DE2443477C2 - Regeleinrichtung zur Neigungseinstellung für eine Erdbewegungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung zur Neigungseinstellung für eine Erdbewegungsmaschine, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegeben ist

Eine Regeleinrichtung dieser Art ist aus der US-PS 37 026 bekannt Bei dieser bekannten Regeleinrichtung ist sowohl am vorderen Rahmenende als auch am hinteren Rahmenende je ein Neigungsfühler vorgesehen, der jeweils die Einstellung der Querneigung des zugehörigen Rahmenendes steuert In der Praxis hat es sich nun als unmöglich erwiesen, diese beiden Neigungsfühler so zu betreiben, daß der eine davon dem anderen nachgeführt arbeitet, und es gelingt daher auch nicht, das vordere Rahmenende und das hintere Rahmenende auf dem gleichen Neigungswinkel zu halten oder wenigstens eine genaue und konstante Neigungswinkelabweichung zwischen den beiden Rahmenenden einzuhalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Regeleinrichtung der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß sie die Gewähr dafür bieten kann, daß beide Rahmenenden hinsichtlich ihrer Querneigung fest aufeinander abgestimmt werden können.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Regeleinrichtung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Untersiiisprüchen.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Regeleinrichtung wirkt der an dem einen Rahmenende angeordnete Neigungsfühler als Führungselement für die Querneigungseinstellung, dem der Verwindungsfühler als Folgeis element zugeordnet ist Dadurch ist sichergestellt, daß beide Rahmenenden bei der gleichen Querneigungseinstellung gehalten werden können, wobei der Neigungsfühler den entsprechenden Soliwert bestimmt, während der Verwindungsfühler die Nachführung der Querneigungseinstellung für das jeweils andere Rahmenende gewährleistet Durch die erfindungsgemäße Kombination von Neigungsfühler und Verwindungsfühler wird somit die genaue Einhaltung einer vorgewählten Querneigungseinstellung für beide Rahmenenden möglich, ohne daß es dazu einer apparativ aufwendigen Koppelung zwischen den beiden Fühlern bedürfte.

Für die weitere Erteuterung der Erfindung wird nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt ist; dabei zeigt in der Zeichnung:

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf den Rahmen einer Erdbewegungsmaschine mit einer gemäß der Erfindung gestalteten Regeleinrichtung;
F i g. 2 die Maschine von F i g. 1 in einer vereinfachten Seitenansicht ohne Darstellung der Regeleinrichtung und

Fig.3 ein Blockschaltbild für eine im Rahmen der Erfindung verwendbare Regelschleife.
Gemäß F i g. 1 weist eine schems^sch dargestellte Erdbewegungsmaschine 10 einen Rahmen 11 auf, der sich über vier Stützarme 13 bis 16 auf vier Räderfahrwerken 12 abstützt Zwischen den einzelnen Räderfahrwerken 12 und ihren zugeordneten Stützarmen 13 bis 16 sind als Verstellglieder für eine Höhenverstellung des Rahmens 11 Hydraulikzylinder 17 bis 20 angeordnet Auf diese Weise kann jede Ecke des Rahmens U unabhängig angehoben und abgesenkt werden, und die Neigung des Rahmens 11 kann durch geeignete Betätigung der Hydraulikzylinder 17 bis 20 gesteuert werden.

so Ein Neigungsfühler 21, der als schwerkraftbetätigtes Pendel ausgebildet sein kann, ist auf dem hinteren Ende des Rahmens 11 montiert und erfaßt somit den Querneigungswinkel über dem hinteren Ende des Rahmens U. Das Ausgangssignal des Neigungsfühlers 21 wird einem Servoventil 22 zugeführt, das den Hydraulikzylinder 18 steuert

F i g. 3 zeigt ein Beispiel für eine Regelschleife, wie sie in F i g. 1 Anwendung finden kann Der Neigungsfühler 21 erzeugt in F i g. 3 ein erstes Eingangssignal für einen Verstärker 26. Ein zweites Eingangssignal für den Verstärker 26 wird durch ein Potentiometer 23 vorgegeben, das als Sollwertgeber dient Der Verstärker 26 erzeugt ein Ausgangssignal, das der Abweichung zwischen der tatsächlichen durch den Neigungsfühler 21 ermittelten Neigung und der durch das Potentiometer 23 eingestellten Referenzneigung proportional ist. Dieses proportionale Ausgangssignal wird herangezogen, um ein Servoventil 25 zu steuern. Die Ausgangsgröße des Servoven-

tils 25 ist seiner Eingangsgröße proportional und wird benutzt, um den entsprechenden nachgeschalteten Hydraulikzylinder 18 zu steuern. Der Hydraulikzylinder 18 verstellt die entsprechende Ecke des Rahmens 11 in ihrer Höhenlage um einen Betrag, der seiner Eingangsgröße proportional ist

Gemäß F i g. 1 ist eine Torsionsstange 27 angeordnet, um die Verbiegung des Maschinenrahmens 11 zu messen, welche Verbiegung immer dann auftritt, wenn die Querneigung am vorderen Ende des Rahmens 11 von der Querneigung am hinteren Ende des Rahmens 11 abweicht Die Torsionsstange 27 ist auf der rechten Seite des Rahmens 11 befestigt und auf der linken Seite des Rahmens 11 über eine Stange 28 und ein Lager 29 drehbar gelagert Ein Fühler 30 mit einem Tastarm 32 dient als Verwindungsfühler und ist so ausgebildet, daß er die Rotationsbewegung der Torsionsstange 27 abzutasten vermag. Der Fühler 30, der von einem auf der linken Seite des Rahmens 11 angeflanschten Träger 40 getragen wird, erzeugt ein Ausgangssignal, das der Rahmenverbiegung proportional ist und dazu herangezogen wird, ein Servoventil 31 zu steuern, das ein Ansgangssignal für den Hydraulikzylinder 17 erzeugt Die den Fühler 30 und das Servoventil 31 enthaltende Regelschleife kann wiederum die in F i g. 3 dargestellte Form aufweisen. Die Torsionsstange 27 kann sich ebensogut vom vorderen Ende des Rahmens 11 nach dem hinteren Ende des Rahmens 11 erstrecken, wobei in diesem Fall der Fühler 30 an dem Ende angeflanscht sein muß, wo die Torsionsstange 27 drehbar gelagert ist

Ein Referenzdraht 33 ist entlang der Maschine 10 gespannt und wird von zwei Fühlern 34 und 35 abgefühlt, die als Höhenfühler dienen und von zwei am Rahmen 11 angeflanschten Trägern 36 und 37 getragen werden. Die Fühler 34 und 35 erfassen die vertikale Abweichung des Rahmens 11 von der durch den Referenzdraht 35 vorgegebenen Bezugslinie. Jeder der Fühler 34 und 35 erzeugt ein Ausgangssignal, das der festgestellten Abweichung proportional ist und auf zugeordnete Servoventil 18 und 39 gegeben wird, die ihrerseits entsprechende proportionale Ausgangssignale für die Hydraulikzylinder 20 und 19 erzeugen. Auch diese Regelschleifen können wiederum gemäß dem in Fig.3 dargestellten Muster ausgebildet sein. Wenn der Rahmen 11 von dem durch den Referenzdraht 33 vorgegebenen Referenzniveau abweicht, so .wird diese Abweichung durch die Fühler 34 und 35 erfaßt, wodurch Ausgangssignale für die Hydraulikzylinder 20 und 19 erzeugt werden, welche die Elevation des Rahmens 11 in der Weise einstellen, daß dieser die durch den Referenzdraht 33 vorgegebene Elevation aufweist Der Neigungsfühler 21 und die Toi-sionsstange 27 erfassen ihrerseits jegliche Abweichung der Querneigung des Rahmens 11 von einem vorgegebenen Sollwert und erzeugen zusammen mit den zugeordneten Regeleinrichtungen die geeigneten Korrektursignale.

Für den Fall, daß das vordere Ende des Rahmens 11 nicht den eingestellten Neigungswinkel einhält wird die Abweichung durch die Torsionsstange 21 ermittelt und das Regelsystem aus dem Fühler 30 mit dem Tastarm 32 ω und dem Servoventil 31 erzeugt ein geeignetes Körrektursignal für den Hydraulikzylinder 17. Für den Fall, daß das hinter Ende des Rahmens 11 von dem voreingestellten Neigungswinkel abweichen sollte, erzeugt das Regelsystem aus dem Neigungsfühler 21 und dem Servoventil 22 ein entsprechendes Korrektursignal für den Hydraulikzylinder 18.

Es liest auf der Hand, daß das vorstehend beschriebene System in gewisser Hinsicht eine Modifizierung erfahren kann. Beispielsweise können die Servoventile durch Servomotore ersetzt werden, während zur gleichen Zeit die Hydraulikzylinder durch Schraubspindel zu ersetzen wären. Außerdem kann der Neigungsfühler 21 am vorderen Ende des Maschinenrahmens 11 angeordnet sein, um auf den Hydraulikzylinder 17 einzuwirken und das Servoventil 31 kann auf den Hydraulikzylinder 18 arbeiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung zur Neigungseinstellung für eine Erdbewegungsmaschine, die einen Rahmen aufweist, der auf dem Untergrund über an seinen'Enden angeordnete, höhenverstellbare Räder- oder Raupenfahrwerke abgestützt ist, mit auf einer Rahmenseite angeordneten Höhenfühlern für die beiden Fahrwerke dieser Seite und mit einem auf die Querneigung eines Rahmenendes auf der anderen Rahmenseite ansprechenden und auf ein Verstellglied für eine Änderung der Höheneinstellung an einem der dieses Rahmenende tragenden Fahrwerke einwirkenden Neigungsfühler, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Rahmen (11) der Erdbewegungsmaschine (10) außerdem ein auf eine Verbiegung eines Rahmenendes gegenüber dem anderen Rahmenende auf der nicht die Höhenfühler (34, 35) tragenden Äahmenseite ansprechender Verwindungsfüh!er<30) angeordnet ist, der auf das Verstellglied (17) fflr eine Änderung der Höheneinstellung an dem Fahrwerk (12) dieser Rahmenseite einwirkt, das an dem nicht den Neigungsfühler (21) tragenden Rahmenende sitzt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verwindungslühler (30) mit einer Torsionsstange (27) zusammenwirkt, die mit dem Rahmen (11) auf dessen die Höhenfühler (34, 35) tragender Seite fest und auf der anderen Rahmenseite um ihre Achse drehbar verbunden ist

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verwitidungsfiihler (30) proportional auf die Relatiwerdreiv-rng der Torsionsstange (27) anspricht

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsstange (27) L-förmig ausgebildet ist und mit ihrem kürzeren, freibeweglichen Arm auf den Verwindungsfühler (30) einwirkt

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsstange (27) am Verwindungsfühler (30) ein der Verbiegung des einen Rahmenendes gegenüber dem anderen proportionales Signal für eine entsprechende Verstellung des entsprechenden Verstellgliedes (17) über ein Servoventil (31) auslöst