DE2904406C2 - Method for maintaining a desired speed ratio between at least two movements and device for carrying out the method - Google Patents

Method for maintaining a desired speed ratio between at least two movements and device for carrying out the method

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DE2904406C2
DE2904406C2 DE2904406A DE2904406A DE2904406C2 DE 2904406 C2 DE2904406 C2 DE 2904406C2 DE 2904406 A DE2904406 A DE 2904406A DE 2904406 A DE2904406 A DE 2904406A DE 2904406 C2 DE2904406 C2 DE 2904406C2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
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Description

um erforderlich, daß der Hauptmotor so eingestellt wird, daß andere Einflüsse auf den Nebenmotor berücksichtigt werden.in order to require that the main engine is set in such a way that other influences on the secondary engine are taken into account will.

Es ist bereits ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt (Zeitschrift »Regelungstechnik« (1967) 15. Jahrg. H. 6, S. 269-273, insbesondere Seite 270, Lig. 2), bei dem bzw. bei der die Bewegungsgeschwindigkeiten von zwei Motoren mit HilfeA method and a device of the type mentioned at the beginning are already known (magazine "Regelstechnik") (1967) 15th year H. 6, pp. 269-273, in particular page 270, Lig. 2), in which or in which the movement speeds by using two engines

Endprodukt verarbeitet wird. Die Geschwindigkeiten 60 von Analog-Digitalwandlern gemessen und in einemEnd product is processed. The speeds 60 measured by analog-to-digital converters and in one

der verschiedenen Motoren des gesamten Systems beeinflussen die Eigenschaften der hergestellten Faser. Bei derartigen Anwendungen ändern sich die Nachlaufverhältnisse über einen sehr engen Bereich und es ist zu erwarten, daß kein Motor in dem System Schwierigkei- 6: ten hat, die Leistungsfou'erungen zu erfüllen, die für eine Geschwindigkeitsänderung erforderlich sind. Beispiele derartiger Systeme sind in US-Patentschriftenthe various motors of the entire system affect the properties of the fiber produced. at such applications change the follow-up ratios over a very narrow range and it is too expect no engine in the system to have difficulty 6: ten has to meet the performance requirements for a speed change is required. Examples of such systems are in US patents

Zähler miteinander verglichen werden, der seinerseits einen Digital-Analog-Wandler steuert, dessen Ausgangssignal dem Regelkreis des ersten bzw. zweiten Motors in direkter bz*-. in invertierter Form zugeführt wird, um eine Nachführung des zweiten Motors zu erzielen, wenn der erste Motor aufgrund einer Laständerung eine Drehzahländerung erfährt. Hierbei ist jedoch das Drehzahlverhältnis nicht ohne weiteres kontinuicrCounters are compared with each other, which in turn controls a digital-to-analog converter, the output signal of which the control loop of the first or second Motors in direct bz * -. supplied in inverted form is to achieve a tracking of the second motor when the first motor due to a load change experiences a change in speed. Here, however, the speed ratio is not easily continuous

lieh änderbar und weiterhin ist keine getrennte Einstellung eines einzelnen Motors auf eine vorgegebene Drehzahl möglich.lent changeable and furthermore there is no separate setting of a single motor to a given one Speed possible.

Es ist weiterhin bekannt (DE-OS 23 58 550), Regelkreise mit Hilfe von zwei getrennten Sollwcrtsignalen s zu steuern, wobei entweder ein größerer oder ein kleinerer der Sollwerte für die Steuerung maßgeblich ist. Eine Möglichkeit zur Einfügung einer derartigen Auswahlschaltung für Sollwertsignale in das Verfahren bzw. die Vorrichtung der eingangs genannten Art ist nicht to erkennbar.It is also known (DE-OS 23 58 550), control loops with the help of two separate setpoint signals s to control, whereby either a larger or a smaller one of the setpoints is decisive for the control. One possibility of inserting such a selection circuit for setpoint signals in the process or the device of the type mentioned cannot be recognized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bzw. bei der ein vorgegebenes, sich änderndes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen ts zumindestens zwei Bewegungen selbst dann aufrechterhalten wird, wenn einer der die Bewegungen antreibenden Motoren die zu- Äufrcchtcrhaltung des Gssch'.vir.-digkeiisverhältnisses erforderliche Leistung nicht abgeben kann, weil die eingestellte Bewegungsgeschwindig- keil des anderen Motors zu hoch ist.The invention is based on the object of creating a method and a device of the type mentioned at the outset, in which a predetermined, changing speed ratio between ts at least two movements is maintained even when one of the motors driving the movements to maintain the Gssch'.vir.-digkeiis ratio the power required because the set movement speed of the other motor is too high.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 3 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claims 1 and 3, respectively.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention emerge from the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung ermöglichen die Aufrechterhaltung eines gewünschten Gcichwindigkeitsverhältnisses zwischen zwei Bewegungen, wobei sich dieses Geschwindigkeitsverhältnis in steuerbarer Weise ändern kann und wobei die Geschwindigkeit einer der Bewegungen durch ein äußeres Bezugssignal steuerbar ist, ohne daß eine Überlastung eines Motors zu einer Änderung des jeweils gewünschten Geschwindigkeitsverhältnisses führt.The method according to the invention and the device make it possible to maintain a desired speed ratio between two movements, where this speed ratio can change in a controllable manner and where the speed of one of the movements can be controlled by an external reference signal without overloading a motor leading to a change in the respective desired speed ratio leads.

Auf diese Weise ist es möglich, die Geschwindigkeiten von zwei oder mehr Bewegungen derart zu koordinieren, daß ein vorgegebenes Verhältnis zwischen diesen Geschwindigkeiten immer aufrechterhalten wird. Hierbei ist es beispielsweise möglich, die Geschwindigkeiten von zwei getrennt angetriebenen mechanischen Antrieben so zu koordinieren, daß ein durch die gemeinsame Wirkung dieser beiden Antriebe angetriebenes Gerät einer vorgeschriebenen Bahn folgt. Es ist möglich, zwei oder mehr Motoren so einzustellen, daß sich vorgegebene Geschwindigkeitsverhähnisse zwischen diesen Motoren ergeben, wobei die Geschwindigkeitsverhältnisse änderbar sind, um eine mechanische Bewegung über eine vorgeschriebene Bahn zu erzielen.In this way it is possible to coordinate the speeds of two or more movements in such a way that a predetermined relationship between these speeds is always maintained. Here it is possible, for example, to control the speeds of two separately driven mechanical To coordinate drives so that one driven by the joint action of these two drives Device follows a prescribed path. It is possible to set two or more motors in such a way that predetermined speed ratios result between these motors, the speed ratios being changeable in order to achieve a mechanical movement over a prescribed path.

Bei dem erfaidungsgemäßen Verfahren sowie der Vorrichtung wird ein vorgegebenes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen zwei Motoren aufrechterhalten, wobei die beiden Motoren einander gegenseitig steuern, beispielsweise wenn ein angesteuerter oder Nebenmotor nicht in der Lage ist. einen Geschwindigkeitswert zu erreichen, der von dem steuernden oder Hauptmotor befohlen wird, so daß der Nebenmotor dann im Ergebnis den Hauptmotor steuert, um das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis aufrechtzuerhalten. Ein Beispiel für eine Anwendung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens und der Vorrichtung ergibt sich bei Löffelbaggern oder ähnlichen Einrichtungen, bei denen die Bewegungsgeschwindigkeiten derart gesteuert werden, daß der Baggerlöffel auf einer vorgeschriebenen Bahn bewegt wird.In the method according to the invention and the device, a predetermined speed ratio is maintained between two motors, the two motors controlling each other, for example if a controlled or secondary motor is not capable. to achieve a speed value commanded by the controlling or main motor so that the slave motor then as a result controls the main motor to maintain the desired speed ratio. An example of an application of the method and the device according to the invention results in backhoe excavators or similar devices in which the movement speeds are controlled in such a way that the excavator bucket is moved on a prescribed path.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie der Vorrichtung werden die Geschwindigkeiten von zumindest zwei Motoren und damit die von diesen hervorgeIn the method according to the invention and the device, the speeds of at least two motors, and thus those of these, are produced rufenen Bewegungen dadurch gesteuert, daß die Geschwindigkeit jedes Motors mit einem Signal gesteuert wird, dessen Wert proportional zu dem vorgegebenen Verhältnis einer Geschwindigkeit zur anderen oder entweder proportional oder umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit des anderen Motors ist. Die Positionen der ersten und zweiten von den Motoren angetriebenen Antriebe werden gemessen und ein Signal, dessen Wert dem gewünschten Verhältnis dieser Geschwindigkeiten entspricht, wird erzeugt. Jeder Motor ist mit einem Geschwindigkeitsmeßwandler gekoppelt, der ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Wert der Geschwindigkeit dieses Motors entspricht. In Abhängigkeit davon, welches Verhältnis verwendet wird, wird das dem Wert der Geschwindigkeit jedes Motors entsprechende Signal entweder mit dem Geschwindigkeitsverhältnis mulitpliziert oder durch dieses dividiert. Das mit Hilfe der Geschwindigkeit d?5 einen Motors abgeleitete Signal wird jeweils an Geschwindigkeitsregeleinrichtungen des anderen Motors übertragen.called movements are controlled by the fact that the speed of each motor is controlled with a signal whose value is proportional to the given ratio of one speed to another or either proportional or inversely proportional to Speed of the other motor is. The positions of the first and second driven by the motors Drives are measured and a signal whose value is the desired ratio of these speeds is generated. Each motor is coupled to a speed transducer which generates an electrical signal indicating the value of the speed this engine corresponds. Depending on which ratio is used, this will be the value of the The signal corresponding to the speed of each motor is either multiplied by the speed ratio or divided by this. The signal derived with the help of the speed of a motor is each transmitted to the speed control devices of the other motor.

Wie dies weiter oben erläutert wurde, ist es in vielen Fällen wünschenswert, daß beispielsweise eine Bedienungsperson in der Lage ist, eine oder beide Geschwindigkeiten der Bewegungen zu steuern. Entsprechend wird ein äußeres Bezugssignal für jede auf diese Weise zu steuernde Geschwindigkeit erzeugt und dieses Bezugssif j*al wird mit einem der Signale verglichen, die dem Motor als Ergebnis des vorstehend beschriebenen Multiplikations- oder Divisionsvorganges zugeführt werden. In diesem Fall wird d?s Minimum der Werte dieser beiden Signale zur Regelung der Geschwindigkeit des betreffenden Motors verwendet.As discussed above, in many cases it is desirable that, for example, an operator be able to control either or both speeds of movement. Corresponding an external reference signal is generated for each speed to be controlled in this way and this reference sif j * al is compared with one of the signals which is supplied to the motor as a result of the multiplication or division process described above will. In this case the minimum of the values of these two signals is used to regulate the speed of the motor in question.

Auf diese Weise ist es möglich, die Bewegungsbahn eines Gerätes genau zu steuern, wenn dieses Gerät mit Hilfe von mehr als einem Motor bewegt wird. So können beispielsweise im Fall eines Löffelbaggers die Hebewerks- und Vorschubgeschwindigkeiten genau gesteuert werden, um ein Verhältnis dieser beiden Geschwindigkeiten in jeder Position des Löffelbaggers zu erzielen, das die Bewegung des Löffels über eine vorgegebene Bewegungsbahn hervorruftIn this way it is possible to change the trajectory precisely control a device when that device is moved with the aid of more than one motor. For example, in the case of a backhoe, the hoist and feed speeds can be precisely controlled to achieve a ratio of these two speeds in every position of the backhoe achieve, which causes the movement of the spoon over a predetermined trajectory

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert In der Zeichnung zeigtEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing the drawing shows

F i g. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Geschwindigkeitsverhältnisses von zwei Motoren,F i g. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of an apparatus for maintaining a desired speed ratio of two motors,

Fig.2 eine Seitenansicht eines Löffelbaggers unter Verwendung der Ausführungsform der Vor.Achtung nach F i g. 1, wobei die Löffelbahn dargestellt istFig.2 is a side view of a backhoe below Use of the embodiment of the caution according to FIG. 1, showing the spoon path

F i g. 3 eine teilweise Seitenansicht, die Teile des Auslegers des Löffelbaggers, der Löffelstange und des Joches des Löffelbaggers nach F i g. 2 zeigt, wobei eine bevorzugte Ausführungsform des Mechanismus zur Erzeugung der Geschwindigkeits-Verhältnisfunktion für die AusfühniDgsform nach F i g. 1 gezeigt ist,F i g. 3 is a partial side view showing the parts of the boom of the backhoe, the bucket rod, and the yoke of the backhoe of FIG. 2 shows, where a preferred embodiment of the mechanism for generating the speed ratio function for the embodiment according to FIG. 1 is shown

Fig.4 eine grafische Darstellung des gewünschter Vorschubgeschwindigkeits-ZHebewerk-Geschwindigkeitsverhältnisses für vorgegebene Positionen entlang der Arbeitsbahn nach F i g. 2 zur Erzielung der flacher geradlinigen Grabbahn, die in dieser Figur gezeigt istFig. 4 is a graphic representation of the desired Feed rate-to-hoist speed ratio for given positions along the working path according to FIG. 2 to achieve the flat rectilinear grave path shown in this figure

In F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungs form der Vorrichtung zur Regelung der Geschwindigkeiten von zwei Motoren dargestellt Die Vorrichtung 10 schließt zwei Antriebsleistungsquellen ein, die in diesem Ausführungsbeispiel durch Elektromotoren, näm lieh den Motor A mit der Bezugsziffer 12 und dem MoIn Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the device for regulating the speeds of two motors. The device 10 includes two drive power sources, which in this embodiment by electric motors, namely the motor A with the reference numeral 12 and the Mo

tor B mit der Bezugsziffer 14 gebildet sind. Die Geschwindigkeiten dieser Motoren werden in üblicher Weise durch einen /!-Geschwindigkeitsregler 11 und einen ß-Geschwindigkeitsregler 13 gesteuert. Wie dies gezeigt ist, können diese Geschwindigkeitsregler von üblicher Konstruktion und von irgendeiner Art sein, die spezicif für die jeweils verwendete Art des Motors geeignet ist. Der Motor 12 und der Motor 14 sind jeweils so verbunden, daß sie die Antriebsleistung für einem mechanischen Antrieb A mit der Bezugsziffer 16 bzw. einen mechanischen Antrieb B mit der Bezugsziffer 18 liefern, wobei diese mechanischen Antriebe durch irgendeine Art einer mechanischen Last gebildet sein können und eine spezielle derartige Lasten bildende Konstruktion wird im folgenden erläutert. Ein Funktionsgenerator 20, der eine Vielzahl von Ausführungsformen annehmen kann und für den ein Beispiel im folgenden erläutert wird, mißt kontinuierlich die mechanische Bewegung und die Positionen der beiden Antriebe 16 und 18 und liefert an eine Leitung 21 ein Spannungssignal, dessen Wert in diesem Fall dem gewünschten Verhältnis der Geschwindigkeit des Antriebs 16 zur Geschwindigkeit des Antriebs 18 entsprichtgate B with the reference number 14 are formed. The speeds of these motors are controlled in the usual way by a /! - speed controller 11 and a β-speed controller 13. As shown, these speed regulators can be of conventional construction and of any type specifically suitable for the particular type of motor being used. The motor 12 and the motor 14 are each connected so that they provide the drive power for a mechanical drive A with the reference number 16 and a mechanical drive B with the reference number 18, which mechanical drives can be formed by any type of mechanical load and a specific structure providing such loads is explained below. A function generator 20, which can assume a variety of embodiments and for which an example is explained below, continuously measures the mechanical movement and the positions of the two drives 16 and 18 and supplies a voltage signal to a line 21, the value of which in this case is the desired ratio of the speed of the drive 16 to the speed of the drive 18 corresponds

Gleichzeitig werden die Geschwindigkeiten der Motoren 12 und 14 jeweils durch Geschwindigkeits-Meßwandler 22 bzw. 24 gemessen, die bei dieser bevorzugten Ausführungsform die Form von Tachometer-Generatoren aufweisen können. Ein elektrisches Signal, dessen Wert der Geschwindigkeit des Motors 12 entspricht, wird von dem Meßwandler 22 an einen Eingang 26a einer elektronischen Dividier-Schaltung 26 geliefert. Der Ausgang des Funktionsgenerators 20 wird einem Eingang 266 zugeführt Die elektronische Dividierschaltung erzeugt in üblicher Weise am Ausgang 26c ein Signal, dessen Wert dem Quotienten des Signals am Eingang 26a dividiert durch das Signa! am Eingang 26o entspricht. Hierdurch ergibt sich der Quotient der Geschwindigkeit des Motors 12 dividiert durch das Geschwindigkeitsverhältnis, das von dem Funktionsgenerator 20 erzeugt wird. Entsprechend weist das Ausgangssignal von dem Meßwandler 24 einen Wert auf, der der Geschwindigkeit des Motors B entspricht und dieses Signal wird einem Eingang 28a einer elektronischen Multiplizierschaltung 28 zugeführt Ein Eingang 28£> dieser Multiplizierschaltung 28 empfängt das Verhältnissignal von dem Funktionsgenerator 20. Die Multiplizierschaltung erzeugt in üblicher Weise ein Signal, dessen Wert dem Produkt des Eingangssignals am Eingang 28a multipliziert mit dem Eingangssignal am Eingang 286 und damit dem Produkt der Geschwindigkeit des Motors 24 und dem von dem Funktionsgenerator 20 erzeugten Verhältnis entsprichtSimultaneously, the speeds of motors 12 and 14 are measured by speed transducers 22 and 24, respectively, which in this preferred embodiment may take the form of tachometer-generators. An electrical signal, the value of which corresponds to the speed of the motor 12, is supplied from the transducer 22 to an input 26 a of an electronic dividing circuit 26. The output of the function generator 20 is fed to an input 266. The electronic dividing circuit generates a signal at the output 26c in the usual way, the value of which is the quotient of the signal at the input 26a divided by the signal! at input 26o. This results in the quotient of the speed of the motor 12 divided by the speed ratio that is generated by the function generator 20. Correspondingly, the output signal from the transducer 24 has a value which corresponds to the speed of the motor B and this signal is fed to an input 28a of an electronic multiplier circuit 28. An input 28 £> of this multiplier circuit 28 receives the ratio signal from the function generator 20. The multiplier circuit generates usually a signal whose value corresponds to the product of the input signal at input 28a multiplied by the input signal at input 286 and thus to the product of the speed of motor 24 and the ratio generated by function generator 20

Mit Hilfe der vorstehenden elektronischen Berechnungen werden Steuerwerte und entsprechende Signale gewonnen, die zur jeweiligen Regelung der Geschwindigkeiten des Motors 12 bzw. des Motors 14 entsprechend dem dann vorhandenen gewünschten Verhältnis der Geschwindigkeit des Motors 12 zur Geschwindigkeit des Motors 14 verwendet werden. Diese Werte werden dann jeweils mit Bezugswerten verglichen und die Ergebnisse dieser Vergleiche werden zur Regelung der Geschwindigkeit der Motoren verwendetWith the aid of the above electronic calculations, control values and corresponding signals obtained for the respective regulation of the speeds of the motor 12 and the motor 14 according to the then existing desired ratio the speed of the motor 12 can be used for the speed of the motor 14. These values are then compared with reference values in each case and the results of these comparisons become the regulation the speed of the motors used

Im einzelnen wird das Ausgangssignal am Ausgang 26c der Dividierschaitung 26 zur Regelung der Geschwindigkeit des Motors 14 weitergeleitet Das Ausgangssignal am Ausgang 28c von dem Multiplizierer 28 wird der Regelschaltung des Motors 12 zugeführt, um die Geschwindigkeit dieses Motors zu regeln. Selbstverständlich werden diese Signale in üblicher Weise tatsächlich von den Geschwindigkeitsreglern 11 und 13 zur Steuerung der Geschwindigkeiten der Moloren 12 bzw. 14 verwendet.In detail, the output signal at the output 26c of the dividing circuit 26 for regulating the speed of the motor 14 is passed on. The output signal at the output 28c from the multiplier 28 is fed to the control circuit of the motor 12 to control the speed of this motor. Of course, these signals are actually used in the usual way by the speed regulators 11 and 13 Control of the speeds of the molors 12 and 14, respectively, are used.

Die Elemente 30 und 32 bezeichnen Bezugssteuersignalquellcn zur Betätigung der Geschwindigkeitsregler 11 und 13. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Bezugssteuersignalquellen so ausgebildet, daß sie manuell einstellbar sind, so daß eine BedienungsThe elements 30 and 32 denote reference control signal sources for operating the cruise control 11 and 13. In the illustrated embodiment, these reference control signal sources are designed so that they are manually adjustable, so that an operating person die Geschwindigkeiten eines oder beider Moto ren steuern kann wenn dies erwünscht ist. Wenn eine genaue manuelle Steuerung erwünscht ist. ist es im allgemeinen für eine Bedienungsperson nicht möglich, in wirksamer Weise beide angetriebenen Bewegungenperson the speeds of one or both moto can control ren if so desired. When precise manual control is desired. it is generally not possible for an operator to enter effectively both driven movements oder Antriebe zu steuern, so daß dann die beschriebene Vorrichtung von größter Bedeutung wird.or drives to control, so that then the described Device becomes of paramount importance.

Zur Steuerung der Geschwindigkeit des Motors 12 werden die Ausgangssignale vom Ausgang 28c und von der Bezugsstcuersignalquelle 30 einem einen MinimalTo control the speed of the motor 12, the output signals from the output 28c and from of the reference control signal source 30 a minimum wert suchenden Dioden-Logiknetzwerk 34 zugeführt, das in der in der Zeichnung dargestellten Form aufgebaut ist und das als Vergleicher derart wirkt, daß dem Geschwindigkeitsregler 11 dasjenige Eingangssignal zugeführt wird, das den minimalen Wert aufweist. Entspre-value-seeking diode logic network 34 supplied, which is constructed in the form shown in the drawing and which acts as a comparator in such a way that the Speed controller 11 is fed that input signal which has the minimum value. Corresponding chend wird der Motor 12 durch den Signalwert vom Ausgang der Bezugssignalquelle 30 oder dem Produkt aus dem Verhältnisausgang von dem Funktionsgenerator 20 und der Geschwindigkeit des Motors 14 gesteuert, und zwar in Abhängigkeit davon, welches dieserAccordingly, the motor 12 is controlled by the signal value from the output of the reference signal source 30 or the product controlled from the ratio output from the function generator 20 and the speed of the motor 14, depending on which of them Signale das kleinste ist. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Motors 14 wird entsprechend in ähnlicher Weise gesteuert Das heißt, der Ausgang 26c und das Ausgangssignal von der Bezugssignalquelle 32 werden dem Dioden-Logiknetzwerk 36 zugeführt, das dasjenige SignalSignals is the smallest. The operating speed of the motor 14 is accordingly controlled in a similar manner. That is, the output 26c and the output signal from the reference signal source 32 are fed to the diode logic network 36 which contains that signal auswählt und an den Geschwindigkeitsregler 13 weiterleitet, Jas das kleinste der beiden zugeführien Signale ist, nämlich das Signal von der Bezugssignalquelle 32 oder der Quotient der Geschwindigkeit des Motors 12 dividiert durch das Verhältnis-Ausgangssignal von demselects and forwards it to the speed controller 13, yes the smallest of the two supplied signals is, namely the signal from the reference signal source 32 or the quotient of the speed of the motor 12 divided by the ratio output from that

Funktionsgenerator 20. Das letztere Signal bewirktFunction generator 20. The latter signal causes

dann in üblicher Weise, daß der Geschwindigkeitsreglerthen in the usual way that the speed controller 13 die Geschwindigkeit des Motors 14 entsprechend13 the speed of the motor 14 accordingly einregelt, wenn dies erforderlich ist.adjusts if necessary.

Fig.2 zeigt zu Erläuterungszwecken eine spezielleFor explanatory purposes, FIG. 2 shows a special one

Anwendung der vorstehend beschriebenen Steuervorrichtung sowie eine neuartige und vorteilhafte Technik zur Steuerung der Grabvorgänge eines Löffelbaggers über eine vorgeschriebene Bewegungsbahn. In Fig.2 ist ein Löffelbagger 40 gezeigt, der allgeUse of the control device described above and a novel and advantageous technique to control the digging processes of a backhoe over a prescribed trajectory. In Figure 2, a backhoe 40 is shown, the general mein ein Laufwerk 42 einschließt, auf dem drehbar ein Hauptrahmen 44 befestigt ist. wobei die Drehbefestigung in üblicher Weise durch eine Drehkranzstruktur 43 erfolgt Ein Ausleger 46 ist an dem Hauptrahmen 44 mit Hilfe von Ausleger-Fußbolzen befestigt, die drehbarmy includes a drive 42 on which a rotatable Main frame 44 is attached. wherein the swivel attachment in the usual way by a turntable structure A boom 46 is attached to the main frame 44 by means of boom foot bolts that are rotatable bei 45 gelagert sind.are stored at 45.

Der Baggerlöffel 48 ist an einer Löffelstange 50 befestigt und diese Löffelstange 50 trägt in der dargestellten Weise eine Zahnstange 49, die mit (nicht gezeigten) Ritzeln in einem Joch 52 in Eingriff steht. Diese Zahnstan-The excavator bucket 48 is attached to a bucket rod 50 and this bucket rod 50 carries in the illustrated Way a rack 49, which with (not shown) pinions in a yoke 52 is in engagement. This rack and pinion gen/Ritzelanordnung ermöglicht eine Längsbewegung der Löffelstange 50 gegenüber dem Ausleger 46. Das Joch 52 ist schwenkbar an dem Ausleger 46 mit Hilfe einer Ausrückerwelle 54 verbunden, die in dem Ausleger drehbar gelagert ist Diese Verbindungsanordnunggene / pinion arrangement enables a longitudinal movement of the bucket bar 50 relative to the boom 46. The Yoke 52 is pivotally connected to boom 46 by means of a release shaft 54 which is rotatably mounted in the boom. This connection arrangement des Joches mit dem Ausleger und die Anordnung der Löffelstange in dem Joch ermöglicht die Drehung der Löffelstange 50 um die Achse, die durch die Welle 54 nach F i g. 2 gebildet ist.of the yoke with the boom and the arrangement of the dipper rod in the yoke enables the rotation of the Dipper rod 50 about the axis which is passed through the shaft 54 according to FIG. 2 is formed.

Eine Windenmotor- und -trommelanordnung 58 liefert den Antrieb für die Bewegung eines Hebewerksseils 59 um eine an der Spitze des Auslegers angeordnete Seilscheibe 60, die drehbar an der Spitze des Auslegers 46 befes'igt ist. Das Ende des Hebewerksseils ist dann mit dem Baggerlöffel in der in F i g. 2 gezeigten Weise verbunden. Hierdurch ergibt sich auf diese Weise der Antrieb für die Drehbewegung des Baggerlöffels und der Löffelstangc um die Welle 54, wobei diese Drehbewegung als Hebebewegung bezeichnet wird.A winch motor and drum arrangement 58 provides the drive for the movement of a hoist rope 59 around a pulley 60 which is arranged at the tip of the boom and which is rotatably fastened to the tip of the boom 46. The end of the hoist rope is then with the excavator bucket in the position shown in FIG. 2 connected. This results in this way the drive for the rotary movement of the excavator bucket and the Löffelstangc around the shaft 54, these Rotational movement is referred to as lifting movement.

Ein Vorschubmotor 56 ist zusammen mit einer geeigneten Getriebeanordnung vorgesehen und ist bei dieser Ausführungsform als an dem Ausleger 46 befestigt dargestellt. Diese Vorschubmotor- und Getriebeanordnung ergibt den Antrieb für die (nicht gezeigten) Ritzel die auf der Ausrückerwelle 54 befestigt sind und die mit der Zahnstange 49 kämmen, um auf diese Weise den Antrieb für die Längsbewegung der Löffeistar.ge 50 zu liefern. Diese Bewegung wird im folgenden als Vorschubbewegung bezeichnet und die Bewegungsgeschwindigkeit der Löffelstange 50 wird als Vorschubgeschwindigkeit bezeichnet.A feed motor 56 is provided along with and is with a suitable gear arrangement Embodiment shown as attached to the boom 46. This feed motor and gear assembly provides the drive for the pinion (not shown) that are attached to the release shaft 54 and with the Toothed rack 49 mesh to the drive for the longitudinal movement of the Löffeistar.ge 50 in this way deliver. This movement is hereinafter referred to as the feed movement and the speed of movement of the bucket rod 50 is referred to as the feed rate.

Im allgemeinen gleichzeitig wird der Hebewerksmechanismus 58 betätigt, um eine Drehung des Baggerlöffels 48 und der Löffelstange 50 sowie des Jochs 52 um die Ausrückerwelle 54 hervorzurufen. Die Geschwindigkeit, mit der diese Bewegung ausgeführt wird, wird als Hebegeschwindigkeit bezeichnet. Die Kombination dieser beiden Bewegungen und die sorgfältige Auswahl des Verhältnisses der Vorschubgeschwindigkeit zur Hebegeschwindigkeit bewirkt, daß der Löffel und die Löffelstange einem vorgeschriebenen Grabpfad folgen, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist.Generally simultaneously, the elevator mechanism 58 is actuated to rotate the excavator bucket 48 and bucket rod 50 and yoke 52 to cause the release shaft 54. The speed at which this movement is performed becomes referred to as the lifting speed. The combination of these two movements and the careful selection the ratio of the feed speed to the lift speed causes the bucket and dipper bar to follow a prescribed digging path, such as this in FIG. 2 is shown.

In Verbindung mit F i g. 2 wird im folgenden auf die F i g. 4 verwiesen, in der die Bezugsziffern 1 bis 8 den entsprechenden Bezugsziffern nach F i g. 2 entsprechen. Die kurve 70 in F i g. 4 ist eine grafische Darstellung der Vorschubgeschwindigkeits-ZHebegeschwindigkeits-Verhältnisse, die für den Löffel erforderlich sind, damit dieser aufeinanderfolgend jede der Positionen 1 bis 8 nach F i g. 2 einnimmt. .^Is Beispiel für die Betriebsweise der Vorrichtung 10 zur Erzielung dieser Arbeitscharakteristik, die in F i g. 4 gezeigt ist, müßte, wenn die Hebegeschwindigkeit auf einem konstanten Wert gehalten werden soll, beispielsweise durch die Verwendung einer manuell auswählbaren Bezugsgeschwindigkeitsquelie, die Vorschubgeschwindigkeit in einer Weise geändert werden, die im wesentlichen der Kurve 70 folgt. Die Vorrichtung 10 arbeitet derart, daß diese Änderung der Vorschubgeschwindigkeit erzielt wird. Unter diesen Umständen ist es jedoch wahrscheinlich, daß der Vorschubmotor nicht die hohen Geschwindigkeiten erreichen könnte, die in der Mittelstellung, d. h. an den Positionen 3 bis 5 erforderlich sind, so daß die Hebegeschwindigkeit verringert werden müßte, um der vorgeschriebenen Bahn zu folgen. Entsprechend bewirkt die Vorrichtung 10 eine Verringerung der Arbeitsgeschwindigkeit des Hebewerkmotors unter die Geschwindigkeit, deren Wert die Bedienungsperson konstant zu halten versucht. Auf diese Weise wird das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis an diesen Punkten der vorgeschriebenen Bahn aufrechterhalten und es ergibt sich keine Abweichung von der vorgeschriebenen Bahn. Im Fall der Betriebsweise eines Löffelbaggers dieser speziellen Art ist es wahrscheinlich lediglich ^vünschenswert. daß die Handhabung und Steuerung des Löffels lediglich während des Teils des gesamten Arbeitszyklus automatisiert wird, der in den F i g. 2 und 4 gezeigt ist.In connection with F i g. 2 is referred to below on the F i g. 4 referenced, in which the reference numbers 1 to 8 correspond to the corresponding reference numbers according to FIG. 2 correspond. The curve 70 in FIG. Figure 4 is a graph of the feed rate-to-lift speed ratios required for the bucket to be therewith these successively each of the positions 1 to 8 according to FIG. 2 occupies. . ^ Is an example of the mode of operation of the device 10 for achieving this working characteristic, which is shown in FIG. 4 would have to be if the lifting speed was kept at a constant value should be, for example by using a manually selectable reference speed source, the feed rate can be changed in a manner that essentially follows curve 70. the Apparatus 10 operates to achieve this change in feed rate. Under these In some circumstances, however, it is likely that the feed motor could not reach the high speeds that are required in the center position, i.e. H. at positions 3 to 5 are required so that the lifting speed would have to be reduced in order to follow the prescribed path. Correspondingly, the Device 10 a reduction in the working speed of the elevator motor below the speed the value of which the operator tries to keep constant. In this way the desired speed ratio is maintained at these points on the prescribed path and it results no deviation from the prescribed path. In the case of this particular type of backhoe operation, it is likely to be merely desirable. that the handling and control of the spoon is only automated during the part of the overall work cycle that is shown in FIGS. 2 and 4 is shown.

Zum Verständnis der allgemeinen Prinzipien der Betriebsweise des Löffelbaggers sei darauf hingewiesen, daß die Bedienungsperson manuell den Löffel auf irgendeinen gewünschten Punkt auf der vorgeschriebe-To understand the general principles of how the backhoe works, it should be noted that that the operator manually moves the spoon to any desired point on the prescribed nen Grabbahn bringen würde und es würde dann beispielsweise ein Betätigungsschalter verwendet, um den automatischen Betrieb einzuleiten. Mit Hilfe der Steuervorrichtung 10 würde sich der Löffel entlang der vorgeschriebenen Bahn bewegen. Wenn der Löffel gefüllt ist,nen grave path and it would then be used, for example, an operating switch to the initiate automatic operation. With the aid of the control device 10, the spoon would move along the prescribed path. When the spoon is full schaltet die Bedienungsperson die Steuervorrichtung 10 ab und steuert dann manuell den Löffel durch die Entleerungs- und Rücklaufteile der Arbeitsperiode.the operator turns off the control device 10 and then manually controls the bucket through the emptying and return portions of the working period.

In Fig.3 sind Einzelheiten der Löffelstange 50 und des Auslegers 46 benachbart zum loch 52 und zur AusIn Figure 3 details of the spoon rod 50 and of the boom 46 adjacent to the hole 52 and to Aus rückerwelle 54 gezeigt. Weiterhin ist eine Nocken- ::nd Nockenrollen-Anordnung zur Betätigung eines Potentiometers 64 zur Erzielung eines Ausgangssignals gezeigt, das dem Ausgangssigna! am Ausgang 21 von derr: Funktionsgenerator 20 der Steuervorrichtung 10 entreverse shaft 54 shown. Furthermore, a cam :: nd Cam roller arrangement for actuating a potentiometer 64 to achieve an output signal is shown which corresponds to the output signal! at exit 21 from derr: Function generator 20 of control device 10 ent spricht.speaks.

Das untere Ende des Jochs 52 bildet eine Nockenfläche 60. die sich um den Umfang herum erstreckt. Während des Betriebs des Löffelbaggers bewegt sich das Joch 52 um die Ausrückerwelle 54 in einer Weise, dieThe lower end of the yoke 52 defines a cam surface 60 which extends around the circumference. This moves during the operation of the backhoe Yoke 52 around the release shaft 54 in a manner that allgemein der Arbeitsbahn der Löffelstange folgt. Die Nockenfläche 60, die in diesem Fall so geformt ist, daß sie die Kennlinie der Kurve 70 ergibt, steht mit einer Nockenrolle 62 in Eingriff, die an einem Arm 63 befestigt ist, dessen anderes Ende an einem Potentiometergenerally follows the working path of the dipperstick. the Cam surface 60, which in this case is shaped so that it gives the characteristic of curve 70, is marked with a Cam roller 62 engaged which is attached to an arm 63, the other end of which is attached to a potentiometer 64 befestigt ist. Dieses Potentiometer liefert dann zusammen mit einer geeigneten Spannungsquelle eine Spannung.die sich entsprechend der vorgeschriebenen Bewegungsbahn für den Löffel ändert, so daß sich eine Spannungskennlinie ergibt, die allgemein der Kurve 7064 is attached. This potentiometer then supplies a together with a suitable voltage source Voltage, which changes according to the prescribed path of movement for the spoon, so that a Voltage characteristic curve which generally corresponds to curve 70 nach Fig.4 entspricht. Diese Anordnung bildet somit einen Funktionsgenerator, der auf den sich ändernden Winkel zwischen der Löffelstange und dem Ausleger anspricht und der das gewünschte Spannungsverhältnis, das dem Geschwindigkeitsverhältnis entspricht, liefert.corresponds to Figure 4. This arrangement thus forms a function generator that responds to the changing angle between the bucket bar and the boom responds and which delivers the desired voltage ratio that corresponds to the speed ratio.

Selbstverständlich besteht eine Vielzahl von anderen Möglichkeiten in Form von mechanischen Gestängen, Hebeln oder dergleichen, die zum Antrieb von Potentiometern zur Durchführung dieser Funktion verwendet weiden können. Zusätzlich könnte der Nocken getrenntOf course there is a multitude of other possibilities in the form of mechanical rods, Levers or the like used to drive potentiometers to perform this function can graze. In addition, the cam could be separated von dem Joch 52 mit Hilfe von Hebeln oder dergleichen angetrieben werden. Auch können andere Arten von elektrischen Bauteilen zur Durchführung der Funktion des Potentiometers 64 verwendet werden. Beispielsweise könnten Digitaltechniken verwendet werden und infrom the yoke 52 by means of levers or the like are driven. Other types of electrical components can also be used to perform the function of the potentiometer 64 can be used. For example, digital technologies could be used and included in

so diesem Fall kann das Potentiometer durch einen üblichen digitalen Resolver ersetzt werden, in ähnlicher Weise können andere Arten von analogen Funktionsgeneratoreinrichtungen, die für die spezielle Anwendung geeignet sind, verwendet werden.so in this case the potentiometer can be replaced by a standard digital resolver, in a similar way Way, other types of analog function generator devices can be used for the specific application are suitable to be used.

Die Ausführungsform der Vorrichtung wurde im Vorstehenden in Verbindung mit einer Steuerung der Vorschub- und Hebewerk-Antriebe eines Löffelbaggers beschrieben. Es ist jedoch verständlich, daß die Vorrichtung in einer Vielzahl von Anwendungen zweckmäßigThe embodiment of the device has been described above in connection with a control of the feed and lifting gear drives of a backhoe. It will be understood, however, that the device will be useful in a variety of applications ist, bei denen es erwünscht ist, ein Geschwindigkeitsverhältnis zwischen zumindest zwei Bewegungen oder Antrieben aufrechtzuerhalten, und zwar unabhängig davon, ob dieses Verhältnis auf der Grundlage einer Position, einer Zeit oder eines anderen geeigneten Parame-where it is desired to maintain a speed ratio between at least two movements or drives, regardless of whether this ratio is based on a position, a time or some other suitable parameter. ters abgeleitet wird. Obwohl ein Analog-System beschrieben wurde, kann ein entsprechendes Digitalsystem zur Ausführung der Vorrichtung verwendet werden. Weiterhin kann, obwohl die Ausführungsform derters is derived. Although an analog system has been described, a corresponding digital system can be used to implement the apparatus. Furthermore, although the embodiment of

Vorrichtung anhand eines üblichen Löffelbaggers beschrieben wjrde, die Vorrichtung für eine Vielzahl von
anderen Arten von Erdbewegungsgeräten sowie in anderen Anwendungen betrieben werden, bei de;;en die
Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen zwei Bewegungen erwünscht ist.
Device using a conventional backhoe described wjrde, the device for a variety of
operated in other types of earthmoving equipment as well as in other applications at de ;; en die
Maintaining a predetermined speed ratio between two movements is desirable.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

1010

1515th

2020th

2525th

3030th

J5J5

4545

5050

5555

6060

6565

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Aufrechtcrhaltung eines gewünschten Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen zumindestens zwei Bewegungen, die jeweils von zwei getrennten und unabhängig gesteuerten Motoren angetrieben werden, bei dem die einzelnen Bewegungsgeschwindigkeiten gemessen und entsprechende IST-Geschwindigkeitssignale erzeugt wer- den, und bei dem zumindestens zwei das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis berücksichtigende SOLL-Geschwindigkeitssignale derart erzeugt werden, daß jeder Motor den SOLL-Wert für den jeweils anderen liefern kann, dadurch gekenn- is zeichnet, daß das erste SOLL-Geschwindigkeitssignal (26c) für den zweiten Motor (14) in Abhängigkeit von dem das gewünschte Geschwindigkeitsverh'ltnis darstellenden Signal (VaIB) sowie dem IST-Geschwindigkeitssignal (26a) für die Bewegungsgeschwindigkeit des ersten Motors (12) erzeugt wird, daß das zweite SOLL-Geschwindigkeitssignal in Abhängigkeit von dem das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis darstellenden Signal (VaIB) und dem IST-Geschwindigkeitssignal (28a; für die Bewegungsgeschwindigkeit des zweiten Motors (14) erzeugt wird, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des zweiten Motor: (14) in Abhängigkeit von einem äußeren Bezugssignal (32) steuerbar ist, daß die Bewegungsgeschwindigkeit (26a,) des ersten Motors (12) in Abhängigkeit von dem SOLLGeschwindigkeitssignal (28c; far den zweiten Motor (14) steuerbar ist und daß die B-rwegungsgeschwindigkeit des zweiten Motors (14) durch Jen jeweils kleineren Wert des SOLL-Geschwindigkeitssignals für den zweiten Motor (14) oder das äußere Bezugssignal (32) bestimmt ist.1. Method for maintaining a desired speed ratio between at least two movements, each of which is driven by two separate and independently controlled motors, in which the individual movement speeds are measured and corresponding ACTUAL speed signals are generated, and in which at least two take the desired speed ratio into account DESIRED speed signals are generated in such a way that each motor can supply the desired value for the other, characterized in that the first desired speed signal (26c) for the second motor (14) as a function of the desired speed ratio 'According to the signal (VaIB) and the ACTUAL speed signal (26a) for the speed of movement of the first motor (12) is generated that the second target speed signal as a function of the signal representing the desired speed ratio (VaIB) and the ACTUAL -Speed signal (28a; for the speed of movement of the second motor (14) is generated that the speed of movement of the second motor: (14) is controllable as a function of an external reference signal (32) that the speed of movement (26a,) of the first motor (12) as a function of the DESIRED speed signal (28c; for the second motor (14) is controllable and that the movement speed of the second motor (14) is determined by the smaller value of the DESIRED speed signal for the second motor (14) or the external reference signal (32) is. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das IST-Geschwindigkeitssignal (26a) des ersten Motors (12) durch das das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis darstellende Signal (VaIB) dividiert wird, um ein erstes Vergleichssignal (26c; zu erzeugen, daß das IST-Geschwindigkeitssignal für den zweiten Motor (14) mit dem das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis darstellenden Signal (VaIB) zur Erzeugung eines zweiten Vergleichssignals (28c; multipliziert wird, daß das erste äußere Bezugssignal (32) mit dem ersten Vergleichssignal (26c; verglichen wird und der zweite Motor (14) mit dem ersten Vergleichssignal (26c; geregelt wird, wenn der Wert des ersten äußeren Bezugssignals (32) den des ersten Vergleichssignals (26c; übersteigt, während der Motor (14) mit dem ersten äußeren Bezugssignal (32) geregelt wird, wenn der Wert des ersten Vergleichssignals (26c; den des ersten äußeren Bezugssignals (32) übersteigt, daß ein zweites äußeres Bezugssignal (30) mit dem zweiten Vergleichssignal verglichen und die Betriebsgeschwindigkeit des ersten Motors (12) mit dem zweiten Vergleichssignal (28ς) geregelt wird, wenn der Wert des zweiten äußeren Bezugssignals (30) den des zweiten Vergleichssignals (28c; übersteigt, während die Geschwindigkeit des ersten Motors (12) mit dem zweiten größeren Vergleichssignal (30) geregelt wird, wenn der Wert des zweiten Vergleichssignals (28c; den des zweiten äußeren Bczugsviignals (30) übersteigt.2. The method according to claim 1, characterized in that the ACTUAL speed signal (26a) of the first motor (12) is divided by the signal (VaIB) representing the desired speed ratio in order to generate a first comparison signal (26c; that the ACTUAL -Speed signal for the second motor (14) with the signal representing the desired speed ratio (VaIB) to generate a second comparison signal (28c; multiplied so that the first external reference signal (32) is compared with the first comparison signal (26c; and the second Motor (14) is controlled with the first comparison signal (26c; if the value of the first external reference signal (32) exceeds that of the first comparison signal (26c;) while the motor (14) is controlled with the first external reference signal (32), if the value of the first comparison signal (26c; that of the first external reference signal (32) exceeds that of a second external reference signal (30) with the second comparison signal compared and the operating speed of the first motor (12) with the second comparison signal (28ς) is regulated when the value of the second external reference signal (30) that of the second comparison signal (28c; exceeds, while the speed of the first motor (12) is controlled with the second larger comparison signal (30) when the value of the second comparison signal (28c; exceeds that of the second outer reference signal (30). 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens3. Device for carrying out the method nach Anspruch 1 oder 2 zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen zumindestens zwei Bewegungen, die jeweils von zwei getrennten und unabhängig gesteuerten Motoren angetrieben werden, mit Einrichtungen zur Messung der IST-Geschwindigkeiten der beiden Bewegungen und mit Einrichtungen zjir Erzeugung von SOLL-Geschwindigkeitssignalen, daJurch gekennzeichnet, daß erste Einrichtungen (20) zur Erzeugung des das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis (VA/B), Dividiereinrichtungen (26) zur Erzeugung eines ersten Vergleichssignals (26c), dessen Wert dem Quotienten des IST-Geschwindigkeitssignals (26a; des ersten Motors, (12) dividiert durch das das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis darstellende Signal (VaIB), entspricht und Multipliziereinrichtungen (28) zur Erzeugung eines zweiten Vergleichssignals (2&c) vorgesehen sind, dessen Wert dem Produkt des IST-Geschwindigkeitssignals (28aJ des ersten Motors multipliziert mit dem das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis darstellenden Signal (VAIB) entspricht, daß erste und zweite äußere Bezugssignalquellen (32, 30) zur Erzeugung erster und zweiter Bezugssignale, die Bezugswerte für die Geschwindigkeiten der ersten und zweiten Motoren (12, Π) darstellen und Vergleichereinrichtungen (36, 34) zum Vergleich des ersten äußeren Bezugssignals mit dem ersten Vergleichssigna] (26c; und des zweiten äußeren Bezugssignals mit dem zweiten Vergieichssignal (28c; und zur Erzeugung erster bzw. zweiter Vergleicherausgangssignale vorgesehen sind, die demjenigen der verglichenen Signale entsprechen, das den minimalen Wert aufweist und daß die Vergleicherausgangssignale Regeleinrichtungen (11, 13) zur Regelung der Geschwindigkeit des ersten bzw. zweiten Motors (12, 14) zugeführt werden.according to claim 1 or 2 for maintaining a desired speed ratio between at least two movements, which are each driven by two separate and independently controlled motors, with devices for measuring the actual speeds of the two movements and with devices for generating setpoint speed signals, characterized thereby that first devices (20) for generating the desired speed ratio (V A / B), dividing devices (26) for generating a first comparison signal (26c), the value of which corresponds to the quotient of the ACTUAL speed signal (26a; of the first motor, (12 ) divided by the signal (VaIB) representing the desired speed ratio, and multipliers (28) are provided for generating a second comparison signal (2 & c) , the value of which is the product of the ACTUAL speed signal (28aJ of the first motor multiplied by that of the desired speed ve Ratio representing signal (V A IB) corresponds to that first and second external reference signal sources (32, 30) for generating first and second reference signals, which represent reference values for the speeds of the first and second motors (12, Π) and comparator devices (36, 34 ) for comparing the first external reference signal with the first comparison signal] (26c; and the second external reference signal with the second comparison signal (28c; and for generating first and second comparator output signals, respectively, which correspond to that of the compared signals, which has the minimum value and that the comparator output signals control means (11, 13) for controlling the speed of the first or second motor (12, 14) are supplied. 4. Vorrichtung nach Ansprur^i 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Lieferung des das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis darstellenden Signals (VaIB) vorgesehen sind, die die Relativstellungen von Einrichtungen (49,52) messen, die die beiden Bewegungen ausführen.4. Device according to Ansprur ^ i 3, characterized in that devices for supplying the desired speed ratio representing signal (VaIB) are provided, which measure the relative positions of devices (49,52) which perform the two movements. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Erzeugung des das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis darstellenden Signals (VaIB) eine einstellbare Spannungsquelle einschließt, die in Abhängigkeit von den Relativstellungen der Einrichtungen (49, 52) betätigbar ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the means for generating the signal (VaIB) representing the desired speed ratio includes an adjustable voltage source which can be actuated as a function of the relative positions of the means (49, 52). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bezugssignalquellen durch manuell einstellbare Spannungssignalquellen (30,32) gebildet sind.6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the first and second Reference signal sources are formed by manually adjustable voltage signal sources (30,32). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichereinrichtungen (34, 36) durch zwei das Signal mit dem kleinsten Wert suchende Diodennetzwerke (34, 36) gebildet sind, die das erste äußere Bezugssignal mit dem ersten Vergleichssignal bzw. das zweite äußere Bezugssignal mit dem zweiten Vergleichssignal vergleichen.7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the comparator devices (34, 36) by two the signal with the Diode networks (34, 36) searching for the smallest value are formed which have the first external reference signal compare the first comparison signal or the second external reference signal with the second comparison signal. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7 für einen Löffelbagger oder dergleichen mit einem Arbeitsgerät, das über eine Bahn beweglich ist, die durch die Relativgeschwindigkeiten der Bewegungen von zumindest zwei mechanischen Bauteilen bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit den bei-8. Device according to one of claims 3 to 7 for a backhoe or the like with a Working device which is movable over a path which is determined by the relative speeds of the movements of at least two mechanical components, characterized in that the two den Bauteilen (49, 52) Einrichtungen (60, 62 bis 64) 31 18 097 und 34 47 050 entnehmbar. zur Messung der Relativstellungen der beiden Bau- Mehrmotor-Antriebssysteme können jedoch außer-the components (49, 52) devices (60, 62 to 64) 31 18 097 and 34 47 050 can be removed. To measure the relative positions of the two construction multi-motor drive systems, however, teile (49, 52) zur Erzeugung eines sich ändernden, dem bei Vorrichtungen Anwendung finden, bei denen das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis darstel- ein oder mehrere Motoren des Systems Schwierigkeiten !enden Signals (VA/B) verbunden sind. 5 haben, die Last- oder Geschwindigkeitsforderungen zu parts (49, 52) for generating a changing signal (V A / B) which are used in devices in which the desired speed ratio represents one or more motors of the system are connected. 5 have the load or speed requirements too erfüllen, für die ein Steuerbefehl gegeben wird Ein Bei-for which a control command is given. spiel für eine derartige Anwendung, die weiter untengame for such an application below ausführlicher beschrieben wird, ist eine Vorrichtung, bei der es erforderlich ist, mehr als einen Motor zu verwen-described in more detail is a device that requires the use of more than one motor. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Auf- 10 den, um zwei oder mehr mechanische Bauteile anzutreirechterhaltung eines gewünschten Geschwindigkeits- ben, die zur Bewegung eines Gerätes über eine vorgeverhältnisses zwischen zumir.destens zwei Bewegungen, schriebene Bahn verwendet werden. Beispielsweise die jeweils von zwei getrennten und unabhängig gesteu- kann es bei einem Löffelbagger erforderlich sein, eine erten Motoren angetrieben werden, bei dem die einzel- gleichzeitige Drehung und eine Ausfahrbewegung der nen Bewegungsgeschwindigkeiten gemessen und ent- 15 Löffelstange vorzusehen, an der der Löffel befestigt ist sprechende IST-Geschwindigkeitssignale erzeugt wer- und es ist in diesem Fall erforderlich, riaß eine vorgegeden, und bei dem zumindest zwei das gewünschte Ge- bene Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Heschwindigkeitsverhältnis berücksichtigende SOLL-Ge- belwerks, d. h. der Geschwindigkeit der Drehung der schwindigkeitssignale derart erzeugt werden, daß jeder Löffelstange und der Vorschubgeschv-indigkeit, d. h. der Motor den SOLL-Wert für den jeweils anderen liefern 20 Geschwindigkeit der Längsbewegung der Lftffe!*tan*e kann, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchfütrung des besteht, damit die Bewegung des Löffels über eine Vorverfahrens, gegebene Arbeitsbahn erzielt wird. Während dieses Derartige Verfahren sowie Vorrichtungen eignen Vorganges kann auf Grund einer Vielzahl von Ursachen sich beispielsweise zur Steuerung der Betriebsge- der Fall auftreten, daß einer der angesteuerten Motoren schwindigkeiten von zwei oder mehr Antriebsleistungs- 25 nicht in uer Lage ist, mit der Befehlsgeschwindigkeit zu quellen oder Motoren derart, daß eine vorgegebene Be- arbeiten. Beispielsweise kann zur Erzielung des vorgeschriebenen Geschwindigkeitsverhältnisses ein Motor so angesteuert werden, daß er mit einer Geschwindigkeit betrieben wird, die oberhalb seiner maximalen si-30 cheren konstruktiv bedingten Geschwindigkeit liegt In einem anderen Fall kann der Motor nicht das Leistungsvermögen haben, um die erforderliche Leistung bei der befohlenen Geschwindigkeit zu liefern. Es kann weiterhin der Fall vorliegen, daß eine Bedienungsperson in bei es zwingend erforderlich ist, daß ein vorgegebener 35 Erwartung einer vorgegebenen Situation einen Motor, Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten der bei- der so gesteuert wird, daß er bei einer Geschwindigkeit den Motoren aufrechterhalten wird, um ein vorgegebe- arbeitet, so ansteuert, daß der Motor bei ein-r niedrigenes Ergebnis zu erzielen. Dieser letztere Geschwindig- ren Geschwindigkeit betrieben wird, was dazu führen keitsunterscUed wird allgemein in Ausdrücken des Ver- würde, daß die Geschwindigkeit des Motors aus dem hältnisses der Geschwindigkeit eines Motors bezüglich 40 vorgeschriebenen Verhältnis herausgeführt wird. In aider Geschwindigkeit des anderen Motors beschrieben len diesen Fällen muß, wenn das Gerät sich weiter über und üblicherweise als »Nachlaufverhältnis« bezeichnet. eine gewünschte Bahn bewegen soll, d*s Verhältnis der Allgemein stehen die aufeinanderfolgenden Motoren Geschwindigkeit des Hebewerkes zur Vorschubgein einem Antriebssystem im Ergebnis in einer »Haupt- schwindigkeit aufrechterhalten, so daß eine Änderung motor-Nebtnmotor«-Beziehung, bei Jer eine Änderung 45 der Geschwindigkeit sowohl des Hauptmotors als auch der Geschwindigkeit eines voranstehenden Motors, des des Nebenmotors erfolgen muß. Hauptmotors, eine Ändervng der Geschwindigkeit ei- Bei anderen Anwendungen unter Einschluß von Bagnes folgenden Motors, des Nebenmotors, hervorruft, gern oder ähnlichem kann es erforderlich sein, daß das um ein vorgeschriebenes Nachlaufverhältnis aufrecht- genannte Geschwindigkeitsverhältnis über einen relativ zuerhalten. Wenn eine Vielzahl von Motoren verwendet 50 weiten Bereich während normaler Betriebsperioden gewird, setzt ixh diese Beziehung durch die gesamte FoI- ändert werden muß. Um dies zu erreichen, ist es wiederge von Motoren in dem Antriebssystem fort, um die
vorgegebenen Nachlaufverhältnisse zwischen jedem
Paar von Motoren aufrechtzuerhalten. Derartige Systeme werden allgemein bei kontinuierlichen Herstellungs- 55
verfahren beispielsweise bei der Herstellung von synthetischen Fasern verwendet, bei denen ein Materialstrang oder eine Materialbahn von einem Zuführungspunkt aus durch verschiedene Stufen hindurch zum
The invention relates to a method for loading two or more mechanical components at a desired speed, which are used to move a device over a predetermined path between at least two movements. For example, each of two separate and independently controlled, it may be necessary in a backhoe to drive a first motor in which the individual, simultaneous rotation and an extension movement of the moving speeds are measured and provided for the bucket rod to which the bucket is attached Speaking ACTUAL speed signals are generated and in this case it is necessary to provide one, and in which at least two DESIRED gear systems taking into account the desired relationship between the speed of the speed ratio, ie the speed of the rotation of the speed signals can be generated in such a way that each dipper bar and the feed speed, ie the motor can supply the nominal value for the other, as well as a device for carrying out the movement so that the movement can be carried out of the spoon about a preliminary procedure, given work sbahn is achieved. During this process of this type as well as devices suitable for a variety of causes, for example to control the operating mode, the case may arise that one of the controlled motor speeds of two or more drive power is not able to swell at the command speed or motors such that a predetermined machining. For example, in order to achieve the prescribed speed ratio, a motor can be controlled in such a way that it is operated at a speed which is above its maximum safe design speed. In another case, the motor may not have the capacity to produce the required output to deliver the commanded speed. It can also be the case that an operator is absolutely necessary that a predetermined 35 expectation of a predetermined situation a motor, difference between the speeds of the two is controlled so that it is maintained at a speed of the motors, to a pre-processed, controls in such a way that the motor achieves a low result at a-r. This latter speed is operated, which leads to the fact that the speed of the motor is generally reduced in terms of the ratio of the speed of a motor to 40 prescribed ratio. These cases must be described in aider speed of the other motor if the device is further over and usually referred to as "overrun ratio". a desired path is to move, the ratio of the general are the successive motors speed of the elevator to the feed rate in a drive system as a result maintained in a "main speed, so that a change motor-auxiliary motor" relationship, with Jer a change 45 of the Speed of both the main motor and the speed of a preceding motor, that of the slave motor must be done. In other applications, including Bagnes' following motor, the secondary motor, or the like, it may be necessary to maintain the speed ratio maintained by a prescribed follow-up ratio over a relative. If a large number of motors are used during normal periods of operation, this relationship must be changed throughout the entire range. To achieve this, it is again done by motors in the drive system to drive the
predetermined follow-up ratios between each
Sustaining pair of engines. Such systems are generally used in continuous manufacturing
method used, for example, in the production of synthetic fibers, in which a material strand or a material web from a feed point through various stages through to the
ziehung zwischen diesen Geschwindigkeiten und damit eine gewünschte Geschwindigkeitsbeziehung zwischen Bewegungen aufrechterhalten wird, die durch diese Motoren angetrieben werden.drawing between these speeds and thus a desired speed relationship between Movements powered by these motors are sustained. Bei einer großen Vielzahl von Industrie· und anderen Anwendungen werden Antriebssysteme verwendet, die die Verwendung von zwei oder mehr Antriebsleistungsquellen, beispielsweise Elektromotoren erfordern, wo-At a wide variety of industries · and others Applications are propulsion systems that require the use of two or more propulsion power sources, require electric motors, for example, where-
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