DE7010437U - Steuervorrichtung fuer erdbaumaschinen. - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft eine Steuervorrichtung für Erdbaumaschinen, wie Strassenbaumaschinen, und insbesondere Maschinen zur Aufbringung einer gleichmässigen Bitumendecke auf eine Strasse. Beim Strassenbau müssen beispielsweise die errechneten geometrischen Werte der Fahrbahn genauestens eingehalten werden.

"Rs ist bekannt, eine bestimmte Strecke durch ein von einer Vielzahl von Vorrichtungen, wie Spiegeln oder Prismen, abgelenktes Lichtstrahlenbündel darzustellen; so wurde vorgeschlagen, ein paralleles Lichtstrahlenbündel zu verwenden, das aus einem Kollimator austritt, der einer herkömmlichen Lichtquelle zugeordnet ist, oder aber hierzu ein von einem Lasergenerator ausgesandtes Lichtstrahlenbündel zu benutzen.

In diesem Pall kann eine Autokollimation mit Hilfe eines mit der zu steuernden Maschine kroftschlüssig verbundenen optischen Systems erfolgen and an einem Pimpfänger der vom optischen System reflektierte Lichtstrom gemessen werden. Der Empfänger kann mit photoelektrischen Zellen ausgerüstet werden, tfin Richtungefehler der Lichtstrahlenbündel bewirkt jedoch Beleuchtungsschwankungen, die am Ausgang der photoelektrischen Zellen, beispielsweise Photozellen, Potentialunterschiede hervorrufen.

Tii allgemeinen konn mit Hilfe eines optischen Systems der Verleuf des Bezugsstrahlenbündels auf einem Bildschirm oder einer ähnlichen, eine feststehende Markierung aufweisenden Vorrichtung dargestellt werden. Fin derartiges System ist in der französischen Patentschrift 1 533 355 beschrieben.

Um das Lichtstrahlenbündel auf einer nichtgerr.dlinigen Kurve zu steuern, wird längs der Strecke eine Reihe von Prismen mit kleinem Brechungswinkel angeordnet. Die Winkel dieser Prismen und die Abstände zwischen den einzelnen Prismen müssen genau berechnet werden. T¹S können Prismen verwendet werden, die alle den gleichen Winkel aufweisen· in diesem Fall ist jedoch auf der Strecke der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prismen genauestens zu messen, "^s können jedoch auch Prismen verwendet werden, deren Winkel verschieden sind. Beim Bau von Autobahnen, deren Kurven in der Regel wie Kurven vierten Grades verlaufen, ist es schwierig, letztere genau darzustellen, denn es müssen einige Tausend Prismen geschliffen werden, deren

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Brechungswinkel jeweils um einige Brachteile von Graden voneinander abweichen.

Fs muss demnach eine sehr grosse Anzahl von Prismen mit unterschiedlichen Brechungswinkeln zur Verfügung stehen, was sehr kostspielig ist.

Die Neuerung hat zum Ziel, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Maschine, z.B. einer Strassenbaumaschine, ohne grossen Aufwand zu schaffen, die die Möglichkeit der automatischen Steuerung des Fahrzeugs bietet.

Gegenstand der Neuerung ist eine Steuervorrichtung für Strassenbaumaschinen, die mit auf ein Lichtstrahlenbündel ansprechenden Vorrichtungen ausgerüstet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine fest angeordnete Lichtquelle und eine Vielzahl von den von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahl ablenkende Vorrichtungen aufweist, wobei der Ablenkwinkel jeder einzelnen Ablenkvorrichtung und die Stellungen dieser Vorrichtungen derart sind, dass das LichtstrahlenbUndel einer gebrochenen Linie folgt, sich dabei jedoch einer theoretischen Kurve optimal nähert; jede einzelne Ablenkvorrichtung ist mit einer mechanischen Vorrichtung ausgestattet, die mit einem Detektor der Maschine zusammenwirkt, um den Detektor von der Ablenkvorrichtung fernzuhalten, wenn die Maschine auf der Höhe der Ablenkvorrichtung anlangt. Gegenstand der Neuerung ist ebenfalls eine Steuervorrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei den Ablenkvorrichtungen um sogenannte "Diasporameter" handelt, d.h. Geräte mit zwei Prismen mit

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gegenüberliegenden Flächen, die sich in entgegengesetzter Richtung um eine Achse drehen, welche senkrecht zu der den Prismenkant en gerne i_isamen Hbene verläuft, wobei der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden "Diasporametern" etwa konstant ist.

Nach einem weiteren Merkmal ist die Lichtquelle ein

Laser.

Fs folgt eine eingehende Beschreibung der !Teuerung an Hand der Zeichnung eines AusfühningsbeiSpieles:

Fig. 1 zeigt schematisch den Grundriss einer Vorrichtung zur Darstellung der Kurve durch ein Lichtstrahlenbündel, wobei als das Licht strahlenbündel ablenkende Vorrichtungen Priemen verwendet werden:

Fig. 2 zeigt perspektivisch die Fahrstrecke der in Betrieb befindlichen Maschine und deren Steuervorrichtung, die Gegenstand der Neuerung bildet;

Fig. 3 zeigt schematisch in Perspektive wesentliche Teile einer besonderen Ausführungsart der den Gegenstand der Neuerung bildenden Steuervorrichtung;

Fig. 4 zeigt im G-nindriss eine Gesamtansicht der Maschine und ler Vorrichtung nach Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine Lichtquelle 1, beispielsweise ein Laser, feststehend Eingeordnet. In dem Weg, den das Lichtstrahlenbündel 16 nimmt, ist ein Ablenksystem 2, ein Prisma, ^Jigeordnot, welches den Lichtstrahl im Winkel von O₁

ablenkt; in einer T^ntfernung X₁ vom Prisira 2 befindet sich, ein zweites Prisma 3, das eine /.V ^r'-¹HIg 5p erzeugt, in einer Knt-Xp bei j. ride t sich ein .'-_ i&itia 4» 5 us?/.

Die Fig. 2 und 4 zeigen schematisch in Perspektive und im Grundriss die Einzelteile einer Steuervorrichtung, die Gegenstand der Neuerung ist. ¹^ine Strassenbaumaschine 6 soll sich auf der von dem Lichtstrahlenbündel 16 dargestellten und von den Ablenksystemen 2, 3, 4 gekennzeichneten Linie fortbewegen. Um auf dieser Linie entlr_ngzufahren, ist die Maschine mit Detektoren 8 des Lichtstrahlenbündels ausgerüstet. Diese Vorrichtungen können aus einem oütischen System bestehen, das einen Teil des Lichtstrahles 16 aufnimmt und zu den Messzellen oder den der Maschine 6 zugeordneten Markierungen weiterleitet. Diese Detektorvorrichtung kann lediglich aus einer Anzeigevorrichtung bestehen, die dem Fahrer der Maschine den Abstand der letzteren von der einzuhaltenden Linie anzeigt, oder aber die Maschine kann automatisch Steuervorrichtungen aufweisen, die durch die Detektorvorrichtung gesteuert werden.

Sobald die Maschine in der Nähe einer Ablenkvorrichtung anlangt, muss die Detektorvorrichtung 8 kurzzeitig durch irgendein Gerät verschoben werden, mit dessen Hilfe sie wieder in die Bahn des Lichtstrahles zurückgelangen kann, wenn die Maschine die Ablenkvorrichtung überholt hat. ^Entsprechend der Neuerung ist die Detektorvorrichtung 8 auf der Maschine 6 mit Hilfe eines mechanischen Systems angebracht, das bestimmte Verschiebungen der Vorrichtung 8 erforderlichenfalls zulässt. Hierbei kann es

sich um eine Vorrichtung zum Anheben oder seitlichen Verschieben handeln, das mit entsprechenden Steuervorrichtungen ausgestattet ist.

Die Steuerung der Verschiebung des mechanischen Systems kann durch den Fahrer des Fahrzeugs von Hand oder automatisch mittels den Ablenkvorrichtungen zugeordneten Detektorvorrichtungen erfolgen.

In Fig. 3 und 4 ist ein besonderes Ausführungsbeispiel der Neuerung gezeigt, in dem die Maschine 6 einen feststehenden Arm aufweist, um dessen Achse 15 sich ein beweglicher Arm 7 dreht; dieser Arm 7 trägt die Detektorvorrichtung 8 und ein mechanisches Teil, wie eine Kufe oder Führungsrolle ?, die durch Roll- oder Gleitbewegung mit einer Führungsschiene 10 zuspjnmenwirkt, welche auf einem Träger 13 angeordnet ist; bei diesem kann es sich um den Träger für die Ablenkvorrichtung handeln. Die Führungsschiene kann über, unter oder neben der Detektorvorrichtung angebracht sein, und sie führt die Rolle 9 derart, dass der Detektor 8 on der Ablenkvorrichtung 2 des Lichtstrp.hlenbündels wegbewegt wird.

■^tsprechond der Neuerung kann die Maschine mit Inertial-Steuervorrichtungen ausgerüstet sein, die verhindern, dass der Abstpjid der Maschine in Bezug nuf die einzuhaltende Linie, während die Detektorvorrichtung eine den Lichtstrahl ablenkende Vorrichtung passiert, zu gross wird.

Bei den Ablenkvorrichtungen des Lichtstrahles kann es sich

in ο.---·* y^gel beispielsweise um Prismen, Spiegel oder dergl.

¹⁵¹S ist indessen schwierig, die erforderliche Kurven darzustellen, wenn für sie eine grosse Anzahl von Prismen mit verschiedenen Brechungswinkeln vorhanden sein müssen. Die Anzahl dieser verschiedenen Prismen kann dadurch verringert werden, dass der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prismen geändert, für jede Ablenkung jedoch ein konstanter Winkel beibehalten wird.

Entsprechend der Neuerung werden vorzugsweise Vorrichtungen mit veränderlichem Ablenkungswinkel verwendet, beispielsweise sogenannte "Diasporameter¹¹. Dank dieser Vorrichtungen ist es möglich, mit konstanten Abständen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ablenkvorrichtungen zu arbeiten.

Claims (3)

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Steuervorrichtung für Strassenbaumaschinen, die mit auf ein Lichtstrahlenbündel ansprechenden Vorrichtungen ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet , dass sie eine fest angeordnete Lichtquelle (1) und eine Vielzahl von den von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahl ablenkenden Vorrichtungen (2,3,4,5) auiweist, wobei der Ablenkwinkel (tf,,, £₂» & χ) jeder einzelnen Ablenkvorrichtung (2,3,4,5) ^un<i &i-^e Stellungen dieser Vorrichtungen derart sind, dass das Lichtstrahlenbündel einer gebrochenen Linie (x>,Xp) folgt, sich dabei jedoch einer theoretischen Kurve optimal nähert, wobei jede einzelne Ablenkvorrichtung mit einer mechanischen Vorrichtung (10,13) ausgestattet ist, die mit einem Detektor (7,8,9,14,15) ^er Maschine (6) zusammenwirkt, um den Detektor (8) von der Ablenkvorrichtung (2,3,4,5) auf Abstand zu halten, wenn die Maschine auf der Höhe der Ablenkvorrichtung anlangt.

2. Steuervorrichtung für Straßenbaumaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass es sich bei der Ablenkvorrichtung (2,3,4,5) um ein "Diasporameter" handelt.

3. Steuervorrichtung für Strassenbaumaschinen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der At stand (x.,X₂) zwischen zwei aufeinanderfolgenden "Diasporametern" etwa konstant ist.

Steuervorrichtung fur Straßenbaumaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daS die Lichtquelle (1) ein Laser ist.

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