DK144726B - Komparator til en reguleringskreds i et automatisk styreanlaeg - Google Patents

Description

144726

Teknik, hvorpå opfindelsen bygger

Opfindelsen angår en komparator af den i indledningen til krav 1 angivne art og som angivet i den under nr.

27 38 328 offentliggjorte tyske patentansøgning.

5 Ifølge denne patentansøgning tilføres udgangssignalerne fra føleren i form af væsketryk eller volumenforskydninger af væsker til en svingbart lejret vægtbjælke eller differentialarm, som sammenligner de to udgangssignaler med hinanden. Til følerne er der knyttet til frembringelse af udgangssignaler aktive 10 givere, nemlig sådanne, som ud fra en pumpe frembringer et 144726 2 tryk eller en volumenforskydning som reaktion på indvirkningen fra ledelinien på giveren. Konstruktionen af sådanne givere er kostbar. På grund af det fra giveren opbragte arbejde kræves der til stadighed en mindstebetjeningskraft, hvorunder følsom-5 heden lider skade. Endelig må de til giverne førende ledninger udluftes omhyggeligt.

Opgaven og dens løsning

Ved hjælp af den foreliggende opfindelse skal der tilvejebringes en komparator, ved hvilken de til følerne knyttede 10 givere kan være enklere byggeelementer, som desuden ikke behøver at yde et pumpearbejde for at tilvejebringe et hydraulisk tryk. Giverne skal også kunne arbejde upåklageligt, når de til disse hørende ledninger ikke er fuldstændigt udluftede.

Den opgave løses i henhold til den foreliggende opfin-15 delse som angivet i krav 1. I stedet for givere i form af pumper anvendes ifølge opfindelsen variable drøvle0rganer, som indvirker på en væskestrøm, der fører fra komparatorens trykrum via drosselorganerne til en returledning. Til betjening af de variable drøvleorganer er der kun behov for et ubety-20 deligt arbejde, der ikke påvirker følsomheden af komparatoren.

På grund af at der under driften opretholdes en væskestrøm fra trykrummene i komparatoren til de variable drosselventiler, er det ikke nødvendigt med en omhyggelig udluftning af ledningerne, da eventuelle luftblærer af sig selv under drif-25 ten. befordres ud af ledningerne. Endelig kan de variable drøv-leventiler fremstilles som simple og billige byggeelementer.

Forklaring af opfindelsen

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjælp af et principdiagram og et udførelseseksempel i sammen-30 hæng med tegningerne.

Fig. 1 er et principdiagram af komparatoren og af dele af køretøjet og ledelinierne, fig. 2 er et aksialsnit gennem komparatoren, fig. 3 viser komparatoren delvis set fra siden, delvis 35 i snit i ret vinkel på snitplanet ifølge fig. 2.

Fig. 4 er et vandret snit langs linien IV-IV ifølge fig. 2.

3 144726

Opfindelsesprincip

Fig. 1 viser ledelinien 1, som skal aftastes, f.eks. i form af rækker af stængler af majsplanter. Med 3 betegnes føringsdele af høstekøretøjet. Køretøjet har to følere 5a og 5 5b, der i fællesskab aftaster ledelinien. Som styret køretøjs del eller styreorgan 7 er der vist et hjul. Køretøjet har en styremotor 9 og en denne styrende reguleringsventil 11, som f.eks. kan svare til den på fig. 5 i tysk offentliggørelsesskrift nr. 27 29 766 viste. Den er her kun vist skematisk.

10 Komparatoren selv er anbragt i et hus 13.

Styreventilen 11 bliver fødet fra en væsketank 15 ved hjælp af en højtrykspumpe 17. Den er forbundet med styremotoren 9 ved hjælp af ledninger 19a og 19b, og ved hjælp af en ledning 20 med tanken 15. Under driften strømmer der gennem styreven-tilen 11 og gennem styreledningerne 22a og 22b styrestrømme af størrelsesordenen 0,5 1 per minut i retning mod den med 24 betegnede komparator.

Til forskel fra teknikkens standpunkt er komparatoren hverken udformet med en vægtbjælke eller med en differential-20 arm, men med en membran 26, der opdeler et trykkammer i huset 13 væsketæt i to trykrum 28a og 28b. I huset 13 er der to skyde-ventiler, hvis her som kugler illustrerede ventillegemer 34a og 34b er placeret på hver sin side af membranen 26 og samvirker med ventilsæder 36a og 36b. Styreledningerne 22a og 25 22b fører til disse ventilsæder.

Styreledningen 22a er forbundet med trykrummet 28a.

Dette står ved hjælp af en yderligere styreledning 30a i forbindelse med tanken 15. I styreledningen 30a er der indkoblet en variabel drøvle ventil 32a, som betjenes fra føleren 5a.

30 Den drøvler den fra styreventilen 11 og trykrummet 28a kommende væskestrøm med tiltagende udslag af føleren 5a og forøger dermed tilsvarende trykket i trykrummet 28a. Tilsvarende gælder det for de til højre i fig. 1 viste styreledninger og dele, som alle er betegnet med index b.

35 Membranen er ud over ved hjælp af trykket i trykrummene 28a og 28b yderligere indstillelig ved hjælp af en mekanisk forbindelse 38 med styreorganet 7 eller i stedet for dette med en bevægelig del af styremotoren 9. Betjeningskraften er ved hjælp afen indkoblet fjeder 40 afhængig af styreorganets 7 4 144726 stilling.

Principiel funktion I den viste neutralstilling strømmer der gennem styreledningerne 22a og 22b fra styreventilen 11 en styrestrøm gen-5 nem de åbne ventilsæder 36a og 36b ind i trykrummene 28a og 28b. Derfra flyder styrestrømmen igennem styreledningerne 30a og 30b og de variable drøvleorganer 32a og 32b tilbage til tanken 15. I neutralstilling er de to variable drøvleorganer lige meget åbnet, fjederen 40 og membranen 26 er ikke kraft-10 påvirket og i styreledningerne 22a og 22b hersker der samme tryk. Ved hjælp af reguleringsmekanikken i styreventilen 11 overføres disse tryk gennem ledningerne 19a og 19b til styremotoren, der derved ligeledes bliver uden kraft.

Får styreorganet 7 f.eks. et udslag i retning af en 15 højrekurve, hvorved fjederen 40 spændes uden at føleren 5a eller 5b betjenes, dvs. uden at der på de to sider af membranen 26 kan opbygges et differenstryk, trykkes ventillegemet 34a svarende til udbøjningen af membranen mod sædet 36a, hvorved der i styreledningen 22 opbygges et tryk, som overfø-20 res via styreventilen 11 til ledningen 19a og betjener styremotoren 9 mod styreorganets 7 drejning. Herved indtræder den ønskede stabilisering. Tilsvarende gælder det for en drejning i modsat retning.

Forbliver styreorganet 7 derimod i den viste ligeud-25 stilling og svinges f.eks. føleren 5a på fig. 1 mod venstre, indsnævres tværsnittet i drøvléorganet 32a og der opbygges i trykrummet 28a et tryk, som bevæger membranen 26 mod højre. Derved trykkes ventillegemet 34b mod sædet 36b, og i styreledningen 22b opbygges der et tryk, som via styreventilen 11 for-30 skyder styremotoren 9 i retning mod en højredrejning. Herved spændes fjederen 40, og den ovenfor beskrevne stabiliserende tilbageføringsmekanisme træder i funktion.

Udførelseseksempel

Fig. 2-4 viser den konstruktive opbygning af kompara-35 toren 24. Alle øvrige dele fra principdiagrammet ifølge fig. 1 er i og for sig kendt. Som variable drøvleorganer 32a og 32b 5 144726 kan der anvendes drejegliderventiler eller dysenålesystemer eller dyseprelpladesystemer.

Komparatoren 24 har et hus 13 med et betjeningsdæksel 42, som ved hjælp af en holdering 44 er drejeligt fastgjort 5 til huset og aftættet mod huset ved hjælp af en tætning 46.

Huset 13 kan være anbragt fast, f.eks. på køretøjets chassis, medens betjeningsdaskslet 42 kan vasre anbragt drejefast på en drejelig del af styreorganet, f.eks. på en styrearm 48 (fig.

1).

10 I huset 13 er der placeret en foldebælg 26', som adskil ler trykvæskekammeret i det indre trykrum 28a og det ydre trykrum 28b. Det indre trykrum 28a er forbundet med en tilslutning 50a, det ydre trykrum 28b med en tilslutning 50b (fig. 3).

Huset 13 har i alt fire tilslutninger. De to resterende til-15 slutninger, nemlig 52a og 52b fører til de to ventilsæder. Således fører tilslutningen 52b ved hjælp af en vinkelformet kanal 58 til ventilsædet 36b for ventillegemet 34b. Tilslutningen 52a (fig. 3) fører til ventilsædet 36a for ventillegemet 34a.

De to som kugler udformede ventillegemer betjenes ved hjælp 20 af et trykstykke 54, som tryktæt er forbundet med foldebælgen 26'.

Til mekanisk betjening af den som foldebælg 26' udformede membran tjener to fjedre, der begge indvirker på trykstykket 54. Under trykstykket er der placeret en skruetrykfjeder, der 25 hviler mod huset 13 og tjener som forspændingsfjeder 56. Over trykstykket 54 er der anbragt en arbejdsfjeder 40', som er udformet som en trekantet bøjningsbladfjeder (fig. 4). De tre ender af fjederen støtter sig ved hjælp af tre stødstænger 60, der lodret forskydeligt er lejret i huset 13, mod betjenings-30 dækslet 42 på nogle kurvebaner 62, der er forarbejdet i den plane inderflade på betjeningsdækslet. Alle tre kurvebaner har samme form. Ved en drejebevægelse af betjeningsdækslet 42 bevæger stødstængerne 60 sig i aksial retning.

Forspændingsfjederen 56 har en så lille fjederstivhed 35 som muligt.

yirkemåde

Den principielle virkemåde er allerede beskrevet ovenfor. Det er derfor tilstrækkeligt her med en beskrivelse af 6 144726 virkemåden af udførelseseksemplet for komparatoren.

I neutralstilling af betjeningsdækslet 42 er forspændingsfjeder 56 og arbejdsfjeder 40' forspændt således mod hinanden, at ventillegemerne 34a og 34b er lige langt fra deres 5 ventilsæder 36a og 36b. Ved en drejebevægelse af betjeningsdækslet forstyrres denne ligevægtstilstand. F.eks. bliver stødstængerne 60 bevæget opefter og derved aflastes arbejdsfjederen 40'. Som følge heraf får kraften fra forspændingsfjederen overvægt, hvorved ventillegemet 34b trykkes mere mod sit ventil-10 sæde. Det omvendte gælder for en drejning af betjeningsdækslet i modsat retning og en forstærkning af kraften fra arbejdsfjederen 40', hvorved ventillegemet 34a trykkes mod dets sæde.

Som resultat af påvirkningerne gennem følerne 5a og/ eller 5b og styreorganet 7 danner komparatoren en differential 15 størrelse, der udvirker en trykdifferens i styreledningerne 22a og 22b og påvirker styreventilen 11.

Fordele ved udførelseseksemplet

Ved anvendelsen af en kurvebane (dvs. de tre ens kurve-baner) kan der opnås en vilkårlig overførselsfunktion mellem 20 drejevinkel og styretryk, hvilket tillader f.eks. at forøge den stabiliserende virkning i ligeudkørselsområdet eller at begrænse indslagsvinklen til en bestemt værdi.

Betjeningen af arbejdsfjederen 40' fra styreorganet er ganske vist behæftet med friktion, nemlig ved drejningen af 25 betjeningsdækslet 42 på huset 13, friktion mellem kurvebanerne 62 og stødstængerne 13 og forskydningen af selve stødstængerne. Dette er imidlertid uskadeligt, da disse friktionskræfter optræder i kraftoverføringen inden arbejdsfjederen 40'. Disse friktionskræfter frembringes via styrearmen 48 fra styremoto-30 ren 9 og har derfor ingen større betydning. Derimod kan foldebælgen 26 og forspændingsfjederen 56 anses som friktionsfri organer. Som følge heraf arbjeder reguleringsmekanismen i komparatoren i praksis hysteresefrit.

Claims (2)

144726

1. Komparator til en reguleringskreds i et automatisk styreanlæg på et køretøj, hvor: a) Køretøjet er udrustet med to følere, som aftaster to pa-5 rallelle ledelinier eller en fælles ledelinie, b) komparatoren som indgangsstørrelse for regulatoren danner differensen mellem de to udgangssignaler for følerne, der er en funktion af afstanden til ledelinierne eller ledelinien, hvortil lægges en fra køretøjets styring tilbageført hjælpe- 10 reguleringsstørrelse, c) komparatoren ved hjælp af to hydrauliske ledninger står i forbindelse med følerne og er påvirket af disses udgangsstørrelser i form af tryk, d) komparatoren har i et trykvæskekammer et af trykket for-15 skydeligt organ, som indvirker på lukkeorganerne på to skyde- ventiler og styrer det differenssignalet frembringende væsketryk i væskestrømme, der føres gennem kammeret, og e) det forskydelige organ står i mekanisk drivforbindelse med et styreorgan (dvs. den styrede køretøjsdel), 20 kendetegnet ved, at f) det forskydelige organ er et skilleorgan (26,26'), der er indrettet til at opdele trykvæskekammeret i to trykrum, g) hydrauliske ledninger (30a,30b) fører fra trykrummene til et reservoir (15) , 25 h) idet der i de hydrauliske ledninger (30a,30b) er variable drøvleorganer (32a,32b) som står i mekanisk drivforbindelse med følerne (5a,5b), i) den mekaniske drivforbindelse (38) mellem styreorganerne (7) og det elastiske skilleorgan indeholder en fjeder (40,40').

2. Komparator ifølge krav 1, kendetegnet ved, at a) skilleorganet er udformet som en foldebælg (26'), b) hvilken foldebælg i modsatte retninger er påvirket af to fjedre, nemlig en forspændingsfjeder (56) og en arbejds-fjeder (40') , 35 c) og hvor arbejdsfjederen er indrettet til at tjene som ela-