184958. lajstromszámú szabadalom • Szabályozóberendezés út- és pályaépítő gépekhez
3 184958 4 A találmány tárgya szabályozó berendezés, elsősorban út- és pályaépítő gépekhez. A korszerű közlekedési eszközök autók, repülőgépek stb. elterjedésének következtében egyre növekvő az igény megfelelő minőségű utak, autópályák és kifutópályák iránt. Ezeknél az utaknál azonban elengedhetetlen követelmény, hogy a megfelelő minőségi jellemzőket biztosító aljzat mellett megfelelő felületi kiképzést is kapjanak, amihez a kívánt felület létrehozására alkalmas gépekre és berendezésekre van szükség. Az utak felületi kiképzését elterítőgépek (finiserek) alkalmazásával végzik. Az elterítő gép, akár föld, akár beton vagy éppen aszfalt felületet hoz létre, feladata, hogy a szükséges tervszerinti felületet alakítsa ki. Ezek a felületek általában síkok, ott, ahol az út egyenes, az út irányváltozásakor azonban egy görbült felülettel mennek át egyik síkból a másikba. Az elterítőgépek feladata tehát az, hogy a mindenkori előírt szintnek és görbületnek megfelelő útfelületet hozza létre. Ennek a feladatnak a megoldására azonban az elterítőgépeknek vezérlésre van szükségük. Az elterítőgépek vezérlésére többféle ismert megoldás van, kezdve az egyszerű kézi állítástól a bonyolult elektronikus vezérlésig. Az elterítőgépeknek elektromos vezérlés útján történő működtetését az tette lehetővé, hogy az elterítőgépek emelőszerkezeteit hidraulikus úton kezdték működtetni, amely hidraulikus elemek már villamosán vezérelhetők voltak. A fejlődés egy további fázisát az képezte, amikor már nem egyszerűen vezérlésről volt szó, hanem szabályozásról. A szabályozás egyik alapvető feltétele pedig a szabályozni kívánt szint megfelelő módon történő érzékelése. A legelső megoldások egyikét a mintavételes szabályozás képezte. Ezekben az érzékelő elem, amelynek hatására egy mágnesszelep ki- vagy bekapcsol és működteti a hidraulikus kart, időszakonként letapogatja, hogy a beállítani kívánt szint (alapjel) és az út szintjének pillanatnyi értéke között milyen nagyságú és előjelű különbség van, és ettől függően működteti a mágnesszelepet. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy nagy holtzónát igényel az esetleges belengés elkerülése érdekében, továbbá a végrehajtó jel egy ugrásjel, és ez esetenként vagy túl későn vagy túl korán működteti a hidraulikus kart. Egy másik ismert megoldásnál az érzékelés már folyamatos, de az alkalmazott szintérzékelőelem, egy differenciáltranszformátor, a kis elmozdulások miatt csak igen szűk határok között tud kielégítően működni. Ennek a megoldásnak további hátránya, hogy a rendszer elektronikája egy központi alacsonyfrekvenciás generátorral rendelkezik és így a csatlakoztatott érzékelők is váltakozó áramkörnek. Az érzékelő által létrehozott jel a továbbítása során, ami olykor akár 8—10 m is lehet, a külső térerő hatására eltorzul, elsősorban rádiók és távvezetékek közelében. A fenti megoldások közös hátránya továbbá az, hogy a mechanikus és hidraulikus elemek tehetetlensége erősen visszahat az elektronikára. Ezért, hogy a rendszerben káros lengések ne jöjjenek létre, szükségessé vált a hidraulikus körök lefojtása, ami viszont csökkenti a kiszabályozás sebességét, és ugyanakkor megnöveli a beállási időt. A túllövés, illetőleg a szabályozási kör belengésének elkerülése csak megfelelően nagy holtzóna mellett érhető el. Ilyen megoldást ismertet a 17 84 778 sz. NSZK szabadalmi leírás is. Ennél a megoldásnál az érzékelőt egy nagyfrekvenciás rezgőkör képezi, amely a külső térerőre szintén érzékeny, és ez a készülék működését hátrányosan befolyásolja. A fenti megoldásnak további hátránya, hogy a nagy holtzóna következtében az út felületén létrejövő egyenetlenségek már az utazáskényelmi vizsgálatok szerint határesetet képeznek. Minthogy az autópályák és egyéb utak építési költségei rendkívül magasak, csak hibátlan felületképzés engedhető meg. A találmány célja, hogy olyan szabályozó berendezést hozzon létre, amelyet az ismert út- és pályaépítő gépekbe beépítve, azokkal a legszigorúbb követelményeket is k elégítő útfelület készíthető el. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy ha olyan zárt szabályozási hurkot hozunk létre, ahol az érzékelés folyamatos, de a beavatkozás szakaszos, mégpedig úgy szakaszos, hogy a beavatkozó jel frekvenciája a hibajeltől függ, így elérhető, hogy kis holtzóna mellett se lengjen be a rendszer, és hogy ne legyenek nagy túllövések sem. A találmány lényege abban van, hogy egy érzékelő elem, amely lehet magasság- és/vagy dőlésérzékelő, kirr enete egy egyenirányító híd bemenetére van kapcsolva, amely egyenirányító híd egyben az alapjelképző is, és az egyenirányító híd kimenetei egy limitáló áramkör beír eneteire vannak kötve, amelynek kimenete egy első erősítő invertáló bemenetére van kapcsolva. Az erősítő k menete egy diódán keresztül egy első feszültség-frekvencia átalakító bemenetére van kapcsolva, a dióda és a k’menet közös pontja pedig egy második erősítő inverts ló bemenetére van kötve. Az első és második erősítő neminvertáló bemenetei egymással és az egyenirányító h d egyik pontjával össze vannak kötve. A második eiősítő kimenete egy további diódán keresztül egy második feszültség-frekvencia átalakító bemenetére van kötve. Mind az első, mind a második feszültség-frekvencia átalakító kimenetei egy-egy további teljesítményerősítőn keresztül egy-egy mágnes szelepet vezérelnek. Az érzékelő pedig a mágnesszelepek által vezérelhetően van kialakítva. A találmány szerinti érzékelő azonos felépítésű a magasság- és a dőlésérzékelőnél és egy állandó frekvenciájú generátorból, hangolható rezgőkörökből és egy alumín um hangolóelemből áll. Kialakítása olyan, hogy a rezgőkörök primer tekercse és szekunder tekercsei egy közös ferritgyűrűn vannak elhelyezve, a hangolóelem pádig egy, a ferritgyűrűben ütközésmentesen elforgath itó tengelyen van elhelyezve, amely tengelyen egy permanens mágnesdarab is el van helyezve. A találmány egy további előnyös kiviteli alakjában az egyenáramú híd a magasságérzékelőnél két párhuzamosan kapcsolt áramkörből áll, ahol az egyik áramkört k ét sorosan kapcsolt ellenállás képezi, a másik áramkört pedig a következő sorrendben sorosan kapcsolt elemek képezik; két dióda, két ellenállás és további két dióda. A diódák mindegyike azonos irányba van bekötve, mégpedig úgy, hogy az első dióda katódja a másik párhuzamos ág első ellenállásával, a negyedik dióda anódji pedig a másik párhuzamos ág második ellenállásával vin összekötve. Az egyenáramú híd kimenetét mindkét ájban az ellenállások közös pontjai képezik, és a két-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
