AT512500B1 - Vorrichtung zum Steuern einer Arbeitsmaschine - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Steuern einer Arbeitsmaschine mit wenigstens zwei Steuerhebeln (1,1') beschrieben, die über eine Betätigung (3) mit je wenigstens einem Steuergerät (4, 4') wirkungsverbunden sind, wobei die Betätigung (3) eine Umschalteinrichtung (5) umfasst, mit der die Zuordnung zwischen Steuerhebeln (1,1') und Steuergeräten (4,4') vertauschbar ist, wobei die Umschalteinrichtung (5) vier Hebel (6-9) umfasst, von denen je zwei Hebel (6, 7 und 8, 9) einem Steuerhebel (1, 1') zugeordnet sind, von welchen beiden je einem Steuerhebel (1,1') zugeordneten Hebeln (6, 7), (8, 9) je einer (7, 8) mit einem ihm zugeordneten Steuergerät (4, 4') über je eine erste Pendelstütze (10) unmittelbar verbunden ist und jeweils der mit dem Steuergerät (4, 4') unmittelbar verbundene Hebel (7, 8) mit dem mittelbar mit dem Steuergerät (4, 4') verbundenen und dem anderen Steuerhebel (1,1') zugeordneten Hebel (9, 6) synchron verschwenkbar ist. Um vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass jeder der vier Hebel (6-9) einen Anschlagpunkt (A) für ein Betätigungselement (15) aufweist, welches Betätigungselement (15) an seinem anderen Ende am Steuerhebel (1,1') angreift und über werkzeuglos lösbare Kupplungen (16) am Anschlagpunkt (A) am jeweils zugeordneten Hebel (6- 9) angreift.

Description

österreichisches Patentamt AT512 500B1 2013-09-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einer Arbeitsmaschine mit wenigstens zwei Steuerhebeln, die über eine Betätigung mit je wenigstens einem Steuergerät wirkungsverbunden sind, wobei die Betätigung eine Umschalteinrichtung umfasst, mit der die Zuordnung zwischen Steuerhebeln und Steuergeräten vertauschbar ist, wobei die Umschalteinrichtung vier Hebel umfasst, von denen je zwei Hebel einem Steuerhebel zugeordnet sind, von welchen beiden je einem Steuerhebel zugeordneten Hebeln je einer mit einem ihm zugeordneten Steuergerät über je eine erste Pendelstütze unmittelbar verbunden ist und jeweils der mit dem Steuergerät unmittelbar verbundene Hebel mit dem mittelbar mit dem Steuergerät verbundenen und dem anderen Steuerhebel zugeordneten Hebel synchron verschwenkbar ist.

[0002] Derartige Umschaltungen sind in diversen Ländern für verschiedene Arbeitsmaschinen optional verfügbar. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass beispielsweise die Funktion „Hubarmheben bzw. -senken" eines Löffelbaggers mit der Funktion „Löffelstielheben bzw. -senken" vertauscht werden kann. Dies ist insbesondere erforderlich, um die Steuerung einer Maschine an die Gewohnheiten eines Geräteführers anpassen zu können. Nach einer Umschaltung kann der vormals mit dem linken Steuerhebel betätigte Löffelstiel mit dem rechten Steuerhebel betätigt werden. Eine Umstellung der Funktion „Hubarm heben und Hubarm senken" erfolgt in gleicher Weise vom rechten auf den linken Steuerhebel. Eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art ist beispielsweise aus der JP 6-081371 A bekannt, wobei die Vertauschung der Zuordnung zwischen Steuerhebeln und Steuergeräten durch Anbringen unterschiedlicher Bügel erfolgt. Sind die Bügel ordnungsgemäß angebracht, dann ist der jeweils mit dem Steuergerät unmittelbar verbundene Hebel mit dem nicht unmittelbar mit dem Steuergerät verbundenen und dem anderen Steuerhebel zugeordneten Hebel synchron verschwenkbar. Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus der JP 61 -072137 A bekannt.

[0003] Eine Umschaltung ist bei den bekannten Vorrichtungen mit mechanischer Vorsteuerung allerdings stets mit erheblichem Aufwand verbunden, da dafür spezielles Werkzeug erforderlich ist, was einen erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand bedingt. Ein werkzeugloses Umschalten ist derzeit nur bei Vorrichtungen mit hydraulischer Vorsteuerung, durch eine Umschaltung über ein Ventil, möglich. Derartige Vorrichtungen mit hydraulischer Vorsteuerung sind aber nicht Gegenstand der Erfindung.

[0004] Ausgehend von einem derartigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit mechanischer Vorsteuerung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die eine bauaufwandsarme Konstruktion erlaubt, mit der ein rasches, unkompliziertes und sicheres Umschalten der Steuerhebelfunktionen in der gewünschten Weise möglich ist.

[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass jeder der vier Hebel einen Anschlagpunkt für ein Betätigungselement aufweist, welches Betätigungselement an seinem anderen Ende am Steuerhebel angreift und über werkzeuglos lösbare Kupplungen am Anschlagpunkt am jeweils zugeordneten Hebel angreift.

[0006] Gemäß der Erfindung umfasst die Umschalteinrichtung vier Hebel, von denen je zwei einem Steuerhebel zugeordnet sind. Zwei Hebel sind somit paarweise einem Steuerhebel zugeordnet und mit diesem wechselweise wirkungsverbunden. Der Steuerhebel greift dabei mittels geeigneter Mittel, wie Schubstangen, Seilzügen od. dgl., wahlweise an dem einen oder am anderen Hebel an und betätigt diesen. Ein Verschwenken des Steuerhebels hat somit ein Ver-schwenken des jeweils mit dem Steuerhebel wirkungsverbundenen Hebels zur Folge. Von diesen beiden paarweise einem Steuergerät zugeordneten Hebeln ist einer mit dem zugeordneten Steuergerät wirkungsverbunden. Dazu ist dieser Hebel als ein- oder mehrarmiger Hebel ausgebildet und greift beispielsweise eine Pendelstütze, also eine Schubzugstange oder dgl. bzw. gegebenenfalls auch direkt, am Steuergerät an. Das Steuergerät kann elektrisch, hydraulisch oder in sonstiger beliebiger Weise ausgebildet sein. Um das erwünschte Ziel einer einfachen Umschaltung realisieren zu können, ist der mit dem Steuergerät wirkungsverbundene Hebel eines jeden Hebelpaares mit dem steuergerätwirkungsverbundungsfreien Hebel des 1 /7 österreichisches Patentamt AT512 500B1 2013-09-15 anderen Hebelpaares synchron schwenkverstellbar. Damit ist es möglich, die Steuerhebel direkt mit dem steuergerätwirkungsverbundenen Hebel oder über den steuergerätwirkungsverbindungsfreien Hebel des ihm zugeordneten Hebelpaares zu verbinden, wobei der wirkungsverbundungsfreie Hebel über die synchrone Schwenkverstellung dann das dem anderen Steuerhebel zugeordnete Steuergerät betätigt. Somit braucht zur Umstellung lediglich die Wirkungsverbindung zwischen den Steuerhebeln und den ihnen zugeordneten Hebelpaaren vertauscht bzw. umgesetzt werden. Für die Umschaltung der Funktionen Hubarm heben/senken und Löffelstiel heben/senken wird wegen des Vorsehens der werkzeuglos betätigbaren Kupplungen kein Werkzeug benötigt.

[0007] Eine vorteilhafte Wirkungsverbindung zwischen Hebeln und Steuerhebeln ergibt sich, wenn jeder der vier Hebel einen Anschlagpunkt für ein andernends am Steuerhebel angreifendes Betätigungselement aufweist. Dieses Betätigungselement jedes Steuerhebels ist vorzugsweise je eine zweite Pendelstütze, die über Kupplungen, insbesondere Kugelkupplungen, am jeweiligen Hebel angreift. Pendelstützen sind in diesem Zusammenhang beliebige Zug- und Druckkräfte übertragende Bauelemente.

[0008] Besonders einfache konstruktive Verhältnisse ergeben sich dabei, wenn die vier oder mehreren Hebel auf einer gemeinsamen Drehachse angeordnet und um diese schwenkverstellbar sind. Diese Drehachse kann auch konstruktiv als eine einzige Achse ausgebildet sein. Falls erforderlich, könnte diese Achse allerdings auch in axialer Richtung unterbrochen sein. Für die einfache und sichere Funktion ist es lediglich von Vorteil, wenn die Drehachsen der Hebel koaxial zueinander angeordnet sind.

[0009] Einfache und sichere Schaltverhältnisse ergeben sich, wenn zur Schwenkverstellung der Hebel ein die synchron miteinander zu verschwenkenden Hebel verbindendes Gestänge, insbesondere ein Bügel, vorgesehen ist. Dieser Bügel verbindet jeweils den steuergerätwirkungsverbundenen Hebel des einen Hebelpaares mit dem steuergerätwirkungsverbindungsfreien Hebel des anderen Hebelpaares. Der Bügel rotiert mit dem Hebel dabei um die Drehachse und kann gegebenenfalls als Anlenkpunkt für das Steuergerät und/oder den jeweiligen Steuerhebel dienen. Die synchrone Führung des jeweils zugeordneten Hebels kann allerdings auch in jeder anderen beliebigen Weise, beispielsweise über koaxial ineinandergeschobene Wellen oder dgl., erfolgen.

[0010] Auf der gemeinsamen Drehachse können noch zusätzliche Hebel zur Realisierung weiterer Arbeitsfunktionen der Arbeitsmaschine vorgesehen sein. Dies ergibt einen wesentlichen Kostenvorteil, da zusätzliche Funktionen auf ein und derselben Achse dargestellt werden können. Beispielsweise sind dies die Funktionen Hubarm heben/senken, Löffelstiel heben/senken, Löffel aus/eindrehen, Drehbewegung links/rechts, Planierschild auf/ab, sowie die erfindungsgemäße Umschaltung, die mit der Erfindung bei Bedarf alle auf einer Achse umgesetzt werden können.

[0011] Es empfiehlt sich, wenn die hebelzugeordneten Kupplungen eine je einem Anschlag zugeordnete Kugel aufnehmende Pfanne mit einem die Kugel wechselweise freigebenden und in der Pfanne sperrenden Verschiebemechanismus aufweisen, der gegen die Kraft einer Feder betätigbar ist. So kann beispielsweise eine die dem Anschlag zugeordnete Kugel aufnehmende Pfanne der Pendelstütze, mit einem die Kugel wechselweise freigebenden bzw. in der Pfanne sperrenden Verschiebemechanismus vorgesehen sein, der gegen die Kraft einer Feder betätigbar ist und dabei die Aufnahme für die Kugel wechselweise freigibt oder sperrt.

[0012] In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen [0013] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Vorderansicht, [0014] Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 im Schnitt nach der Linie ll-ll und [0015] Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 1 in Rückansicht.

[0016] Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern einer nicht näher dargestellten Ar- 2/7 österreichisches Patentamt AT512 500 B1 2013-09-15 beitsmaschine, insbesondere eines Baggers oder dgl., umfasst wenigstens zwei Steuerhebel 1, 1', die um eine Achse 2 verschwenkbar sind und die über eine Betätigung 3 mit je einem Steuergerät 4, 4' wirkungsverbunden sind. Diese Betätigung 3 umfasst dabei eine Umschalteinrichtung 5, mit der die Wirkungsverbindungen zwischen Steuerhebeln 1 und Steuergeräten 4, 4' umstellbar ist. Die Steuergeräte 4, 4' können somit wechselweise mit dem einen oder anderen Steuerhebel 1,1' betätigt werden.

[0017] Dazu umfasst die Umstelleinrichtung 5 vier Hebel 6, 7, 8, 9, von denen je zwei Hebel 6, 7 bzw. 8, 9 paarweise einem Steuerhebel 1,1' zugeordnet sind. Von diesen beiden je einem Steuergerät 4, 4' paarweise zugeordneten Hebeln 6, 8 bzw. 7, 9 ist je einer direkt mit einem Steuergerät wirkungsverbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auf der einen Seite der Hebel 7, der über Pendelstützen 10 mit dem Steuergerät 4, 4' wirkungsverbunden ist und auf der anderen Seite der Hebel 8. Dazu weisen die Hebel 7, 8 an ihrer Rückseite Ansätze 11 auf, an welchen die Pendelstützen 10 angreifen. Dabei ist stets der mit dem jeweiligen Steuergerät 4, 4' direkt wirkungsverbundene Hebel 7, 8 mit dem steuergerätwirkungsverbindungsfreien Hebel 6, 9 des anderen Steuerhebels 1,1' synchron schwenkverstellbar. Dazu sind die vier Hebel 6, 7, 8, 9 auf einer gemeinsamen Drehachse 12 angeordnet und um diese schwenkverstellbar. Zur synchronen Schwenkverstellung der Hebel 7 und 9 sowie der Hebel 6 und 8 sind Bügel 13, 14 vorgesehen, welche je einen steuergerätwirkungsverbundenen Hebel 7, 8 des einen Hebelpaares mit dem steuergerätwirkungsverbindungsfreien Hebel 6, 9 des anderen Hebelpaares verbinden. Die steuergerätwirkungsverbindungsfreien Hebel 6, 9 betätigen somit gegebenenfalls die steuergerätewirkungsverbundenen Hebel 7, 8 des anderen Hebelpaares über den jeweiligen Bügel 13 bzw. 14, also praktisch indirekt, und betätigen somit das dem jeweils anderen Hebelpaar zugeordnete Steuergerät 4.

[0018] Jeder der vier Hebel 6, 7, 8, 9 weist einen Anschlagpunkt A für ein andernends am Steuerhebel 1,1' angreifendes Betätigungselement, insbesondere eine Zug- und Druckkräfte übertragende Pendelstütze 15, auf. Die Pendelstütze 15 greift einerends an den Steuerhebeln 1,1' und andernends an den Hebeln 6, 7, 8, 9 an. Dazu sind im Ausführungsbeispiel die Hebel zugeordneten Kupplungen 16 als einhandbetätigbare Schnellkupplungen ausgebildet, die zwischen den die Anschlagpunkte A bildenden Kugelköpfen 17 umgelegt werden können. 3/7

Claims (5)

1. österreichisches Patentamt AT 512 500 B1 2013-09-15 Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Steuern einer Arbeitsmaschine mit wenigstens zwei Steuerhebeln (1, 1'), die über eine Betätigung (3) mit je wenigstens einem Steuergerät (4, 4') wirkungsverbunden sind, wobei die Betätigung (3) eine Umschalteinrichtung (5) umfasst, mit der die Zuordnung zwischen Steuerhebeln (1, 1') und Steuergeräten (4, 4') vertauschbar ist, wobei die Umschalteinrichtung (5) vier Hebel (6-9) umfasst, von denen je zwei Hebel (6, 7 und 8, 9) einem Steuerhebel (1, 1') zugeordnet sind, von welchen beiden je einem Steuerhebel (1, 1') zugeordneten Hebeln (6, 7), (8, 9) je einer (7, 8) mit einem ihm zugeordneten Steuergerät (4, 4') über je eine erste Pendelstütze (10) unmittelbar verbunden ist und jeweils der mit dem Steuergerät (4, 4') unmittelbar verbundene Hebel (7, 8) mit dem mittelbar mit dem Steuergerät (4, 4') verbundenen und dem anderen Steuerhebel (1, 1') zugeordneten Hebel (9, 6) synchron verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der vier Hebel (6-9) einen Anschlagpunkt (A) für ein Betätigungselement (15) aufweist, welches Betätigungselement (15) an seinem anderen Ende am Steuerhebel (1, 1') angreift und über werkzeuglos lösbare Kupplungen (16) am Anschlagpunkt (A) am jeweils zugeordneten Hebel (6- 9) angreift.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur synchronen Schwenkverstellung der Hebel (6, 8), (7, 9) je ein die synchron miteinander zu verschwenkenden Hebel (6, 8), (7, 9) verbindendes Gestänge, insbesondere je ein Bügel (14, 13), vorgesehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Hebel (6-9) auf einer gemeinsamen Drehachse (12) angeordnet und um diese schwenkverstellbar sind, wobei auf der gemeinsamen Drehachse (12) noch zusätzliche Hebel zur Realisierung weiterer Arbeitsfunktionen der Arbeitsmaschine vorgesehen sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement jedes Steuerhebels (1, 1') je eine zweite Pendelstütze (15) ist, die über Kupplungen (16), insbesondere Kugelkupplungen, am jeweiligen Hebel (6- 9) angreift.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hebelzugeordneten Kupplungen (16) eine eine je einem Anschlag (A) zugeordnete Kugel aufnehmende Pfanne mit einem die Kugel wechselweise freigebenden und in der Pfanne sperrenden Verschiebemechanismus aufweist, der gegen die Kraft einer Feder betätigbar ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 4/7