CN114375282B - 用于操作升降装置或起重机的控制开关 - Google Patents

用于操作升降装置或起重机的控制开关 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于操作，优选单手操作升降装置或起重机(100)的控制开关(107)，所述控制开关包括用于手动操纵，优选单指操纵的装置，所述装置具有：基础元件，所述基础元件优选地被设计为外壳(7)；和可相对于所述基础元件枢转的控制杆(4)，所述控制杆可通过借助手动操纵，优选单指操纵触发的枢转移动从非枢转的基础位置枢转到相对于所述基础位置枢转的操纵位置，以便由此引起所述升降装置或所述起重机(100)的预定的移动。为了提供一种经改进的控制开关(107)，可以不同的变体的形式更经济地生产所述控制开关并且可在磨损时特别容易地修理所述控制开关，本发明提出，切换滑槽装置(6)与形状相关地影响所述控制杆(4)的所述枢转移动并且所述切换滑槽装置(6)与所述基础元件可松开地连接。

Description

用于操作升降装置或起重机的控制开关
本发明涉及一种用于操作，优选单手操作升降装置或起重机的控制开关，该控制开关包括用于手动操纵，优选单指操纵的装置，该装置具有：基础元件，该基础元件优选地被设计为外壳；和可相对于该基础元件枢转的控制杆，该控制杆可通过借助手动操纵，优选单指操纵触发的枢转移动从非枢转的基础位置枢转到相对于该基础位置枢转的操纵位置，以便由此引起升降装置或起重机的预定的移动，其中该控制开关被设计为电缆连接的悬挂式控制开关或无线手持式发射器，该控制开关包括以按钮或其他不可枢转的操作元件的形式的可手动操纵的操作元件，该可手动操纵的操作元件用于控制升降装置或起重机的其他功能。
使用此类控制开关，以便通过对装置进行手动操纵，特别是拇指操纵来触发起重机移动，如起重机和小车行进或提升和降低。在这种情况下，也将对应的装置称为操纵杆(Joystick)，或者，由于可通过握住控制开关的手的放置在控制杆上的一根手指进行单指操纵，也将其称为迷你操纵杆(Mini Joystick)。这种类型的控制开关例如由科尼全球公司(Konecranes Global Corporation)和德马格起重机和部件有限公司(Demag Cranes&Components GmbH)销售，参见例如https://www.demagcranes.de/produkte/komponenten/steuerschalter-und-drahtlose-steuerungen/drc-mj-mini-joystick。
使用操纵杆作为控制装置以操作机器从EP 2 642 365 A1、EP 0 898 740 A1、DE199 60 757 A1、US 2006/191775 A1、US 2016/077543 A1以及从US 2011/148667 A1中已知。
本发明的目的在于，提供一种根据上述类型的经改进的控制开关，该控制开关用于操作，优选单手操作升降装置或起重机，可以针对不同应用的不同变体的形式更经济地生产该控制开关并且可在磨损时特别容易地修理该控制开关。
该目的通过具有权利要求1所述的特征的控制开关来实现。在从属权利要求和以下描述中给出本发明的有利的实施方案。
之所以能够根据本发明以针对不同应用的不同变体的形式更经济地，特别容易地生产并且在磨损时特别容易地修理根据上述类型的用于操作，优选单手操作升降装置或起重机的控制开关，该控制开关包括用于手动操纵，优选单指操纵的装置，该装置具有基础元件和可相对于该基础元件枢转的控制杆，该控制杆可通过借助手动操纵，优选单指操纵触发的枢转移动从非枢转的基础位置枢转到相对于该基础位置枢转的操纵位置，以便由此引起升降装置或起重机的预定的移动，其中该控制开关被设计为电缆连接的悬挂式控制开关或无线手持式发射器，该控制开关包括以按钮或其他不可枢转的操作元件的形式的可手动操纵的操作元件，该可手动操纵的操作元件用于控制升降装置或起重机的其他功能，是因为：切换滑槽装置(Schaltkulisse)与形状相关地影响控制杆的枢转移动并且该切换滑槽装置与基础元件可松开地连接并且因此特别地可松开地固定在基础元件处，该装置具有用于采集控制杆的枢转移动，优选枢转方向和/或枢转角度的传感装置，其中该传感装置被设计为无接触地采集枢转移动。
该装置的手动操纵优选地为单指操纵。在此借助操作人员的手动操纵，优选单指操纵，优选拇指操纵引起控制杆的枢转移动。即，该装置可例如作为迷你操纵杆的部分如此安装在控制开关中，使得操作人员通过特别是握住控制开关的手的放置在控制杆上的一根手指，优选拇指，以单指操纵的方式手动操纵该控制杆并且因此手动操纵该装置，以便引起升降装置或起重机的移动。
升降装置或起重机的可通过对装置进行操纵，特别是对控制杆进行操纵而引起的移动被明确地分配给枢转移动，特别是在枢转移动的枢转方向和枢转角度方面。在固定的升降装置的情况下，这种被引起的移动可例如为提升移动或降低移动，并且在起重机的情况下，除了垂直的提升移动或降低移动之外，这也可例如为水平的起重机行进和小车行进。通常地设置为，在控制杆的非枢转的基础位置中不引起升降装置或起重机的移动。即，只在控制杆的操纵位置中产生升降装置或起重机的移动所需的控制信号，输出到升降装置或起重机的控制部并且/或者由该控制部处理，而不在控制杆的基础位置中。
控制开关还可具有一个或几个可手动操纵的操作元件，例如按钮或其他不可枢转的操作元件，以控制升降装置或起重机的其他功能。当然，这样的控制开关也是可想象的，即在该控制开关中安装有多于一个根据本发明的装置。例如，针对起重机的操作，可设置有用于提升移动和降低移动的装置和用于起重机梁的水平起重机移动(起重机行进)和用于承载升降装置的起重机小车的水平起重机移动(小车行进)的其他装置。
在要操作的升降装置或起重机方面，不同的升降装置和起重机类型是可想象的。
由于切换滑槽装置的可松开的连接和该切换滑槽装置的因此实现的可更换性，切换滑槽装置因此被设计为模块化的且单独的更换部分。即，切换滑槽装置不是基础元件的一体化组成部分，因此，基础元件可具有独立于切换滑槽装置的自己的功能。当基础元件为外壳时，其封闭功能(该封闭功能例如用于传感装置，该传感装置用于采集控制杆的枢转移动，特别是枢转方向和/或枢转角度，特别地包含枢转角度的大小)由于可松开的连接而独立于切换滑槽装置的功能。
由此，针对该装置的不同应用，能够特别容易地实现具有不同切换滑槽装置的装置变体，例如图4a至图4d所示的变体。为此，仅需改变切换滑槽装置的形状，然而具有其相应的不同的自己的功能的基础元件与控制杆一样可保持不变。这有利地提高了用于该装置的并且因此用于控制开关的相应的变体的相同部分的可用性。也明显简化切换滑槽装置磨损时的修理，因为由于结构上的功能分离，仅需更换切换滑槽装置。
换句话说，根据本发明被设计为可松开的更换部分的切换滑槽装置主要或优选地甚至仅具有这一功能，即以通过切换滑槽装置的对应的造型而预定的方式影响控制杆的枢转移动。由此，切换滑槽装置的功能与其他构件及其功能分开，特别是与外壳的封闭功能分开。
此外，该装置可具有用于采集控制杆的枢转移动的传感装置，该枢转移动优选地包含枢转方向和/或枢转角度或以枢转方向和/或枢转角度的形式，特别地包含枢转角度的大小。随后，可将由该传感装置检测到的枢转移动或对应的操纵位置转换为控制信号，这些控制信号在与升降装置或起重机的控制部以信号传输的方式连接时，引起升降装置或起重机的预定的移动，该移动为此特别是在方向和/或速度方面被分配给相应的操纵位置或相关的枢转方向和/或相关的枢转角度。在此，该传感装置优选地安装在该装置的外壳中，并且可与升降装置或起重机的控制部以信号传输的方式连接。
有利的是，该传感装置被设计为无接触地采集枢转移动，优选地根据磁性工作原理。无接触的传感装置的优点在于，磨损特别小，甚至无磨损。
有利地设置为，该传感装置具有磁铁和与该磁铁共同作用的霍尔传感器，优选三维霍尔传感器(3D-Hallsensor)。其中优选地，该磁铁被固定在控制杆处或者集成在控制杆中，并且优选地，该霍尔传感器被固定在外壳处。
用于产生控制信号的电气印刷电路板同样可布置在外壳中，并且与传感装置，且与升降装置或起重机的布置在该装置外部和适当时布置在控制开关外部的控制部以信号传输的方式连接。然而也可想象的是，在该装置的外壳外部产生控制信号。为了安全起见，可附加地设置有失能(Totmann，英语：Dead man)电路，从而使得仅控制杆的无意枢转还不会触发升降装置或起重机的移动，除非由紧急制动回路使能该控制杆的枢转。结构性的措施也是可想象的，如至少一个肋状的保护腹板，该肋状的保护腹板至少分段地围绕控制杆，以防止它的无意枢转。保护腹板例如可从外壳突出。
控制开关可被设计为电缆连接的悬挂式控制开关或无线手持式发射器，例如无线电手持式发射器。替代性地，控制开关也可安装在起重机驾驶员座位的扶手中，其中，单指操纵于是同样是可行的。在此，当然也可安装多于一个用于手动操纵，优选单指操纵的装置。
可在结构上简单地设置为，控制杆，优选地借助弹簧元件，相对于基础元件预紧，并且在未操纵的状态下通过预紧力保持在非枢转的基础位置中，并且可借助通过手动操纵，优选单指操纵所施加的力逆着预紧力枢转到枢转的操纵位置。其中优选地，弹簧元件就力流而言布置在切换滑槽装置与控制杆之间。
因此，预紧用于满足安全要求，因为一旦控制杆的手动操纵结束，预紧便使得控制杆自行枢转移动返回非枢转的基础位置。间接或直接作用在控制杆处的弹簧元件可支撑在基础元件处，即例如在外壳处，或在该装置的与其刚性连接的其他元件处，以实现预紧。弹簧元件在此可为螺旋弹簧，该螺旋弹簧至少在基础位置中与控制杆平行地，优选同轴地并且在此在控制杆内部或外部延伸。
此外，为了通过切换滑槽装置与形状相关地影响控制杆的枢转移动，可设置为，在控制杆处如此安装有优选框架形或环形的导向元件，使得控制杆借助该导向元件支撑在切换滑槽装置处，并且在控制杆的枢转移动中沿着切换滑槽装置的特征轮廓引导该导向元件，并且同时，特别是取决于控制杆的枢转方向和/或枢转角度，相对于控制杆，特别是逆着预紧力或在预紧力的方向上并且在此优选地与控制杆的纵轴线平行地移动该导向元件，以便限定该装置的切换特征。
在此，切换滑槽装置可特别地通过其特征轮廓限定操纵力作为对控制杆的可行的枢转移动中的一些或所有枢转移动的与形状相关的影响，该操纵力借助手动操纵来施加，以便使控制杆进入可行的枢转的操纵位置。其中，该相应的操纵力(该操纵力因此也被限定作为枢转移动的力方面的限制)特别地取决于相对于基础位置的相关的枢转方向和/或相关的枢转角度。
因此，也可将特征轮廓称为用于控制杆和/或导向元件的导向面。特征轮廓或导向面特别地作为异型表面位于切换滑槽装置的面向导向元件的侧面上，并且可在径向方向上(即从切换滑槽装置的中轴线径向向外看)具有从内向外首先斜坡形地上升并随后下降的表面走向。斜坡形地上升并随后下降的表面走向的这样的变化可径向向外重复，从而可产生表面走向的多于一个的最大位置。然而优选地，表面走向始终朝切换滑槽装置的外缘下降。在此，在每种情况下，线性的，递减的或者说凸的或凹的表面走向或这些表面走向在径向方向上分段的任意组合都是可行的。在特征轮廓的两个在径向方向上相邻的具有不同斜度的部分或表面走向之间也可设计有棱边。在径向方向上，几个棱边也是可行的。
当从基础位置出发枢转控制杆时，在切换滑槽装置的所有变体中，从相应的特征轮廓的最内侧的部分出发径向向外引导导向元件，并且其中该导向元件支撑在特征轮廓处。
当导向元件被设计为框架，或在封闭式框架的情况下被设计为环时，控制杆优选地延伸穿过由框架或环限制的开口。其中，导向元件的开口和控制杆的纵向延伸至少在基础位置中并且优选地也在操纵位置中彼此同轴。在此，导向元件的开口和/或外轮廓可为圆的，优选圆形的，并且可由导向元件的圆环形的和/或圆柱形的并且因此套筒形的部分构成该开口。
切换滑槽装置的特征轮廓的表面走向可如此实施，使得在控制杆的从基础位置出发的枢转移动中，随着枢转角度增加，导向元件的移动交替地逆着预紧力和在预紧力的方向上进行，特别是与控制杆的纵轴线平行地进行。由此，由于切换滑槽装置的，特别是特征轮廓的形状，即产生作用在控制杆上的结果力，该结果力取决于枢转角度以变化的程度超过了预紧力。这伴随对应变化的保持力或操纵力而来，在设置相应的枢转方向和枢转角度以引起升降装置或起重机的被分配的移动，特别是该移动的方向和/或速度时，这些保持力或操纵力应由操作人员来施加。优选地，首先必须逆着预紧力移动导向元件，从而使得所需的操纵力从基础位置和相关的预紧力出发首先增加。其中，对于不同的切换滑槽装置而言，视所期望的切换特征而定，特征轮廓的不同的表面走向是可想象的，它们可在径向方向上从内向外例如以优选线性的或递减的或者说凸的表面走向斜坡形地上升。
对于无级的切换特征而言，斜坡形的表面走向的斜度优选地小于有级的切换特征的该斜度，从而使得在有级的，例如单级的切换特征中，特征轮廓的表面走向的第一或唯一的最大位置在径向方向上位于更内侧并且因此在比无级的切换特征更小的枢转角度中达到该最大位置。
任选地，也可在切换滑槽装置的所有变体中，特别是在下面所描述的无级和有级的变体中，实现一种类型的起始止动装置。其中，于是设置为：首先必须克服最小操纵力意义上的预定的阻力，以便使控制杆经过最小枢转角度最初枢转，该最初枢转如此远离基础位置，使得产生或输出控制信号；并且为了使控制杆进一步枢转直到第一或唯一的最大位置，需要操纵力的比经过最小枢转角度的最初枢转更小的增加。在低于最小操纵力或最小枢转角度时，对应地尚不进行控制杆的枢转或不进行控制杆的充分的枢转，并且因此不产生或不输出控制信号。为了实现这样的起始止动装置，可设置为，特征轮廓的在径向方向上向外斜坡形地上升的表面走向具有内置的第一部分，该内置的第一部分具有明显比径向外侧邻接的第二部分更大的斜度。由此，控制杆的进一步枢转和由此引起的导向元件在第二部分中的移动需要所需操纵力的在手动操纵中可察觉到的比控制杆的最初枢转和导向元件经由第一部分的移动更小的增加。在两个部分之间可设计有棱边，从而可特别明显地察觉到超过最小操纵力或最小枢转角度。
在达到表面走向，即对应的操纵力的第一最大位置后，该操纵力可随增加的枢转角度重新减小，直到达到具有最大可能的枢转角度的例如结构引起的最终位置。对应地，导向元件于是在预紧力的方向上移动。替代性地，若枢转角度在第一最大位置之后进一步增加，也可邻接这样的枢转角度范围，该枢转角度范围具有直至第二最大位置的进一步上升的表面走向和增加的操纵力，并且导向元件逆着预紧力对应地移动，特别是为了实现下面更详细描述的多级的切换特征。在整个枢转角度范围内，表面走向和对应的操纵力的多于两个的最大位置也是可想象的。由于表面走向在相应的最大位置之后下降，一方面减少保持切换级或最终位置所需的操纵力，并且另一方面产生在手动操纵结束后控制杆在预紧力作用下返回其基础位置时的滞后。
在结构上简单地设置为，弹簧元件在力流方面布置在任选的导向元件与控制杆之间。换句话说，即，通过导向元件在基础元件与弹簧元件之间，优选地在切换滑槽装置与弹簧元件之间的力流方面的中间连接而间接施加通过弹簧元件作用在控制杆上的预紧力。其中，该操纵力(该操纵力被限定为控制杆的枢转移动的与形状相关的影响和力流方面的限制)也特别地取决于相对于基础位置的相关的枢转角度。控制杆的枢转角度影响导向元件支撑在切换滑槽装置或特征轮廓处的位置，并且伴随而来地影响导向元件在控制杆处的相对位置，该相对位置又影响作用在弹簧元件中的力并且因此影响要施加的操纵力。
在导向元件处还可设置有凹口，在该凹口中，弹簧元件可支撑在导向元件处。当弹簧元件为螺旋弹簧时，可设置为，导向元件为框架形或环形的并且优选地具有圆环形的和邻接的圆柱形的部分，然后经由该部分可将弹簧元件与导向元件插接在一起。于是，任选的凹口同样可为框架形或环形的，并且布置在导向元件的圆柱形的部分与外轮廓之间。例如，弹簧元件于是可插装在导向元件的圆柱形的部分的外侧。无论控制杆相对于螺旋弹簧的布置如何，这都适用。任选地，下面更详细描述的操纵元件在力流方面也可布置在弹簧元件与控制杆之间，从而由弹簧元件借助操纵元件在控制杆上施加预紧力。于是，弹簧元件在力流方面布置在切换滑槽装置与任选的操纵元件之间，优选地在任选的导向元件与任选的操纵元件之间。即，弹簧元件可利用一个端部经由任选的操纵元件支撑在控制杆处并且利用另一个端部经由任选的导向元件和切换滑槽装置支撑在基础元件处，以便在基础位置中实现预紧。
在一种可行的实施方式中，可设置为，切换滑槽装置被设计为框架形的或在封闭的框架中被设计为环形的，并且控制杆延伸穿过该切换滑槽装置的开口。优选地，于是由环形元件构成该切换滑槽装置，在该切换滑槽装置处设计有特征轮廓。切换滑槽装置的中轴线在基础位置中优选地与控制杆的纵轴线同轴。在此，切换滑槽装置的开口和/或外轮廓可为圆的，优选圆形的。优选地，控制杆也穿过外壳开口延伸进外壳，以确保与切换装置，特别是上面所提及的传感装置可靠地共同作用，该传感装置然后可在外壳内部检测并采集枢转移动或由此设置的操纵位置以及相关的枢转方向和枢转角度。
在此，特征轮廓布置为在圆周方向上分段地或不间断地环绕在切换滑槽装置的开口和控制杆周围。特别优选地，切换滑槽装置的实施方案是这样的：特征轮廓圆环段形或圆环形地在切换滑槽装置的开口周围延伸。在控制杆的基础位置中，该控制杆于是被设计为与切换滑槽装置和其特征轮廓同轴。例如，通过特征轮廓的分段的，特别是圆环段形的实施方案，可限定下面更详细描述的优选方向，反之，在不间断地环绕的特征轮廓中，不限定优选方向，从而使得对于所有枢转方向而言，必须在大小相同的枢转角度中施加相同的操纵力。
可有利地设置为，切换滑槽装置的特征轮廓被如此设计，使得产生该装置的无级的或有级的，特别是单级的或多级的切换特征。
在无级的变体中，持续或连续增加或减小的枢转角度走向经由对应分配的控制信号引起升降装置或起重机在相应的移动方向上的移动的持续或连续增加或减小的速度走向。如果实现有起始止动装置，则只有在超过最小操纵力或最小枢转角度后上述描述才开始适用。
相反，在有级的变体中，在特征轮廓的表面走向中为每个切换级限定一个最大位置并且由此限定一个枢转角度范围，为该枢转角度范围各自分配一个升降装置或起重机的不为零的移动速度。为了激活相应的切换级，需要达到或超过控制杆的预定的枢转角度或相应的最大位置，以便触发各自被分配的升降装置或起重机的移动速度和对应的控制信号。在激活第一级之前，在这里，适当时在克服了任选的起始定位装置之后，需要达到最小枢转角度，因为在低于该最小枢转角度的枢转角度范围中不引起升降装置或起重机的移动或者不触发或不处理对应的控制信号。对应地，在多级的切换特征中，对于下一个更快的速度，必须达到对应更大的枢转角度，因为否则，如果枢转角度位于两个枢转角度阈值之间，则保持具有更低的速度或速度为零的低切换级的速度。
在预紧的控制杆中，该控制杆的枢转移动和相关的枢转角度如上面所描述的那样伴随导向元件的对应的移动和相关的操纵力而来，这些操纵力可在手动操纵，特别是单指操纵时施加，以便使控制杆移动到可行的枢转的操纵位置或切换级。上面所描述的特征轮廓的表面走向和伴随而来的取决于枢转方向和枢转角度的操纵力，特别是在达到最大位置或棱边之后进一步枢转的控制杆的操纵力的可察觉到的减小或更小的增加，用作手动操纵中对操作人员的明显可察觉到的触觉反馈。因此，在有级的变体中，达到切换级在手动操纵中是可察觉到的，在无级的变体中，达到最大速度是可察觉到的，并且在任选的起始定位装置中，达到斜坡形地上升的表面走向的第二外侧部分是可察觉到的。
即，可行的枢转移动的通过切换滑槽装置或其特征轮廓引起的与形状相关的影响和伴随而来的力流方面的限制也涉及到操纵力，可施加这些操纵力用于手动操纵，特别是单指操纵，并且这些操纵力抵消控制杆的预紧力，以便移动控制杆，特别是从未操纵的基础位置移动到可行的操纵位置或切换级。
对应地，视所使用的切换滑槽装置和相关的特征轮廓而定，对于对控制杆的手动操纵，特别是单指操纵和该控制杆的因此设置的枢转方向和枢转角度而言，导向元件的不同的，特别是无级的或有级的移动和由此得到的操纵力的走向是可行的。
有利地，为了通过切换滑槽装置与形状相关地影响控制杆的枢转移动，可设置为，切换滑槽装置被如此设计，使得控制杆的枢转移动被限制为单轴或多轴的枢转移动，其中在被设计为框架形的切换滑槽装置的情况下，优选地，切换滑槽装置的开口的形状被如此设计，使得产生枢转移动的单轴或多轴的限制。
在此，作为控制杆的可行的枢转移动的空间限制意义上的可行的枢转移动的与形状相关的影响，该控制杆滑槽装置限定导向，作为枢转范围限制。
其中，在单轴的变体中，通过切换滑槽装置，特别是其开口，限定枢转范围，该枢转范围在空间上将控制杆的可行的枢转移动限制为正好围绕轴线进行的枢转移动。在框架形或环形的切换滑槽装置中，开口于是被设计为细长的，具有两条彼此平行且线性延伸的边缘。反之，在多轴的变体中，通过切换滑槽装置，特别是其开口，限定枢转范围，该枢转范围允许围绕几条假想的或虚拟的轴线，优选至少两条彼此成直角布置的轴线进行的枢转移动，或允许这些枢转移动的叠加，作为自由且三维枢转意义上的球形的枢转移动，例如用于引起升降装置或起重机的叠加移动，特别是起重机小车的对角线行进。为了允许球形的枢转移动，该开口为圆的，优选圆形的。由此，该控制杆可被设置为基本上可自由且三维枢转的，例如借助活球接头。于是，通过切换滑槽装置的，特别是其开口的造型，并且因此与形状相关地影响和对应地限制枢转范围或其中可行的枢转移动，特别是枢转角度的整体。
对应于通过选择切换滑槽装置而可行的枢转移动，特别是枢转方向和/或枢转角度，可将升降装置或起重机的可借助该装置引起的移动，特别是相关的枢转方向，明确地分配给这些可行的枢转移动，并且因此将这些可行的枢转移动限定为一维或多维的。
当特别是通过切换滑槽装置的对应的开口允许球形的枢转移动时，可将围绕两条假想的或虚拟的，彼此成直角的主轴线进行的枢转移动限定为用于升降装置或起重机的移动的优选方向，例如，用于起重机小车在彼此成直角的X方向和Y方向上的行进。通过切换滑槽装置的，特别是特征轮廓的对应的造型，可为偏离优选方向的枢转移动限定这样一个必要的操纵力，该必要的操纵力偏离，优选地高于优选方向中的一个优选方向上的，具有大小相同的枢转角度的枢转移动所需的操纵力。对应地，为了引起升降装置或起重机的叠加移动，如示例性提及的起重机小车的对角线行进，需要在控制杆上施加这样一个操纵力，该操纵力高于引起升降装置或起重机在优选方向中的一个优选方向上的移动的操纵力，即例如使起重机小车只在X方向或只在Y方向上行进的操纵力。
为了限定这样的优选方向，可例如设置为，特征轮廓在圆周方向上的具有分段的，特别是圆环段形的表面走向。在单个的部分或区段之间，切换滑槽装置的表面于是相对于特征轮廓在每种情况下在凹部意义上如此缩进，使得区段之间的导向元件不可支撑在切换滑槽装置处。在凹部的区域中，切换滑槽装置可具有在轴向方向上指向的平面，该平面相对于特征轮廓的区段对应地缩进。换句话说，即，特征轮廓在圆周方向上被分段地中断。优选方向优选地居中地穿过位于特征轮廓的中断的部分之间的凹部。凹部也可为圆环段形的。优选地，在圆周方向上设计有特征轮廓的四个被设计为相同的部分，它们通过总共四个凹部中断或彼此分开。
切换滑槽装置的设计在限定控制杆的所期望的枢转范围方面独立于特征轮廓，从而使得彼此任意组合都是可行的。特别地，因此在切换滑槽装置的无级的或有级的特征轮廓中可同样地实现上述的优选方向。
之所以能够实现切换滑槽装置在基础元件处的特别简单的固定，是因为切换滑槽装置经由形锁合的，优选地具有至少一个定位凸起的连接与基础元件可松开地连接并且由此特别地可松开地固定在基础元件处。相应的定位凸起优选地为切换滑槽装置的部分，特别是其环形元件的部分，并且定位凸起的用于建立形锁合的连接的相关的容纳部优选地为基础元件的部分，尽管定位凸起和容纳部的反向布置也是可行的。当基础元件为外壳时，切换滑槽装置的特征轮廓优选地布置在切换滑槽装置的背离外壳的侧面处。
对应地，在松开的切换滑槽装置中用于建立形锁合的和可松开的连接的例如被设计为定位凸起的装置和为限制枢转移动而设置的特征轮廓位于优选地被设计为框架形的切换滑槽装置的相对而置或彼此背离的侧面上。经由定位凸起，形锁合的连接也可被设计为卡扣连接。
之所以能够实现该装置的简单装配，是因为在基础元件的面向切换滑槽装置的侧面处设置有用于建立形锁合的连接的至少一个容纳部。能够通过容纳部的位置特别简单地确定切换滑槽装置在装置内部的定位和相对于其可动的部件，特别是控制杆的定位。这特别地适用于借助定位凸起建立形锁合的连接的情况，即使当定位凸起布置在基础元件处，并且容纳部布置在切换滑槽装置处，并且优选地各自为它们的部分。优选地，用于建立形锁合的连接的至少一个容纳部和用于建立形锁合的和可松开的连接的装置对于切换滑槽装置的所有变体都是相同的。因此，切换滑槽装置的各种变体仅通过相应的特征轮廓和/或其用于限定控制杆的所期望的枢转范围(单轴或多轴)的开口区分开。
在本文件的上下文中各自描述的装置的实施方案也可具有安装在控制杆处的操纵元件，该操纵元件限定操作人员的操纵手或操纵手指的直接接触面。为了在操作人员对该装置的相应应用的简单和直观的操作意义上提高人体工程学，具有不同的接触面轮廓的各种操纵元件是可想象的，例如，用于容纳指尖的凹的轮廓和/或突出的触摸凸起，它们代表升降装置或起重机相应的移动方向，特别是任何的优选方向。
为了保护免受环境影响，该装置还可具有固定在基础元件处的弹性保护罩，该弹性保护罩包围切换滑槽装置和至少分段地包围控制杆，特别是在被设计为外壳的基础元件中，包围控制杆从外壳中突出的部分，以及任选的部件(导向元件和弹簧元件)。其中，保护罩密封了在外壳中设置用于引导控制杆穿过的开口，并且因此也保护了布置在外壳内部的装置的部件免受环境的影响。
将参照下面的描述更详细地阐述本发明的实施例。附图示出：
图1为一种操纵杆的透视图，
图2为图1中的操纵杆的剖视图，
图3为图1中的操纵杆的用于实现两级切换特征的切换滑槽装置和外壳的透视图，
图4a至图4d为图1中的操纵杆的切换滑槽装置的七种示例性变体的透视图，并且
图5为具有控制开关的起重机的透视图，该控制开关具有根据图1的操纵杆。
图1示出了操纵杆1的透视图。操纵杆1可作为控制开关107处的手动操纵装置用于操作升降装置或起重机(见图5)。为此，将操纵杆1在控制技术上与对应的升降装置或起重机或其控制部连接。通过单指操纵对操纵杆1进行手动操纵，以便引起升降装置或起重机的移动。
操纵杆1具有用于手动操纵的任选的操纵元件2。操纵元件2限定操作人员的操纵手指，优选拇指的直接接触面2a。为了在操作人员对该操纵杆1的相应应用的简单和直观的操作意义上提高人体工程学，该操纵杆具有用于容纳指尖的任选的凹的轮廓，和同样任选的突出的触摸凸起，它们代表升降装置或起重机的移动方向，特别是优选方向，例如，X方向和Y方向(见图5)。
与操纵元件2相对而置地布置有操纵杆1的用作基础元件的外壳7。在外壳7中特别地安装有操纵杆1的下面更详细描述的元件。此外，可将外壳7并且因此也可将操纵杆1固定在构件处，例如在控制开关107处(见图5)。
在操纵元件2与外壳7之间布置有弹性保护罩11，通过该弹性保护罩覆盖操纵杆1的下面所提及的其他部件，并且因此保护它们免受环境影响。这适用于该装置的所有根据本发明的变体。
图2示出了图1中的操纵杆1的剖视图。除了图1中所描述的部件，操纵杆1还包括以下与操纵杆1作为手动操纵装置的功能相关的元件。
在例如被设计为外壳7的基础元件处，控制杆4可被设置为可围绕枢转点S枢转。其中，通过枢转移动，可将控制杆4从图2中所描绘的非枢转的基础位置枢转到相对于该基础位置枢转的操纵位置(未示出)。控制杆4延伸穿过开口7b进入外壳7，在该外壳的内部存在枢转点S。在控制杆4的位于基础元件或外壳7外部的端部处安装有操纵元件2。在控制杆4的相对于控制杆4的枢转点S背离操纵元件2的端部处布置有磁铁8，并且该磁铁与控制杆4连接，以便可与该控制杆一起且特别稳定地发生枢转。
此外，在外壳7中布置有霍尔传感器9，该霍尔传感器用于采集控制杆4的枢转移动，优选相关的枢转方向和/或相关的枢转角度，包括枢转角度的大小。其中，霍尔传感器9与磁铁8共同作用，方法是取决于所实施的枢转移动由磁铁以不同的方式激发该霍尔传感器。磁铁8和霍尔传感器9为用于采集枢转移动的传感装置的部分。用于产生控制信号的电气印刷电路板10同样布置在外壳7中，并且与传感装置，特别是与霍尔传感器9，并且与升降装置或起重机的布置在操纵杆1外部的控制部以信号传输的方式连接。
随后，将控制杆4的由霍尔传感器9检测到的枢转移动或操纵位置转换为控制信号，这些控制信号引起升降装置或起重机的预定的移动，该移动为此特别是在方向和/或速度方面被分配给相应的操纵方向和/或相应的枢转角度。在控制杆4的非枢转的基础位置中，不引起升降装置或起重机的移动。即，只在控制杆4的操纵位置中产生升降装置或起重机的移动所需的控制信号，输出并且/或者由控制部处理。
控制杆4借助示例性被设计为螺旋弹簧的弹簧元件3相对于基础元件或外壳7预紧。通过由弹簧元件3产生的并作用在控制杆4上的预紧力将控制杆4在未操纵的状态下保持在非枢转的基础位置中，并且可只借助优选地通过手动操纵所施加的力逆着预紧力将控制杆枢转到枢转的操纵位置。如此施加的预紧用于满足安全要求，因为一旦控制杆4的手动操纵结束，就由此确保控制杆4自动枢转移动返回非枢转的基础位置。
弹簧元件3利用一个端部经由操纵元件2支撑在控制杆4处并且利用另一个端部经由导向元件5和切换滑槽装置6支撑在外壳7处，以便在基础位置中实现预紧。由此，弹簧元件3在力流方面布置在环形的导向元件5与控制杆4之间，特别地在导向元件5与操纵元件2之间，并且在控制杆4的基础位置中与该控制杆同轴延伸。导向元件5具有圆柱形的部分5a，弹簧元件3在面向操纵元件2的侧面上插装在该圆柱形的部分的外侧。在圆柱形的部分5a的周围，在导向元件5处设置有环绕的凹口5b，在该凹口中，弹簧元件3支撑在导向元件5处。控制杆4延伸穿过导向元件5，其中导向元件5和控制杆4至少在所描绘的基础位置中布置为彼此同轴。即，通过弹簧元件3作用在控制杆4上的预紧通过导向元件5和操纵元件2在基础元件与控制杆4之间，优选地在切换滑槽装置6与控制杆4之间的力流方面的中间连接而间接发生。
借助导向元件5，控制杆4支撑在切换滑槽装置6处，该切换滑槽装置与形状相关地影响控制杆4的枢转移动并且与基础元件或外壳7可松开地，优选形锁合地连接并且因此固定在基础元件或外壳处。切换滑槽装置6被设计为环形的，并且因此由环形元件6b构成。控制杆4延伸穿过切换滑槽装置6的开口6d进入外壳7，在图2和图3中，该开口被示例性地设计为用于多轴的枢转移动的开口6d.1。外壳7也为此具有开口7b。外壳7的用于控制杆4的部分、传感装置(该传感装置用于采集枢转移动，具有磁铁8和霍尔传感器9)以及电气印刷电路板10的封闭功能通过与切换滑槽装置6的可松开的连接而独立于切换滑槽装置6的功能。由此，针对操纵杆1的不同应用，能够利用不同的切换滑槽装置6特别容易地实现操纵杆1的变体。为此仅需改变切换滑槽装置6。
在控制杆4的基础位置中，该控制杆布置为与切换滑槽装置6彼此同轴。在控制杆4的枢转移动中，沿着切换滑槽装置6的特征轮廓6c、6c.1引导导向元件5。取代特征轮廓6c.1，其他特征轮廓也是可行的(见图4a至图4d)。在此，取决于控制杆4的相应的枢转角度，相对于控制杆4，逆着预紧力或在该预紧力的方向上，特别地与该控制杆的纵轴线平行地移动导向元件5，以便限定操纵杆1的切换特征。在此，切换滑槽装置6限定操纵力作为对控制杆4的可行的枢转移动的与形状相关的和力流方面的影响或限制，可施加该操纵力，以便使控制杆4进入可行的枢转的操纵位置。
图3示出了图1中的操纵杆1的用于实现两级切换特征的切换滑槽装置6和用作基础元件的外壳7的透视图。为了将切换滑槽装置6可松开地且形锁合地连接或固定在外壳7处，切换滑槽装置6具有至少一个定位凸起6a，在本文中示例性地为四个定位凸起6a。定位凸起6a布置在切换滑槽装置6处，在切换滑槽装置6的背离特征轮廓6c.1的侧面s上。外壳7对应地具有四个容纳部7a，用于容纳定位凸起6a，以在面向切换滑槽装置6的侧面处建立可松开的连接。通过容纳部7a的位置特别简单地确定切换滑槽装置6在操纵杆1内部的定位和相对于其可动的部件，特别是控制杆4的定位。也可将由定位凸起6a和容纳部7a建立的可松开的并且特别是形锁合的连接称为卡扣连接。
外壳7处的开口7b也是可清楚看到的，该开口用于引导控制杆4穿过。
图4a至图4d示出了图1的操纵杆1的切换滑槽装置6的总共七种示例性变体的俯视图。所有变体都被设计为环形的，具有开口6d。原则上可将下面所描述的切换滑槽装置6的单个的变体的差异彼此组合，以获得未作描绘的其他变体。
作为控制杆4的枢转移动的与形状相关的影响，切换滑槽装置6视变体而定只允许控制杆4的单轴或多轴的枢转移动，方法是该切换滑槽装置与形状相关地限定对应的枢转范围。为此，开口6d被设计为用于多轴的，特别是球形的枢转移动的开口6d.1，并且其中，该开口被设计为圆的，优选圆形的，或者该开口被设计为用于单轴的枢转移动的开口6d.2，该开口于是被设计为细长的，具有两条彼此平行且线性延伸的边缘，以便在空间上将枢转范围或可行的枢转移动限制为正好围绕轴线进行的枢转移动。在图4a至图4c中，左边的切换滑槽装置6被设计为各自具有用于多轴的，特别是球形的枢转移动的开口6d.1，并且右边的切换滑槽装置6被设计为各自具有用于单轴的枢转移动的开口6d.2。图4d中所示的切换滑槽装置具有用于多轴的，特别是球形的枢转移动的开口6d.1。
在具有多轴的，特别是球形的枢转移动的变体的情况下，可在上面所描述的意义上限定优选方向，方法是特征轮廓6c如上面所描述的那样被设计为具有在圆周方向上在相应的开口6d、6d.1或6d.2周围分段地环绕的并且因此呈圆环段形的表面走向，并且具有特征轮廓6c或6c.1至6c.3的区段之间的对应的凹部。这在图4a至图4c的所有变体中都是如此，反之，在图4d中所示的切换滑槽装置6的变体中则不确定优选方向。对应地，在那里，特征轮廓6c或6c.2被设计为不分段地，而是完整地(即不间断且连续地)环绕。
此外，作为控制杆4的枢转移动的与形状相关的影响，设置有切换滑槽装置6的特征轮廓6c，它们在所描绘的变体中具有下面所描述的共同点和差异。
在所有的变体中，特征轮廓6c作为切换滑槽装置6的异型表面位于切换滑槽装置6的面向导向元件5(在图4a至图4d中未描绘)的并且因此与定位凸起6a(在图4a至图4d中被遮住)相对而置的侧面上。在径向方向上，特征轮廓6c各自具有一个从内向外首先斜坡形地上升并向切换滑槽装置6的外缘下降的表面走向。在此之间，表面走向在径向方向上在单级的特征轮廓6c.3(图4c)以及无级的特征轮廓6c.2(图4b和4d)的情况下具有正好一个最大位置，反之在两级的特征轮廓6c.1(图4a)的情况下具有两个最大位置。当从基础位置出发枢转控制杆4时，在切换滑槽装置6的所有变体中，从相应的特征轮廓6c的最内侧的部分6f出发径向向外引导导向元件5。
在特征轮廓6c的两个在径向方向上相邻的相对彼此具有不同斜度的部分或表面走向之间也可设计有棱边6e。如果相邻的部分中的内侧的部分具有正的斜度并且相邻的部分中的外侧的部分具有负的斜度，那么被设计在它们之间的棱边6e限定最大位置(见图3和图4a)。然而，棱边6e也可被设计为，限定上面所描述的起始止挡装置，方法是与棱边6e相邻的部分两者都具有正的斜度，然而，内侧部分的斜度大于外侧部分的斜度(见图4c)。
图4a中所示的具有在每种情况下两级的特征轮廓6c.1的切换滑槽装置6的变体径向从内向外具有首先线性上升的斜坡形的表面走向，在每种情况下通过棱边6e的设计，有两个最大位置邻接该表面走向，这两个最大位置通过凹的表面走向连接。邻接外侧的最大位置的是向外缘线性下降的表面走向。
图4b和图4d中所示的具有在每种情况下无级的特征轮廓6c.2的切换滑槽装置6的变体径向从内向外具有首先线性上升的斜坡形的表面走向或部分6f，在每种情况下通过唯一的最大位置的设计，有凸的，首先上升并从最大位置下降的表面走向邻接该表面走向或该部分。邻接该凸的表现走向的是向外缘线性下降的表面走向。
图4c中所示的具有在每种情况下单级的特征轮廓6c.3的切换滑槽装置6的变体与无级的变体的共同之处在于，它们同样具有凸的表面走向，以形成唯一的最大位置。在无级的特征轮廓6c.2中，从内向外上升的斜坡形的表面走向的斜度小于单级的特征轮廓6c.3的该斜度，从而使得在无级的特征轮廓6c.2中，最大位置在径向方向上位于更外侧并且因此在比单级的特征轮廓6c.3更大的枢转角度中达到该最大位置。
此外，在图4c所描绘的变体中，示例性地实现了上面所描述的起始止动装置，方法是，特征轮廓6c.3的在径向方向上从内向外斜坡形地上升的表面走向具有内置的第一部分6f，该内置的第一部分具有明显比径向外侧邻接的第二部分更大的斜度。在内侧的第一部分6f与外侧邻接的部分之间设计有棱边6e。在基础位置中，导向元件5紧贴在第一内侧部分6f处。
所描绘的具有单级的特征轮廓6c.3的切换滑槽装置6产生操纵杆1的单级的切换特征，具有两级的特征轮廓6c.1的切换滑槽装置产生两级的切换特征，并且具有无级的特征轮廓6c.2的切换滑槽装置产生无级的切换特征。
在有级的特征轮廓6c.1和6c.3中，在手动操纵中达到切换级是可察觉到的，在无级的特征轮廓6c.2中，在手动操纵中达到最大速度是可察觉到的。针对单个的切换特征，上述实施在其他方面在每种情况下都是适用的。
图5示出了具有控制开关107的起重机100的透视图，该控制开关具有根据图1的操纵杆1。可看出的是，起重机100示例性被设计为单梁桥式起重机形式的桥式起重机，该起重机具有沿着未示出的起重机跑道可移动地设置的起重机梁101。起重机梁101可在横跨其纵轴线的大致水平的起重机行进方向或X方向上在马达特别是电动马达的驱动下移动。为此，在起重机梁101的相对而置的端部102、103处各自布置有示例性被电动马达驱动的行走机构104、105，这些行走机构支撑在起重机跑道的各自在此处未详细显示的起重机轨道处。在起重机梁101处布置有起重机小车106，该起重机小车具有示例性被设计为起重葫芦的升降装置，该起重机小车能够与升降装置和升降装置的同样被马达或电动马达驱动的提升机构h一起，平行于起重机梁101的纵轴线，在小车行进方向或Y方向上，沿着起重机梁101在马达特别是电动马达驱动下移动。
对起重机100的操作，即特别是对行走机构104、105、起重机小车106和提升机构h以及相应的驱动装置的移动和功能的控制经由控制开关107进行，该控制开关示例性被设计为通过电缆连接的悬挂式控制开关，并且特别是通过对该悬挂式控制开关的根据本发明的操纵杆1进行手动操纵来进行。控制开关107与控制单元108以信号传输的方式连接。当然也可想象的是，控制开关107被设计为无线电手持式发射器。
附图标号
1 装置，在此处为操纵杆
2 操纵元件
2a 接触面
3 弹簧元件
4 控制杆
5 导向元件
5a 部分
5b 凹口
6 切换滑槽装置
6a 定位凸起
6b 环形元件
6c 特征轮廓
6c.1 两级的特征轮廓
6c.2 无级的特征轮廓
6c.3 单级的特征轮廓
6d 开口
6d.1 用于多轴的枢转移动的开口
6d.2 用于单轴的枢转移动的开口
6e 棱边
6f 部分
7 外壳
7a 容纳部
7b 开口
8 磁铁
9 霍尔传感器
10 电气印刷电路板
11 保护罩
100 起重机
101 起重机梁
102 端部
103 端部
104 行走机构
105 行走机构
106 起重机小车
107 控制开关
108 控制单元
h 提升机构
S 枢转点
X 起重机行进方向
Y 小车行进方向。

Claims (12)

1.一种用于操作单手操作升降装置或起重机(100)的控制开关(107)，所述控制开关包括用于手动操纵的装置(1)，所述装置具有：基础元件，和可相对于所述基础元件枢转的控制杆(4)，所述控制杆可通过借助单指操纵触发的枢转移动从非枢转的基础位置枢转到相对于所述基础位置枢转的操纵位置，以便由此引起所述升降装置或所述起重机(100)的预定的移动，其中所述控制开关(107)被设计为电缆连接的悬挂式控制开关或无线手持式发射器，所述控制开关包括以按钮或其他不可枢转的操作元件的形式的可手动操纵的操作元件，所述可手动操纵的操作元件用于控制所述升降装置或所述起重机(100)，其特征在于，切换滑槽装置(6)与形状相关地影响所述控制杆(4)的所述枢转移动并且其中所述切换滑槽装置(6)与所述基础元件可松开地连接，所述装置具有用于采集所述控制杆(4)的所述枢转移动的传感装置，其中所述传感装置被设计为无接触地采集所述枢转移动，其中所述切换滑槽装置(6)经由具有至少一个定位凸起(6a)的形锁合的连接与所述基础元件可松开地连接。
2.根据权利要求1所述的控制开关(107)，其特征在于，所述控制杆(4)相对于所述基础元件预紧，并且在未操纵的状态下通过预紧力保持在所述非枢转的基础位置中，并且可借助通过所述单指操纵所施加的力逆着所述预紧力枢转到所述枢转的操纵位置。
3.根据权利要求2所述的控制开关(107)，其特征在于，在所述控制杆(4)处如此安装有导向元件(5)，使得所述控制杆(4)借助所述导向元件(5)支撑在所述切换滑槽装置(6)处，并且在所述控制杆(4)的所述枢转移动中沿着所述切换滑槽装置(6)的特征轮廓(6c)引导所述导向元件(5)，并且同时相对于所述控制杆(4)移动所述导向元件，以便限定所述用于手动操纵的装置的切换特征。
4.根据权利要求3所述的控制开关(107)，其特征在于，所述控制杆(4)借助弹簧元件(3)，相对于所述基础元件预紧，所述弹簧元件(3)在力流方面布置在所述导向元件(5)与所述控制杆(4)之间。
5.根据权利要求1所述的控制开关(107)，其特征在于，所述切换滑槽装置(6)被设计为框架形或环形的，其中所述控制杆(4)延伸穿过所述切换滑槽装置(6)的开口(6d,6d.1,6d.2)。
6.根据权利要求3所述的控制开关(107)，其特征在于，所述切换滑槽装置(6)的所述特征轮廓(6c)被如此设计，使得产生所述用于手动操纵的装置的无级的或有级的切换特征。
7.根据权利要求1所述的控制开关(107)，其特征在于，所述切换滑槽装置(6)被如此设计，使得所述控制杆(4)的所述枢转移动被限制为单轴或多轴的枢转移动，其中在被设计为框架形的所述切换滑槽装置(6)的情况下，所述切换滑槽装置(6)的开口(6d,6d.1,6d.2)的形状被如此设计，使得产生所述枢转移动的单轴或多轴的限制。
8.根据权利要求3所述的控制开关(107)，其特征在于，所述导向元件(5)是框架形或环形的，并且相对于所述控制杆(4)逆着所述预紧力或在所述预紧力的方向上并且与所述控制杆(4)的纵轴线平行地移动所述导向元件(5)，以便限定所述用于手动操纵的装置的切换特征。
9.根据权利要求8所述的控制开关(107)，其特征在于，在所述基础元件的面向所述切换滑槽装置(6)的侧面处设置有用于建立所述形锁合的连接的至少一个容纳部(7a)。
10.根据权利要求1所述的控制开关(107)，其特征在于，所述传感装置安装在被设计为所述控制开关(107)的外壳(7)的所述基础元件中并且可与所述升降装置或所述起重机(100)的控制部以信号传输的方式连接。
11.根据权利要求10所述的控制开关(107)，其特征在于，所述传感装置被设计为根据磁性工作原理无接触地采集所述枢转移动。
12.根据权利要求10所述的控制开关(107)，其特征在于，所述传感装置具有磁铁(8)和与所述磁铁(8)相互作用的霍尔传感器(9)，其中，所述磁铁(8)被固定在所述控制杆(4)处或者集成在所述控制杆(4)中，并且所述霍尔传感器(9)被固定在所述外壳(7)处。
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