DD256014A1 - Vorrichtung zur selbsttaetigen rueckstellung handbetaetigter steuerhebel, insbesondere bei steuerschaltern von kranantrieben - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttaetigen Rueckstellung handbetaetigter Steuerhebel, insbesondere bei Steuerschaltern von Kranantrieben. Sie ist vor allem anwendbar bei Steuerschaltern fuer Antriebe in Kranen, mobilen Geraeten und stationaeren Anlagen. Als Rueckstelleinrichtung wird ein Kurvengetriebe besonderer Ausbildung mit wechselnder Uebertragungsrichtung benutzt. Eine aus Radien und unterschiedlichen Bogenlaengen bestehende Kurvenscheibe, die mit der Schaltwelle eines Schalterpaketes verbunden ist und infolge der Uebersetzung im Getriebe bei Bewegung des Steuerhebels eine Kreisbewegung ausfuehrt, dient bei ihrer Drehung als Antriebsglied zweier federbelasteter Hebel, die bei Loslassen des Steuerhebels ihrerseits infolge der potentiellen Federenergie die Kurvenscheibe und damit auch den Steuerhebel in deren Ausgangsstellung zurueckbewegen. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die selbsttätige Rückstellung eines Betätigungsorganes bzw. handbetätigten Steuerhebels in seine Ausgangs- bzw. Nullstellung. Sie ist insbesondere anwendbar bei Steuerschaltern für elektrische, hydraulische und pneumatische Antriebe-in Kranen, mobilen Geräten und stationären Anlagen. Die selbsttätige Rückstellung des Steuerhebels dient hauptsächlich als Sicherheitseinrichtung, indem beim Loslassen des Steuerhebels durch die Bedienperson dieser selbstätig seine Nullstellung einnimmt und dadurch der jeweils eingeschaltete Antrieb aussetzt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind Lösungen bekannt, die mit unterschiedlichen Mitteln eine selbsttätige Rückstellung eines Steuerhebels in seine Ausgangsstellung bewirken. Es werden neben nichtrastenden auch rastende Vorrichtungen bei der stufenweisen Schaltung von Einzelschalterpaketen verwendet, die aber nicht den Zweck des Einrastens bei den einzelnen Schaltstufen erfüllen, sondern lediglich der Bedienperson spürbar das Erreichen der einzelnen Schaltstufen anzeigen und ebenfalls bei Loslassen des Steuerhebels den selbsttätigen Rückgang in die Nullstellung ermöglichen.

In der DE-PS 1.935.778 (IPK H 01 H 25/04) ist eine derartige Vorrichtung beschrieben.

Die in den Wandungsteilen des Gehäuses des Kreuzhebelkopfes gelagerte Antriebswelle ist mit einer Formscheibe mit Rastaussparungen verbunden, deren Rasthebel einseitig schwenkbar gelagert auf der anderen Seite mit einer wegabhängig verstellbaren Feder federkraftbelastet ist.

Es ist bei dieser Vorrichtung auch möglich, eine Formscheibe ohne Rasten einzusetzen, die lediglich ein Hemmwerk bildet, um so eine der Anzahl der Pakete der zu betätigenden Drehschalter entsprechende vorteilhafte Betätigung zu erzielen.

Wie auch andere bekannte Lösungen hat die dargestellte Vorrichtung den Nachteil, daß sie Bestandteil des jeweiligen Kreuzhebelgetriebes ist. Die Rückstellkraft wirkt direkt auf die Lagerwelle des Kreuzhebels. Dessen relativ geringer Ausschlag erfordert große Rückstellkräfte bei einem geringen Rückstellweg. Bei dem üblichen Dauerbetrieb ist so der Verschleiß der bewegten Teile groß.

Weiterhin wirkt sich nachteilig aus, daß die Rückstellkräfte proportional zum Hebelausschlag ansteigen. Das Kriterium der Rückstellkraft ist die Rückstellung des Steuerhebels von der ersten Raststellung in die Nullstellung. Da raus ergibt sich die weitere Stellkraft bei proportionalem Verlauf der Federspannung. Bei maximalem Hebelausschlag ergeben sich somit erhebliche Betätigungskräfte für die Bedienperson.

Ebenfalls nachteilig wirkt sich bei der genannten Lösung aus, daß keine Fixierung des Maximalausschlages des Hebels möglich

Durch die Integration der Vorrichtung in das Kreuzkopfgehäuse ist außerdem ein Austausch der Formscheiben außerordentlich erschwert.

Es ist auch ein Überschlagen des Steuerhebels über die Nullstellung hinaus beim Rückstellen infolge der großen Rückstellkraft möglich.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine selbsttätige Rückstellung des Betätigungshebels eines Kreuzkopfes mit geringen Rückstellkräften ermöglicht, wobei die Betätigungskräfte über den gesamten Verstellbereich annähernd konstant bleiben sollen und eine leichte Auswechselbarkeit der Formscheibe gegen eine Bremsscheibe oder dgl. gewährleistet wird. Die Vorrichtung soll sicher sein und eine ergonomisch günstige Bedienung des Steuerhebels garantieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es besteht die Aufgabe, die Rückstellvorrichtung so zu gestalten, daß die Übersetzungsverhältnisse des Getriebeblockes für die Rückstellkraft ausgenutzt werden, eine Fixierung des Steuerhebels in beiden Maximalstellungen ermöglicht sowie ein Überschlagen des Steuerhebels über die Nullstellung hinaus beim Rückstellen vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Rückstellvorrichtung ähnlich dem an sich bekannten Kurvengetriebe verwendet wird. Die Vorrichtung ist außerhalb des Getriebeblockes zwischen diesem und den zu schaltenden Organen oder Winkelgebem angeordnet.

Die Rückstellvorrichtung ist als ebenes Getriebe gestaltet. Eine Kurvenscheibe ist auf der Schaltwelle angeordnet und zwei Rollenhebel, die jeweils mit ihrem einen Ende am Getriebeblock angelenkt und an ihren anderen Enden durch eine Feder verbunden sind, liegen kraftschlüssig beiderseits an der Kurvenscheibe an. Die Kurvenscheibe besteht aus Radien und hat die Form einer Doppelaußenkurvenscheibe, wobei eine Hälfte der Kurvenscheibe größere Bogenlängen als die andere aufweist. Der Kurvenscheibendrehpunkt ist exzentrisch zu den Radien im größeren Teil der Kurvenscheibe angeordnet.

Die Kurvenscheibe besitzt außerdem beiderseits in den Übergangszonen zwischen den kleinen und großen Bögen Rastaussparungen, in die die Rollenhebel eingreifen und so die Nullstellung fixieren.

Um eine Fixierung der jeweiligen Endstellungen des Steuerhebels zu ermöglichen, kann die Kurvenscheibe an ihrem größeren Ende mit einer Abflachung versehen sein.

Werden mit dem Steuerhebel Einzelschalter stufenweise geschalten, kann die Kurvenscheibe in ihrem kleineren Teil mit Schaltstellungsmarkierungen in Form von Rastaussparungen versehen sein, die der Bedienperson spürbar die einzelnen Schaltstufen anzeigen.

Die Wirkungsweise der Rückstellvorrichtung kann mit der eines Kurvengetriebes verglichen werden. Es besteht allerdings die Besonderheit, daß die Übertragungsrichtung wechselt.

Wird der Steuerhebel betätigt, verdreht sich infolge der Übersetzung im Getriebeblock des Steuerhebels die Antriebswelle und mit ihr die Kurvenscheibe. Diese wirkt als Antriebsglied auf die Rollenhebel, die durch Auflaufen der Rollen auf die Radien der Kurvenscheibe zentrifugal bewegt werden. Dabei wird die die Rollenhebel verbindende Feder weiter gespannt. Diese Feder hat eine Doppelfunktion. Sie sorgt zum einen für den Kraftschluß zwischen der Kurvenscheibe und den Rollenhebeln und muß zum anderen die Antriebskraft für die Rückstellung aufbringen.

Wird der Steuerhebel losgelassen, übernehmen auf Grund der potentiellen Federenergie die Rollenhebel die Funktion des Antriebsgliedes und drehen durch ihre Zentripetalbewegung die Kurvenscheibe und damit auch den Steuerhebel in die Ausgangsstellungen zurück. Das Rückstellmoment ist dabei eine Funktion der Exzentrizität der Radien der Kurvenscheibe zum Kurvenscheibendrehpunkt.

Wird eine Kurvenscheibe mit Abflachung verwendet, läuft bei Maximalausschlag des Steuerhebels der auf dem großen Bogen der Kurvenscheibe laufende Rollenhebel auf die Abflachung auf und bewegt sich dabei zentripetal. Dieser Maximalausschlag des Steuerhebels hält sich in diesem Fall selbständig, da das Zurückdrehen der Kurvenscheibe in die Ausgangsstellung mit einer kurzen Zentrifugalbewegung des betreffenden Rollenhebels verbunden ist, dieser Bewegung aber die potentielle Federenergie entgegenwirkt, die nur durch Krafteinbringung von außen in das System überwunden werden kann.

Läuft nach kurzer Drehbewegung der Kurvenscheibe der Rollenhebel wieder auf dem Bogen, kann die Zentripetalbewegung der Rollenhebel infolge der Federkraft wieder selbsttätig erfolgen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die Rückstelleinrichtung in ihrer Anordnung am Getriebegehäuse,

Fig. 2: eine Kurvenscheibe mit Abflachung und Rastaussparungen,

Fig. 3: die Stellung der Rückstelleinrichtung bei Maximalausschlag des Steuerhebels.

Nach Fig. 1 ist die Kurvenscheibe 1 fest mit der Schaltwelle 2 verbunden. Zwei Hebel 3 sind drehbar auf Bolzen 4 gelagert. Die Hebel 3 wiederum weisen je eine drehbar gelagerte Rolle 5 auf. Beide Rollenhebel 3 sind an ihren freien Enden mittels einer vorgespannten Feder 6 miteinander verbunden. Zur Fixierung der Ausgangs- bzw. Nullstellung weist die Kurvenscheibe 1 Vertiefungen 7 auf.

Die gesamte Vorrichtung befindet sich außerhalb des Getriebegehäuses 8. Zur Veranschaulichung der Lage ist oberhalb des Getriebegehäuses 8 der Steuerhebel 9 eingezeichnet.

Fig. 2 zeigt eine Kurvenscheibe 1 mit Abflachung 10 für die Fixierung der Maximalstellung und Rastaussparungen 11 für die Markierung von Schaltstufen.

In Fig. 3 ist die Stellung der Rückstellglieder 1; 3 bei Maximalausschlag des Steuerhebels 9 dargestellt. Infolge der Übersetzung der Steuerhebelbewegung innerhalb des Getriebegehäuses auf die Antriebswelle 2 ist die Kurvenscheibe 1 um nahezu 90° verdreht. Die Rolle 5 des rechten Hebels 3 liegt auf der Abflachung 10 der Kurvenscheibe 1 auf und fixiert so die momentane Stellung der Kurvenscheibe 1.

Infolge der Anordnung der Rückstellung auf der Schaltwelle wird für die Rückstellung des Steuerhebels die Übersetzung im Getriebe ausgenutzt, und der Steuerhebel wird mit einer relativ kleinen Kraft zurückbewegt, wodurch vor allem ein Überschlagen über die Nullstellung hinaus vermieden wird.

Die Anordnung der Vorrichtung zwischen Getriebe und nachfolgendem Schalterpaket oder auch Winkelgeber an gut zugänglicher Stelle hat den Vorteil, daß die Kurvenscheibe leicht auswechselbar ist, wenn beispielsweise bei einem konkreten Anwendungsfall eine Rasten- oder Bremsscheibe benötigt wird oder wenn die Endstellungsblockierung evt. nachträglich eingebaut werden soll.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Rückstellung handbetätigter Steuerhebel, insbesondere bei Steuerschaltern von Kranantrieben, mit einer Formscheibe und federbelasteten Hebeln als Rückstellelemente, wobei die Formscheibe außer den Raststellen für die Null- bzw. Mittelstellung des Steuerhebels weitere Raststellen für die Markierung von Zwischenstellungen aufweisen kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Formscheibe verwendete Kurvenscheibe (1) mit zwei kraftschlüssig an ihr beiderseits anliegenden Rollenhebeln (3), die ihrerseits jeweils mit ihrem einen Ende an einer festen Basis angelenkt und an ihren anderen Enden durch eine Feder (6) miteinander verbunden sind, außerhalb des Getriebeblockes (8) zwischen diesem und einem Schalterpaket oder Winkelgeber auf der Schaltwelle (2) angeordnet ist und daß die Kurvenscheibe aus Radien und unterschiedlichen Bogenlängen zusammengesetzt ist sowie an ihrem einen Ende eine Abflachung (10) aufweisen kann, wobei der Kurvenscheibendrehpunkt exzentrisch zu den Radien angeordnet ist.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen