DD256014A1

DD256014A1 - DEVICE FOR SELF-AUTOMATIC RETURN OF HAND-OPERATED CONTROL LEVERS, ESPECIALLY FOR CONTROL SWITCHES OF CRANE DRIVES

Info

Publication number: DD256014A1
Application number: DD29618186A
Authority: DD
Inventors: Karl-Heinz Dietrich; Klaus Schmidt; Hans-Jochem Lohr; Bernd Michael; Gerd Stemmler; Wolfgang Jugel
Original assignee: Verlade Transportanlagen
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1986-11-12
Publication date: 1988-04-20

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. 1The invention relates to a device for automatic reset handbetaetigter control lever, especially in control switches of crane drives. It is especially applicable to control switches for drives in cranes, mobile devices and stationary systems. As a restoring device a cam gear special training is used with changing Uebertragungsrichtung. A consisting of radii and different arc lengths cam, which is connected to the switching shaft of a switch package and performs a circular motion as a result of translation in the transmission movement of the control lever, serves in its rotation as a drive member of two spring-loaded lever, which in turn releasing the control lever due to the potential Spring energy back the cam and thus also the control lever in its initial position. Fig. 1

Description

Field of application of the invention

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.The invention relates to the automatic return of an actuator or manually operated control lever in its initial or zero position. It is particularly applicable to control switches for electric, hydraulic and pneumatic drives in cranes, mobile devices and stationary equipment. The automatic reset of the control lever is mainly used as a safety device by selbstätig assumes its zero position when releasing the control lever by the operator of this and thereby suspends the respective switched drive.

Characteristic of the known state of the art

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.There are known solutions that cause an automatic reset of a control lever to its original position by different means. There are next non-latching and latching devices used in the gradual switching of individual switch packages, but do not meet the purpose of locking in the individual switching stages, but only the operator noticeably indicate the achievement of the individual switching stages and also when releasing the control lever, the automatic decline in the Allow zeroing.

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

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.The mounted in the Wandungsteilen the housing of the cross-head lever drive shaft is connected to a molding disc with locking recesses, the locking lever is pivotally mounted on one side on the other side with a path-dependent adjustable spring loaded spring force.

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.It is also possible in this device to use a molding disc without detents, which forms only an inhibitor, so as to achieve a number of packages of actuated rotary switch corresponding advantageous operation.

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.Like other known solutions, the illustrated device has the disadvantage that it is part of the respective cross lever mechanism. The restoring force acts directly on the bearing shaft of the cross lever. Its relatively low deflection requires large restoring forces with a small return travel. In the usual continuous operation so the wear of the moving parts is large.

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.Furthermore, it has the disadvantage that the restoring forces increase proportionally to the lever deflection. The criterion of the restoring force is the provision of the control lever from the first detent position to the zero position. This results in the further actuating force with a proportional course of the spring tension. At maximum lever deflection thus result in significant operating forces for the operator.

Ebenfalls nachteilig wirkt sich bei der genannten Lösung aus, daß keine Fixierung des Maximalausschlages des Hebels möglichAnother disadvantageous effect of the said solution is that no fixation of the maximum deflection of the lever is possible

Durch die Integration der Vorrichtung in das Kreuzkopfgehäuse ist außerdem ein Austausch der Formscheiben außerordentlich erschwert.By integrating the device in the crosshead housing also replacement of the form of discs is extremely difficult.

Es ist auch ein Überschlagen des Steuerhebels über die Nullstellung hinaus beim Rückstellen infolge der großen Rückstellkraft möglich.It is also a rollover of the control lever on the zero position beyond the resetting due to the large restoring force possible.

Object of the invention

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.It is the object of the present invention to provide a device which allows an automatic reset of the operating lever of a crosshead with low restoring forces, the actuating forces over the entire adjustment should remain approximately constant and easy replacement of the disc shape against a brake disc or the like. Ensures becomes. The device should be safe and guarantee an ergonomic operation of the control lever.

Explanation of the essence of the invention

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.It is the task of designing the return device so that the transmission ratios of the transmission block are utilized for the restoring force, a fixation of the control lever in both maximum positions possible and a rollover of the control lever on the zero position is also avoided when resetting.

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.According to the invention the object is achieved in that a return device is used similar to the conventional cam gear. The device is arranged outside of the gear block between this and the organs to be switched or Winkelgebem.

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.The reset device is designed as a planar gear. A cam is arranged on the shift shaft and two roller levers, which are each articulated at one end to the gear block and connected at its other ends by a spring, are non-positively on both sides of the cam. The cam consists of radii and has the shape of a double outer cam, wherein one half of the cam has longer arc lengths than the other. The cam pivot point is arranged eccentrically to the radii in the larger part of the cam.

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.The cam also has on both sides in the transition zones between the small and large arcs locking recesses into which engage the roller lever and thus fix the zero position.

Um eine Fixierung der jeweiligen Endstellungen des Steuerhebels zu ermöglichen, kann die Kurvenscheibe an ihrem größeren Ende mit einer Abflachung versehen sein.In order to enable a fixation of the respective end positions of the control lever, the cam may be provided at its larger end with a flattening.

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.If the control lever individual switch stepped, the cam may be provided in its smaller part with shift position markings in the form of locking recesses, which indicate the operator noticeably the individual switching stages.

Die Wirkungsweise der Rückstellvorrichtung kann mit der eines Kurvengetriebes verglichen werden. Es besteht allerdings die Besonderheit, daß die Übertragungsrichtung wechselt.The operation of the return device can be compared with that of a cam gear. However, there is the peculiarity that the transmission direction changes.

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.If the control lever is actuated, the drive shaft rotates as a result of the transmission in the gear block of the control lever and with it the cam. This acts as a drive member on the roller levers which are centrifugally moved by running the rollers on the radii of the cam. The spring connecting the roller lever is further tensioned. This spring has a double function. It provides on the one hand for the frictional connection between the cam and the roller levers and must on the other hand apply the driving force for the provision.

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.When the control lever is released, due to the potential spring energy, the roller levers assume the function of the drive member and rotate back through their Zentripetalbewegung the cam and thus also the control lever in the starting positions. The restoring torque is a function of the eccentricity of the radii of the cam to the camshaft pivot.

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.If a cam plate with flattening is used, with maximum deflection of the control lever, the roller lever running on the large arc of the cam plate runs on the flattening and moves centripetally. This maximum deflection of the control lever holds in this case independently, since the turning back of the cam is connected to the initial position with a short centrifugal movement of the respective roller lever, but this movement counteracts the potential spring energy, which can be overcome only by force from the outside into the system.

Läuft nach kurzer Drehbewegung der Kurvenscheibe der Rollenhebel wieder auf dem Bogen, kann die Zentripetalbewegung der Rollenhebel infolge der Federkraft wieder selbsttätig erfolgen.Runs after a short rotational movement of the cam of the roller lever back on the bow, the Zentripetalbewegung the roller lever can be done automatically again due to the spring force.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:

Fig. 1: die Rückstelleinrichtung in ihrer Anordnung am Getriebegehäuse,1: the return device in its arrangement on the transmission housing,

Fig. 2: eine Kurvenscheibe mit Abflachung und Rastaussparungen,2: a cam with flattening and locking recesses,

Fig. 3: die Stellung der Rückstelleinrichtung bei Maximalausschlag des Steuerhebels.Fig. 3: the position of the return device at maximum deflection of the control lever.

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.According to Fig. 1, the cam 1 is fixedly connected to the switching shaft 2. Two levers 3 are rotatably mounted on bolts 4. The levers 3 in turn each have a rotatably mounted roller 5. Both roller levers 3 are connected to each other at their free ends by means of a prestressed spring 6. To fix the initial or zero position, the cam 1 recesses 7.

Die gesamte Vorrichtung befindet sich außerhalb des Getriebegehäuses 8. Zur Veranschaulichung der Lage ist oberhalb des Getriebegehäuses 8 der Steuerhebel 9 eingezeichnet.The entire device is located outside of the gear housing 8. To illustrate the situation, the control lever 9 is located above the gear housing 8.

Fig. 2 zeigt eine Kurvenscheibe 1 mit Abflachung 10 für die Fixierung der Maximalstellung und Rastaussparungen 11 für die Markierung von Schaltstufen.Fig. 2 shows a cam 1 with flattening 10 for the fixation of the maximum position and locking recesses 11 for the marking of switching stages.

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.In Fig. 3, the position of the return members 1; 3 shown at maximum rash of the control lever 9. As a result of the translation of the control lever movement within the gear housing to the drive shaft 2, the cam 1 is rotated by almost 90 °. The roller 5 of the right lever 3 rests on the flattening 10 of the cam 1 and thus fixes the instantaneous position of the cam disk. 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.As a result of the arrangement of the provision on the shift shaft, the translation is utilized in the gearbox for the provision of the control lever, and the control lever is moved back with a relatively small force, which in particular a rollover on the zero position is avoided.

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.The arrangement of the device between the gearbox and the following switch package or angle encoder at easily accessible place has the advantage that the cam is easily replaceable, for example, in a specific application, a detent or brake disc is required or if the Endstellungsblockierung evt. Should be retrofitted ,

Claims

Device for automatically resetting hand-operated control lever, in particular with control switches of crane drives, with a form of disc and spring-loaded levers as restoring elements, wherein the shape of disc may have other rest points for the marking of intermediate positions except the rest positions for the zero or middle position of the control lever, characterized in that a cam disc (1) used as a form disc with two frictionally engaged on both sides roller levers (3), which in turn are each articulated at one end to a fixed base and connected at their other ends by a spring (6) outside of Gear block (8) between this and a switch package or angle encoder on the shift shaft (2) is arranged and that the cam of radii and different arc lengths is composed and at one end a flattening (10) may have, wherein the cam pivot is arranged eccentrically to the radii.

For this

2 pages drawings