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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Maschine und insbesondere ein Maschinenkonsol ensystem.
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Hintergrund
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Maschinen für Erdreichbewegungen, Straßenfertigung und andere Aufgaben können Konsolen zur Steuerung eines oder mehrerer Vorgänge, die von der Maschine ausgeführt werden, beinhalten. Eine Konsole für eine Maschine kann beispielsweise eine Steuervorrichtung wie ein Lenkrad oder einen Steuerhebel beinhalten, mit der ein Bediener die Maschine manövrieren kann. Konsolen können zusätzliche Steuervorrichtungen beinhalten, die den Betrieb eines oder mehrerer Arbeitsgeräte oder Aspekte der Maschine ermöglichen. Während des Betriebs der Maschine kann es für einen Bediener von Vorteil sein, eine klare Sichtlinie zu einer Seitenfläche der Maschine zu haben, um die Maschine zu manövrieren und/oder den Betrieb der Maschine zu überwachen. Bei Maschinen, die zur Straßenfertigung verwendet werden, kann ein Bediener beispielsweise eine Straßenfertigungskante an einer Seite der Maschine sehen, um die gewünschte Platzierung des Belags sicherzustellen.
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Bei einigen Anwendungen kann es wünschenswert sein, an beiden Seiten der Maschine eine Konsole vorzusehen und somit die Maschine zu bedienen, während eine gewünschte Seite der Maschine beobachtet wird. Um dies zu erreichen, wurden einige Maschinen mit mehreren Konsolen ausgestattet, z. B. zwei Konsolen auf gegenüberliegenden Seiten der Maschine. Um die mit der Bereitstellung von zwei Konsolen verbundenen Kosten und Komplikationen zu vermeiden, wurden Maschinen mit Systemen ausgestattet, die ein Bewegen der Konsole zwischen gegenüberliegenden Seiten der Maschine ermöglichen. So kann eine einzige Konsole an mehreren Stellen in Bezug auf die Maschine verwendet werden.
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Bewegliche Strukturen zur Änderung der Position einer Konsole sind häufig komplizierte Strukturen mit mehreren Verbindungen und Drehpunkten. Daher können solche Strukturen schwierig herzustellen, teuer und anfällig für routinemäßige Wartung sein. Solche Strukturen können auch wichtige Komponenten an einer exponierten Stelle platzieren, an der sie gequetscht, eingeklemmt oder anderweitig beschädigt werden können oder den ordnungsgemäßen Betrieb stören.
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Eine exemplarische Straßenfertigungsmaschine mit einem mobilen Bedienfeld wird in
U.S.-Pat. Nr. 9,156,498 („das '498 Patent“) an Herzberg offenbart. Das im '498-Patent offenbarte mobile Bedienfeld ist durch die Betätigung von Drucklagern in Breitenrichtung verschiebbar. Die Drucklager drehen sich um vertikale Achsen und werden in axialer Richtung der Drucklager belastet. Während das mobile Bedienfeld des '498-Patents in einigen Situationen nützlich sein kann, können die zum Verschieben des mobilen Bedienfelds verwendeten Drucklager möglicherweise nicht den erheblichen Radialkräften standhalten, die durch Beschleunigung, Verlangsamung und/oder Vibrationen der Maschine eingebracht werden können. So kann es vorkommen, dass das mobile Bedienfeld des '498-Patents häufig gewartet werden muss und möglicherweise sogar ausfällt.
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Das offenbarte Maschinenkonsolensystem kann eines oder mehrere der oben genannten Probleme und/oder andere Probleme des Standes der Technik lösen. Der Umfang der aktuellen Offenbarung wird jedoch durch die beigefügten Ansprüche definiert, und nicht durch die Fähigkeit, irgendein spezifisches Problem zu lösen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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In einem Aspekt kann ein Lenkkonsolensystem für eine Maschine eine sich in Längsrichtung erstreckende Schiene beinhalten, die ausgebildet ist, um an einer Oberfläche der Maschine befestigt zu werden, wobei die Schiene ein Paar konvex geformter Kanten, eine Lenkkonsole und einen gleitend mit der Schiene verbundenen Konsolenschlitten aufweist, wobei der Konsolenschlitten eine Halterung, eine Vielzahl von mit der Halterung verbundenen Rollen, einen mit der Halterung verbundenen Stützarm zur Abstützung der Lenkkonsole und einen mit der Halterung und dem Stützarm verbundenen vertikalen Drehpunkt aufweist. Jede der Rollen kann eine konkave Nut aufweisen, die derart ausgebildet ist, dass sie entlang der konvex geformten Kanten rollt, und jede der Rollen kann so ausgebildet sein, dass sie sich um eine Drehachse dreht, die sich ungefähr senkrecht zur Schiene erstreckt.
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In einem anderen Aspekt kann ein Lenkkonsolensystem für eine Maschine eine sich in Längsrichtung erstreckende Schiene beinhalten, die ausgebildet ist, um an einer Oberfläche der Maschine befestigt zu werden, wobei die Schiene ein Paar konvex geformter Kanten, eine Lenkkonsole und einen gleitend mit der Schiene verbundenen Konsolenschlitten aufweist, wobei der Konsolenschlitten eine Halterung, eine Vielzahl von mit der Halterung verbundenen Rollen, einen mit der Halterung verbundenen Stützarm zur Abstützung der Lenkkonsole und einen Nockenmechanismus aufweist, der ausgebildet ist, um eine erste Rolle der Rollen in einer bogenförmigen Bahn zu bewegen. Jede der Rollen kann eine konkave Nut aufweisen, die so ausgebildet ist, dass sie entlang der konvex geformten Kanten rollt.
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In einem weiteren Aspekt kann ein Lenkkonsolensystem, das in einem Bedienerstand einer Maschine vorgesehen ist, eine sich in Längsrichtung erstreckende Schiene beinhalten, die an einer Fläche der Maschine in dem Bedienerstand befestigt ist, wobei die Schiene ein Paar konvex geformter Kanten, eine in der Fläche der Maschine vorgesehene Tasche und eine Lenkkonsole aufweist. Das Lenkkonsolensystem kann einen gleitend mit der Schiene verbundenen Konsolenschlitten beinhalten, wobei der Konsolenschlitten eine Halterung, eine Vielzahl von mit der Halterung verbundenen Rollen, einen schwenkbar mit der Halterung verbundenen Stützarm zum Abstützen der Lenkkonsole, einen mit der Halterung und dem Stützarm verbundenen vertikalen Drehpunkt und einen Nockenmechanismus beinhalten, der ausgebildet ist, um eine erste Rolle der Rollen in einer bogenförmigen Bahn zu bewegen, wobei jede der Rollen eine konkave Nut aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie entlang der konvex geformten Kanten rollt, wobei jede der Rollen so ausgebildet ist, dass sie sich um eine Drehachse dreht, die sich ungefähr senkrecht zur Schiene erstreckt. Das Lenkkonsolensystem kann eine Kabelführung beinhalten, die mit dem Konsolenschlitten verbunden ist, wobei die Kabelführung in der Tasche vorgesehen ist.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische perspektivische Teilansicht einer Maschine mit einem Lenkkonsolensystem in einem Bedienerstand gemäß den Aspekten der Offenbarung.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Konsolensystem von 1 zeigt.
- 3 ist eine teil-explodierte Seitenansicht, die einen Schlitten und einen Nockenmechanismus des Konsolensystems zeigt.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, die ein exemplarisches Rollenbefestigungselement des Konsolensystems zeigt.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konsolen- und Schwenkstruktur des Konsolensystems zeigt.
- 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Kabelführung des Konsolensystems zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
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Sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung sind nur exemplarisch und erläuternd und schränken die Merkmale, wie beansprucht, nicht ein. Wie hierin verwendet, sollen die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweisend“, „beinhaltend“ oder andere Varianten davon einen nicht ausschließlichen Einschluss abdecken, sodass ein Prozess, ein Verfahren, ein Artikel oder eine Vorrichtung, der/die/das eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente beinhaltet, sondern auch andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt oder für einen solchen Prozess, ein solches Verfahren, einen solchen Artikel oder eine solche Vorrichtung inhärent ist. In dieser Offenbarung werden relative Begriffe, wie z. B. „ungefähr“, „im Wesentlichen“, „allgemein“ oder „etwa“ verwendet, um eine mögliche Abweichung von ± 10 % des angegebenen Wertes anzugeben.
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1 bietet eine schematische Teildarstellung von Abschnitten einer exemplarischen Maschine 12 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Bei der Maschine 12 kann es sich um eine mobile Industriemaschine handeln, z. B. eine Bau- oder Erdbewegungsmaschine. Maschine 12 wird im Folgenden im Zusammenhang mit einem Straßenfertiger beschrieben, die offenbarten Merkmale können jedoch mit jeder anderen Art von Industriemaschine verwendet werden. Die Maschine 12 kann einen Bedienerstand 14, ein in der Bedienerstand 14 vorgesehenes Lenkkonsolensystem 16 und eine Lenkkonsole 22 als Teil des Lenkkonsolensystems 16 beinhalten. Innerhalb des Bedienerstandes 14 können eine oder mehrere Bedienersitze (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Konsole 22 kann eine oder mehrere Bedienelemente beinhalten, die für die Bedienung der Maschine 12 nützlich sind, wie z. B. ein Lenkrad und/oder einen Steuerhebel zum Manövrieren oder zur sonstigen Steuerung von Aspekten der Maschine 12. Wie in der exemplarischen Ausgestaltung von 1 gezeigt, kann die Lenkkonsole 22 ein Lenkrad, einen Steuerhebel, ein Display und andere Bedienelemente oder Schnittstellen beinhalten. Die Konsole 22 kann durch einen Konsolenschlitten 40 und eine Schiene 24 mit einer annähernd vertikal verlaufenden Wand oder Maschinenfläche 18 des Konsolensystems 16 verbunden werden. Bei der Schiene 24 kann es sich um eine in Längs- oder Querrichtung verlaufende Schiene handeln, die fest mit der Maschinenfläche 18 verbunden ist.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Konsolensystem 16 darstellt und eine exemplarische Lenkkonsole 22, einen exemplarischen Schlitten 40 und eine exemplarische Schiene 24 zeigt. Der Konsolenschlitten 40 kann in der Breite oder etwa in horizontaler Richtung 120 zwischen mehreren Positionen verschiebbar sein. In einem Aspekt beinhalten diese Positionen mindestens zwei gegenüberliegende Seiten des Bedienerstandes 14 (1) in horizontaler Richtung 120. Die Schiene 24 kann sich ungefähr entlang der horizontalen Richtung 120 zwischen diesen gegenüberliegenden Seiten des Standes 14 erstrecken und kann auf der Maschinenfläche 18 montiert werden, um die Lenkkonsole 22 und den Schlitten 40 abzustützen. Der Schlitten 40 kann eine Halterung 50, die mit der Schiene 24 verbunden ist, und ein Schwenksystem 70 beinhalten, um die Konsole 22 drehbar mit der Halterung 50 zu verbinden. Der Schlitten 40 kann eine Baugruppe bilden, die durch Rollen 42 gleitend mit der Schiene 24 verbunden ist. Es versteht sich, dass die Rollen 42 auf der Schiene 24 rollen, wie unten beschrieben, um diese gleitende Verbindung des Schlittens 40 mit der Schiene 24 zu erleichtern.
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Während also der Schlitten 40 als auf der Schiene 24 „gleitfähig“ beschrieben wird, kann dieser ebenso als auf der Schiene 24 „rollend“ charakterisiert werden. Das Schwenksystem 70 kann ausgebildet sein, um die Konsole 22 um eine Achse 164 etwa parallel zu einer vertikalen Richtung 122 schwenkbar zu machen.
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In einem Aspekt kann die Schiene 24 über eine Vielzahl von Schienenbefestigungen 110, wie z. B. Schrauben, an der Maschinenfläche 18 befestigt werden. Jede Schienenbefestigung 110 kann sich durch einen zwischen Schiene 24 und Oberfläche 18 vorgesehenen Schienenabstandshalter 112 erstrecken, um die Schiene 24 von der Oberfläche 18 zu versetzen. Die Oberfläche 18 kann eine Tasche oder Aussparung 114 hinter der Schiene 24 zur Aufnahme einer Kabelführung 100 für den Anschluss von Kabeln an die Konsole 22 beinhalten (6). Schiene 24 kann einen als Durchgangsbohrung ausgebildeten Schlitz 36 hinter der Halterung 50 beinhalten, der die Kabel über die Kabelführung 100 aufnimmt (6).
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An ihrem oberen und unteren Ende kann die Schiene 24 ein Paar konvex geformter Kanten 26 aufweisen, die sich entlang der Längsrichtung der Schiene 24 ungefähr parallel zur horizontalen Richtung 120 erstrecken. Die konvex geformten Kanten 26 können eine obere Kante 28 und eine untere Kante 30 beinhalten, die an einem gegenüberliegenden Ende der Schiene 24 in etwa vertikaler Richtung (Höhe) 122 vorgesehen sind. Die konvex geformten Kanten 26 können jeweils ein Profil aufweisen, das einem Kreissegment (Bogen) entspricht, wie am besten in 3 dargestellt.
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Unter erneuter Bezugnahme auf 2 können gegenüberliegende Enden der Schiene 24 Anschlagvorsprünge 34 aufweisen, um das Gleiten des Schlittens zwischen den Enden der Schiene 24 zu begrenzen. Eine oder mehrere Anschlagarretierungen oder -bohrungen 32 (eine davon in 2 dargestellt) können auch innerhalb der Schiene 24 vorgesehen sein, wobei jede Anschlagarretierung 32 einer vorgegebenen Sicherungsposition des Schlittens 40 über die Länge der Schiene 24 entspricht. Während zwei Anschlagarretierungen 32 jeweils an gegenüberliegenden Endabschnitten der Schiene 24 vorgesehen sein können, kann eine beliebige Anzahl von Anschlagarretierungen 32 in der Schiene 24 gebildet werden, um zusätzliche vorgegebene Position(en) für Schlitten 40 und Lenkkonsole 22 bereitzustellen. In der in 2 gezeigten exemplarischen Ausgestaltung kann ein lösbarer Verriegelungsstift 64 den Schlitten 40 innerhalb einer Anschlagarretierung 32 sichern.
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Die Halterung 50 kann eine hintere Platte 52, wie in 2 gezeigt, und eine obere Platte 54 (3 und 5) sowie ein Paar Seitenplatten 56, 58 aufweisen. Jede Seitenplatte 56, 58 kann sich von gegenüberliegenden Seitenabschnitten der hinteren Platte 52 erstrecken. An der hinteren Platte 52 kann eine Vielzahl von Rollen 42 (im rechten Abschnitt von 2 dargestellt) befestigt werden. Beispielsweise können die Rollen 42 an oberen und unteren Abschnitten der hinteren Platte 52 durch Rollenbefestigungselemente 140 montiert werden. Jede der Rollen 42 kann auf einer Rückseite der hinteren Platte 52 angeordnet sein, während sich jedes Befestigungselement 140 nach außen zu einer Vorderseite der hinteren Platte 52 erstreckt. Die Befestigungselemente 140 können jede Rolle an der hinteren Platte 52 so befestigen, dass jede Rolle auf der oberen Kante 28 oder der unteren Kante 30 rollen kann.
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Ein linker Abschnitt von 2 zeigt das Lenkkonsolensystem 16 in einer zweiten Position, wobei jedoch die Konsole 22 und Teile des Konsolenschlittens 40 entfernt wurden, um die Anordnung der Rollen 42 auf der hinteren Platte 52 besser zu veranschaulichen. Wie zu sehen ist, kann die hintere Platte 52 eine Stützstruktur für eine Vielzahl von Rollen 42 bilden. In einer exemplarischen Ausgestaltung können vier Rollen an der hinteren Platte 52 vorgesehen sein, ein erstes Paar an einem oberen Abschnitt der hinteren Platte 52 und ein zweites Paar an einem unteren Abschnitt der hinteren Platte 52, wie in 2 dargestellt. Es können aber auch mehr oder weniger Rollen 42 vorgesehen sein. Mindestens eine der vier Rollen 42 kann entlang einer im Wesentlichen bogenförmigen Bahn 126 durch Drehen eines Befestigungselements 140, wie unten näher beschrieben, verschoben werden. Diese Verschiebung entspricht einer Bewegung der Drehachse der Rolle 42 entlang der bogenförmigen Bahn 126. Die Darstellung jeder bogenförmigen Bahn 126 ist exemplarisch, da jede Rolle 42 im oder gegen den Uhrzeigersinn durch entsprechendes Drehen des Befestigungselements 140 verstellt werden kann. Während alle vier Rollen 42 entlang der bogenförmigen Bahn 126 verschiebbar oder einstellbar sein können, können in einer exemplarischen Ausgestaltung nur eine, nur zwei oder nur drei Rollen verschiebbar oder einstellbar sein. In einem Aspekt können nur die unteren beiden Rollen, die an der unteren Kante 30 anliegen, verschiebbar oder einstellbar sein.
- 3 ist eine teil-explodierte Seitenansicht der Halterung 50, die auf der Schiene 24 positioniert ist und die hintere Platte 52, die obere Platte 54 und die Seitenplatte 56 zeigt. In einer exemplarischen Ausgestaltung kann die obere Platte 54 als eine einheitliche Struktur mit der hinteren Platte 52 ausgebildet sein. Die hinteren und oberen Platten 52, 54 können jedoch stattdessen separate Platten sein, die zusammengeschweißt werden. Wie im Zusammenhang mit
- 5 näher erläutert wird, kann ein Paar horizontal verlaufende oberer und unterer Stützplatten 60, 62 (5) die Seitenplatten 56 und 58 miteinander verbinden und eine Abstützung für das Schwenksystem 70 bilden.
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Wie in 3 gezeigt, kann die hintere Platte 52 eine Vorderseite der Halterung 50 definieren, die zum Bedienerstand 14 zeigen kann, und eine Rückseite, die zur Aussparung 114 zeigen kann (6). Die Vorderseite der Halterung 50 kann einen Kopfabschnitt des Befestigungselements 140, die obere Platte 54, die Seitenplatten 56, 58 und das Schwenksystem 70, einschließlich des vertikalen Drehpunktes 72 und der vertikalen Drehachse 164, beinhalten (2 und 5). Der Verriegelungsstift 64 kann auch auf der Vorderseite der hinteren Platte 52 abgestützt werden. Die hintere Platte 52 kann die Rückseite der Halterung 50 so definieren, dass diese Rückseite die Schiene 24 und die Rollen 42 einschließt.
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Jede der Rollen 42 kann eine konkave Nut 44 aufweisen, die entlang des Außenumfangs der Rolle ausgebildet ist. Diese konkave Nut 44 kann mit einer Oberfläche ausgebildet sein, die eng an der oberen Kante 28 bzw. der unteren Kante 30 der Schiene 24 dicht anschließt. Jede Rolle 42 kann entlang der oberen Kante 28 oder der unteren Kante 30 um die zentral angeordnete Rollenachse 46 rollen. Die Rollenachse 46 kann sich in Bezug auf die Schiene 24 etwa normal erstrecken. Die Rollenachse 46 kann sich auch ungefähr senkrecht zur horizontalen Richtung 120 und vertikalen Richtung 122 erstrecken. Jede Rolle 42 kann eine Rollenachse 46 derart definieren, dass sich keine der Rollenachsen 46 gegenseitig überlappen. In einem Aspekt erstrecken sich die Rollenachsen 46 etwa parallel zueinander.
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Unter Bezugnahme auf die Explosionsansicht im unteren Abschnitt von 3 kann jede Rolle 42 ein integriertes Rollenlager 90 beinhalten (in 3 durch gestrichelte Linien dargestellt). Das Rollenlager 90 kann derart ausgebildet sein, dass es erhebliche Radialkräfte aufnehmen kann, sodass eine geringe Anzahl von Rollenlagern (z. B. vier) das Gewicht von Konsole 22 und Schlitten 40 aufnehmen kann. Jedes Rollenlager 90 kann einen Außenlauf 92 beinhalten, der als Einheit mit dem Außenumfang der Rolle 42 rotiert, einschließlich der konkaven Nut 44. Ein Innenlauf 94 jeder Rolle kann relativ zum Außenlauf 92 und dem Außenumfang der Rolle 42 drehbar sein. Der Innenlauf 94 kann während einer Gleitbewegung des Schlittens 40 annähernd stillstehen. Eine durch die Vorder- und Rückseite des Rollenlagers 90 verlaufende Durchgangsbohrung kann durch eine Innenumfangsfläche des Innenlaufes 94 definiert werden. Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die Explosionsdarstellung im unteren Abschnitt von 3 kann eine Nockenbaugruppe oder ein Nockenmechanismus 48 für die Montage jeder Rolle 42 an der hinteren Platte 52 vorgesehen sein. Der Nockenmechanismus 48 kann ein versetztes Befestigungselement 140, eine oder mehrere Unterlegscheiben 150 und einen Gewindebolzen 152 beinhalten. Das versetzte Befestigungselement 140 kann einen polygonalen (z. B. sechskantigen) Kopf 142 aufweisen, von dem sich ein axialer Vorsprung 144 erstreckt. Der Vorsprung 144 kann eine annähernd zylindrische Form aufweisen, die in Bezug auf den Kopf 142 symmetrisch angeordnet ist. Innerhalb des Vorsprungs 144 kann sich eine Innengewindebohrung 146 erstrecken. Wie am besten aus 4 ersichtlich ist, kann die Bohrung 146 in Bezug auf den Vorsprung 144 und den Kopf 142 versetzt werden, indem eine Mittelachse 162 der Bohrung 146 von einer Mittelachse 160 des Vorsprungs 144 und des Kopfes 142 versetzt wird. Die versetzte Bohrung 146 kann sich vollständig durch den Kopf 142 und den Vorsprung 144 des Befestigungselements 140 erstrecken oder sich nur in den Vorsprung 144 erstrecken.
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Die Nockenbaugruppe 48 kann eine Durchgangsbohrung 68 beinhalten, die in der hinteren Platte 52 der Halterung 50 vorgesehen ist, wobei die Durchgangsbohrung 68 so ausgebildet ist, dass sie den Vorsprung 144 aufnehmen kann. Die Durchgangsbohrung 68 kann im Allgemeinen die gleiche Größe/Form wie der Vorsprung 144 aufweisen, um das Einsetzen des Vorsprungs 144 darin ohne nennenswerten Spielraum zu ermöglichen. Der Gewindebolzen 152 kann durch die Rückseite des Rollenlagers 90, die Unterlegscheiben 150 und das versetzte Befestigungselement 140 hindurchgeführt werden, sodass eine zentrale, rotierende Achse der Rolle 42 an einer Position vorgesehen sein kann, die von der Mittelachse 160 des Kopfes 142 und des Vorsprungs 144 des Befestigungselements 140 versetzt ist. In einem Aspekt kann der Gewindebolzen 152 die Rolle 42 mit der Mittelachse 162 (4) der Gewindebohrung 146 in Ausrichtung bringen. Eine Stirnfläche 148 des Vorsprungs 144 kann außerhalb der Rolle 42 bleiben, wenn die Komponenten der Nockenbaugruppe 48 an der hinteren Platte 52 befestigt werden. Beispielsweise kann die Stirnfläche 148 an der Rolle 42 und dem Vorsprung 144 anliegen. Es können jedoch zusätzlich eine oder mehrere Unterlegscheiben 150 zwischen der hinteren Platte 52 und der Rolle 42 vorgesehen sein.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des versetzten Befestigungselements 140 der Nockenbaugruppe 48. Wie aus 4 ersichtlich, kann sich die Innengewindebohrung 146 von einer Fläche erstrecken, die durch die Stirnfläche 148 des Vorsprungs 144 gebildet wird. Die Innengewindebohrung 146 kann die Achse 162 an einer von der Mittelachse 160 des Befestigungselements 140 versetzten Position definieren. In einem Aspekt bildet die Mittelachse 160 eine Drehachse des versetzten Befestigungselements 140. Die Mittelachse 160 kann sich sowohl in Bezug auf den Kopf 142 als auch auf den Vorsprung 144 des Befestigungselements 140 mittig erstrecken. So können bogenförmige Bahnen 126 (2) durch eine Bahn der Achse 162 der Gewindebohrung 146 gebildet werden, da diese Achse 162 um die Mittelachse 160 kreist.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schwenksystems 70 zum Schwenken des vertikalen Drehpunktes 72 um eine annähernd vertikale Drehachse 164. Der vertikale Drehpunkt 72 kann eine C-förmige Halterung 74 und einen Stützarm 76 beinhalten. Der Stützarm 76 kann einen oberen Abschnitt des vertikalen Drehpunktes 72 bilden, während die C-förmige Halterung 74 einen unteren Abschnitt des vertikalen Drehpunktes 72 bilden kann. Die C-förmige Halterung 74 kann sich von einem ersten oder oberen Ende 136 bis zu einem zweiten oder unteren Ende 138 erstrecken. Wie aus 5 ersichtlich, kann die C-förmige Halterung 74 die vertikale Drehachse 164 beispielsweise durch die Enden 136 und 138 überlappen. Ein Schwenklager 84 kann am oberen Ende 136 vorgesehen sein, während eine Buchse 86 am unteren Ende 138 vorgesehen sein kann. Das Schwenksystem 70 kann durch das Schwenklager 84 schwenkbar sein, während die Stützstange 78 die Biegebelastung von der C-förmigen Halterung 74 über die Buchse 86 auf das untere Ende 138 überträgt.
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Die Stützstange 78, das Schwenklager 84 und die Buchse 86 können zusammen die Konsole 22 (nicht in 5 dargestellt) auf der Halterung 50 abstützen. Die Stützstange 78 kann sich zwischen dem oberen und unteren Ende 136, 138 der C-förmigen Halterung 74 erstrecken. Ein Gewindebolzen 154 kann sich durch das untere Ende 138 erstrecken, um von der Innenseite der Stützstange 78 aufgenommen zu werden. Die C-förmige Halterung 74 kann durch eine obere Stützplatte 60 und eine untere Stützplatte 62 der Halterung 50 abgestützt werden. Die oberen und unteren Stützplatten 60, 62 können sich von einer oder beiden Seitenplatten 56 und 58 erstrecken. Wie in 5 dargestellt, kann die obere Stützplatte 60 mit der oberen Platte 54 der Halterung 50 identisch sein oder sich von dieser aus erstrecken.
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Wie unter fortgesetzter Bezugnahme auf 5 ersichtlich, kann das Schwenklager 84 zwischen einem oberen Ende 136 (der C-förmigen Halterung 74) und der oberen Stützplatte 60 (der Halterung 50) angeordnet sein. Das Schwenklager 84 kann eine Vielzahl von Platten beinhalten, die gegeneinander drehbar sind. Eine erste oder obere Platte 130 des Schwenklagers 84 kann fest mit dem oberen Ende 136 verbunden sein. Die obere Platte 130 kann sich um die vertikale Drehachse 164 mit den Komponenten des vertikalen Drehpunktes 72 drehen, einschließlich der C-förmigen Halterung 74. Die Stützstange 78 kann sich mit dem vertikalen Drehpunkt 72 drehen. Eine untere Platte 132 des Schwenklagers 84 kann, wie in 5 dargestellt, während dieser Drehung fixiert bleiben und am oberen Arm 60 befestigt werden.
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Das obere Ende 136 der C-förmigen Halterung 74 kann auch eine annähernd bogenförmige Verriegelungsplatte 82 mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten Arretierungen 88 beinhalten. Jede Arretierung 88 kann einer vorbestimmten jeweiligen Drehposition von Konsole 22 und vertikalem Drehpunkt 72 in Bezug auf die vertikale Drehachse 164 entsprechen. Ein Verriegelungsstift 104 zur selektiven Verriegelung des Schwenksystems 70 gegen Drehbewegungen kann, wie in 5 dargestellt, an der oberen Platte 54 befestigt sein. Der Verriegelungsstift 104 kann durch eine Feder vorgespannt und so positioniert sein, dass ein Kopf des Verriegelungsstifts 104 automatisch in jeder Arretierung 88 der Verriegelungsplatte 82 positioniert sein kann, um die Drehposition der Konsole 22 zu sichern.
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Am unteren Ende 138 der C-förmigen Halterung 74 kann die Buchse 86 zwischen die untere Stützplatte 62 und die Stützstange 78 eingefügt werden. Buchse 86 kann als annähernd zylindrische Manschette ausgebildet sein, wie durch die gestrichelten Linien in 5 dargestellt. Die Buchse 86 kann in einer zylindrischen Aufnahmevorrichtung aufgenommen werden, die an der unteren Stützplatte 62 befestigt ist. Ein unterer Abschnitt der Stützstange 78 kann sich durch diese zylindrische Aufnahmevorrichtung bis zum unteren Ende 138 erstrecken. In einem Aspekt besteht die Buchse 86 aus einem nicht-metallischen Material. In einem Aspekt kann die Buchse 86 aus einem selbstschmierenden nicht-metallischen Material bestehen. So ist, wie aus 5 ersichtlich, im Schwenksystem 70 nur ein Schwenklager 84 erforderlich (d. h. es ist kein zweites Schwenklager erforderlich).
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6 ist eine perspektivische Ansicht entsprechend der Ansicht von 2 mit entfernter Schiene 24. Wie aus 6 ersichtlich, kann die Aussparung 114 ein annähernd stadionförmiger Hohlraum sein, der innerhalb der Fläche 18 gebildet wird. Eine Kabelführung 100 kann hinter der hinteren Platte 52 verlaufen. Aussparung 114 kann eine gewölbte Seitenwand 116 und einen Boden 118 beinhalten, die derart ausgebildet sind, dass sie die Kabelführung 100 tragen. Diese Abstützung verhindert, dass sich die Kabelführung 100 unter den Schlitten 40 erstreckt oder aus der Aussparung 114 austritt. Die Kabelführung 100 kann fest an der Rückseite der hinteren Platte 52 befestigt sein. Die hintere Platte 52 kann ein oder mehrere Durchgangsbohrungen oder Schlitze beinhalten, durch die einzelne Kabel oder ein Kabelbaum geführt werden können, um einzelne Kabel mit der Konsole 22 zu verbinden.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die offenbarten Aspekte der Maschine 12 und des Lenkkonsolensystem 16 können dazu verwendet werden, eine Konsole 22 in mehreren horizontalen Positionen sowie in mehreren Drehpositionen innerhalb des Bedienerstandes 14 zu positionieren. In einem Aspekt können sowohl eine horizontale Position als auch eine Drehposition (in Bezug auf eine vertikale Achse) auf einfache Weise durch Lösen eines Verriegelungsstiftes und Ausführen einer Justierung eingestellt werden. Zusätzlich kann der Schlitten 40 mit einer Nockenbaugruppe 48 an der Schiene 24 befestigt und entsprechend angezogen werden. Die Drehpositionierung des Lenkkonsolensystems 16 kann ohne die Notwendigkeit mehrerer Schwenklager durchgeführt werden, während ein oberes Schwenklager keine übermäßige Auslenkung oder Last erfährt. Zusätzlich kann eine Kabelführung 100 hinter dem Schlitten 40 in einer Weise vorgesehen sein, die verhindert, dass die Kabelführung 100 in den Bedienerbereich eines Bedienerstandes gelangt. Wie unter Bezugnahme auf 2 ersichtlich, kann das Lenkkonsolensystem 16 die Positionierung der Lenkkonsole 22 entlang einer etwa horizontalen Richtung 120 erleichtern. Um eine Position der Konsole 22 in horizontaler Richtung 120 zu verändern, kann der Verriegelungsstift 64 in Richtung auf das Innere des Bedienerstandes 14 gezogen werden, wobei ein Kopf des Verriegelungsstiftes 64 von der Anschlagarretierung 32 entfernt wird. Dann können die Konsole 22 und der Schlitten 40 durch eine Rollbewegung der Rollen 42 entlang der konvex geformten Kanten 26 dazu veranlasst werden, zusammen als Einheit auf der Schiene 24 zu gleiten.
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Wie unter Bezugnahme auf 3 ersichtlich, kann sich bei dieser Gleitbewegung von Konsole 22 und Schlitten 40 die Außenumfangsfläche jeder Rolle 42, einschließlich der konkaven Nut 44, zusammen mit einem darin angeordneten Außenlauf des Rollenlagers 90 drehen. Das Befestigungselement 140 kann während des Verschiebens von Konsole und Schlitten 40 in einer annähernd konstanten Umfangsposition bleiben (d. h. es dreht sich nicht). In ähnlicher Weise kann auch der Innenlauf 94 des Rollenlagers 90, der eine gewindelose Innenfläche haben kann, in einer annähernd konstanten Umfangsposition bleiben und wird zwischen der Stirnfläche 148 und der Unterlegscheibe 150 (oder zwischen einem Paar Unterlegscheiben) befestigt, die die Seitenflächen des Innenlaufs 94 berühren. Nachdem der Schlitten 40 in eine gewünschte Position gebracht wurde, die eine Arretierung 32 innerhalb der Schiene 24 beinhalten kann, kann ein Kopf des Verriegelungsstiftes 64 in die entsprechende Arretierung 32 eingeführt werden. In einem Aspekt kann der Verriegelungsstift 64 in Richtung einer Position vorgespannt werden (z. B. federbelastet), in der der Kopf des Verriegelungsstiftes 64 innerhalb der Arretierung 32 verbleibt. Der Schiebevorgang kann nach Wunsch durchgeführt werden, um die Konsole 22 an einer Vielzahl verschiedener horizontaler Positionen zu platzieren.
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Während der Gleitbewegung des Schlittens 40 kann sich die Kabelführung 100, wie in 6 dargestellt, innerhalb der Aussparung 114 artikulieren. Ein Ende der Kabelführung 100 kann mit der Halterung 50 verbunden sein und sich durch den Schlitz 36 erstrecken. Somit kann sich die Kabelführung 100 zusammen mit der Halterung 50 und den anderen Komponenten des Konsolensystems 16 bewegen. Wenn beispielsweise das Konsolensystem 16 entlang der horizontalen Richtung 120 von der Position auf der rechten Seite von 6 zu einer Position auf der linken Seite von 6 verschoben wird, kann sich die Kabelführung 100 in ähnlicher Weise von der Position auf der rechten Seite von 6 zu der in den gestrichelten Linien auf der linken Seite von 6 dargestellten Position bewegen. An der Position auf der linken Seite der Aussparung 114 kann die Aussparungsseitenwand 116 eine gekrümmte Oberfläche bilden, die so ausgebildet ist, dass sie die Kabelführung 100 in einer vertikal planaren Konfiguration aufnimmt, führt und hält.
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Während der gesamten Gleitbewegung der Konsole 22 kann die Kabelführung 100 durch den Aussparungsboden 118 geführt und abgestützt werden. Wie in 6 dargestellt, kann die Kabelführung 100 unabhängig von der Gleitbewegung der Konsole 22 in einer annähernd vertikalen Ebene innerhalb der Aussparung 114 verbleiben. Zusätzlich kann die Kabelführung 100 hinter der hinteren Platte 52 und der Schiene 24 verbleiben. Somit kann die Kabelführung 100 in einem Raum hinter der Schiene 24 außerhalb eines Bereichs des Bedienerstandes 14, in dem sich ein Bediener befinden kann, eingegrenzt werden.
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Wie in 2 dargestellt und zuvor beschrieben, kann jede Rolle 42 entlang einer etwa bogenförmigen Bahn 126 verschoben werden, um eine Rolle 42 in Bezug auf eine der konvex geformten Kanten 26 zu spannen oder zu lockern. Durch Bewegen jeder Rolle 42 entlang der Bahn 126 kann die durch die konkave Nut 44 auf die Kante ausgeübte Kraft erhöht oder verringert werden. Wie unter Bezugnahme auf 3 ersichtlich, kann der Kopf 142 des Befestigungselements 140 gedreht werden (z. B. mit einem Schraubenschlüssel), wodurch sich das Befestigungselement 140 innerhalb der in der hinteren Platte 52 vorgesehenen Durchgangsbohrung 68 und symmetrisch um die Mittelachse 160 des Kopfes 142 und den Vorsprung 144 dreht. Die versetzte Gewindebohrung 146, die radial von der Mittelachse 160 beabstandet ist, bewegt sich auf einer bogenförmigen Bahn 126, sodass sie um die Mittelachse 160 kreist. Der Bolzen 152, der mit der versetzten Bohrung 146 zusammen mit der Rolle 42 ausgerichtet ist, kann sich auch so bewegen, dass er die Mittelachse 160 umkreist. Somit kann jede Rolle 42 zu einer entsprechenden konvex geformten Kante 26 hin oder von ihr weg verstellt werden.
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Wie in 5 dargestellt, kann das Schwenksystem 70 die Schwenkbewegung der Konsole 22 um eine annähernd vertikale Drehachse 164 erleichtern. Um eine Drehposition der Konsole 22 um die Drehachse 164 zu verändern, kann der Verriegelungsstift 104 in eine Richtung weg von der bogenförmigen Verriegelungsplatte 82 gezogen werden, sodass ein Kopf des Verriegelungsstifts 104 aus einer Arretierung 88 herausgezogen wird. Dann kann die Konsole 22 um die vertikale Drehachse 164 gedreht werden. Während dieser Drehung können sich der vertikale Drehpunkt 72 (einschließlich der C-förmigen Halterung 74 und des Stützarms 76) und die Stützstange 78 als Einheit um die Drehachse 164 drehen. Die obere Platte 130 des Schwenklagers 84 kann sich ebenfalls drehen, während die untere Platte 132 und die Buchse 86 in annähernd konstanten Drehpositionen verbleiben. Sobald das Schwenksystem 70 die Konsole 22 in eine gewünschte Drehposition bringt, kann ein Kopf des Verriegelungsstiftes 104 in die entsprechende Arretierung 88 der Verriegelungsplatte 82 eingeführt werden. In einem Aspekt kann der Verriegelungsstift 104 in eine Position vorgespannt werden, in der der Kopf des Verriegelungsstiftes 88 innerhalb der Arretierung 88 verbleibt.
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Das Lenkkonsolensystem 16 kann Rollen 42 mit kreisförmigem oder konkavem Profil verwenden. Die Rollen können in der Lage sein, Radialbelastungen aufzunehmen, im Gegensatz zu Systemen, die z. B. Axiallager verwenden, die möglicherweise keine signifikanten Radialbelastungen tolerieren. Ein geeignetes Drehmoment kann durch Drehen des Kopfes 142 angewendet werden, wodurch eine Rolle in festeren Kontakt mit der entsprechenden Kante 28, 30 gebracht wird, was jegliche Lockerheit oder Instabilität zwischen den Komponenten des Systems 16 verringern kann. Die Rollenpositionen können durch Festziehen des Gewindebolzens 152 beibehalten werden, während der Kopf 142 in einer konstanten Position gehalten wird. Dieses Festziehen kann bei der Montage des Systems 16 oder nach längerem Betrieb der Maschine 12 durchgeführt werden, falls sich eine Lockerung abzeichnet.
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Das System 16 kann auch ein Schwenksystem bereitstellen, das über eine Schwenkfähigkeit verfügt und dabei Biegebelastungen in einer Weise überträgt, die eine übermäßige Auslenkung verhindern kann. Das Lenkkonsolensystem 16 kann auch die auf ein Schwenklager aufgebrachte Last reduzieren. Darüber hinaus kann das Lenkkonsolensystem 16 Kosten und Komplexität reduzieren, indem es die Notwendigkeit vermeidet, mehr als ein Schwenklager vorzusehen.
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Für Fachleute auf dem Gebiet ist offensichtlich, dass an dem offenbarten Maschinenkonsolensystem verschiedene Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Fachleute auf dem Gebiet werden andere Ausführungsformen des Maschinenkonsolensystems bei einer Betrachtung der Beschreibung und der Umsetzung der hierin offenbarten Systeme erkennen. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele als nur exemplarisch angesehen werden, wobei ein tatsächlicher Umfang der Offenbarung durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente angegeben ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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