DE1082718B

DE1082718B - Einrichtung zur Steuerung der Bewegung von lastenfoerdernden Geraeten

Info

Publication number: DE1082718B
Application number: DEL23161A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Ludowici
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-10-10
Filing date: 1955-10-10
Publication date: 1960-06-02
Also published as: GB847656A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Bewegung von lastenfördernden Geräten unter Verwendung eines dem Gerät nachgebildeten verkleinerten Steuermodells und elektrischer oder hydraulischer Übertragung der Bewegungen des Steuermodells auf das zu steuernde Gerät. Derartige Geräte sind in verschiedenen Ausführungsarten bekannt.

Erfindungsgemäß erfolgt die Übertragung der Bewegung des Steuermodells auf das zu steuernde Gerät durch Brückenschaltung nach dem Prinzip der Nullabgleichung. Diese Brückenschaltung hat den besonderen Vorteil, daß die Steuerbewegungen des Steuermodells mit größter Genauigkeit in die Bewegungen des zu steuernden Gerätes umgesetzt werden.

Zur Steuerung fahrbarer Geräte sind ein Steuermodell für das Fahrwerk einerseits und ein Steuermodell für die Betätigungsorgane andererseits kombiniert. Die Verschiebung des Steuermodells auf seiner Standfläche dient zur Steuerung der Fahrwerke des zu steuernden Gerätes, so daß dieses entsprechend den Standortveränderungen des Steuermodells seinerseits den Standort verändert.

Das Übertragungssystem vom Steuermodell zum Arbeitsgerät ist zweckmäßig so gewählt, daß mehrere Arbeitsbewegungen zur gleichen Zeit ausgeführt werden können, beispielsweise durch Doppelschaltung.

Der bewegliche Teil des zu steuernden Gerätes und ebenso der des Steuermodells können mit einem feststehenden Teil durch mindestens zwei hydraulische Zylinder und zugehörige Kolben in Dreieckanordnung verbunden sein, derart, daß die Zylinder an dem festen Teil und der Kolben an dem beweglichen Teil angelenkt sind oder umgekehrt. Zwei oder mehr hydraulische Zylinder können an einem kardanisch beweglichen Geräteteil, z. B. einem Ausleger, derart angeschlossen sein, daß durch das Zusammenwirken jede Stellung erreicht werden kann.

Zwecks Vermeidung von Übersteuerungen des Gerätes werden durch zwischengeschaltete Dämpfungsglieder oder Regulatoren die Folgegeschwindigkeiten der Bewegungen des Gerätes und der Bewegungen des Steuermodells aufeinander abgestimmt.

In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt das Prinzip der Steuerung mit Steuermodell am Beispiel eines mit einem Ausleger 1 versehenen Gerätes, z.B. eines Kranes. Der Ausleger 1 ist über ein Gelenk 2 an dem Kranmast 3 um eine waagerechte Achse schwenkbar und wird durch eine hydraulische Betätigungseinrichtung 4 bewegt. Das Steuermodell 5 ist hier ebenfalls ein Ausleger, der an einem dem Kranmast nachgebildeten Stab 6 mit Gelenk 7 und Steuerorgan 8 angeordnet ist. Zwischen das Einrichtung zur Steuerung der Bewegung von lastenfördernden Geräten

Anmelder:

Dr.-Ing. Wilhelm Ludowici,
Jockgrim (Pfalz), Landhaus

Dr.-Ing. Wilhelm Ludowici, Jockgrim (Pfalz),
ist als Erfinder genannt worden

Steuermodell und den Kran ist ein elektrischer oder hydraulischer Steuerkreis 9 geschaltet, der auf einen vorzugsweise hydraulischen oder pneumatischen Kraftkreis 10 einwirkt. Der Steuerkreis 9 wirkt ferner auf ein Steuerorgan 11, welches dem Steuerorgan 8 des Steuermodells nachgebildet und am Kran angeordnet ist. Bei Bewegung des Steuermodells 5 findet eine Abgleichung zwischen den Organen 8 und 11 statt in dem Sinne, daß bei Ungleichheit der Werte von 8 und 11 ein Ausschlag am Steuerorgan 12 des Kranes erfolgt, durch den der Zufluß des Druckmittels in der Zuleitung 13 gesteuert wird.

In Fig. 2 ist die Wirkungsweise des Steuerkreises 9 und des Kraftkreises 10 veranschaulicht, wobei der Steuerkreis 9 sowohl elektrisch als auch hydraulisch arbeiten kann. Das Steuerorgan 8 liegt in dem einen Zweig 14 einer Brückenschaltung, während das Steuerorgan 11 in dem anderen Zweig 15 der Brückenschaltung liegt. Die Regulierung des Organs 8 erfolgt durch das Steuermodell 5 im Sinne des Doppelpfeiles in Fig. 2, während der Pfeil des Organs 11 dem Pfeil des Auslegers 1 entspricht. Bekanntlich wird der Durchfluß durch den Zweig 16 einer Brückenschaltung dann gleich Null, wenn beide in den Zweigen 14 und 15 der Brücke liegende Steuerorgane auf den gleichen Wert abgestimmt sind. Ein bei ungleicher Abstimmung erfolgender Durchfluß durch den Zweig 16 bewirkt im Steuerorgan 12 eine Veränderung derart, daß auf mechanischem oder elektrischem Wege im hydraulischen Steuerventil 17, das in den Kraftkreis 10 eingeschaltet ist, eine Veränderung der Laufrichtung oder des Durchflußquerschnittes oder des Betriebsdruckes eintritt und dadurch eine Kraftwirkung in der Betätigungseinrichtung 4 ausgelöst wird. Eine Bewegung des Auslegers 1 erfolgt also nur dann, wenn zwischen den Steuerorganen 8 und 11 eine Differenz auftritt. Ist zwischen dem Steuermodell 5 und dem Ausleger 1 eine Winkeldifferenz vorhanden,

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so wird sogleich der Steuerkreis wirksam, und zwar so lange, bis der Abgleich erfolgt ist.

Aus Fig. 3 ist zu erkennen, wie ein im Brückenzweig 16 auftretender Durchfluß bei hydraulischer Ausführung auf einen durch Federn in seiner Mittellage gehaltenen Kolben 18 derart einwirkt, daß eine Umsteuerung eines Dreiwegeventils 19 entsprechend dem Grad der Kolbenverschiebung eintritt, wodurch eine entsprechende Reaktion der hydraulischen Betätigungseinrichtung 4 erfolgt.

Die Steuerorgane können bei einem elektrischen Steuerkreis aus veränderlichen Widerständen, z. B. Potentiometern, bei einem hydraulischen Steuerkreis aus regelbaren Druckminderventilen oder durchflußregelnden Ventilen bestehen. Zweckmäßig werden die Steuerorgane gemäß Fig. 4 unmittelbar in den Gelenkpunkten der Geräte angeordnet, um eine größtmögliche Laufgenauigkeit zu erzielen.

Von besonderer Bedeutung ist das System der Modellsteuerung gemäß der Erfindung für Anordnungen, bei denen Ausleger od. dgl. zwecks Vermeidung von Totpunktlagen durch mehrere Zylinder betätigt werden müssen. Fig. 5 zeigt eine Ausführung, bei der ein Geräteteil 20 gelenkig mit einem festen Rahmen 21 verbunden ist und in verschiedene Winkel-Stellungen gebracht und in diesen einwandfrei festgelegt werden kann. Hierfür sind zwei hydraulische Zylinder 22 und 23 vorgesehen, die an unsymmetrisch zueinander liegenden Punkten des Rahmens 21 angreifen und mit der Verbindungslinie ihrer Gelenkpunkte 26, 27 an dem Geräteteil 20 ein Dreieck bilden. Durch eine solche Anordnung läßt sich nicht nur eine größtmögliche Wirkung in bestimmten Lagen, sondern auch eine Veränderung der Laufgeschwindigkeit während der Drehung erzielen. Das Steuermodell besteht aus dem Bewegungsteil 24, der dem Teil 20 nachgebildet ist, einem festen Teil 25 und den Steuerorganen 8 und 11, die in der gleichen Weise, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, miteinander in Verbindung stehen. Dadurch können auch unübersichtliche Bewegungsverhältnisse ohne Schwierigkeiten beherrscht werden, was mittels einzelner, handbetätigter Schalthebel od. dgl. nicht möglich ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist auf einem Grundrahmen 28 mittels eines Kugelgelenkes 29 ein Ausleger 30 raumbeweglich angeordnet, der mittels zweier hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 22 und 23 bewegt werden kann. Bei einer solchen Anordnung ist es kaum möglich, den Ausleger 30 ohne schwierige Handgriffe mittels handbetätigter Ventile in jede gewünschte Lage zu bringen, da sich hier zwei Funktionen überschneiden. Mit Hilfe eines Steuermodells gemäß der Erfindung bedarf es nur der Bewegung des Auslegers 31, um die Steuerzylinder 8 in die entsprechende Lage einzustellen, wonach dann diese Einstellung über den Steuerkreis 9 auf die Zylinder 11 bzw. 22 und 23 und von diesen auf den Ausleger 30 übertragen wird.

Die vorstehenden Beispiele zeigen, daß durch sinngemäße Betätigung eines Steuermodells selbst komplizierte Geräte in vollkommen übersichtlicher Weise von einem Bedienungsstand aus in Betrieb gesetzt werden können.

Zur Steuerung von fahrbaren Geräten ist gemäß Fig. 7 ein Steuermodell 5, 8, 35, 38 vorgesehen, das auf seiner Standfläche, z. B. mittels Rollen, verschiebbar ist. Bei Verschiebung des Steuermodells in der Längs- oder Querrichtung reagieren ein oder mehrere Steuerorgane, wie z. B. das Organ 38, und übertragen Steuerimpulse auf die Fahrwerke 39 des zu steuernden Gerätes. Das Organ 35 steuert die Drehung um die Vertikalachse.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Steuerung der Bewegung von lastenfördernden Geräten unter Verwendung eines dem Gerät nachgebildeten verkleinerten Steuermodells und elektrischer oder hydraulischer Übertragung der Bewegungen des Steuermodells auf das zu steuernde Gerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Bewegungen des Steuermodells (5) auf das zu steuernde Gerät (1, 2, 3) durch Brückenschaltung nach dem Prinzip der Nullabgleichung erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung fahrbarer Geräte ein Steuermodell für das Fahrwerk einerseits und ein Steuermodell für die Betätigungsorgane andererseits kombiniert sind (Fig. 7).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Steuermodells auf seiner Standfläche zur Steuerung der Fahrwerke des zu steuernden Gerätes dient, so daß dieses entsprechend den Standortveränderungen des Steuermodells seinerseits den Standort verändert (Fig. 7).

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungssystem vom Steuermodell (5) zum Arbeitsgerät (1, 2, 3) derart gewählt ist, daß mehrere Arbeitsbewegungen zu gleicher Zeit ausgeführt werden können, beispielsweise durch Doppelschaltungen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des zu steuernden Gerätes (20) und ebenso der des Steuermodells (24) mit einem feststehenden Teil (21 bzw. 25) durch mindestens zwei hydraulische Zylinder (22, 23 bzw. 11 und 8) und zugehörige Kolben in Dreieckanordnung verbunden sind, derart, daß die Zylinder an dem festen Teil und der Kolben an dem beweglichen Teil angelenkt sind oder umgekehrt (Fig. 5).

6. Einrichtung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr hydraulische Zylinder (22, 23) an einem kardanisch beweglichen Geräteteil (30), z.B. einem Ausleger, derart angeschlossen sind, daß durch das Zusammenwirken jede Stellung erreicht werden kann (Fig. 6).

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung von Übersteuerungen des Gerätes durch zwischengeschaltete Dämpfungsglieder oder Regulatoren die Folgegeschwindigkeiten der Bewegungen des Gerätes (1) und der Bewegungen des Steuermodells (5) aufeinander abgestimmt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 836 871, 898 669.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen