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Steuergerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät, insbesondere
eine Hängesteuertafel für Hebezeuge, Werkzeugmaschinen, Transportvorrichtungen und
dergleichen, mit mIndestens einem durch Drehbewegung stufenlos einstellbaren Geber.
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Die bekannten Steuergeräte, einschließlich der Hangesteuertafeln,
die einen durch eine Drehbewegung stufenlos einstellbaren Geber aufweisen, sind
mit einem zur
Botätigung des Gebers dienenden Drehknopf oder einem
vorschwenkbaren Hebel versehen. Obwohl Drehknöpfe einen relativ großen Platzbedarf
haben und trotzdem nicht gut zu handhaben sind und ein ausreichender Platz für Hebel
schalter in der Regel nur in größeren Stouerpulten vorhanden ist, wurde bei derartigen
Steuervorrichtungen zu solchen Gebern gegriffen, weil mit Hilfe der früher üblichen
Tastenschalter die anstehenden Probleme nicht zu lösen waren. Früher waren die Steuergeräte
und insbesondere Hängesteuertafeln für Hebezeuge, Werkzeugmaschinen, Transportvorrichtungen
u.dgl. mit einem Tastenschalter versehen, der nur zwei Stellungen, nämlich AUS und
BIN, aufwies und der daher keinerlei Beeinflussung der Arbeitsgeschwindigkeit des
gesteuerten Gerätes ermöglichte. Der Bedarf nach einer Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit
führte dann zur Entwicklung von Tastenschalter mit zwei EIN-Stellungen, von denen
die erste einer langsamen Bewegung und die zweite einer schnellen Bewegung zugeordnet
ist. Beim Ubergang von der ersten EIN-Stellung zur zweiten muß ein Druckpunkt überwunden
worden. Eine derart grobe, stufenartige Regelung ist auf vielen Gebieten noch nicht
ausreichend, .da der Unterschied zwischen den Bewegungsgeschwindig keiten der beiden
Stufen noch sehr groß ist und die Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit beispielsweise
bei Hebezeugen zu ruckartig erfolgt, um ein für den mit dem Hebezeug Arbeitenden
gefährliches Schwanken schwerer Lasten mit Sicherheit zu vermeiden. Aus diesem Grunde
wurde versucht, die BIN-Stellung der Tastenschalter
in drei oder
mehr Stufen zu unterteilen.
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Diese Versuche blieben Jedoch ohne praktischen Erfolg, da für den
Benutzer eine Unterscheidung von mehr als zwei Stufen nicht mehr ohne weiteres möglich
ist, das heißt, daß die bedienende Person beim Betätigen des Druclcschalters die
momentane Stellung nicht oder nur sehr schwer erkennen kann und damit Irrtümer nicht
ausgeschlossen sind.
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Die Lösun6 der Aufgabe, eine möglichst feinstufige oder gar stufenlose
Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit von tXiaschinen von einem Steuerpult aus zu
ermöglichen, sah die Fachwelt trotz der'oben behandelten Nachteile nur in der Anwendung
von Drohachaltern, die entweder als Drehknopf- oder als Hebelschalter ausgebildet
sind und die einen durch Drehbewegung stufenlos einstellbaren Geber besitzen. Außer
den oben behandelten Nachteilen haben diese Drehachalter bei Hangesteuertafeln noch
den besonderen Nachteil, daß zu ihrer Bedienung stets zwei Hände erforderlich sind,
-nämlich eine Hand zum Festhalten der aufgehängten Steuertafel und die andere Hand
zum Drehen des Knopfes oder Verschwenken des Hebels. Die die Steuertafel handhabende
Person ist daher beispielsweise nicht in der Lage, zugleich eine schwebende Last
anzufassen und beim Absenken an eine bestimmte Stelle zu fuhren. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, daß bei den bekannten Hängesteuerbgafeln mit mehreren Drehechaltern
von dei Benutzer nie gleichzeitig zwei Drehschalter betätigt werden können, was
beispielsweise bei der Bedienung von Hebezeugen zu
einer wesentlichen
Zeitersparnis führe, wenn nämlich das Heben und das Weiterbewegen einer Last in
Horizontalrichtung gleichzeitig vorgenommen wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten
Steuergeräte und insbesondere Hangesteuertafeln mit einem durch Drehbewegung einstellbaren
Geber zu vermeiden. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß mit dem Geber eine als
Batätigungsglied dienende Drucktaste gekoppelt ist.
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Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß ein solches Steuergerät
und insbesondere eine solche Hängesteuertafel wesentlich einfacher und bequemer
zu betätigen ist, weil mit der zum Drücken der Drucktaste benutzten Hand gleichzeitig
auch die Hängesteuertafel festgehalten werden kann und damit die andere Hand frei
istq um entweder eine schwebende Last zu führen oder eine weitere an der Hängesteuertafel
angeordnete Drucktaste zu bedienen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei
gleichen Abmessungen der Hängesteuertafel an dieser wesentlich mehr Betätigungsglieder
angeordnet werden können als dies bei einer mit Dreh- oder Hebelschaltern versehenen
Hängesteuertafel möglich ist. Umgekehrt kann die erfindungsgemäße Hängesteuertafel
bei gleicher Funktion kleinere Abmessungen besitzen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Drucktaste mit einer
Zahnstange verbunden, die mit einem an der Welle des Gebers befestigten Zahnrad
in Eingriff
stehtO Die Umsetzung der geradlinigen Bewegung in eine
Drehbewegung wird demnach durch eine Anordnung erreicht, die sehr robust und besonders
einfach in ihrem Aufbau und auch besonders wirtschaftlich herstellbar ist.
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Die Drucktaste kann zweckmäßig von einer Feder belastet sein, die
bestrebt ist, die Drucktaste stets in ihre Nullstellung zurückzubringen. Bei einer
vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Drucktaste mit einer zentralen
Bohrung versehen, die etwa in der Mitte der Drucktaste eine nach innen ragende,
ringförmige Schulter aufweist, an der sich die Zahnstange und die die Zahnstange
umgebende, an einer Zwischenwand anliegende Rückholfeder abstützt die beim Drücken
der Taste in deren Bohrung geführt wird. Dadurch wird in vorteilhafter Weise der
ohnehin benötigte Raum zusätslich ausgenützt, so daß für diese Anordnung kein zusätzlicher
Raum erforderlich ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind an der Welle
des Gebers verstellbare Nockenscheiben angeordnet, an deren Umfang Betätigungsglieder
von Schaltern anliegen. Auf diese Weise können beispielsweise abhängig von der Drehzahl
eines zu steuaraden Motors zusätzlich Geräte eingeschaltet werden, die mit der zu
regelnden Vorrichtung zusammenwirken, wie beispielsweise bei Hebezeugen die Bremslüfter
od. dgl.
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Damit ist mit besonders einfachen Mitteln, insbesondere chne die Werwendung
von Meßgeräten od. dgl., ereicht.
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daß das Einschalten zusätzlicher Geräte direkt von der Stellung des
Gebers und damit von der Ausgangsgröße der gesteuerten Vorrichtung oder eines Teiles
davon, mit dem das Zusatzgerät in Wirkverbindung steht, abhängig ist.
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Die Drucktaste, der Geber, deren Verbindungsglieder und die dadurch
zusätzlich betätigten Schalter bilden zweckmäßig eine Baueinheit, die als ganzes
in Schalter tafeln und insbesondere Hängesteüertafeln einbaubar ist, Damit wird
eine äußerst rationelle Fertigung der erfindungsgemäßen Steuergeräte erreicht, da
in besonders vorteilhafter Weise aus beliebig vielen gleichen Baueinheiten aufgebaut
werden können, die ihrerseits aus Dür wenigen verschiedauartigen Teilen zusammengesetzt
sind, und in wirtschaftlicher weise eine Anpassung an die verschiedenartigen Bedürfnisse
und Farderungen der Kunden möglich ist.
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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des ia der Zeichnung dargestell
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ten Ausführungsbeispieles näher beschrisben und erläutert wird. Die
der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen
der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung
finden0 Es zeigen: Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Hängestsuertafel gemäß
der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 die Seitenansicht einer in die
Höngesteuertafel nach Fig. 1 eingebauten, einen Geber umfassenden Baueinheit in
vergrößertem Maßstab und Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 111-111 der Fig.
2.
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In Fig. 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemaßen Steuergerätes
dargestellt, nämlich eine Hängesteuertafel 1, in deren Gehäuse 5, das mittels einer
an einer oberen Deckplatte befestigten Ose 3 aufgehängt werden kann, ein Kabel 2
als Zuleitung von oben her eingeführt ist. Das Gehäuse 5 weist ferner eine Frontplatte
6 auf, an der außer einem zum Einschalten der Hängesteuertafel 1 dienenden Schloß
4 Baueinheiten 8 befestigt sind, die im wesentlichen aus einem hinter der Frontplatte
6 innerhalb des Gehäuses 5 liegenden und mit einer aus der Frontplatte herausragenden
Drucktaste 10 versehenen Geber 11 bestehen. Zu beiden Seiten der in einer Reihe
angeordneten Baueinheiten 8 und des Schlosses 4 sind an der Frontplatte 6 Haltebügel
7 befestigt.
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Wie in den Fig. 2 und 3 im Detail dargestellt, weist die Baueinheit
8 zwei Seitenwände 13 und 14 auf, deren Abstand voneinander von einer Zwischenwand
15 bestimmt wird, die etwa im vorderen, der Drucktaste 10 zugewandten Drittel zwischen
den beiden Seitenwänden 13 und 14 mittels nicht dargestellter Schrauben befestigt
ist. An den der Drucktaste 10 zugewandten Stirnseiten
der Seitenwände
13 und 14 ist eine Platte 12 angeschraubt, die etwas außerhalb ihrer Mitte eine
Bohrung 16 aufweist, durch die eine an einem Ende mit einem Bund 18 versehene Buchse
17 hindurchgreift, deren Bund 18 an der Innenseite der Platte 12 anliegt und an
dieser mittels. ebenfslls nicht dargestellter Schrauben befestig ist. Die Buchse
17 weist ein Außengewinde 19 auf, auf das eine mit einem Innengewinde versehene
Ringmutter 20 aufgeschraubt ist.
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Die Ringmutter 20, die an ihrem Umfang mit Rillen 21 zur besseren
Griffigkeit versehen ist, dient zur Befestigung der Baueinheit 8 an der Frontplatte
6, die dabei die Buchse 97 ümgibt und zwischen Platte 12 und Ringmutter 20 eingeklemmt
ist.
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In der Buchse 17 ist die Drucktaste 10 geführt, die mit einer zentralen
Bchrung 23 verschen ist, die etwa in der Mitte der Drucktaste 10 eine mach innen
ragende, ringförmige Schulter 24 aufweist. In den sich an die Schulter 24 anschließenden
Abschnitt der Bobrung 23, der einen verminderten Durchmesser aufweist, ragt das
eine Ende einer Zahnstange 25 hinein, die durch die Zwischenwand 15 hindurchgreift
and deren anderes Ende in einer Bohrung 26 eines Flockes 27 geführt ist, der an
dem der Platte 12 entgegengesetzten Ende der Seitenwände 13 und 14 zwischen diesen
Seitenwänden angeordnet ist. Das in die Drucktaste 10 hineinragende Ende der Zahnstange
25 ist mit einer konzentrischen Bohrung 28 mit Innengswinde 29 verschen, in das
eine von der Außenseite her in die zentrale Bohrung 23 der Drucktaste 10 eingesteckte
Flschkopfscraube 30 eingeschraubt
int, durch die die Drucktaste
10 und die Zahnstange 25 miteinander verbunden sind. Die Drucktaste 10 weist an
ihrem äußeren Ende eine zentrale Aussparung 31 auf, in die eine kreisförmige Scheibe
32 eingeklebt ist, so daß die in der Drucktaste 10 versenkte Flachkopfschraube 30
abgedeckt und von außen nicht sichtbar ißt.
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Die Zahnstange 25 ist etwa zur Hälfte von einer Feder 33 umgeben,
die sich mit ihrem einen Ende im Inneren der Drucktaste 10 an der Schulter 24 und
mit ihrem anderen Ende an der Zwischenwand 15 abstützt, so daß beim Drücken der
Drucktaste 10 die Feder 33 in der zentralen Bohrung 23 der Drucktaste 10 geführt
und derart gespannt wird, daß bei nachlassendem Druck von außen auf die Drucktaste
10 diese und die daran befestigte Zahnstnge 25 in ihre Nullstellung zurückgeschoben
wird. Die Zahnstange 25 besitzt im Bereich ihrer Mitte an einer Seite Zähne 34,
in die ein Zahnrad 35 eingreift Das Zahnrad 35 int auf einer senkrecht zur Zahnstange
25 angeordneten Welle 36 befestigt, die in den Seitenwänden 13 und 14 gelagert ist
und mit dem Schleifer eines an der Außenseite der in Fig. 2 unteren Seitenwand 13
befestigten Drehpotentiometers 11 fest verbunden ist. Bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung kann statt eines Potentiometers 11 als Geber auch ein induktiver oder
kapazitiver Geber tor gesehen sein. Die Ausgangsklemmen 37 des Gebers 11 sind über
Drähte 38 mit einer neben dem Geber an der AuRenseite der Seitenwand 13 angebracht
Klemmlelsts 39 verbunden
Die Zahnstange 25 weist ferner an ihrer
don Zähnen 34 gegenüberliegenden Seite einen vorstehenden Bolzen 58 auf, dor zwischen
zwei parallel zur Zahnstange 25 zwischen der Zwischenwand 15 und dem Block 27 angeordneten
Stäben 59 geführt ißt, so daß die Zahnstange 25 gegen Verdrehen gesichert ist.
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An der das Zahnrad 35 tragenden Welle 36 sind ferner zwischen dem
Zahnrad 35 und den Seitenwänden 13 und 14 verstellbare Nockenscheiben 41, 42 und
43 befestigt, an deren Umfang die Betätigungsglieder 44, 45 und 46 von Schaltern
47, 48 und 49 anliegen. Die Schalter 47, 48 und 49, die zwischen dem senkrecht zu
don Seitenwänden gesehen die gleichen Abmessungen wie die Schal ter 47, 48 und 49
aufweisenden Block 27 und den beiden Seitenwänden 13 und 14 angeordnet und mittels
hindurchgesteckter Gewindebolzen an den Seitenwänden 13 und 14 befestigt sind, sind
als Mikroschalter ausgebildet. Die Betätigungsglieder 44, 45 und 46 der Mikro schalter
47, 48 und 49 weisen Schaltarme 50, 51 und 52 auf, von deren Enden das eine am Schalter
drehbar gelagert und das andere mit Rollen 53, 54 und 55 versehen ist, die am Umfang
der Nockenscheiben 41, 42 und 43 abrollen, wenn sich beim Drücken der Taste 10 die
Welle 36 mit den darauf befestigten Nockenscheiben dreht. Nockenscheiben 41, 42
und 49 sind derart auf der Welle 36 angeordnet, daß im Ruhezustand der Schalter
47 die entgegengesetzte Schaltstellung einnimmt wie die Schalter 4B und 49 und beim
Drücken der Drucktaste 10 die Schalter 47, 49 und 48 nacheinander bestätigt werden.
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Die Nockenscheiben 41 und 42 bestehen aus kreisförmigen
Schoiben
mit jeweils einem an ihrem Umfang angebrachten und hervorstehenden Auge 56 bzw.
57, während die Nockenscheibe 43 einen sich in Drehrichtung stetig vergrößernden
Durchmesser aufweist, Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Nockenscheiben
41, 42 und 43 auch anders angeordnet sein, so daß sich eine andere Schaltfolgs ergibt.
Ebenso können die Nockenscheiben 41, 42 und 43 auch so ausgebildet sein, daß beim
Durchdrücken der Taste 10 die Schalter 47, 48 und 49 mehrmals betätigt werden.
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Wenn auch eine spezielle Ausführungsform der Erfindung im einzelnen
beschrisben wurde, versteht es sich, daß zahlreiche Abwandlungen gegenüber dem dargestellten
Ausführungsbeispiel mögliche sind, ohne den durch die Ansprüche gesteckten Rahmem
der Erfind zu verlassen.
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So kann insbesondere dis Hängesteuertafel 1 mit einem oder mehrexen
Baueinheiten 8 ausgerüstet sein und es kann jede Bausinheint 8 mit beliebig vielen
Schaltern versehen sein, die in beliebiger Weise während der Betätigung der Drucktaste
10 der Baueinheit 8 Schaltvorgänge ausführen können.