DE202004004953U1

DE202004004953U1 - Earth working machine implement control has joystick with magnetic thumb wheel acting with Hall effect sensor to provide variable output control signal

Info

Publication number: DE202004004953U1
Application number: DE200420004953
Authority: DE
Original assignee: Weyhausen AG & Co KG F; F Weyhausen GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Weyhausen AG & Co KG F; Atlas Weyhausen GmbH
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2014-03-27

Abstract

The wheel loader excavating machine has a lifting support for a working implement both controlled by an electronic control circuit using a joystick (1). The joystick has a thumb wheel (4) which provides a first control operation, and switches for other operations. The thumb wheel has a movable magnet variably spaced from a Hall sensor, so that as the wheel is moved, the output control signal from the sensor is adjusted.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erdbaumaschine, insbesondere Radlader, mit einer Arbeitsausrüstung, die ein Hubwerk mit wenigstens einem daran auswechselbar gehaltenen Anbaugerät aufweist, mit einer Arbeitshydraulik für die Arbeitsausrüstung und mit einer wenigstens ein Betätigungsorgan aufweisenden Steuerung für die Arbeitsausrüstung.The invention relates to a Earth-moving machine, in particular wheel loader, with work equipment that a hoist with at least one interchangeably held thereon attachment has, with a working hydraulics for work equipment and with at least one actuator having control for the work equipment.

Bei Radladern umfaßt die Arbeitsausrüstung ein Hubwerk, das die entsprechenden, als Anbaugeräte vorliegenden Werkzeuge bzw. Gerätschaften trägt. Über die Betätigungsorgane der Steuerung für die Arbeitsausrüstung lassen sich die verschiedenen Antriebe der Arbeitshydraulik beeinflussen, um Arbeitsbewegungen mit den Gerätschaften der Arbeitsausrüstung auszuführen.For wheel loaders, work equipment includes Hoist that the appropriate tools or attachments or Equipment carries. About the actuators of control for the working equipment the various drives of the working hydraulics can be influenced, about work movements with the equipment of work equipment perform.

Dazu gehört z. B. die Bewegung des Hubwerks, und zwar sowohl das Heben und Senken als auch das Drehen bzw. Schwenken gegenüber dem Radladerrahmen um eine lotrechte Achse, als auch das Kippen von Schaufeln um eine waagerechte Achse, die parallel zur Schaufellängsachse verläuft. Einen weiteren zu steuernden Bewegungsablauf erfordert eine Seitenschwenkschaufel, die um eine waagerechte Achse geschwenkt werden kann, welche etwa quer zur Schaufellängsachse verläuft. Zur Steuerung der Arbeitsausrüstung ist somit eine Vielzahl von jeweils separat zu handhabenden Betätigungsorganen erforderlich, von denen jedes der jeweiligen Funktion der Arbeitsausrüstung zugeordnet ist. Die Betätigungsorgane erfordern eine Betätigung durch den Fahrer des Radladers. Mit der Abwicklung des Fahrbetriebs und der gleichzeitigen Handhabung der Arbeitsausrüstung könnte ein Fahrer eines Radladers oftmals überfordert sein, so daß es nicht nur zu Verzögerungen, sondern auch zu Fehlern beim Einsatz eines Radladers kommen kann.This includes e.g. B. the movement of the hoist, namely lifting and lowering as well as turning or swiveling across from the wheel loader frame around a vertical axis, as well as tipping of blades around a horizontal axis that is parallel to the blade longitudinal axis runs. a further movement sequence to be controlled requires a side swivel shovel, which can be pivoted about a horizontal axis, which is approximately transverse to the blade longitudinal axis runs. To control work equipment is thus a multitude of actuators to be handled separately required, each of which is assigned to the respective function of the work equipment. The actuators require actuation by the driver of the wheel loader. With the handling of driving and The simultaneous handling of work equipment could make a driver of a wheel loader often overwhelmed be so that it not just delays, but can also lead to errors when using a wheel loader.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bedienung eines Radladers zu vereinfachen bzw. komfortabler zu gestalten.The invention is based, which To simplify the operation of a wheel loader or make it more convenient.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 4.This object is achieved by the Features of the protection claim 1 solved. Developments of the solution according to the invention and advantageous Refinements result from the features of claims 2 to 4th

Eine Erdbaumaschine, insbesondere ein Radlader, der eingangs bezeichneten Gattung, zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß die Steuerung eine elektronische Steuerung ist, und daß das Betätigungsorgan ein Multifunktionshebel (Joystick) ist, an dem Bedienteile angeordnet sind, von denen mindestens ein erstes Bedienteil als Stellvorrichtung ausgebildet ist. Die Stellvorrichtung umfaßt ein Festteil und ein dazu relativ bewegliches Losteil, dessen jeweilige Stellung gegenüber dem Festteil ein Parameter zur Erzeugung eines zugeordneten Steuersignals ist. Das Losteil ist dabei ein Magnet und das Festteil trägt einen Hallsensor, von dem der Magnet bei Bewegung des Losteils mehr oder weniger beabstandet ist. Der Hallsensor ist ein Hallsensor des Typs, der seinem jeweiligen Abstand vom Magnet entsprechende Spannungswerte an die elektronische Steuerung liefert.An earth-moving machine, in particular a wheel loader, of the type described at the outset, is distinguished according to the invention characterized in that the Control is an electronic control, and that the actuator A multi-function lever (joystick) is arranged on the control units are, of which at least a first control panel as an actuating device is trained. The adjusting device comprises a fixed part and a part relatively movable lot part, its respective position opposite the Fixed part of a parameter for generating an assigned control signal is. The loose part is a magnet and the fixed part carries one Hall sensor, of which the magnet more or less when the loose part moves is less spaced. The Hall sensor is a Hall sensor of the type the voltage values corresponding to its respective distance from the magnet to the electronic control.

In der elektronischen Steuerung werden diese Spannungswerte in elektrische Signale zur Steuerung von jeweils zugeordneten Hydraulikventilen der Arbeitshydraulik verarbeitet bzw. umgesetzt.Be in the electronic control these voltage values into electrical signals to control each associated hydraulic valves of the working hydraulics processed or implemented.

Der Multifunktionshebel besteht aus einem üblichen Schaftteil, das auf die entsprechenden elektronischen Schalter wirkt, je nach dem, in welche Richtung das Schaftteil manuell geneigt wird. Am freien Ende des Schaftteils befindet sich ein Handhabungsknauf, der, wie bei einem Joystick an und für sich üblich, mit entsprechenden Bedienteilen ausgerüstet werden kann.The multi-function lever consists of a usual Part of the shaft that acts on the corresponding electronic switches, depending on the direction in which the shaft part is manually inclined. At the free end of the shaft part there is a handling knob, which, as is the case with a joystick in and of itself, with corresponding control units equipped can be.

Erfindungsgemäß ist wenigstens eines dieser Bedienteile so ausgebildet, daß es über einen Hallsensor verfügt, der die von einer elektronischen Steuerung zu verarbeitenden Spannungswerte liefert.According to the invention, at least one of these is Control panels designed so that it has a Hall sensor features, the voltage values to be processed by an electronic control supplies.

Das Bedienteil mit dem Hallsensor eignet sich in besonders vorteilhafter Weise zur Ausführung der Bewegungen eines Anbaugerätes, das als Seitenkippschaufel ausgebildet ist. Aber auch Kehrbesen oder Klappschaufeln können mit Vorteil in zwei Richtungen bedient werden. Zusätzlich kann auch die Intensität der Auslenkung und die damit verbundene Bewegung des jeweils verwendeten Werkzeugs des Anbaugerätes individuell mit Hilfe der elektronischen Steuerung angepaßt werden. Voreingestellte Festwerte sind zweckmäßig, die einen Kompromiß zwischen effektiver und feinfühliger Arbeitsweise mit beliebigen Anbaugeräten bieten.The control panel with the Hall sensor is particularly suitable for executing the Movements of an attachment, which is designed as a side tipping bucket. But also brooms or folding shovels can be operated with advantage in two directions. In addition can also the intensity the deflection and the associated movement of the used Tool of the attachment can be individually adjusted using the electronic control. Preset fixed values are useful, which is a compromise between more effective and sensitive Offer work with any attachments.

Mit dem Multifunktionshebel läßt sich das Hubwerk betätigen. Gegebenenfalls läßt sich das gesamte Hubwerk um eine lotrechte Achse drehen bzw. schwenken und über das erfindungsgemäß vorgesehene Bedienteil ist des weiteren die Seitenkippschaufel bewegbar.With the multifunction lever operate the hoist. If necessary, turn or swivel the entire hoist around a vertical axis and over that provided according to the invention The control unit can also move the side tipping bucket.

Der Bedienungskomfort ist bei dem erfindungsgemäßen Radlader erheblich gesteigert. Dies wird auch dadurch erreicht, daß nach einer vorteilhaften Weiterbildung das Losteil des als Stellvorrichtung ausgebildeten Bedienteils drehbeweglich an dem Betätigungsorgan, dem Multifunktionshebel (Joystick), gelagert ist. Dies hat den Vorteil, daß der Fahrer des Radladers das knaufförmige Ende des Multifunktionshebels (Joystick), den Handhabungsknauf, mit der Hand umfassen kann, um den Multifunktionshebel (Joystick) in die möglichen Richtungen zu kippen, dabei aber noch gleichzeitig mit einem Finger, insbesondere dem Daumen, das drehbewegliche Bedienteil feinfühlig drehen kann. Es ist somit möglich, eine Seitenkippschaufel mit dem Hubwerk zu heben, indem der Fahrer des Radladers den Multifunktionshebel (Joystick) zu sich heranzieht und gleichzeitig kann er mit dem drehbeweglichen Bedienteil die Seitenkippbewegung der Seitenkippschaufel steuern.The ease of use is with the wheel loader according to the invention significantly increased. This is also achieved in that after a advantageous development of the loose part of the designed as an actuator Control panel rotatable on the actuator, the multi-function lever (Joystick). This has the advantage that the driver the knob-shaped end of the wheel loader of the multifunction lever (joystick), the handling knob with which Can include the multi-function lever (joystick) in the hand potential Tilting directions, but at the same time with one finger, especially the thumb, turn the rotating control unit with care can. It is therefore possible to lift a side dump bucket with the hoist by the driver the multifunction lever (joystick) towards you and at the same time he can with the rotatable control panel Control the side tipping movement of the side tipping bucket.

Diese Steuerung ist aufgrund des eingesetzten Hallsensors eine vorteilhaft ruckfreie Steuerbewegung, die mittels der Elektronik auch in entsprechend ruckfreie Bewegungen umgesetzt werden kann. Es ist sogar möglich, mit der Steuerelektronik mittels des Hallsensors Seitenkippbewegungen ausführen zu lassen, die unterschiedliche, auf die jeweilige Arbeitsanforderung angepaßte Geschwindigkeiten im Bewegungsablauf haben.This control is due to the Hall sensor used an advantageously jerk-free control movement, by means of the electronics also in correspondingly jerk-free movements can be implemented. It is even possible to use the control electronics of the Hall sensor to perform side tilting movements that different speeds in the movement sequence adapted to the respective work requirement to have.

Durch das drehbewegliche Bedienteil sind die üblichen vier Bewegungswege, die mit einem Multifunktionshebel (Joystick) beeinflußbar sind, auf vorteilhaft sechs Bewegungswege erweitert.With the rotating control panel are the usual four movement paths with a multi-function lever (joystick) impressionable are expanded to advantageously six movement paths.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, das Losteil des als Stellvorrichtung ausgebildeten Bedienteils als Stößel auszubilden, der auch federbelastet sein könnte, um über einen Hallsensor die elektronische Steuerung zu beeinflussen.Of course it would also be possible to do that To design the loose part of the operating part designed as an actuating device as a plunger, which could also be spring loaded um over a Hall sensor to influence the electronic control.

Mit besonderem Vorteil ist das drehbeweglich gelagerte Losteil bei dem Radlader als Rändelrad ausgebildet.This is particularly advantageous when it can be rotated Loose part stored in the wheel loader designed as a knurled wheel.

Ein solches Rändelrad kann aus der Oberfläche des am freien Ende des Betätigungsorgans befindlichen Handhabungsknaufes leicht vorstehen, womit es für die Finger des Fahrers des Radladers optimal zugänglich ist, wobei die Rändelung eine feinfühlige und dabei relativ schlupffreie Bewegung ermöglicht.Such a thumb wheel can from the surface of the at the free end of the actuator protruding handle slightly protruding, making it easy for the fingers of the driver of the wheel loader is optimally accessible, the knurling a sensitive one and enables relatively slip-free movement.

Mit besonderem Vorteil ist zusätzlich noch ein zweites Bedienteil vorgesehen, welches als Schalter ausgebildet ist. Sind mehrere Schalter vorhanden, von denen jeder eine bestimmte Funktion beeinflussen soll, ist vorgesehen, daß wenigstens ein Schalter das Ein- und Ausschalten des ersten Bedienteils besorgt. Das Risiko, während des Arbeitens mit dem Radlader die Seitenkippschaufel versehentlich zu betätigen, wird dadurch vermindert, denn die Seitenkippschaufel ist erst dann betätigbar, wenn der entsprechende Schalter für die Inbetriebsetzung des mit dem Hallsensor ausgerüsteten Bedienteils geschaltet ist.Another advantage is a second control panel is provided, which is designed as a switch is. There are multiple switches, each with a specific one Function should influence, it is provided that at least one switch that Worried switching on and off of the first control panel. The risk, while accidentally while working with the wheel loader to operate is reduced because the side tipping bucket is only then operable if the corresponding switch for commissioning the with the Hall sensor Control panel is switched.

Soll der Radlader mit anderen Anbaugeräten weiterarbeiten, kann das erste Bedienteil mit dem Hallsensor außer Betrieb gesetzt, d. h. deaktiviert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, noch weitere Bedienteile, insbesondere Schalter, vorzusehen. Solche Schalter könnten auch als Taster ausgebildet sein und am Multifunktionshebel (Joystick) angeordnet werden, durch die z. B. der Multifunktionshebel für die Betätigung von Schwenkbewegungen umgeschaltet werden kann oder auch z. B. eine Differentialsperre zu- oder abgeschaltet werden kann, was für die optimale Nutzung der Arbeitsausrüstung von Vorteil sein kann.If the wheel loader is to continue working with other attachments, the first control unit with the Hall sensor can be deactivated, d. H. be deactivated. Of course is it also possible to provide further operating parts, in particular switches. Such Switches could also be designed as a button and on the multi-function lever (joystick) be arranged by the z. B. the multi-function lever for operating Panning movements can be switched or z. Legs Differential lock can be switched on or off, which for the optimal Use of work equipment from Can be an advantage.

Das zweite Bedienteil zur Aktivierung bzw. Deaktivierung des ersten Bedienteils hat auch den Vorteil, daß damit ein unbeabsichtigtes Öffnen einer gegebenenfalls vorgesehenen Schnellwechseleinrichtung am Radlader vermieden werden kann. Auch während der Fahrten im öffentlichen Straßenverkehr kann dadurch gewährleistet sein, daß unbeabsichtigtes Auslenken der Seitenkippschaufel nicht zu dadurch bedingten Gefahren führen kann.The second control panel for activation or deactivation of the first control panel also has the advantage that with that an unintentional opening an optional quick-change device on the wheel loader can be avoided. Even during of trips in public Road traffic can thereby guaranteed be that unintentional Do not deflect the side tipping bucket to the resulting dangers to lead can.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention from which further inventive features result is in the Drawing shown. Show it:

1 eine Ansicht eines Multifunktionshebels mit erstem Bedienelement, und 1 a view of a multi-function lever with the first control, and

2 eine Rückansicht des Multifunktionshebels gemäß 1 mit zwei weiteren Bedienteilen. 2 a rear view of the multi-function lever according to 1 with two additional control panels.

1 zeigt eine Ansicht eines Multifunktionshebels (Joystick) 1, der sowohl in der Zeichnungsebene als auch quer zur Zeichnungsebene neigbar ist, beispielsweise mittels der rechten Hand des Fahrers des Radladers, der den Multifunktionshebel 1 im Bereich seines oberen freien Endes, an dem sich ein kopfartiger Handhabungsknauf 2 befindet, so umfaßt, daß die Finger hinten um die Rückseite herumgelegt sind und der Daumen vorne auf der hier sichtseitigen Vorderseite zu liegen kommt. Im Bereich der Anlage des Daumens ist ein erstes Bedienteil 3 angeordnet, das hier in Form eines drehbeweglich gelagerten Rändelrades 4 vorliegt. Das Rändelrad 4 kann folglich mit dem Daumen der Hand des Fahrers des Radladers gedreht werden. 1 shows a view of a multi-function lever (joystick) 1 , which can be tilted both in the plane of the drawing and transversely to the plane of the drawing, for example by means of the right hand of the driver of the wheel loader who uses the multi-function lever 1 in the area of its upper free end on which there is a head-like handling knob 2 is included, so that the fingers are placed around the back and the thumb comes to rest on the front on the visible side. A first control unit is located in the area of the thumb 3 arranged here in the form of a rotatably mounted knurled wheel 4 is present. The knurled wheel 4 can therefore be rotated with the thumb of the hand of the driver of the wheel loader.

Das Rändelrad 4 bildet das Losteil einer nicht weiter dargestellten Stellvorrichtung, die auch ein Festteil umfaßt. Bei Bewegung des Losteils relativ zum Festteil ist die jeweilige Stellung des Losteils gegenüber dem Festteil ein Parameter zur Erzeugung eines zugeordneten Steuersignals. Das Losteil trägt einen Magnet und das Festteil einen Hallsensor. Bei Bewegung des Losteils ist der Magnet von dem am Festteil befindlichen Hallsensor mehr oder weniger beabstandet. Der Hallsensor ist ein Hallsensor des Typs, der seinem jeweiligen Abstand vom Magnet entsprechende Spannungswerte liefert.The knurled wheel 4 forms the loose part of an adjusting device, not shown, which also comprises a fixed part. When the loose part moves relative to the fixed part, the respective position of the loose part relative to the fixed part is a parameter for generating an assigned control signal. The loose part carries a magnet and the fixed part carries a Hall sensor. When the loose part moves, the magnet is more or less spaced from the Hall sensor located on the fixed part. The Hall sensor is a Hall sensor of the type which supplies voltage values corresponding to its respective distance from the magnet.

Im Sockel des Multifunktionshebels 1 ist ein zweites Bedienteil 5 eingebaut. Dieses ist ein Schalter und dient zur Aktivierung bzw. Deaktivierung des ersten Bedienteils 3, von dem hier das Rändelrad 4 sichtbar ist.In the base of the multi-function lever 1 is a second control panel 5 built-in. This is a switch and is used to activate or deactivate the first control panel 3 , of which here the knurled wheel 4 is visible.

2 zeigt eine Ansicht des Multifunktionshebels 1 gemäß 1, zeigt also die Rückansicht der 1. 2 shows a view of the multi-function lever 1 according to 1 shows the rear view of the 1 ,

Sichtbar ist hier die Ausbildung des Handhabungsknaufes 2 des Multifunktionshebels 1 sowie dort angeordnete weitere Bedienteile 6 und 7 in Form von Schaltern. Das Bedienteil 6 kann z. B. die Funktion des Multifunktionshebels 1 umschalten auf die Bedienung des Schwenkantriebs des Hubwerks. Das Bedienteil 7 kann z. B. ein Schalter sein, mit dem sich eine Differentialsperre zu- oder abschalten läßt.The design of the handling knob is visible here 2 of the multi-function lever 1 as well as other control units arranged there 6 and 7 in the form of switches. The control panel 6 can e.g. B. the function of the multi-function lever 1 switch to the operation of the swivel drive of the hoist. The control panel 7 can e.g. B. be a switch with which a differential lock can be switched on or off.

Claims

Earth-moving machine, in particular wheel loader, with work equipment that has a lifting mechanism with at least one attachment that is held interchangeably thereon, with work hydraulics for the ar work equipment and with at least one control element for the work equipment, characterized in that the control is an electronic control, that the control element is a multi-function lever (joystick) ( 1 ) on which the control units ( 3 . 5 . 6 . 7 ) are arranged, of which at least a first control unit ( 3 ) is designed as an actuating device, which comprises a fixed part and a movable part relatively movable thereto, the respective position relative to the fixed part is a parameter for generating an associated control signal, the loose part carrying a magnet and the fixed part carrying a Hall sensor, of which the magnet moves of the loose part is more or less spaced and the Hall sensor is a Hall sensor of the type which supplies voltage values corresponding to its respective distance from the magnet to the electronic control.

Earth-moving machine according to claim 1, characterized in that the loose part of the operating part designed as an adjusting device ( 3 ) is rotatably mounted on the actuator.

Earth-moving machine according to claim 2, characterized in that the rotatably mounted loose part acts as a knurled wheel ( 4 ) is trained.

Earth-moving machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one second operating part ( 5 . 6 . 7 ) is a switch.

Earth-moving machine according to claim 4, characterized in that at least one switch ( 5 ) an activation or deactivation switch for the first control panel ( 3 ) is.