DE2304259B2 - Elektrische steuerung fuer hydraulisch betaetigte ausleger und arbeitswerkzeug einer erdbewegungsmaschine - Google Patents

Elektrische steuerung fuer hydraulisch betaetigte ausleger und arbeitswerkzeug einer erdbewegungsmaschine

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DE2304259B2 DE19732304259 DE2304259A DE2304259B2 DE 2304259 B2 DE2304259 B2 DE 2304259B2 DE 19732304259 DE19732304259 DE 19732304259 DE 2304259 A DE2304259 A DE 2304259A DE 2304259 B2 DE2304259 B2 DE 2304259B2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steuerung für hydraulisch betätigte Ausleger und Arbeitswerkzeug einer Erdbewegungsmaschine mit einem in mehreren Ebenen verstellbaren Handhebel sowie einer durch den Handhebel verstellbaren, in einem Gehäuse gelagerten Steuerwelle und in Abhängigkeit von der Verstellung der Steuerwelle durch diese zu betätigende Potentiometer in dem Ausleger und dem Arbeitswerkzeug zugeordneten Steuerstromkreisen.
Eine Steuereinrichtung dieser Art ist durch die OE-PS 2 74 687 bekannt. Die in einer Folgesteuerung ablaufenden Verstellbewegungen der Arbeitswerkzeuge erfolgen bei dieser Bauart in Abhängigkeit von der Voreinstellung des Handhebels. Von dieser Voreinstellung abweichende Verstellbewegungen sind bei dieser bekannten Bauart nicht möglich.
Mitunter ist es erforderlich, die Automatik einer Folgesteuerung innerhalb beispielsweise eines bestimmten Arbeitszyklus abzuschalten, um die Arbeitswerkzeuge in besondere Positionen manuell einstellen zu können. Hierfür ist es aus der DL-PS 71 516 bekannt, eine Schaltung für die Steuerung der Arbeitsspiele von Baggern vorzusehen, die einen manuellen und automatisch ablaufenden Grabvorgang ermöglicht. Zu diesem Zweck sind Vorwahl- und Endschalter für ein Steuergerät vorgesehen. Die Endschalter werden jedoch hierbei erst nach Erreichen des vorgewählten Arbeitsspiels wirksam. Eine Unterbrechung des automatisch ablaufenden Arbeitsspiels ist nicht möglich.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden (DT-OS 22 03 231), durch Erzeugung eines Ungleichgewichts zwischen den Potentiometern in einem Steuerstromkreis den Frontschaufellader automatisch zu bewegen und in Stellung zu bringen. Wie hieraus hervorgeht, wird das Hauptpotentiometer durch die Bedienungsperson eingestellt und dann durch Schließen eines Schalters in den gesamten Steuerstromkreis eingeschaltet. Das Hilfspotentiometer wird entsprechend auf das Hauptpotentiometer eingestellt. Eine Reihe von verschiedenen Steuerstromkreisen, die jeweils sowohl ein Hauptais auch ein Hilfspotentiometer aufweisen, sind vorgesehen, um das Arbeitswerkzeug während eines Grabzyklus in Stellung zu bringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem und kostensparendem Aufbau eine manuelle Übersteuerung der automatischen Steuerstromkreis erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Es wird hierdurch erreicht, daß der automatische Steuerstromkreis ausgeschaltet und ein zweiler Satz von Hauptpotentiometern eingeschaltet und gesteuert werden kann.
Der zweite Satz Potentiometer steuert die gleichen Ausleger- und Schaufelpositionen, wie dies durch die automatischen Potentiometer erfolgt.
Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.
Ein in der folgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispie! der Steuereinrichtung nach eier Erfindung ist in den Zeichnungen wiedergegeben. Es zeigt
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Steuereinrichtung in der Ebene der Linie ! -1 in F i g. 2,
Fig.2 die Draufsicht entsprechend der Linie 2-2 der Fig. 3.
Fig. 3 eine Vorderansicht der Betätigungsvorrichtung,
Fig.4 einen Schnitt in der Ebene der Linie 4-4 in Fig. 1,
Fig.5 einen Schnitt in der Ebene der Linie 5-5 der F i g. 1 und
Fig.6 einen Schnitt in der Ebene der Linie 6-6 in Fig. 1.
Die in Fig. 1 wiedergegebene Steuereinrichtung 10 für eine Einhand-Mehrfach-Steuerung ist in einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteil 16 und einem seitlich daran angeflanschten Ansatzgehäuse 12 untergebracht. Das Ansatzgehäuse 12 ist mit einem Basisstück 24 an einem Rahmenteil 18 eines in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Fahrzeuges befestigt.
Das Gehäuseteil 16 nimmt vertikal eine Betätigungswelle 20 eines Handhebels 26 zum Betätigen und Steuern des Auslegers und des Arbeitswerkzeuges auf. Die Betätigungswelle 20 ist im Gehäuseteil 16 zentrisch gelagert. Sie hat ein aus dem Gehäuseteil 16 nach oben herausragendes oberes Ende 22 und ein sich nach unten erstreckendes unteres Ende 24. Unterhalb des Handhebels 26 ist auf der Betätigungswelle 20 eine aus Blech bestehende Scheibe 2tt befestigt, auf der sich die Hand der Bedienungsperson abstützen kann und die ein Zusammenklappen eines aus Gummi bestehenden Verschlußstückes 30 verhindert. Durch eine im mittleren Teil des Verschlußstückes 30 vorgesehene Öffnung ragt die Betätigungswelle 20 hindurch. Das Verschlußstück hat eine solche Größe, daß es das obere Ende 32 des zylindrischen Gehäuseteils 16 dichtend abschließt, wodurch das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz verhindert wird. An einer Innenfläche 34 des zylindrischen Gehäuseteils 16 ist die Außenfläche 38 eines mit einer inneren rechteckförmigen Ausnehmung 40 versehenen Ringes 36 befestigt. Die Ausnehmung 40 weist eine abgeschrägte Teilfläche 42, eine flache Schulter 44 und eine abgerundete Kante 46 auf der Vorderseite 48 auf. An den anderen drei Seiten der Ausnehmung 40 ist eine vertikale Fläche 50 vorgesehen. Wie Fig. 2 zeigt, bildet die rechteckförmige Ausnehmung 40 im wesentlichen eine quadratische öffnung 54. Die Betätigungswel-Ie 20 erstreckt sich durch die Mitte dieser öffnung 54 und durch mit entsprechenden öffnungen versehene Platten 56 und 58. Die Platte 56 ist am Boden 60 des Ringes 36, und die Platte 58 ist ihrerseits an der Platte 56 befestigt. An der Betätigungswelle 20 sind eine im wesentlichen quadratische, auf der flachen Schulter 44 schwenkbeweglich gelagerte Platte 64 und ein auf der abgeschrägten Teilfläche 42 drehbarer Finger 74 befestigt. Die vier Kanten 66,68,70 und 72 der Platte 64 kommen je nach Schwenklage mit der jeweils zugewandten entsprechenden Schulter 44 zur Anlage. Der Finger 74 kommt wiederum an der inneren Fläche zur Anlage, wenn der Handhebel 26 in eine vordere Stellung bewegt wird, in welcher die Betätigungswelle 20 um diesen Punkt in die in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien dargestellte Stellung A verstellt wird.
An ihrem unteren Ende 24 trägt die Betätigungswelle 20 ein Kugelstück 76. Eine in einer zylindrischen Hülse 80 untergebrachte Druckfeder 78 sucht dieses rCugeistück 76 zusammen mit der Betätigungswelle 20 vom Ring 36 fort nach unten zu drücken. Hierdurch wird die Bedienungsperson genötigt, auf den Handhebel 26 einen ständigen Druck auszuüben, um die Betätigungswelle 20 in einer Wirkstellung zu halten. Das Kugelstück 76 ist in einem Aufnahmestück 82 gelagert, in dessen Innenfläche 84 die Außenfläche 86 des Kugelstücks 76 gleiten kann.
An der Außenfläche 88 dieses Aufnahmestückes 82 ist das untere Ende 92 eines als abgekröpfter Winkelhebel ausgebildeten Verbindungshebels 90 befestigt, dessen oberes Ende 96 mit einer Steuerwelle 98 fest verbunden ist. Die Betätigungswelle 20 wirkt auf die Steuerwelle 98 derart ein, daß bei einer Bewegung des Handhebels 26 in seine Stellung A die Steuerwelle 98 von einer Neutralstellung aus dem zylindrischen Gehäuseteil 16 herausgezogen wird. Wird dagegen der Handhebel in seine Stellung B verstellt, so wird die Steuerwelle 98 in das Gehäuseteil 16 hineingedrückt, während in den Stellungen Coder D die Steuerwelle 98 um ihre Achse nach links oder rechts verdreht wird.
Die gleitbeweglich und drehbar gelagerte Steuerwelle 98 ist exzentrisch in einer Buchse 100 angeordnet, die als Führung für die Horizontal- und für die Drehbewegung dient. Die Buchse 100 hat einen vorderen Teil 102 und einen hinteren Teil 104. Der vordere Teil 102 erstreckt sich, wie aus F i g. 5 hervorgeht, in ein an einem Träger 108 angeschweißtes Druckstück 106, welches eine schlüssellochförmige Gestalt hat. Eine entsprechende Öffnung für die Verbindung mit dem Druckstück hat der Träger 108, der an einer gebogenen Platte 110 angeschweißt ist, die ihrerseits am Gehäuseteil 16 befestigt ist. Das Druckstück 106 ist am Träger 108 lediglich an der Kante 112 angeschweißt, so daß die Kante 114 um einen Punkt 116 flexibel ist. Das Druckstück 106 ist mit öffnungen 118 und 120 zur Aufnahme eines Steges 122 eines Durchsteckbolzens 124 versehen, auf dessen Gewinde eine Mutter 126 aufgeschraubt ist. Auf diese Weise ist das vordere Ende 102 der Buchse 100 mit dem Druckstück 106 lagegerecht gehalten und darin durch den Bolzen 124 und die Mutter 126 gesichert.
Wie Fig. 1 zeigt, hat die exzentrische Lagerung der Steuerwelle 98 zur Folge, daß die untere Wand 128 der Buchse dicker als die obere Wand 130 ist. Die untere Wand 128 enthält radiale Öffnungen 132 und 134 zur Aufnahme von als Kugeln ausgebildeten Steuerorganen 126 und 138. Der obere Teil 140 des Steuerorgans 136 ist drehbar in einer in der Steuerwelle 98 eingeschnittenen axialen Längsnut 142 gelagert, während der obere Teil 144 des Steuerorgans 138 in einer am Umfang der Steuerwelle 98 vorgesehenen Radialnut 146 zur Anlage kommt.
Wie aus F i g. 6 hervorgeht, ist an der Oberfläche 148 der Buchse 100 ein sich unterhalb dieser Buchse erstreckender länglicher Träger 150 angeschweißt. Wie aus Fig. I ersichtlich, sind an diesem Träger als Springschalter ausgebildete Schalter 152 und 154 derart befestigt, daß Betätigungselemente 160 bzw. 162 die unteren Teile 164 bzw. 166 der Steuerorgane 136 bzw. 138 berühren.
Die Springschalter steuern das Einschalten oder Ausschalten der Steuerstromkreise. Wird die Betätigungswelle 20 verstellt, folgt ihr die Steuerwelle 98 entsprechend, wodurch eine oder beide Steuerbrarane
136 und bzw. 138 mit ihren unteren Teilen 164 bzw. 166 mehr oder weniger auf Schultern 168 bzw. 170 in der Längsnut 142 bzw. in der Radialnut 146 auflaufen, s;o daß die Kugeln nach unten gedrückt und dadurch die Betätigungselemente 160 bzw. 162 betätigt werden, um damit den entsprechenden Steuerstromkreis auszuschalten, wobei der Schalter 154 den automatischen Auslegersteuerstromkreis und der Schalter 152 den automatischen Arbeitswerkzeugsteuerstromkreis, ausschaltet. Der dann benötigte Satz manuell betätigter Steuerstromkreis enthält, wie Fig. 1 zeigt, ein erstes Potentiometer 172 am Ende 174 der Steuerwellc 98 für die Verstellung der Ladeschaufel und ein zweites Potentiometer 178 am äußersten Ende 176 des Trägers 150 zur Verstellung des Auslegers. Das Potentiometer 172 erstreckt sich mit seiner Hauptachse parallel zur Steuerwelle 98, während das Potentiometer 178 sich mit seiner Hauptachse senkrecht zur Steuerwelle 98 erstreckt. Die Einstellwelle 182 des Potentiometers 172 ist in einer Bohrung 180 der Steuerwelle 98 eingeschraubt oder eingesteckt.
Wie aus den Fig. 1 und 4 hervorgeht, erfolgt die Verbindung zwischen den beiden Potentiometern 172 und 178 durch eine Drahtschleife 184, die aus einer ersten Abzweigung 186 und einer zweiten Abzweigung 188 besteht. Die erste Abzweigung 186 ist in einem Kanal 190 eines Trägers 192 drehbeweglich mit dem ersten Potentiometer 172 befesiigt, während die zweite längere Abzweigung 188 am Einstellelement 194 des /weiten Potentiometers 178glcitbeweglich befestigt ist. Der Träger 192 ist mittels eines Gewindestiickes 196 am Gehäuse 198 des Potentiometers 172 gelagert und durch einen Bolzen 200 in einer bestimmten Lage gehalten. Die längere Abzweigung 188 erstreckt sich durch die Einstellwelle 202 des zweiten Potentiometers 178. dessen Gehäuse 204 an dem Träger 150 befestigt ist.
Wird die Steucrwclle 98 um ihre Achse gedreht, verdreht sich entsprechend die Einstellwelle 182 des Potentiometers 172 in bezug auf dessen durch die Drahtschleife 184 gegen Verdrehung gesichertes Gehäuse, wodurch ein Impuls erzeugt wird, der den Steuerstromkreis für das Arbeitswerkzeug einschaltet. Infolge der Drehbewegung der Steuerwelle 98 bewegt sich das Steuerorgan 1136 nach unten, wodurch der automatische Steuerstromkreis für das Arbeitswerkzeug ausgeschaltet wird und die Bedienungsperson die Möglichkeit hat, die Schaufel voll manuell zu steuern.
Wenn die Steuerwelle 98 in das Gehäuseteil 16 oder aus diesem heraus bewegt wird, folgt dieser Bewegung die Abzweigung 186 der Drahtschleife 184, wodurch die zweite Abzweigung 188 die Einstellwelle 202 des zweiten Potentiometers 178 verdreht und den Steuer-Stromkreis für den Ausleger einschallet.
Aus dieser Funktionsweise ergibt sich, daß bei Verstellung der Betätigungswelle 20 eine entsprechende Bewegung zu der Steuerwelle 98 geleitet wird, wodurch die gewünschten manuellen Steuerstromkreise eingeschaltet und die automatischen Steuerstromkreis gleichzeitig ausgeschallet werden.
Wie bereits erläutert, dient der Finger 74 als Drehpunkt für die Betätigungswellc 20, wenn er sich auf der inneren Fläche der Ausnehmung 40 abstützt.
Gleichzeitig mit dieser Drehwirkung wird eine nach unten gerichtete Kraft durch die Druckfeder 78 erzeugt Durch die kombinierte Wirkung des Fingers 74 und der Druckfeder 78 kann die Bedienungsperson den Handhebel 26 nach unien drücken, wobei die Kanten 68 der Platte 64 unter die abgerundete Kante 46 in eine Verriegelungsstdlung gleitet. Dadurch können bestimmte elektrische Steuerstromkreise in einer Offenlage gehalten und dadurch die Sicherheitseinrichtung überwunden werden. Im Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das elektrische Steuersystem so ausgebildet, daß diese Verriegelungsstellung derart auf das Arbeitswerkzeug einwirkt, daß es eine Schwimmstellung einnimmt. Es kann also die Betätigungswelle 20 verriegelt werden, wodurch der Ausleger eine Schwimmstellung einnimmt und dabei von der Bodenoberfläche getragen wird, worauf mit beiden Händen beispielsweise eine Rückstellung des Fahrzeugs erreicht werden kann.
Zur einmaligen Einstellung der Steuerstromkreis für die jeweilige Stellung der Arbeitswerkzeuge dienen Hauptpotentionieter 208, 210, 212 und 214 in einem Instrumentenbrett 206 in der Nähe des Handhebels 26.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Elektrische Steuerung für hydraulisch betätigte Ausleger und Arbeitswerkzeuge einer Erdbewegungsmaschine mit einem in mehreren Ebenen verstellbaren Handhebel sowie einer durch den Handhebel verstellbaren= in einem Gehäuse gelagerten Steuerwelle und in Abhängigkeit von der Verstellung der Steuerwelle durch diese zu betätigende Potentiometer in dem Ausleger und dem Arbeitswerkzeug zugeordneten Steuerstromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (98) an ihrem einen Ende über einen Verbindungshebel (90) mit dem einen Ende (24) einer am anderen Ende (22) mit dem Handhebel (26) verbundenen Betätigungswelle (20) und an ihrem anderen Ende mit dem im Steuerstromkreis des Arbeitswerkzeugs liegenden, auf eine Drehbewegung der Steuerwelle (98) ansprechenden Potentiometer (172) und über eine an letzterem angeschlossene Drahtschleife (184) mit dem im Steuerstromkreis des Auslegers liegenden, auf eine Axialbewegung der Steuerwelle (98) ansprechenden Potentiometer (178) verbunden sowie in ihrem mittleren Teil mit einer Längsnut (142) und einer Radialnut (146) versehen ist, in die zur Steuerung von Betätigungselementen (160 bzw. 162) von in automatisch ablaufenden Steuerstromkreisen des Auslegers und aes Arbeitswerkzeugs angeordneten Schaltern (152 bzw. 154) dienende Steuerorgane (136 bzw. 138) derart eingreifen, daß sie bei wirksamen automatischen Steuerstromkreisen durch teilweises Eintreten in die Längsnut (142) bzw. Ringnut (146) die Schalter (152 bzw. 154) in ihrer eingeschalteten Stellung und beim Austreten aus der Längsnut (142) bzw. Ringnut (146) infolge einer Dreh- und/oder Axialverstellung der Steuerwelle (98) in ihrer ausgeschplteten Stellung halten.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungshebel (90) als abgekröpfter Winkelhebel ausgebildet ist, der mit seinem einen Ende (96) an der einen Stirnseite der Steuerwelle (98) und mit seinem anderen Ende (92) mit einem Aufnahmestück (82) verbunden ist, in welchem ein an dem dem Handhebel (26) entgegengesetzten Ende (24) der Betätigungswelle (20) befestigtes Kugelstück (76) gleitbeweglich gelagert ist.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das im manuell beeinflußbaren Steuerstromkreis des Arbeitswerkzeugs liegende erste Potentiometer (172) zur Verbindung mit der Steuerwelle (98) eine in eine Bohrung (180) der Steuerwelle (98) koaxial einsteckbare Einstellwelle (182) aufweist. j5
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verbindung zwischen den beiden Potentiometern (172 und 178) herstellende Drahtschleife (184) eine erste und zweite Abzweigung (186 und 188) aufweist, von denen die erste an dem ersten Potentiometer (172) drehbar befestigt und die zweite an dem Einstellelement (194) des zweiten Potentiometers (178) gleitbeweglich befestigt ist.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Potentiometer (172 und 178) mit ihren Einstellwellen (182 bzw. 202) übereinander und rechtwinklig zueinander liegen und daß die Einstellwelle (202) des zweiten Potentiometers (178) dreh- und axialbewegiich an der Steuerwelle (98) gelagert ist.
DE19732304259 1972-02-01 1973-01-30 Elektrische steuerung fuer hydraulisch betaetigte ausleger und arbeitswerkzeug einer erdbewegungsmaschine Granted DE2304259B2 (de)

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