DE2353281B2 - Hydraulisch betaetigbare steuervorrichtung fuer schaufellader oder schlepper mit angebauten erdbewegungswerkzeugen o.dgl. - Google Patents

Description

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Die Erfindung be/ieht sich auf eine hydraulisch betätigbare Steuervorrichtung für Schaufellader oder Schlepper mit angebauten Eidbewegungswerkzeugen od. dgl., die bei Betätigung eines schwenkbaren Steuerhebels zwischen mindestens einer Betriebsstellung und einer Neutralstellung relativ zu einem Ausleger durch hydraulische Stellzylinder verschwenkbar sind, deren Druckmittelzufuhr über ein Steuerventil bei Erreichen einer mittels eines Sollwertgebers vorher einstellbaren Hubhöhe des Erdbewegungswerkzeuges od. dgl. nach einem in einer elektrischen Bruckenschaltung vorgenommenen Spannungsvergleich zwischen den Werten des Soll- und eines Istwertgebers durch ein elektroma- ^⁰ gnetisch ansprechendes Schaltglied selbsttätig abstellbarist.

Eine Steuervorrichtung der genannten Bauart ist durch das DT-Gbm 69 29 735 bekannt. Bei dieser Bauart wird die Steuerung für die hydraulischen Stellzylinder bei Erreichen der gewünschten Hubhöhe selbsttätig durch Magnetventile abgestellt, die das Steuerventil für die Druckmittelzufuhr zu den Stellzylindern betätigen.

Eine derartige Endabschaltung erfordert insofern eine besondere Ausbildung des Steuerventils, als die ^ Magnetventile mit dem Steuerventil zu einer Baugruppe zusammengefaßt oder an das Steuerventil in geeigneter Weise angepaßt werden müssen, damit sie mit dem Steuerventil zusammenwirken können. Ein nachträglicher Einbau der Magnetventile ist bei vorhandenen ^6s Anlagen nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Steuervorrichtung der eingangs genannten Art die Endabschaltung für die Steuerung der Stellzylinder so auszugestalten, daß sie nachträglich an jedem handeis üblichen Schaufellader, Schlepper oder Erdbewegungs fahrzeug angebracht und mit den vorhandenen Anschlüssen für die Kraftversorgung verbunden werden kann und derart zur Wirkung kommt, daß der Fahrzeugführer den für die Stellbewegungen der Stellzylinder vorgesehenen Steuerhebel nur kurz in die gewünschte Stellrichoing zu legen braucht, ihn aber wahrend der Stellbewegung nicht mehr festhalten muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß das Schaltglied als Elektromagnet ausgebildet ist. der im Stellbereich des das Steuerventil fur die Druckmittelzufuhr /u den Stellzylindern mechanisch betätigenden Steuerhebels angeordnet ist und bei Stromfluß den Steuerhebel magnetisch festhält.

Die Ausbildung des Schaltgliedes als gesonderter Elektromagnet und dessen Anordnung im Stelibereich des Steuerhebels, beispielsweise an einer Konsole des Bedienungspultes, ermöglicht eine besonders einfache, platzsparende, nachträgliche Anbringung, wobei die spezielle Ausbildung des Steuerventils unberücksichtigt bleiben kann.

Wahrend einer Verschwenkung des Arbeitswerkzeuges, die durch kurzes Einlegen des Steuerhebels in die gewünschte Stellnchtung eingelegt wird, bleibt der Steuerhebel durch den dann im Elektromagneten fließenden Haltestrom wie von einem elektrischen Halterelais in der der vorgesehenen Betriebsstellung entsprechenden Lage eingerückt, bis die gewünschte Hubhöhe erreicht jsi. Der Elektromagnet wird dann stromlos, so daB der Steuerhebel wieder in seine Neutralstellung zurückfällt.

In weitere Ausgestaltung der Erfindung ist am Steuerhebel in der Nähe seiner Schwenkachse eine Metallplatte befestigt, welche am Ende des Stellweges von dem Elektromagneten festgehalten wird.

Zweckmäßigerweise ist eine der. Steuerhebel in seine Neutralstellung zurückdrängende Feder vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht auf einen Schlepper mit angebauter Ladeschaufel.

Fig. 2 eine Seitenansicht auf einen Steuerhebel am Schaltpult des Schleppers für die Einstellung der Betriebsstellung der Ladeschaufel und

F ι g. 3 ein elektrisches Blockschaltbild mit Soll- und Istwertgebern.

Das als Schlepper mit frontseitig angebauter Ladeschaufel 24 ausgebildete Erdbewegungsfahrzeug 10 mit nach F i g. 1 in Schürfstellung abgesenkter Ladeschaufel 24 umfaßt zwei an einem Tragrahmen 14 seitlich angelenkte Ausleger 16. Mittels Hubzylinder 18 lassen sich diese Ausleger gleichzeitig in bezug auf das Fahrzeug heben und senken, wozu ein in Reichweite des Fahrers angeordneter Steuerhebel 20 dient.

An den freien Enden der Ausleger 16 ist in üblicher Weise die durch die Ausleger 16 heb- und senkbare, als auch durch zwei Stellzylinder 28 um eine horizontale Achse verschwenkbare Ladeschaufel 24 angelenkt. Die Stellzylinder 28 stützen sich einerseits am Tragrahmen 14 ab und greifen andererseits an einen Zwischenhebel 30 an. der über eine Stange 32 mit der Ladeschaufel 24 verbunden ist. Hub- und Stellzylinder 18 bzw. 28 können unabhängig voneinander betätigt werden.

Um nach dem Laden das Zurückkippen der gefüllten Ladeschaufel 24 zu begrenzen, ist an den Auslegern 16

ein Anschlag 21 vorgesehen.

Am Anlenkpunkt 26 des Zwischenhebels 30 am vorderen Ende der Ausleger 16 ist ein als Istwertgeber wirksames elektrisches Potentiometer 44 (F ι g. J) angeordnet, dessen Abgriff 46 an einem der Ausleger 16 angreift und dessen ringförmige Widerstandswicklung an der am Anlenkpunkt 26 befindlichen Welle des Zwischenhebels 30 angeordnet ist. An diesem Potentiometer 44 läßt sich somit s'?ndig eine elektrische Spannung abgreifen, die der jeweiligen Winkellage der "° Ladeschaufel 24 in bezug auf den Ausleger 16 bzw. der Schaufelhöhe über dem Boden entspricht.

Wie im einzelnen Fig. i wiedergibt, ist ein als Sollwertgeber wirksames Potentiometer 32' vorgesehen und gemäß Fig. 2 auf dem Armaturenbrett des '5 Fahrzeuges angeordnet. Mit diesem Potentiometer 32' läßt sich durch den Fahrer die gewünschte Winkellage der Ladeschaufel 24 vorbestimmen und einstellen, indem dessen Abgriff 34 betätigt wird. Die LnJen der Widerstandswicklung dieses Potentiometers 32 sind -° über Leitungen 38 und 40 an eine Spannungsquelle 36 angeschlossen. Ie nach gewünscht«: ■ Lage der Ladeschaufel 24 liegi somit am Abgriff 34 des Potentiometers 32 eine Teilspannung an.

Das als !stwertgebet wirksame Potentiometer 44 ist über die Leitungen 38 und 40 dem Potentiometer 32 paralleigeschaltet. Das vom Potentiometer 44 erzeugte Singal ist somit eine Funktion des Winkels, den der Zwischenhebel 30 mit der Honzontalebene einschließt.

Der Abgriff 34 des Potentiometers 32' führt über eine Leitung 48 zu dem einen Eingang eines Differen/spannungsverstärkers 42. und der Abgriff 46 des Poientiometers 44 über eine Leitung 50 /u dessen anderen Eingang. Beide Potentiometer 32' und 44 bilden eine Bruckenschaltung. die sich immer dann im Gleichgewicht befindet, wenn die Ladeschaufel 24 die Sollwertposiiion eingenommen hat und an beiden Abgriffen 34, 46 ein positives Potential gegenüber Masse anliegt. Sobald eines der Potentiometer 32' oder 44 verstellt wird, ist das Brückengleichgewicht gestört, und zwischen den beiden Abgriffen 34, 46 entsteht eine Differenzspannung. Die Polarität dieser Differenzspannung hängt von der Richtung ab, mit der der Abgriff des Potentiometers32'bzw.44 verstellt worden ist.

Wird beispielsweise der Abgriff 34 des Potentiometers 32' im Uhrzeigersinn verstellt, wird der Widerstand zwischen dem Abgriffpunkt und dem positiven Pol der Spannungsquelle 36 reduziert und zwischen dem Abgriffpunkt und dem negativen Pol vergrößert, so daß die Spannung zwischen dem Abgriff 34 und dem Abgriff 46 positiv ist. Bewegt sich daraufhin der Abgriff 46 des Potentiometers 44 im Uhrzeigersinn bzw. verschwenkt die ringförmige Wicklung im Gegenuhiveigersinn. bis die vom Abgriff 46 abgegriffene Teilspar.nung gleich der vom Abgriff 34 abgegriffenen Teilspannung ist, so kommt die Brücke wieder ins Gleichgewicht.

Wird in ähnlicher Weise der Abgriff 46 des Potentiometers 44 im Uhrzeigersinn verschwenkt und hierdurch der Widerstand zwischen dem Abgriffpunkt und dem Plus-Pol reduziert, so wird die Spannung zwischen Abgriff 46 und Abgriff 34 positiv. Die Polarität der über die Leitungen 48 und 50 an den Eingängen des Differenzspannungsverstärkers 42 anliegenden Span nungen kann demzufolge entweder gleich oder unter- ^5 schiedlich sein, wobei im letzten Fall die eine Eingangsspannung gegenüber der anderen Eingangsspannung einen größeren positiven Wert hat bzw. die

gewert

letztere Lingangsspannungals negativ gewertet wird.

Will der Schlepperfahrer die Ladeschaufel 24 in eine bestimmte Hohe über dem Boden bringen, so itellt er die gewünschte Höhe am Potentiometer 32' ein. Die von der .Sollstellung abweichende Lage der Ladeschaufel 24 wird daraufhin durch das Potentiometer 44 ermittelt, was zur Folge hat. daß die Ladeschaufel in die .Sollstellung gebracht wird.

Der Differenzspannungsverstärker 42 ist über eine Leitung 52 an die Spannungsquelle 36 angeschlossen. Wenn das Bruckengleichgewicht dieses Verstärkers bei Übereinstimmung der Potentiometereinstellungen herbeigeführt worden ist. besteht zwischen den Eingängen 54 und 56 dieses Verstärkers keine Differenzspannung, und es tritt demzufolge auch keine Verstärkung auf.

Erst bei fehlendem Bruckengleichgewicht erfolgt ein Stromfluß in Richtung einer mit dem Differenzspannungsverstarker 42 gekoppelten elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung 58, die einen als Schaltglied wirksamen Elektromagneten 60 aufweist, der so lange erregt wird, wieder Stromfluß anhält.

Der in F1 g 2 dargestellte Steuerhebel 62 zur Verstellung der Ladeschaufel 24 in bezug auf den Ausleger 16 wirkt auf in der Zeichnung nicht naher dargestellte Steuerventile 64 ein. die den Druckmittelfluß zu den Stellzv lindern 28 steuern. Der Steuerhebel 62 laßt sich in die mit ausgezogenen Linie dargestellte Neutralstellung -V in die gestricheil dargestellte Ladestellung B der Schaufel und in die ebenfalls gestrichelt wiedergegeben Entladestellung C Dewegen. Am Steuerhebel 62 greifen Zugfedern an. die ihn beim Loslassen entweder aus der Ladestellung B oder der Entladestellung C in die mittlere Neutralsiellung Λ zurückzudrängen suchen

Dieser Ruckstellkraft wird beim Ladevorgang dadurch entgegengewirkt, daß am Steuerhebel 62 in der Nähe seiner Schwenkachse eine Metallplatte 66 befestigt ist. welche am Ende des Stellweges von dem Elektromagneten 60 festgehalten wird. Sobald der Steuerhebel 62 in die Ladestellung ßveischwenki wird, kommt die Metallplatte 66 in unmittelbaren Kontakt mit dem Elektromagnet 60. Fließt infolge fehlendem Brückengleichgewicht Strom durch den Elektromagneten 60. wirkt dieser als Halteglied für die Metallplatte 66. solange das Brückengleichgewicht nicht wiederhergestellt worden ist. Der einmal betätigte Steuerhebel 62 wird also durch die elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung 58 automatisch in der Ladestellung B gehalten, so lange Strom durch den Elektromagneten 60 fließt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist derart, daß der Fahrer, nachdem er die Ladeschaufel 24 in der Entladestellung Centladen hat, zunächst den Steuerhebel 62 in die Ladestellung B schwenkt und gleichzeitig den Abgriff 34 des Potentiometers 32' in die gewünschte Ladehöhe verstellt. Die sich daraufhin ergebende Differenzspannung im Differenzspannungsverstärker 42 verursacht infolge der Abweichung von der momentanen Stellung der Schaufel einen Stromfluß vom Ausgang des Verstärkers durch den Elektromagneten 60, der die Metallplatte 66 und damit den Steuerhebel 62 in der Ladestellung B festhält, bis das Bruckengleichgewicht wiederhergestellt ist, d. h. bis die Schaufel die gewünschte Ladestellung erreicht hat. So lange wird auch das Steuerventil 64 in der Richtung offengehalten, daß Druckmittel den .Stellzylinder 28 bis zu der gewünschten Ladehöhe beaufschlagt.

Erst nach Erreichen dieser Stellung hört der

Stromfluß auf, und der Steuerhebel'62 wird durch die Rückstellkraft der elastischen Mittel in seine Neutralstellung A zurückgezogen, wodurch das Steuerventil 64 schließt. Während dieser Zeit braucht der Fahrer auf den Stellvorgang nicht zu achten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Pinen ta nsprüche:

1. Hydraulisch betäligbare Steuervorrichtung fur Schaufellader oder Schlepper mit angebauten ^s Erdbewegungswerkzeugen od. dgl, die bei Betätigung eines, schwenkbaren Steuerhebels zwischen mindestens einer Betriebsstellung und einer Neutral stellung relativ zu einem Ausleger durch hydraulische Stellzylinder verschwenkbar sind, deren Druik mittelzufuhr über ein Steuerventil bei Erreichen einer mittels eines Sollwertgebers vorher einstellbaren Hubhöhe des Erdbewegungswerkzeugs od. dgl. nach einem in einer elektrischen Bruckenschaltung vorgenommenen Spannungsvergleich zwischen den '⁵ Werten des Soll- und eines Istwertgebers durch ein elektromagnetisch ansprechendes Schaltglied selbsttätig abstellbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied als Elektromagnet (60) ausgebildet ist der im Stelibereich des das Steuerventil (64) fur die Druckmittelzufuhr zu den Stellzylindern (28) mechanisch betätigenden Steuerhebels (62) angeordnet ist und bei Stromfluß den Steuerhebel (62) magnetisch festhalt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerhebel (62) in der Nähe seiner Schwenkachse eine Metallplatte (66) befestigt ist. welche am Ende des Steliweges von dem Elektromagneten (60) festgehalten v\ ird.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß eine den Steuerhebel (62) in seine Neutralstellung (4,1 /uruckdrangende Feder vorgesehen ist.