DE2646820A1

DE2646820A1 - Einhebelsteuerung

Info

Publication number: DE2646820A1
Application number: DE19762646820
Authority: DE
Inventors: Roy Duane Brownell
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1975-12-01
Filing date: 1976-10-16
Publication date: 1977-06-02
Also published as: US4041976A; CA1062126A; JPS5267480A; BR7606994A; BE848091A; FR2334038A1; FR2334038B1

Description

CATERPILLARTRACTOR CO., Peoria, Illinois 61629, U.S.A.

Einhebelsteuerung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einhebelsteueranordnung zur Betätigung von Mehrfachventilen, wobei die Einhebelsteueranordnung einen einzigen Handgriff oder Hebel besitzt, um selektiv ein Paar von in einem Hydraulikkreis eingebauten Ventilkolben zu betätigen. Ein derartiger Kreis wird normalerweise bei einem Baufahrzeug, wie beispielsweise einem Hydraulikbagger, verwendet, um dessen Hydraulikzylinder für verschiedene Arbeitsaufgaben einzustellen. Viele übliche Steuervorrichtungen sind platzverschwendend und kompliziert im Aufbau, teuer in der Herstellung und für den Benutzer nicht bequem zu betätigen, um die genaue erforderliche Steuerung für die selektive Betätigung dieser Zylinder vorzusehen. Zudem sind normalerweise mit den Ventilkolben in derartigen Steuervorrichtungen Antidrehmittel verbinden, um deren Drehung bei ,der Hin- und Herbewegung zu verhindern. Die Verhinderung der Ventilkolbendrehung ist insbesondere kritisch im Hinblick auf einen Ventilkolben mit einem axial daran ausgebildeten Schlitz zur Verbindung eines Paars von in einem Ventilgehäuse ausgebildeten Öffnungen. Insbesondere könnte die Verdrehung .des VentUlkolbens den Schlitz· in-eine;· ■ Nichtverbindungsbeziehung bezüglich der Öffnungen bringen _;· α und somit das System wirkungslos machen.'

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Die!vorliegende^Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine verbesserte Steueranordnung der .obigen Bauart vorzusehen, die. kompakt und nicht kompliziert-"im Aufbau und wirtschaftlich: in der Herstellung ist und für den Benutzer zweckmäßige und bequeme Mittel vorsieht, .um genau ein Paar von Ventilkolben entweder einzeln oder gleichzeitig"zu'betätigen. Die erfindungsgemäße Steueranordnung verhindert ferner im wesentlichen die Verdrehung der Ventilkolben bei deren Hin- und Herbewegung. Erfindungsgemäß weist eine solche Anordnung ein Paar von ersten und zweiten hin- und herbev/egbar in einem Gehäuse angeordneter Ventilkolben auf, sowie eine Handgriffanordnung, die schwenkbar am Gehäuse durch erste Universalverbindungsmittel (Universalgelenk) verbunden ist. Die ersten und zweiten Ventilkolben sind erfindungsgemäß schwenkbar mit der Handgriffanordnung durch zweite bzw. dritte Universalverbindungsmittel verbunden, wobei sämtliche Universalverbindungsmittel mit Abstand in dreieckförmiger Anordnung bezüglich einander angeordnet sind. Demgemäß bewegt die Schwenkbewegung der Handgriffanordnung um die ersten und zweiten Universalverbindungsmittel den zweiten Ventilkolben hin und her, die Schwenkbewegung der Handgriffanordnung um die ersten und dritten Universalverbindungsmittel· bewegt den ersten Ventilkolben hin und her, und die Schwenkbewegung der Handgriffanordnung nur um die ersten Universalverbindungsmittel· bewegt die ersten und zweiten Ventüko^en gl·eichzeitig hin und her.

Weitere bevorzugte Ausgestaitungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispieien anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrer- oder Benutzersitzes, der in der Kabine eines Baufahrzeugs angeordnet werden kann und an einer Seite eine gemäß der Erfindung ausgebiidete Einhebeisteueranordnung aufweist;

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F£gi '2 -eine vergrößerte Seitenansicht der^vEinhebel- r·-: ■- ..steueranordnung;

Fig. 3 eine Endansicht der Einhebelsteueränordnung;

-Fig; ^:4 "eine Draufsicht auf die Einhebelsteueränordnung, wobei schematisch verschiedene Arbeitsrichtungen dargestellt sind;

Fig. 5 einen Schnitt einer Anti-Spielvorrichtung, wie sie in der Einhebelsteueränordnung verwendet wird, und zwar gesehen aus Richtung der Pfeile V-V in Fig. 2;

Fig. 6 eine Teilvorderansicht der Einhebelsteueränordnung aus Richtung der Pfeile VI-VI in Fig. 1;

Fig. 7 eine Abwandlung der in Fig. 5 gezeigten Anti-Spielvorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Fahrersitz 10 mit einer erfindungsgemäßen Einhebelsteueränordnung 11, befestigt an einem Seitenrahmen 12 desselben. Eine solche Anordnung umfaßt - vgl. Fig. 2 und 3 - ein stationäres Gehäuse 13 mit einem Paar von ersten und zweiten Ventilkolben 14 bzw. 15, die darinnen hin- und herbewegbar angeordnet sind. Die Ventilkolben können jeweils ein Richtungssteuerventil umfassen, welches beispielsweise in geeigneter Weise in eine hydraulische Steuerschaltung integriert ist, um selektiv nicht gezeigte doppelt wirkende Zylinder zu betätigen, die an einem Baufahrzeug verwendet werden.

Die Einhebelsteueränordnung 11 umfaßt ferner eine Handgriffanordnung 16 einschließlich eines nach oben stehenden Handgriffs oder Hebels 17, der erfindungsgemäß an einer hori-

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zontal angeordneten dreieckigen Platte 18 (Fig. 4) befestigt ist. Erste Universalverbindungsmittel 19 befestigen die Handgriffanordnung schwenkbar am Gehäuse 13 und umfassen eine Kugel- und Sockelverbindung für die Schwenkbefestigung eines vertikal angeordneten' Verbindungsstücks "20 der"Handgriffanordnung an einem oberen Schenkelteil eines aufrechtstehenden Bügels 21 , der sich über das Gehäuse hinaus erstreckt. Der untere Schenkelteil des Bügels 21 ist an einer Seite des Gehäuses 13 durch ein Paar von vertikal angeordneten Kopfschrauben 22 befestigt. Anti-Spielmittel - vgl. Fig. 5 - befestigen Bügel 21 an einem Schaft 24 jeder der Kopfschrauben 22, um eine begrenzte Universalbewegung des Bügels relativ zum Gehäuse 13 erfindungsgemäß während des Betriebs der Ventile 14 und 15 zuzulassen.

Die Anti-Spielvorrichtung umfaßt ein aus einem Elastomer bestehendes O-Ringglied_f welches in einer kegelstumpfförmig geformten Ausnehmung 26 sitzt, die auf einer Innenseite des Bügels ausgebildet ist, um so den Bügel und das Gehäuse zu berühren. Der O-Ring ist ferner erfindungsgemäß auf einer zylindrischen Abstandsbüchse 27 angeordnet, die auf dem Schaft der Kopfschraube 22 befestigt ist, und ferner ist eine Unterlagscheibe 28 zwischen einem Kopf der Kopfschraube und dem Bügel 21 angeordnet. Wie man aus Fig. 5 erkennt, ist ein hinreichender Zwischenraum zwischen dem Gehäuse, dem.Bügel und der Büchse vorgesehen, um eine begrenzte Universalbewegung des Bügels relativ zum Gehäuse zu gestatten.

Ferner sind erfindungsgemäß erste und zweite Ventile 14 und 15 schwenkbar mit Verbindungsstücken 29 und 30 der Handgriffanordnung 16 - vgl. Fig. 2 und 3 - durch zweite und dritte Universalverbindungsmittel 31 bzw. 32 verbunden. Jedes der sich nach unten erstreckenden und vertikal angeordneten Verbindungsstücke 2O, 29 und 30 der Handgriffanordnung 16 kann an einer entsprechenden Ecke der Platte 18 erfindungsgemäß durch eine Kopfschraube befestigt sein. Die Universalverbin-

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dungsraittel 31 und 32 bilden jeweils vorzugsweise eine übliche Kugel- und Sockelverbindung der in der Zeichnung dargestellten Art.

Es sei nunmehr die Arbeitsweise der Einhebeisteueranordnung 11 unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Die Univers alverbxndungsmi ttel 19, 31 und 32 sind - wi.e gezeigt erfindungsgemäß mit Abstand in dreieckförmiger Beziehung benachbart zu den entsprechenden Ecken der dreieckigen Platte 18 angeordnet, wodurch die Schwenkbewegung des Handgriffs in Richtung des Bogens A und um eine Schwenkachse X, welche die Universalverbindungsmittel 19 und 31 schneidet, die Hin- und Herbewegung nur des zweiten Ventilkolbens 15 hervorruft. Die Schwenkbewegung des Handgriffs in der Richtung des Bogens B und um eine Schwenkachse Y, welche die Universalverbindungsmittel 19 und 32 schneidet, und vorzugsweise senkrecht zur Achse X verläuft, bewirkt die Hin- und Herbewegung des ersten Ventilkolbens 14.

Ferner bewirkt die Schwenkbewegung des Handgriffs in Richtung des Bogens C senkrecht zu einer Schwenkachse Z, welche die Schwenkverbindungsmittel 19 schneidet und parallel zu einer Achse Z¹ angeordnet ist, die die Universalverbindungsmittel 31 und 32 schneidet, die Hin- und Herbewegung der Ventilkolben 14 und 15 gleichzeitig. Es können unendlich viele Grade von relativen Hin- und Herbewegungen der Ventilkolben dadurch bewirkt werden, daß man den Handgriff 17 in bogenförmigen Richtungen zwischen den oben beschriebenen Bogenrichtungen C und B und C und Ä verschwenkt. Zusätzlich zur Erzeugung dieser präzisen und unbegrenzten Steuerung der Ventilkolben vermeidet die erfindungsgemäße Einhebelsteueranordnung 11 die Notwendigkeit, mit den Ventilkolben verbundene Antidrehmittel vorzusehen. Insbesondere kann die Hebelsteueranordnung derart aufgebaut sein, daß die Drehung der entsprechenden Ventilkolben und des Hebels (Handgriffs) während der Betätigung desselben auf - 5° beschränkt ist. Die

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Anordnung eliminiert ebenfalls die Notwendigkeit von mit dem Hebel verbundenen Äntidrehmitteln, was bei Verwendung eines gebogenen Hebels (Fig. 6) wichtig für die bequeme und zweckmäßige Bedienung durch den Benutzer ist»

Wenn ferner eine (nicht gezeigte) Steuerung der Schalterbauart (beispielsweise eine Kippsteuerung oder eine Druckknopfsteuerung) am Hebel befestigt Ist, um eine andere Maschinenfunktion zu steuern, so ist es wichtig, die Verdrehung des Hebels zu verhindern. Die mit dem sich selbst zentrierenden Tragbügel 21 verbundenen Anti-Spielmittel 23 dienen ferner zur Dämpfung von auf das Gehäuse 13 ausgeübten Schwingungen und verhindern Im wesentlichen, daß diese Schwingungen auf den Tragbügel und zu den Ventilkolben übertragen werden.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung der Antl-Spielmittel der Fig. 5 und der Befestigung für die Handgriffanordnung. Speziell ist dabei erfindungsgemäß ein horizontal angeordneter einziger Bügel oder Arm 21a (der somit den unteren vertikal angeordneten Schenkel des Bügels 21 eliminiert) mit einem Ende an einem Metallrohr 33 befestigt ist. Das zweite Ende des Arms Ist schwenkbar mit dem Gelenk 20 in der oben beschriebenen Weise verbunden. Ein Paar von ringförmigen Elastomerbüchsen 25a ist auf entgegengesetzten Enden des Rohrs 3 3 befestigt, um eine begrenzte Universalbewegung des Arms 21a bezüglich des Gehäuses zuzulassen. Die Elastomerbüchsen sind.in einem vorbestimmten Ausmaß durch einen Schulterbolzen 2 2a zusammengepreßt, der sich durch die Büchsen und Rohr 33 in Schraubeingriff mit dem Gehäuse 13 erstreckt und eine Ringschulter 34 aufweist, die an der Oberseite des Gehäuses 13 anliegt.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Steueranordnung mit einem Gehäuse, einem Paar von ersten und zweiten Ventilkolben, die hin- und herbewegbar in dem Gehäuse angeordnet sind, und wobei ferner eine Handgriff anordnung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch erste Universalverbindungsvorrichtungen (19), welche die Handgriffanordnung (16) schwenkbar am Gehäuse befestigen, zweite Universalverbindungsvorrichtungen (31), welche die Handgriffanordnung schwenkbar mit dem ersten Ventilkolben (14) verbinden,

und dritte Universalverbindungsvorrichtungen (32), welche die Handgriffanordnung schwenkbar mit dem zweiten Ventilkolben (15) verbinden, wobei die ersten (19), zweiten (31) und dritten (32) Universalverbindungsvorrichtungen in einer mit Abstand angeordneten Dreiecksbeziehung bezüglich einander angeordnet sind, wodurch die Schwenkbewegung der Handgriffanordnung (16) um die ersten (19) und zweiten (31) Universalverbindungsvorrichtungen die Hin- und Herbewegung nur des zweiten Ventilkolbens (15) bewirkt, während die Schwenkbewegung der Handgriffanordnung (16) um die ersten (19) und dritten (32) Universalverbindungsvorrichtungen nur die Hin- und Herbewegung des ersten Ventilkolbens (14) bewirkt, wäh rend schließlich die Schwenkbewegung der Handgriffanordnung nur um die ersten Universalverbindungsvorrichtungen (19) die Hin- und Herbewegung der ersten und zweiten Ventilkolben gleichzeitig hervorruft.
2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an der Seite eines Fahrersitzes (10) befestigt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Handgriffanordnung eine horizontal angeordnete Platte (18) aufweist, mit einem aufrechtstehenden daran befestigten Handgriff (17).

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ORIGINAL INSPECTED
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte dreiecksförmig ausgebildet ist und daß an
jeder Ecke derselben ein Verbindungsstück (20, 29 oder 30)
befestigt ist und sich von dort aus nach unten erstreckt
und mit jeweils einer der ersten, zweiten und dritten Universalverbindungsvorrichtungen verbunden ist.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten, zweiten und dritten Universalverbindungsvorrichtungen eine Kugel- und Sockelverbindung umfaßt.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwenkachse (X), welche die erste Universalverbindungsvorrichtung (19) und die zweite Universalverbindungsvorrichtung (31) schneidet, mindestens im wesentlichen senkrecht bezüglich einer Schwenkachse (Y) verläuft, die die erste Universalverbindungsvorrichtung (19) und die dritte Universalverbindungsvorrichtung (32) schneidet.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Gehäuse befestigten Bügel (21) auf welchem die erste Universalverbindungsvorrichtung die Handgriffanordnung schwenkbar befestigt.
8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Anti-Spielmittel (23), welche den Bügel auf dem Gehäuse befestigen, um eine begrenzte Universalbewegung des Bügels relativ zum Gehäuse zu gestatten.
9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel einen oberen Schenkelteil aufweist, der schwenkbar an der Handgriffanordnung durch die erste Universalver-

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bindungsvorrichtung befestigt ist, und wobei ein unterer Schenkelteil an einer Seite des Gehäuses durch die Anti-Spielmittel befestigt ist.
10. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel einen einzigen Arm bildet, der mit einem ersten Ende an einem Rohr (33) befestigt ist, und wobei ein zweites Ende desselben schwenkbar an der Handgriffanordnung befestigt ist, und wobei schließlich die Anti-Spielmittel ein Paar von ringförmigen Elastomerbüchsen (2 5a) umfassen, die an entgegengesetzten Enden des Rohrs befestigt sind, und wobei sich ein Bolzen (22a) durch die Büchsen und das Rohr erstreckt und durch Einschrauben am Gehäuse befestigt ist (Fig. 7).
11. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten und dritten Universalverbindungsvorrichtungen zusammenarbeiten, um im wesentlichen die Drehung der ersten (14) und zweiten (15) Ventilkolben und der Handgriff anordnung um ihre entsprechenden Achsen zu verhindern.

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