DE2953518C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilbetätigungsvor­ richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US-Z "Machine Design" ist bereits eine Betätigungsvor­ richtung mit einem schwenkbar gelagerten Betätigungshebel bekannt, um eine eine veränderbare Verdrängung besitzende Pumpe oder auch ein hydraulisches Ventil zu betätigen. Die Stellbewegung wird dabei mittels eines Kabels übertragen, welches zum einen mit dem Betätigungshebel und zum anderen mit dem zu betätigenden Bauteil verbunden ist. Im einzelnen ist ein betätigungsseitiges Kupplungsteil mit einem platten­ förmigen ventilseitigen Kupplungsteil verbunden, wobei ein Halterungsblech für das Kabel vorgesehen ist.

Aus DE-AS 16 00 827 ist eine Ventilbetätigungsvorrichtung bekannt, die einen schwenkbar gelagerten Betätigungshebel aufweist, der mit einem Ende eines die Stellbewegung übertragenden Kabels verbunden ist, während das andere Kabelende mittels eines betätigungsseitigen Kupplungsteils mit einem Ringschieber verbunden ist.

Was die erstgenannte bekannte Betätigungsvorrichtung anlangt, so wird durch diese eine kostengünstige mechanische Verbindung vorgesehen, die aber im allgemeinen auf Anwendungsfälle beschränkt ist, in denen eine genaue Ventilpositionierung nicht wichtig ist und die Kabellänge unter 3 Meter gehalten werden kann.

Bei einer Betätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist es wichtig, daß die Neutralposition des Betätigungshebels auch genau der Neutralposition des betätigten Bauteils, eines Ventils, entspricht, so daß ein durch das Ventil betätigtes Betätigungselement dann nicht arbeitet, wenn der Steuerhebel sich in seiner Neutralposition befindet. Dies ist beispielsweise bei Steuerungen zum Anheben und Absenken des Hakens eines Rohrlegers oder auch zum Einstellen der Geschwindigkeit beim Anheben und Absenken des Hakens eines Rohrlegers von Bedeutung. Bei den bisher verwen­ deten Ventilbetätigungsvorrichtungen wird durch Ausprobieren die Einstellung für die Neutralposition vorgenommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungs­ vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß die Neutralposition für den Betätigungshebel schnell und ohne Probieren eingestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer Ventilbetätigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs der Kettenbauart unter Ver­ wendung der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Ventil­ betätigungsvorrichtung;

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte schematische An­ sicht der Ventilbetätigungsvorrichtung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Betätigungs­ hebel, die geschlitzte Platte und einen Verriegelungshandgriff;

Fig. 5 ein etwas vergrößerter Querschnitt längs Linien 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 ein etwas vergrößerter Querschnitt längs der Linien 6-6 in Fig. 4;

Fig. 7 eine aufgebrochene Ansicht der Betäti­ gungsvorrichtung;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht längs der Linien 8-8 in Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeug der Kettenbauart dargestellt, welches als Rohrleger 10 verwendet wird und ein Rahmenglied 12 aufweist, auf dem ein den Motor umschließendes Gehäuse 14 und eine Kabine 16 getragen ist. Ein Paar von Kettenanordnun­ gen 18 und 20 ist auf entgegengesetzten Seiten des Haupt­ rahmens 12 angeordnet. Ein Ausleger 22 ist an einer Seite des Fahrzeugs 10 befestigt, und ein Gegengewicht 24 ist an der entgegengesetzten Seite vorgesehen. Obwohl die Erfindung speziell unter Bezugnahme auf den Rohrleger gemäß Fig. 1 beschrieben wird, so kann die Erfindung doch auch mit irgendeiner anderen hydraulischen Steuervorrichtung verwendet werden, wo immer es zweckmäßig oder notwendig ist, eine vorgewählte Position, wie beispielsweise eine Neutral­ position, an einem Betätigungs- oder Steuerhebel und Ventil einzustellen. Die Verwendung kann auch bei irgendeinem Gerät stattfinden, wo ein Teil vorhanden ist, wie z. B. am Ausleger eines Rohr­ legers u. dgl., wobei aber dieses Teil nicht über einen vorbestimmten Punkt sich hinausbewegen sollte.

Fig. 2 zeigt schematisch ein hydraulisches Betätigungssystem mit einem Betätigungshebel 26, schwenk- und drehbar ange­ ordnet an einer Universalhalterung 28, getragen vom Rahmen 12 des Fahrzeugs 10. Der Betätigungshebel 26 ragt nach oben durch eine geschlitzte Platte 29 mit einem Gitter 30, befestigt an der Steueroberfläche der Konsole der Kabine 16, wobei die Platte 29 in geeigneter Weise markiert ist, um die Position des Hebels 26 im Gitter 30 anzuzeigen, und zwar für das Anheben oder Absenken des Auslegers, für das Erhöhen oder Vermindern der Ge­ schwindigkeit und für die Einstellung der Bremse und für die Neutralposition der zugehörigen Ventile. Wie dargestellt, ist ein Paar von Kurbelhebeln 31 und 32 schwenkbar am Rahmen 12 des Traktors mit nur gestrichelt dargestellten Gelenken 34, 36 verbunden, welche die Arme 39, 41 der Universalverbindung 28 mit den Schenkeln 38, 40 der entsprechenden Kurbelhebel 31, 32 verbinden. Verbindungselement 34 ist mit einem sich axial er­ streckenden Arm 41, getragen von der Halterung 28, derart ver­ bunden, daß das Verbindungselement 34 längs seiner Achse dann bewegt wird, wenn der Hebel 26 von Seite zu Seite längs der Hauptbahn 43 des Gitters 30 bewegt wird. Der Kurbelhebel 31 besitzt einen zweiten Schenkel 42, der mit einem Steuerkabel 44 verbunden ist, welches sich durch einen Kabelmantel 46 er­ streckt und zur Betätigung eines Ventilkolbens 48 eines Hy­ draulikventils dient.

Ein zweiter Kurbelhebel 32 besitzt einen langgestreckten Schen­ kel 50, der sich unter einem Winkel gegenüber dem Schenkel 40 erstreckt, wobei das untere Ende des Schenkels 50 mit ei­ nem Steuerkabel 52 verbunden ist, welches sich seinerseits durch einen Kabelmantel oder eine Kabelhülle 54 erstreckt, und zwar für die Verbindung mit einem Ventilkolben 56 eines zweiten Hydraulikventils. Mit einem Zwischenteil des langge­ streckten Schenkels 50 des Kurbelarms 32 ist ein Steuerkabel 58 verbunden, welches sich durch eine Kabelhülle 60 erstreckt, und zwar zur Verbindung mit einem Ventilkolben 62 eines weite­ ren dritten Hydraulikventils. Es ist üblich, den Betätigungs­ hebel 26 seitlich oder quer zu be­ wegen, wie dies durch das Gitter 30 der Platte 29 gestattet ist, wodurch die Universalverbindung 28 entweder verschwenkt oder verdreht wird, um den einen oder den anderen Kurbelhebel 31, 32, Kabel 44, 52, 58 und die damit verbundenen Ventile zu be­ tätigen. Wenn beispielsweise der Hebel 26 nach links bewegt wird, so wird die Universalverbindung 28 verschwenkt, und da­ durch wird das Verbindungselement 34 veranlaßt, den Kurbelhe­ bel 31 zu verschwenken und das Kabel 44 zu bewegen, um das mit dem Ventilkolben 48 verbundene Ventil zu betätigen. Da der Arm 39 der Universalverbindung 28 dann nicht angehoben oder abgesenkt wird, wenn der Hebel 26 nach links oder rechts be­ wegt wird, so verbleiben Verbindungselement 36 und Kurbelhebel 32 in einer Neutralposition. Die Verschwenkung des Hebels 26 jedoch, vergl. Fig. 2 und 4, in irgendeinen der Zweige 63, 64, 66, 68 des Gitters 30, wobei sich die Zweige quer zur Haupt­ bahn 43 erstrecken, verschwenkt den Kurbelhebel 32, der sei­ nerseits die Kabel 52 und 58 betätigt, um die Ventilkolben 56 und 62 zu betätigen. Es ist wichtig, daß die Position des Betätigungshe­ bels 26 genau der Position des Kolbens im Ventil entspricht, so daß das Ventil ordnungsgemäß arbeitet beim Anheben oder Absenken der Vorrichtung, beim Beschleunigen oder Verlangsamen der Bewegung der Vorrichtung oder aber beim Anlegen einer Bremse mit unterschiedlichen Kraftgrößen oder bei ähnlichen Vorgängen.

Gemäß den Fig. 4, 5 und 6 und auch gemäß Fig. 2 besitzt das Gitter 30 auf der Platte 29 auf der Konsole eine Neutralposi­ tion, die in Fig. 4 in Ausrichtung mit dem Zweig 66 darge­ stellt ist und in der Bahn 43 liegt. Eine Verriegelungsvor­ richtung (Verriegelungsmittel) 70 ist vorgesehen, um den Betätigungshebel 26 in der Neutralposition zu verriegeln. Die Verriegelungsvorrichtung 70 besitzt einen sich durch eine Lagerhülse 72 in einem Kra­ gen 74, befestigt in der Platte 29, erstreckenden Schaft 71. Ein Bügel 75 ist an der Unterseite der Platte 29 befestigt und besitzt eine Öffnung 76 zur Aufnahme eines einen vermin­ derten Durchmesser besitzenden Teils 77 des Schafts 71, um so den Schaft 71 vertikal zu tragen. Auf dem freiliegenden Ende des Schafts 71 ist ein Knopf 78 befestigt, der bei 79 mit dem Schaft 71 verkeilt ist, so daß das Verdrehen des Knopfes 78 in einer Ebene parallel zur Platte 29 den Schaft 71 um eine Vertikalachse verdreht. Eine langgestreckte ebene Verriegelungsplatte 80 ist schwenkbar an dem einen ver­ minderten Durchmesser aufweisenden Teil 77 des Schafts 71 angeordnet und wird durch eine Schraubenfeder 81 vorgespannt, welche sich zwischen dem Bügel 75 und der Platte 80 erstreckt, um die Platte 80 elastisch gegen die Schulter 82 auf der Wel­ le 71 und gegen den Befestigungskragen 74, getragen von der Platte 29, zu halten. Ein Stift 84 ist an der Oberseite der Platte 80 befestigt, wobei die Längsachse des Stiftes 84 im wesentlichen parallel zur Längsachse der Verriegelungsplatte 80 verläuft. Eine nockenförmige Führung 85 ist an der Unter­ seite der Platte 29 befestigt und besitzt eine winkelförmige Rampe 86, ausgebildet in der Kante 87, wobei die Rampe 86 in einem Anschlag 88 endet. Die Rampe 86 und der Anschlag 88 bil­ den einen Ruhesockel, in dem der Stift 84 in der in Fig. 6 gezeigten Weise sitzen kann.

Das Drehen des Knopfes 78 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht die Welle oder den Schaft 71 und die Platte 80, worauf der Stift 84 auf der Platte 80 die Rampe 86 nach unten läuft, wo­ durch die Feder 81 zusammengedrückt wird, und die Platte 80 sowohl axial als auch radial bezüglich der Welle, bewegt wird.

Wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 4 angedeutet, be­ sitzt die Platte 80 einen hakenförmigen Ausschnitt 90 am äußeren Ende, wobei dieser Ausschnitt 90 in der Weise angeord­ net ist, daß das Schwenken des Knopfs 78 die Verriegelungs­ platte 80 in Position bezüglich des Betätigungshebels 26 derart verschwenkt, daß der Betätigungshebel 26 im Haken des hakenförmigen Ausschnitts 90 dann sitzt, wenn der Betätigungs­ hebel 26 sich in der Neutralposition befindet. Die Verriege­ lungsvorrichtung 70 wirkt auch als eine Sicherheitsvorrich­ tung, die verhindert, daß der Hebel 26 unbeabsichtigt in eine Betätigungsposition stößt.

Unter Hinweis auf die Fig. 2, 3 und 7 und unter der Annahme, daß die Verriegelungsvorrichtung 70 den Betätigungshebel 26 in der Neutralposition verriegelt, ist eine Vor­ richtung (Einstellmittel) 92 vorgesehen zur Einstellung der Position des Kol­ bens 62 eines Ventils in der Neutralstellung derart, daß die Neutralpositionen des Betätigungshebels 26 und des Ventilkol­ bens 62 genau miteinander zusammenfallen. In Fig. 7 ist ein Fortsatz oder Ge­ häuse 93, befestigt an einem Ventilkörper 94, dargestellt, wo­ bei das Gehäuse 93 eine Abdeckplatte 95 aufweist, die ent­ fernt werden kann, um Zugang zur Innenseite des Gehäuses zu erlangen. Das durch den Mantel 60 laufende Kabel 58 bewegt sich axial bezüglich des Mantels 60 und in das Gehäuse der Fig. 7. Der Mantel 60 ist durch einen Halter 91 in einem Vorsprung 96 am Gehäuse 93 gehalten und gegenüber Leck durch den Ring 97 (Fig. 7) abgedichtet, wobei dieser sich zwischen dem Man­ tel 60 und der Innenseite der Öffnung 98 im Vorsprung 96 er­ streckt. Am Ende des Ventilkolbens 62 ist eine Unterlegscheibe oder ein Kragen 99 durch einen Bolzen 100 befestigt, der in eine mit Gewinde versehene Öffnung im Ende des Kolbens eingeschraubt ist. Ein Kupplungsteil (Ver­ bindungsvorrichtung) 102 weist einen scheibenförmigen Körper­ teil 103 auf, der einen sich axial erstreckenden von der Innenseite ausgehenden mit Innengewinde versehenen Vorsprung 104, und einen axial herausragenden, sich von der anderen Seite aus erstreckenden, radial angeordneten Keil 105 besitzt. Der Keil 105 besitzt einen Schlitz 106, der radial nach innen zur Achse des Kupplungsteils 102 hinweist. Das Kupplungsteil 102 kann axial bezüglich des Endes des Kabels 58 be­ wegt werden, und zwar durch Verdrehung des Kupplungsteils 102 relativ zum Kabel 58, wodurch der mit Gewinde versehene Vorsprung 104 das Kupplungsteil 102 be­ züglich des Kabels 58 vorschiebt oder zurückzieht. Die Unter­ legscheibe 99 sitzt im Schlitz 106 des Keils 105 auf dem Kupplungsteil 102, so daß die Unterlegscheibe 99 und der Kolben 62 axial dann bewegt werden, wenn das Kupplungsteil 102 bezüglich des Kabels 58 verdreht wird. Die Stei­ gung der zusammenpassenden Gewindegänge am Kabel 58 und in dem mit Gewinde versehenen Vorsprung 104 am Kupplungsteil 102 bestimmen die Rate der relativen Axialbewegung zwischen Kupplungsteil 102 und Kabel 58. Das Kupplungs­ teil 102 kann bezüglich des Endes des Kabels 58 verriegelt werden, und zwar durch Schrauben der Verriegelungs­ mutter 108 gegen das Ende des Vorsprungs 104.

Die Innenseite des Gehäuses 93 besitzt eine Nut 110, ausgebil­ det in den Wänden 112, 113, 114. Die Nut 110 ist in Ausrichtung mit der Unterlegscheibe 99 an dem Ende des Kolbens 62 ausge­ bildet, wenn der Kolben 62 sich in der Neutralposition im Ventil im Ventilkörper 94 befindet. Die im Gehäuse 93 ausge­ bildete Nut 110 kann irgendeine Form einer sichtbaren Anzeige oder einer Anzeigevorrichtung aufweisen, die angeordnet oder befestigt ist an der Innenwand oder den Wänden 112, 113, 114 des Gehäuses 93, und die Anordnung erfolgt an dem genauen Punkt, wo die Unterlegscheibe 99 sich damit ausrichtet, wenn sich das Ventil in der Neutralposition befindet.

Wenn in der Praxis der Betätigungshebel 26 in seiner Neutral­ position durch die Verriegelungsvorrichtung 70 verriegelt ist, so ist die Mutter 108 am Endteil des Kabels 58 gelockert. Das Kupplungsteil 102 wird bezüglich des Kabels 58 ver­ dreht, um den Keil 105 und Unterlegscheibe 99 axial zum Ka­ bel 58 zu bewegen, bis die Unterlegscheibe 99 auf der Spule 62 sich in exakter Ausrichtung mit der Nut 110 auf der Wand des Gehäuses 93 befindet. An diesem Punkt wird die Mutter 108 fest gegen das Kupplungsteil 102 angezogen, um dieses in der Position zu verriegeln, wo­ durch die Neutralposition des Betätigungshebels 26 genau der Neutraleinstellung des Kolbens 62 des Ventils entspricht.

Die Verwendung der verbesserten Vorrichtung 92 ermöglicht die genaue und positive Einstellung der Neutralposition des He­ bels 26 und des Ventilkolbens 62, ohne daß das bisher übli­ che Probier-Verfahren angewandt werden müßte.

Zudem besitzen viele Fahrzeuge Betätigungsglieder, die in ih­ rer Bewegung begrenzt werden müssen, um so eine Schädigung oder ein Umkippen des Fahrzeugs zu verhindern. Ein derartiges Fahrzeug ist ein Rohrleger der Kettenbauart, wie dies bei­ spielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, wo das Betätigungsglied der Ausleger 22 ist, der im Betrieb nicht in die vertikale oder eine über die Vertikale hinausgehende Position bewegt werden soll, da sich andernfalls der Ausleger in der Mitte biegt. Eine Betätigungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Fe­ dertopf 120 ist in Ausrichtung mit einem der Teile des Ausle­ gers 22 derart vorgesehen, daß dann, wenn der Ausleger annä­ hernd 88° bezüglich der Horizontalen erreicht, ein Stoßglied 122 auf dem Ausleger 22 mit dem Federtopf 120 in Eingriff kommt und eine Stange 124 und Platte 126 im Topf 120 in Längsrichtung demgegenüber bewegt. Die Platte 126 verschwenkt einen Hebel 128 um eine Schwenkachse 130, was ein dazwischen zur Verbindung vorgesehenes Verbindungselement 132 veranlaßt, einen Kurbelarm 134, befestigt an einer Stange 136, zu ver­ schenken, wobei ein zweiter Kurbelarm 138 an der Stange 136 befestigt ist. Der Kurbelarm 138 ist mit einem zweiten Ver­ bindungselement 140 verbunden, welches einen Kurbelarm 142, eine Stange 144 und ein zweigabeliges Glied 146, getragen von der Stange, verschwenkt. Das zweigabelige Glied 146 besitzt an seinen Enden aufeinanderzuweisende Stifte 148, die, wie in den Fig. 2, 3, 7 und 8 gezeigt, sich in Querrichtung zur Achse des Kabels und in der Bewegungsbahn des Körperteils 103 des Kupplungsteils 102 ausrichten. Nimmt man an, daß der Ausleger 22 sich durch die 88° Vertikalposition hindurchbe­ wegt, so betätigen Stange 124 und Platte 126 die Gelenkver­ bindung zur Verschwenkung des zweigabeligen Glieds 146 entge­ gen dem Uhrzeigersinn gemäß Fig. 2 und 3, so daß die Stifte 148 darauf den Körperteil 103 des Kupplungsteil 102 berühren, um dieses den Ventilkolben 62 und das Kabel 58 nach rechts zu bewegen, und zwar im Sinne einer Übersteuerung der Position des Betätigungshebels 26 und der Position des den Ausleger 22 anhebenden Ventils, so daß die Bewegung des Ventilkolbens 62 das Ventil abschaltet, wodurch die weitere Bewegung des Auslegers 22 zur Vertikalposition hin verhindert wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß jedes Betätigungsglied eines Fahrzeugs, das in seiner Bewegung begrenzt werden soll, durch die Auswerfgelenkanordnung gesteuert werden kann, um so den Betätigungshebel 26 und den Ventilkolben in eine Position zu bewegen, daß die weitere Be­ wegung des Betätigungsglieds über eine sichere Position hinaus verhindert wird. Das zweigabelige Glied 146 wird be­ züglich des Kupplungsteils 102 derart eingestellt, daß es dieses in die Neu­ tralposition des Ventilkolbens 58 und des Hebels 26 bewegt.

Claims (4)

1. Ventilbetätigungsvorrichtung mit einem schwenkbar gelagerten Betätigungshebel, der mit einem Ende eines die Stellbewegung übertragenden Kabels verbunden ist, während das andere Kabelende mittels eines betätigungsseitigen Kupplungsteils mit dem Kupplungsteil eines über den Ventilgehäuse vorstehenden Ventilkolbens verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) sowohl das betätigungsseitige als auch das ventilseitige Kupplungsteil (102; 99) in einem Fortsatz (93) des Ventilgehäuses (94) gelagert sind, wobei der Fortsatz eine Einstellmarkierung (110) längs der Bewegungsbahn des sich nach außen erstreckenden Endes des Ventilkolbens (62) trägt zur Anzeige einer ausgewählten Position des Ventilkolbens (62) bei ausgerichtetem ventilseitigem Kupplungsteil (99) mit der Einstellmarkierung (110),
• b) Verriegelungsmittel (70) zum Verriegeln des Betätigungs­ hebels (26) in einer ausgewählten Position vorgesehen sind, die mit der durch die Einstellmarkierung (110) angezeigten ausgewählten Position des Ventilkolbens übereinstimmt,
• c) Einstellmittel (92) für das betätigungsseitige Kupplungsteil (102) zu dessen Einstellung bezüglich des ventilseitigen Kupplungsteils (99) bei gegenüber der Einstellmarkierung ausgerichtetem ventilseitigem Kupplungsteil und bei in der dieser Stellung entsprechenden Position verriegeltem Betätigungshebel vorgesehen sind.

2. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ventilseitiges Kupplungsteil (99) auf dem Ventilkolben (62) eine sich radial erstreckende Scheibe (99) dient, mit dem das hakenförmige betätigungsseitige Kupplungsteil (102) auf dem Kabel (58) in Eingriff steht, das mit Hilfe der zugehörigen Einstellmittel (92) bezüglich des Kabels (58) axial verstellbar ist.

3. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die neutrale Position des in den Fortsatz des Ventilgehäuses (94) ragenden Ventilkolbens (62) bei mit der in Form einer Nut im Fortsatz vorgesehenen Einstellmarkierung ausgerichtetem ventilseitigem Kupplungsteil festgelegt ist.

4. Ventilbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung des Betätigungshebels (26) ein schwenkbarer Verriegelungsknopf (78) mit einem Schaft (71) vorgesehen ist, der eine Platte (80) mit einem hakenartigen Ausschnitt (90) trägt, mit dem die Platte den Betätigungshebel (26) in dessen Neutralposition umgreift und verriegelt.