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B e s c h r e i b u n g
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Derartige Vorrichtungen haben den Zweck, Unfälle zu verhüten, wenn
der Bedienungsmann aus irgendeinem Grunde die Kontrolle über den Stellhebel des
Fahrantriebs verliert, beispielsweise beim Führen der Maschine stürzt; Durch das
unabsichtliche oder - in manchen Notfällen - auch absichtliche Loslassen des Sperrgriffs
wird in jedem Falle unabhängig von der Bedienung des Stellhebels der Fahrantrieb
abgeschaltet und damit verhindert, daß die Vibrationswalze unkontrolliert weiterfahren
und dabei Schaden anrichten kann.
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Das dauernde Halten des Sperrgriffes gegen die Feder- oder Gewichtsbelastung,
die diesen permanent in die Abschaltstellung zurückzuführen trachtet, ist für den
Bedienungsmann insbesondere beim längeren Arbeiten mit der Walze mit einem,wenn
auch mäßigen,dauernden Kraftaufwand verbunden, der eine gewisse Unbequemlichkeit
bedingt.
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Bei den bekannten Sicherheitsvorrichtungen ist der Stellhebel über
das Bedienungsgestänge fest mit dem Fahrantrieb verbunden, und der Sperrgriff bewirkt
die Abschaltung auf einem hiervon getrennten Wege. Dies bietet dem Bedienenden die
Möglichkeit, die mit dem Halten des Sperrgriffes verbundene Unbequemlichkeit dadurch
zu beseitigen, daß er den Sperrgriff auf andere Weise als mit seiner Hand in der
Freistellung festlegt, z.B. festbindet. Damit verliert
die Sicherheitsvorrichtung
völlig die ihr zugedachte Funktion.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Sicherheitsvorrichtungen
gemäß dem Gattungsbegriff so zu gestalten, daß dem Bedienenden die Möglichkeit genommen
ist, die Funktion der Sicherheitsvorrichtung durch einfaches Festlegen des Sperrgriffes
mit zusätzlichen Mitteln auszuschalten.
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Die vorstehende Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichnungsteil
des Patentanspruchs 1 genannten Mittel gelöst.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Bedienende den Fahrantrieb
dann, und nur dann betätigen , wenn er die Kupplung mittels des Sperrgriffes in
die normale Eingriffsstellung bewegt hat. Schon das Auffinden dieser Stellung, das
bei jedem Eingriff in den Fahrantrieb bewerkstelligt werden muß, verbietet ein einfaches
Festbinden des Sperrgriffs in der Freistellung gegen den Anschlag. Selbst wenn es
ihm durch umständliche Manipulationen gelingen sollte , den Sperrgriff in der entsprechenden
Stellung auf andere Weise als mit seiner Hand festzulegen, hätte dies nicht die
Beseitigung einer gewissen Unbequemlichkeit zur Folge, weil in dieser Stellung der
Kupplung nun der Stellhebel seinerseits von einer dauernden Rückstellkraft belastet
ist, so daß durch solche Manipulationen nur der Ort des Auftretens der Unbequemlichkeit
verlagert werden könnte, was in Anbetracht des Sicherheitsverlustes auch für den
Bedienenden überhaupt nicht atraktiv ist. Die Unbequemlichkeit der permanenten Rückstellkraft
am Fahrhebel in der normalen Eingriffsstellung der Kupplungsvorrichtung ist dadurch
einfach zu beseitigen, daß die Kupplungsvorrichtung mittels des
Sperrgriffes
unter Verlagerung desselben in die Freistellung gegen Anschlag'in ihre gesperrte
Eingriffsstellung eingestellt wird, in der die Rückstellkräfte auf den Fahrhebel
vom Gehäuse der Vorrichtung aufgenommen werden. Der Stellhebel wird also mittels
des Sperrhebels über die Kupplungsvorrichtung praktisch ohne die Notwendigkeit eines
zusätzlichen Kraftaufwandes an dem Sperrhebel in der jeweils eingestellten Stellung
gehalten, bis eine betriebsbedingte Änderung der Einstellung des Stellhebels nötig
wird, die dann durch Änderung der Kupplungseinstellugn über den Sperrhebel ermöglicht
werden kann. Die Einbeziehung des Sperrhebels in der vorbeschriebenen Weise als
ein Bedienungselement für die laufende Steuerung des Fahrantriebes gewährleistet,
daß die sicherheitsvorrichtung nicht mehr in abträglicher Weise manipulierbar ist.
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Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes
des Hauptanspruchs.
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Zur Erzielung einer schlupffreien Folgebewegung zwischen dem Stellhebel
und dem Stellglied und zur Sicherung des Stellgliedes in der jeweils eingestellten
Position auch unter den Vibrationen im Betriebe der Walze empfiehlt es sich, gemäß
Anspruch 2 die Kupplunqsvorrichtung so zu gestalten, daß sie in den Eingriffsstellungen
eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stellhebel und dem Stellglied herstellt.
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Eine formschlüssige Verbindung zum Gehäuse der Vorrichtung eignet
sich auch für das Blockieren des Stellhebels und des Stellgliedes in der gesperrten
Eingriffsstellung der Kupplung (Anspruch 3).
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Für die gesperrte Eingriffsstellung reicht es im Prinzip aus, wenn
das Stellglied und der Stellhebel nur gegen
Verlagerung unter den
eingebauten Rückstellkräften sicher blockiert sind, der'Bedienungsmann aber die
Möglichkeit behält, diese Blockierung durch einen erhöhten Kräfteaufwand zu überwinden,
sofern damit zwangsweise eine Verlagerung des Sperrgriffes zwischen der der normalen
Eingriffsstellung der Kupplungsvorrichtung entsprechenden Stellung und der der gesperrten
Eingriffsstellung von dieser entsprechenden Stellung verbunden ist, weil sonst wieder
die Möglichkeit gegeben wäre, den Sperrgriff gegen Anschlag festzulegen und dennoch,
wenn auch mit einem zeitweiligen erhöhten Kraftaufwand, den Fahrantrieb zu steuern.
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Gemäß Anspruch 4 kann als Mittel für eine ausreichende, nicht manipulierbare
Stellungssicherung eine Hirth-Verzahnung eingesetzt werden, die den Vorteil erbringt,
daB der Bedienungsmann für eine Veränderung der Fahrhebelstellung nur etwas mit
der Kraft , mit der er den Sperrgriff hält, nachzulassen braucht, um den Fahrhebel
unter sprunghaftem , am Sperrgriff spürbaren Ausrasten der Hirth-Verzahnung verstellen
zu können, und nicht gezwungen ist, die Kupplungsvorrichtung mit dem Sperrgriff
erst genau in die normale Eingriffsstellung zu bringen, um den Stellhebel betätigen
zu können.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
noch näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Sicherheitsvorrichtung im Längsschnitt von der Seite gesehen, Fig. 2 den Längsschnitt
durch die Sicherheitsvorrichtung gemäß Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II in
Fig. 1,
Fig. 3 die Draufsicht auf die Sicherheitsvorrichtung nach
Fig. 1 und 2, und Fig. 4 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung
in gleicher Schnittdarstellung wie in Fig. 1.
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Die Sicherheitsvorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 weist ein Gehäuse 1
auf, das im Bereich des Führungsbügels 2 an einer Vibrationswalze starr befestigt
ist, von der in der Zeichnung , und zwar in den Fig. 1 und 4, außer dem Führungsbügel
2 nur das Ende der Führungsdeichsel 3 dargestellt ist. An dem Führungsbügel 2 ist
ein Sperrgriff 4 schwenkbar so gelagert, daß sein freies Ende 4a bei fehlender Krafteinwirkung
auf ihn im Abstand unter dem vor dem Bedienungsmann befindlichen , quer zur Fahrtrichtung
der Vibrationswalze verlaufenden Teil des Führungsbügels 2 angeordnet ist und der
Sperrgriff 4 bis zur Anlage dieses Endes 4a an den Bügel 2 um die Drehachse 5 hochgeschwenkt
werden kann. Das Gehäuse 1 hat eine Quer-Bohrung 6 und ist so an der Vibrationswalze
angebracht, daß sich die Querbohrung über einer im Abstand von der Drehachse 5 an
dem Sperrgriff 4 angebrachten Platte 7 befindet.
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Gemäß Fig. 2 erstreckt sich ein zum nicht dargestellten Fahrantrieb,
beispielsweise einer Hydropumpe, der Vibrationswalze führender Bowdenzug 8, der
fest an eine in dem Gehäuse 1 längsverschiebbar gelagerte Zahnstange 9 angeschlossen
ist,/tie Z.ahnstange 9 ist durch eine Feder 10 gehäuseeinwärts in eine Endstellung
belastet, die durch eine gehäusefeste Anschlagfläche 11, die rechte Stirnfläche
9a der Zahnstange 9 und eine Druckscheibe 12 festgelegt ist, gegen die die Feder
10 drückt, die an ihrem anderen Ende an einer in das Gehäuse eingeschraubten Mutter
13 abgestützt ist.
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/ in das Gehäuse 1.
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Die Zahnstange 9 kämmt mit einem Stirnzahnrad 14, das am gehäuseeinwärtigen
Ende einer im bezüglich Fig. 1 unteren Teil der Gehäusebohrung 6 gelagerten , aus
dem Gehäuse 1 herausragenden und auf der Platte 7 aufsitzenden Achse 15 sitzt. Das
Zahnrad 14 ist mit der Achse 15 mittels des Sperrhebels 4 in den Grenzen von dessen
Bewegungsbereich im Gehäuse 1 hin- und herverschiebbar, und es hat eine solche Höhe,
daß es hierbei jederzeit mit der Zahnstange 9 in Eingriff bleibt.
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Dem Zahnrad 14 steht ein Drehkopf 16 gegenüber, der fest am Ende einer
Welle 17 angebracht ist, die in dem bezüglich Fig. 1 oberen Teil der Gehäusebohrung
6 drehbar gelagert ist und aus dem Gehäuse 1 nach oben vorragt. An der Welle 17
ist außerhalb des Gehäuses ein sich senkrecht zu ihr erstreckender Stellhebel 18
angebracht.
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Zwischen dem Drehkopf 16 und dem Zahnrad 14 ist eine Druckfeder 19
angeordnet, die diese Teile in der Achsrichtung der Achse 15 und der Welle 17 auseinanderdrückt
und an gehäusefesten Anschlagflächen 20 in Anlage zu halten trachtet.
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Parallel zur Achsrichtung der Welle 17 erstrecken sich vom Drehkopf
16 aus zwei Kupplungsstifte 21 zum Zahnrad 14 hin, das mit zwei zu ihnen passenden
Sacklöchern 22 versehen ist, in die die Stifte 21 in einer vorbestimmten relativen
Winkelstellung zwischen dem Zahnrad 14 und dem Drehkopf 16 einzugreifen vermögen,
wenn das Zahnrad 14 mittels des Sperrhebels 4 über die Achse 15 gegen die Kraft
der Feder 19 zum Drehkopf 16 hin angehoben wird.
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Die Anordnung ist so getroffen, daß sich die Stifte 21 gerade außerhalb
der Sacklöcher 22 befinden, wenn der Sperrgriff 4 seine in Fig. 1 dargestellte tiefste
Stellung einnimmt. Das Zahnrad 14 mit den Sacklöchern 22
und der
Drehkopf 16 mit den Stiften 21 bilden zusammen eine mittels des Sperrgriffes 4 betätigbare
schaltbare Kupplung, über die der Stellhebel 18 mit der das Stellglied der Vorrichtung
bildenden Zahnstange 9 formschlüssig verbundeWkann. Eine solche Verbindung wird
durch Anheben des Sperrgriffes 4 bewerkstelligt, wobei zunächst nur eine normale
Eingriffsstellung für die Folgebewegung zwischen dem Stellhebel 18 und der Zahnstange
9 zustandekommt. Unmittelbar vor Erreichen der durch Anlage des freien Endes 4a
an dem Bügel 2 begrenz-ten Endstellung des Sperrgriffes 4 gelangt das Zahnrad 14
mit seiner Stirnverzahnung in Eingriff mit einer gehäusefesten Sperrnase, die es
in dieser obersten Stellung des Sperrgriffes 4, der Freistellung, an jeglicher Drehung
hindert.
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Die Sicherheitsvorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 arbeitet folgendermaßen:
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Sperrgriffs 4 befindet sich die Zahnstange
9 unter der Wirkung der Feder 10 in ihrer Ausgangsstellung , in der der Bowdenzug
8 den Fahrantrieb ausschaltet. Die Kupplung 24 aus dem Drehkopf 16 mit den Stiften
21 einerseits und dem Zahnrad 14 mit den Sacklöchern 22 andererseits ist ausgerückt,
und der Stellhebel 18 kann bewegt werden, ohne daß das Zahnrad 14 und mit diesem
die Zahnstange 9 mitgenommen wird. Wenn nun der Sperrgriff 4 etwas angehoben wird,
wird die Kupplung 23 in eine normale Eingriffsstellung gebracht, in der die Sperrnase
23 noch nicht zur Wirkung kommt. In dieser Kupplungsstellung kann der Stellhebel
18 unter Mitnahme des Zahnrades 14 und der Zahnstange 9 in jede beliebige, zum Erreichen
einer gewünschten Fahrgeschwindigkeit erforderliche Fahrstellung gebracht werden.
Sobald diese Stellugn erreicht ist, hebt der Bedienungsmann den Sperrgriff 4 in
seine obere Endstellung, in der die Kupplung 24 mittels der Sperrnase 23 gegen Drehung
+ werden
gesperrt ist und sowohl den Stellhebel 18 als auch die
Zahnstange 9 in der vorher eingestellten Stellung blockiert. Wird nun der Sperrgriff
4 aus irgendeinem Grunde vom Bedienungsmann plötzlich losgelassen, dann gelangt
dieser sofort einerseits unter seinem Gewicht und andererseits unter dem von der
Feder 19 ausgeübten Druck in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage, und gleichzeitig
wird die Kupplung 24 ausgekuppelt, so daß die Feder 10 die Zahnstange 9 infolge
des nunmehr frei drehbaren Zahnrades 14 in die in Fig. 2 dargestellte gehäuseeinwärtige
Endstellung zurückschieben kann, wodurch der Fahrantrieb über den Bowdenzug 8 abgeschaltet
wird. Die in Fig. 1 dargestellte Stellung des Sperrgriffes 4 ist somit dessen Abschaltstellung.
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Für die fahrtwirksame Bedienung des Stellhebels 18 muß der Bedienungsmann
mit dem Sperrgriff 4 erst die normale Eingriffsstellung der Kupplung 24 einstellen,
dabei aber darauf achten, daß nicht fälschlicherweise die gesperrte Eingriffsstellung
erreicht wird. Dies nimmt ihm die Möglichkeit , den Sperrgriff 4 einfach am Führungsbügel
2 festzubinden. Es ist für ihn auch nicht attraktiv, eine Festlegung des Sperrgriffs
in einer Stellung , in der der normale Eingriff der Kupplung 24 hergestellt ist,
zu manipulieren, da in dieser normalen Eingriffsstellung der Kupplung 24 die Feder
10 über die Zahnstange 9 und das Zahnrad 14 ein Drehmoment auf den Hebel 18 ausübt,
dem der Bedienungsmann bei entsprechend festgelegtem Sperrgriff 4 dauernd entgegenwirken
müßte, während er sonst nach erfolgter Einstellung dieses Drehmoment durch Hochziehen
des Sperrgriffes 4 bis zum Bügel 2 leicht außer Wirkung setzen kann.
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Durch entsprechende Wahl der von den Federn 10 und 19 ausgehenden
Kräfte kann leicht erreicht werden, daß es
für den Bedienenden
weitaus unangenehmer ist, dauernd den Stellhebel 18 gegen ein Drehmoment zu halten,
als den Sperrgriff 4 anzuheben.
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Die Ausführung gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen gemäß
Fig. 1 nur dadurch, daß anstelle der Sperrnase 23 eine Hirth-Verzahnung 25 vorgesehen
ist, die aus einem gehäusefesten Zahnring 25a und einem diesem gegenüberstehenden,
an der Achse 15 angebrachten Zahnring 25b besteht, wobei die Anordnung so getroffen
ist, daß diese Zahnringe in der Ausschaltstellung des Sperrgriffs 4 einen gegenseitigen
Abstand haben, der so groß ist, daß sie erst bei Annäherung des Sperrgriffs 4 an
die Freistellung , also nachdem der normale Eingriff der Kupplung 24 hergestellt
worden ist, in Eingriff kommen.
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Der Bedienungsmann hat bei dieser Ausführung die Möglichkeit, den
Stellhebel 18 im eingekuppelten Zustand der Kupplung 24 mit etwas erhöhtem Kraftaufwand
zu bewegen, wenn er die Kraft, mit der er den Sperrgriff 4 in der Freistellung hochhält,
etwas nachläßt, wobei dann die Zähne an den Zahnkränzen 25a und 25b überspringen,
und der Griff 4 dieser Sprungbewegung folgt. Gegenüber der einfacheren Ausführung
nach Fig. 1 ergibt sich für den Bedienungsmann der Vorteil, daß er nicht, wie dort,
mit größerer Aufmerksamkeit darauf achten muß, daß einerseits die normale Eingriffsstellung
der Kupplung 24, andererseits aber nicht deren ausgerückte Stellung eingestellt
wird, wenn er eine Veränderung am Fahrantrieb vornehmen will.
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