DE4227353C2

DE4227353C2 - Steuergriffanordnung, insbesondere zur Verwendung mit einer druckmittelbetriebenen Steuergeberanordnung

Info

Publication number: DE4227353C2
Application number: DE19924227353
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Schulz
Original assignee: Fernsteuergeraete Kurt Oelsch GmbH
Current assignee: Fernsteuergeraete Kurt Oelsch GmbH
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2012-08-15
Also published as: DE4235352A1; DE4227353A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuergriffanordnung, insbesondere zur Verwendung mit einer druckmittelbetriebenen Steuergeberanordnung, enthaltend einen Glockenkörper, der an einem allseitig schwenkbaren Steuergriff anbringbar ist und durch den Stößel von Steuergebern betätigbar sind, die um den Steuergriff herum angeordnet sind.

Die EP-A-0 399 484 beschreibt einen Steuersignalgeber mit einem um einen Schwenkpunkt allseitig schwenkbaren Steuergriff. Um den Steuergriff herum sind vier durch Stößel betätigbare induktive Steuergeber jeweils um 90° gegeneinander winkelversetzt angeordnet. An dem Steuergriff ist ein Glockenkörper befestigt. Der Glockenkörper drückt bei der Auslenkung aus einer Mittellage jeweils auf einen oder zwei der Stößel und betätigt den oder die zugehörigen induktiven Steuergeber. An den Stößeln ist jeweils ein Nocken vorgesehen. Die Nocken wirken mit Schaltern zusammen derart, daß das Ausgangssignal des Steuergebers bei einer Mittelstellung des Steuergriffs abgeschaltet ist. Es können auf diese Weise mehrere Steuersignale mit einem Steuergriff beeinflußt werden.

Es sind auch hydraulische Steuersignalgeber bekannt. Diese hydraulischen Steuersignalgeber enthalten einen allseitig schwenkbar gelagerten Steuergriff. An dem Steuergriff ist ein Betätigungsglied angebracht. Das Betätigungsglied steuert vier hydraulische Steuergeber in Form von Schieberventilen. Die Schieberventile sind durch das Betätigungsglied über axiale Stößel betätigbar. Die Steuergeber sind ebenfalls um den Steuergriff herum um 90° gegeneinander winkelversetzt angeordnet.

Durch die US-PS 27 00 753 ist eine elektrische Schaltvorrichtung mit einem allseitig schwenkbar gelagerten Steuerhebel bekannt. An dem Steuerhebel und gleichachsig zu diesem ist ein Ansatz vorgesehen, der in einer Kugel endet. Ein federbelasteter Kolben liegt mit einer Kugelpfanne an dieser Kugel an, so daß der Steuerhebel und der Kolben einen Kniehebel bilden. Der Kolben weist einen Kontaktring auf. Um den Kolben herum ist ein Kranz von elektrischen Kontakten angeordnet. Der Kontaktring stellt in verschiedenen Stellungen des Steuerhebels eine elektrische Verbindung zwischen benachbarten Kontakten her.

Die US-PS 4 027 119 zeigt eine elektrische Schaltvorrichtung zum Schalten mehrerer Stromkreise mittels eines Steuerhebels. Mit dem Steuerhebel ist eine allseitig drehbar gelagerte Kugel verbunden. Die Kugel besteht aus zwei elektrisch leitenden Halbkugeln, die durch einen isolierenden Streifen längs des "Äquators" der Kugel getrennt sind. Über Schleifringe sind die beiden leitenden Halbkugeln mit je einer Ausgangsklemme verbunden. Weitere Ausgangsklemmen stehen mit Kontaktfedern in Verbindung, die an der Kugel anliegen. In der Mittelstellung des Steuerhebels liegen die Kontaktfedern mit ihren Kontakten an dem isolierenden Streifen an. Bei einer Auslenkung des Steuerhebels kommt ein Kontakt zur Anlage an der einen leitenden Halbkugel, während der diametral gegenüberliegende Kontakt zur Anlage an der anderen leitenden Halbkugel kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuergriffanordnung für druckmittelbetriebene Steuergeber zu schaffen, bei welcher bei Auslenkung des Steuergriffs und Betätigung eines oder mehrerer der Steuergeber ein zugehöriger Schalter geschlossen wird. Bei einer Mittelstellung des Steuergriffs sollen alle Schalter geöffnet sein. Die Schalter können dann eine Sicherheitsabschaltung in der Mittelstellung des Steuergriffs bewirken. Die Schalter können auch ein Richtungssignal liefern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) um den Steuergriff herum Paare von Kontaktfedern als Schalter vorgesehen sind,
b) der Glockenkörper auf seiner Innenfläche einen elektrisch leitenden in Isolierstoff eingebetteten Kontaktring trägt und
c) die Kontaktfedern jedes Paares nebeneinander an der Innenfläche des Glockenkörpers federnd anliegen, wobei
- die Kontaktfedern in einer Mittelstellung des Steuergriffs und des Glockenkörpers sämtlich an isolierenden Teilen der Innenfläche anliegen und
- bei einer Auslenkung des Steuergriffes eines oder mehrere der Paare von Kontaktfedern an dem Kontaktring zur Anlage kommen und miteinander elektrisch verbunden werden.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Steuergriffanordnung zur Verwendung mit einer druckmittelbetriebenen Steuergeberanordnung in der Mittelstellung des Steuergriffs.

Fig. 2 zeigt die Steuergriffanordnung von Fig. 1 bei ausgelenktem Steuergriff.

Fig. 3 ist eine Ansicht des Grundkörpers oben in Fig. 1.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführung in einer Darstellung ähnlich Fig. 1.

Fig. 5 zeigt die Steuergriffanordnung von Fig. 4 in ausgelenktem Zustand ähnlich Fig. 2.

Die Steuergriffanordnung enthält einen Grundkörper 10. Der Grundkörper 10 weist auf seiner dem Benutzer zugewandten Oberseite eine Ringnut 12 auf. Außerhalb der Ringnut 12 bildet der Grundkörper 10 einen Außenteil 14 von relativ großen axialen Abmessungen. Innerhalb der Ringnut 12 bildet der Grundkörper 10 einen Innenteil 16 von relativ kleinen axialen Abmessungen. Auf der dem Benutzer abgewandten Unterseite sind in dem Grundkörper 10 im wesentlichen zylindrische Ausnehmungen 18 vorgesehen. Die Ausnehmungen 18 sind jeweils um 90° gegeneinander winkelversetzt. Die Ausnehmungen 18 schneiden die Ringnut 12 an. In die Ausnehmungen ragen die Oberteile der hydraulischen Steuergeber 20. Die Steuergeber 20 weisen axial verschiebbare Stößel 22 mit pilzartigen Köpfen 24 auf. Die Stößel 22 ragen in die Ringnut 12 zwischen Außenteil 14 und Innenteil 16 in der in Fig. 1 dargestellten Mittelstellung ragen die Köpfe 24 über den Innenteil heraus. Die Köpfe 24 sind jedoch von dem Außenteil 14 umschlossen.

Der Innenteil 16 bildet einen zentralen Durchbruch. Die Innenwandung 26 des Durchbruchs bildet einen Abschnitt 28 von quadratischem Querschnitt und einen sich nach "oben" hin erweiternden, von Planflächen gebildeten, im wesentlichen pyramidenstumpfförmigen Abschnitt 30.

Es sind vier Paare von Kontaktfedern vorgesehen. Davon sind in Fig. 1 zwei Paare 32 und 34 in Seitenansicht und ein Paar 36 mit zwei Kontaktfedern 38 und 40 in Vorderansicht dargestellt. Jede Kontaktfeder, z. B. 38, 40, weist ein unteres Ende 42 bzw. 44 auf. Dieses untere Ende erstreckt sich axial längs des Abschnitts 28 der Innenwandung 26. Die beiden unteren Enden 42 und 44 jedes Paares verlaufen daher im wesentlichen parallel zueinander. An die Enden 42 und 44 schließen sich Mittelabschnitte 46 bzw. 48 an. Diese Mittelabschnitte 46 und 48 liegen, wie an den Paaren 32 und 34 in Fig. 1 erkennbar ist, auf einem Teil ihrer Länge in dem sich erweiternden Abschnitt der Innenwandung 26. Die Mittelabschnitte 46 und 48 bilden Winkel mit den Enden 42 bzw. 44 und laufen aufeinander zu. Das ist an den Kontaktfedern 38 und 40 in Fig. 1 erkennbar. Die Kontaktfedern 38 und 40 nähern sich bis auf einen geringen Abstand und enden dann in Kontakten 50 bzw. 52. Die Kontakte 50 und 52 bilden in Vorderansicht Winkel mit den Mittelteilen 46 bzw. 48 und sind im wesentlichen zueinander parallel. Die Kontakte 50 und 52 sind gegenüber den Mittelteilen 46 bzw. 48 auch in Seitenansicht abgewinkelt. Das ist in Fig. 1 an den in Seitenansicht dargestellten Paaren 32 und 34 von Kontaktfedern erkennbar. Die Enden 42 und 44 der Kontaktfedern sind nach außen und nach "unten" (in Fig. 1) zweimal rechtwinklig umgebogen und mit einer Leiterplatte 53 verbunden. In dem Abschnitt 28 der Innenwandung 26 sitzt ein Stützring 55. Die Kontaktfedern sind zwischen dem Abschnitt 28 der Innenwandung 26 und dem Stützring 55 gehalten. Durch die Halterung der Kontaktfedern innerhalb des Stützringes 55 werden die Verbindungen zwischen Kontaktfedern und Leiterplatte 53 entlastet. Die Kontaktfedern stützen sich an dem sich erweiternden Abschnitt 30 ab. Dadurch haben die Kontakte 50, 52 eine definierte Position.

Mit 54 ist ein Glockenkörper bezeichnet. Der Glockenkörper 54 weist einen scheibenförmigen Mittelteil 56 und einen konischen Glockenteil 58 auf. Der Mittelteil 56 weist eine zentrale Gewindebohrung 60 auf. Mit der Gewindebohrung 60 ist der Glockenkörper 54 auf einen (nicht dargestellten) Steuergriff aufschraubbar. Der Glockenkörper 54 besteht im wesentlichen aus Metall. Der Glockenteil weist auf seiner konischen Innenfläche eine Ringnut 62 auf. In diese Ringnut 62 ist ein Isolierstoffring 64 eingesetzt. In diesem Isolierstoffring 64 ist auf dessen Innenfläche wiederum eine Ringnut 66 gebildet. In diese Ringnut 66 ist ein elektrisch gut leitender Kontaktring 68 eingesetzt. Der Kontaktring 68 hat eine konkav sphärische Innenfläche 70. Die Innenfläche 70 ist um den Schwenkpunkt des Stellgriffes gekrümmt.

Der Glockenkörper 54 liegt am Rand des Glockenteils 58 mit seiner Stirnfläche 72 an den Köpfen 24 der Stößel 22 an.

Die Kontakte 50, 52 der Kontaktfedern 38 bzw. 40 (und der anderen Paare 32, 34 usw.) liegen in der in Fig. 1 dargestellten Mittelstellung des Glockenkörpers 54 (und des Steuergriffs) an der Innenfläche des Isolierstoffringes 64 an. In dieser Stellung sind somit die Kontakte 50 und 52 der Kontaktfedern 38 bzw. 40 voneinander elektrisch isoliert. Die Schalter sind geöffnet. Wenn der Steuergriff mit dem Glockenkörper 54 nach einer Richtung verschwenkt wird, dann wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist, einer der Stößel 22 über den Kopf 24 und die Stirnfläche 72 niedergedrückt. Gleichzeitig legen sich die Kontakte des zugehörigen Paares 32 an die konkav-sphärische Innenfläche 70 des Kontaktringes 68 an. Über diesen Kontaktring 68 werden die Kontakte des Paares 32 miteinander verbunden. Der zugehörige Schalter wird geschlossen. Entsprechend können auch zwei hydraulische Steuergeber über die Köpfe 24 der Stößel 22 gleichzeitig betätigt werden, wenn der Steuergriff in eine Zwischenrichtung zwischen der Papierebene von Fig. 1 und einer dazu senkrechten Ebene verschwenkt wird. In diesem Fall werden beide zugehörigen Schalter gleichzeitig geschlossen. Die gegenüberliegenden Schalter bleiben, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, geöffnet. Ebenso bleiben die Stößel 22 auf der gegenüberliegenden Seite in ihrer Ausgangsstellung.

Die beschriebene Anordnung kann auf einer Lagerung des Steuergriffs zentriert werden. Der Glockenkörper 54 wird, statt eines vorher vorhandenen Glockenkörpers auf einen Steuergriff aufgeschraubt. Auf diese Weise kann ein vorhandener hydraulischer oder pneumatischer Steuersignalgeber zur Erzeugung elektrischer Betätigungssignale nachgerüstet werden. Die elektrischen Betätigungssignale können dabei eine Stellrichtung signalisieren.

Die von den Kontaktfederpaaren 32, 34, 38 gebildeten Schalter liefern elektrische Signale, die in einem Rechner verarbeitet werden können. Fig. 4 und 5 zeigen eine Steuergriffanordnung, die zusätzlich auch noch analoge Signale nach Maßgabe der Auslenkung des Steuergriffs abgibt.

Die Steuergriffanordnung von Fig. 4 und 5 entspricht im wesentlichen der Steuergriffanordnung von Fig. 1 bis 3. Entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.

Bei der Steuergriffanordnung von Fig. 4 und 5 sind in dem Grundkörper 10 um die Stößel 22 herum Induktionsspulen 76 angeordnet. Die Induktionsspulen verändern ihre Induktivität bei Annäherung des Kopfes 24 des Stößels 22 und des aus Eisen bestehenden Glockenkörpers 54. Diese Induktivitätsänderungen werden in bekannten; und daher hier nicht im einzelnen beschriebenen Schaltungen in analoge Ausgangssignale umgesetzt, welche die Auslenkung des Steuergriffs wiedergeben. Auch diese Ausgangssignale können auf einen Rechner aufgeschaltet werden.

Claims

1. Steuergriffanordnung, insbesondere zur Verwendung mit einer druckmittelbetriebenen Steuergeberanordnung, enthaltend einen Glockenkörper (54), der an einem allseitig schwenkbaren Steuergriff anbringbar und zur Betätigung von Stößeln (22) von Steuergebern (20) ausgebildet ist, die um den Steuergriff herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) um den Steuergriff herum Paare von Kontaktfedern (32; 34; 36) als Schalter vorgesehen sind,
b) der Glockenkörper (54) auf seiner Innenfläche einen elektrisch leitenden in Isolierstoff eingebetteten Kontaktring (68) trägt und
c) die Kontaktfedern (38, 40) jedes Paares (32; 34; 36) nebeneinander an der Innenfläche des Glockenkörpers (54) federnd anliegen, wobei
- die Kontaktfedern (38, 40) in einer Mittelstellung des Steuergriffs und des Glockenkörpers (54) sämtlich an isolierenden Teilen der Innenfläche anliegen und
- bei einer Auslenkung des Steuergriffes eines oder mehrere der Paare (32; 34; 36) von Kontaktfedern an dem Kontaktring (68) zur Anlage kommen und miteinander elektrisch verbunden werden.

2. Steuergriffanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier um 90° winkelversetzte Paare (32; 34; 36 . . ) von Kontaktfedern vorgesehen sind.

3. Steuergriffanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glockenkörper (54) aus Metall besteht und einen in der Innenfläche des Glockenkörpers (54) eingelassenen Isolierstoffring (64) aufweist, in dem wiederum der Kontaktring (68) eingelassen ist.

4. Steuergriffanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Grundkörper (10) aus Isolierstoff vorgesehen ist, an welchem sich die Kontaktfedern abstützen.

5. Steuergriffanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) axiale Durchbrüche aufweist, durch welche die Stößel (22) der Steuergeber (20) hindurchragen.

6. Steuergriffanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) auf seiner dem Glockenkörper (54) zugewandten Oberseite eine Ringnut (12) aufweist und auf der steuergeberseitigen Unterseite Ausnehmungen (18) aufweist, welche die Ringnut (12) anschneiden, wobei die Oberteile der Steuergeber (20) in die Ausnehmungen (18) hineinragen und die Stößel (22) sich in die Ringnut (12) erstrecken.

7. Steuergriffanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) auf den beiden Seiten der Ringnut (12) einen Innenteil (16) von relativ geringen axialen Abmessungen und einen Außenteil (14) von relativ größeren axialen Abmessungen aufweist.

8. Steuergriffanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenteil (16) eine sich nach oben zu erweiternde Innenwandung (26) bildet, an welcher die Kontaktfedern (38, 40) abgestützt sind.

9. Steuergriffanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (38, 40) jedes Paares (32; 34; 36 . . ) auf der sich erweiternden Innenfläche (26) sich von ihren voneinander in Umfangsrichtung entfernten steuergeberseitigen Enden (42, 44) einander bis auf einen relativ geringen Abstand annähern und dann in zueinander im wesentlichen parallelen Kontakten (50, 52) enden.

10. Steuergriffanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Innenwandung (26) des Innenteils (16) einen unteren Abschnitt (28) von quadratischem Querschnitt und einen sich daran anschließenden, sich nach oben zu erweiternden, von Planflächen gebildeten Abschnitt (30) aufweist und
b) die Kontaktfedern (38, 40) jedes Paares (32; 34; 36 . . ) im Bereich des unteren Abschnitts (28) im wesentlichen zueinander parallele Enden (42, 44) bildet, die sich längs je einer Seitenfläche dieses Abschnitts (28) erstrecken.

11. Steuergriffanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Grundkörper (10) eine Leiterplatte (53) sitzt, mit der die Kontaktfedern verbunden sind.

12. Steuergriffanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des unteren Abschnitts (28) ein Stützring (55) mit quadratischer Außenkontur sitzt, wobei die Kontaktfedern zwischen dem unteren Abschnitt (28) der Innenwandung (26) und dem Stützring (55) gehalten sind.

13. Steuergriffanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß um die Stößel (22) herum Induktionsspulen (76) angeordnet sind, deren Induktivitäten jeweils durch die Annäherung des Kopfes (24) des Stößels (22) und des aus Eisen bestehenden Glockenkörpers (54) nach Maßgabe der Auslenkung des Glockenkörpers (54) veränderbar sind.

14. Steuergriffanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring (68) eine um den Schwenkpunkt des Steuergriffs gekrümmte, konkav sphärische Innenfläche (70) aufweist.