DE68901917T2 - Steuervorrichtung fuer eine erdbewegungsmaschine. - Google Patents

Description

• Es sind Tiefbaumaschinen, sogenannte "Bagger-Lader", bekannt, die zwei Arbeitseinrichtungen aufweisen, welche von einem einzigen Steuerposten hydraulisch gesteuert sind. Im allgemeinen sind die Arbeitseinrichtungen an beiden Längsenden des Fahrgestells der Maschine angeordnet, welches seinerseits mit Antriebs- und/oder Leiträdern versehen ist. Eine der Arbeitseinrichtungen, die die Bearbeitung des Bodens, insbesondere das Ausbaggern von Gräben, gestattet, bedingt die Ruhestellung der Maschine bei ihrem Einsatz. Im Gegensatz dazu erfordert die Einrichtung zum Aufladen das Lenken der Maschine durch die Bedienungsperson, weil die Materialien in einem Baggereimer gesammelt werden, bevor sie in ein Transportfahrzeug geleert werden.
• Die Steuerstation der Maschine ist also mit zwei Gruppen von Hebeln od. dgl. ausgestattet, die der jeweiligen Arbeitseinrichtung entsprechen, und die Bedienungsperson sitzt auf einem Drehsitz, welcher auf der Maschinenplattform montiert ist.
• In jeder seiner Endpositionen läßt der Drehsitz den Bediener leicht zu jeweils einer Steuergruppe und insbesondere zum Lenkrad der Maschine gelangen, wenn er die Ladeeinrichtung benützen muß. In letzterem Fall braucht die Ladeeinrichtung nur mit einer Hand gesteuert werden, und die andere wird zum Lenken der Maschine verwendet.
• Es sei auch in Erinnerung gerufen, daß bei dieser Art Maschine die verschiedenen, eine Arbeitseinrichtung bildenden Teile durch mindestens einen hydraulischen Stelltrieb unter Zwischenschaltung eines Steuerventils betätigt werden, welches seinerseits von einem dem Bediener zugänglichen Hebel positionsgesteuert wird, wenn dieser am Steuerposten sitzt.
• Weiters sind Tiefbaumaschinen, sogenannte "Löffelbagger", bekannt, die einen Oberbau aufweisen, welcher eine einzige Arbeitseinrichtung trägt und schwenkbar auf einem mit Verschiebeorgangen, wie Rädern oder Raupenketten, versehenen Fahrgestell gelagert ist. In diesem Fall ist der Steuerposten der Maschine am Schwenkaufbau befestigt, und dem Bediener stehen im allgemeinen Fernsteuerungen zur Verfügung, mit denen er die Arbeitsmaschine bzw. die Verlagerung der Maschine steuern kann.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt die Verbesserung der Einsatzbedingungen von Maschinen mit zwei Arbeitseinrichtungen, wie Bagger-Lader, und schlägt dazu eine perfektionierte Steuervorrichtung vor.
• Erfindungsgemäß sind die Fernsteuerungsschalter für die Steuerventile der Stelltriebe am schwenkbaren Teil des Sitzes des Bedieners montiert und vorzugsweise an den Enden der Armlehnen des Sitzes angeordnet. Weiters ist ein an sich bekanntes Übertragungssystem vorhanden, welches durch eine Mehrzahl von Steuerkanälen gebildet ist, die jeden Schalter mit den entsprechenden Steuerventilen für die Stelltriebe der Elemente mindestens einer Einrichtung verbinden. Diese Steuerkanäle sind in zwei jeweils einer Einrichtung entsprechende Gruppen unterteilt, und für jede Gruppe weist das Übertragungssystem einen "alles oder nichts"-Unterbrecher auf, dessen bewegliches Organ von der Position des schwenkbaren Teils des Sitzes abhängig ist.
• Es sei bereits jetzt erwähnt, daß das Übertragungssystem entweder vom elektrischen Typ oder vom hydraulischen oder pneumatischen Typ sein kann, weil die einzige Aufgabe desselben darin besteht, die Steuerung, d.h. das teilweise oder vollständige Öffnen der Steuerventile der Stelltriebe zu ermöglichen. Letztere werden, wie man weiß, mit einem unter hohem Druck stehenden Hydraulikfluid beaufschlagt, dessen Durchflußmenge durch das Öffnen der Steuerventile geregelt wird.
• Die Steuerkanäle des Übertragungssystems sind also entweder elektrische Kabel oder ein Steuerfluid fördernde Leitungen, und die Steuerventile wiederum sind entweder Elektroventile oder Ventile, deren Öffnung hydraulisch oder pneumatisch gesteuert wird.
• Unter diesen Bedingungen ist der im Übertragungssystem angeordnete "alles oder nichts"-Schalter gegebenenfalls ein multipolarer elektrischer Unterbrecher, dessen bewegliche Kontakte von der Position des schwenkbaren Teils des Bedienersitzes abhängig sind, oder andernfalls ein Verteiler, dessen beweglicher Schieber in Abhängigkeit von der Position des Bedienersitzes die die Betätigungseinrichtungen mit den Steuerventilen verbindenden Leitungen schließt oder ganz aufmacht.
• Die Erfindung wird verständlicher, und ihre Vorteile sowie verschiedene weitere Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform hervor, bei der das Übertragungssystem vom elektrischen Typ ist. Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf diese Übertragungsart eingeschränkt, und der Fachmann kann die Merkmale eines elektrischen Übertragungssystems leicht auf ein hydraulisches oder pneumatisches umlegen.
• Im folgenden wird auf die beiliegende Zeichnung bezug genommen, deren einzige Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für den speziellen Fall eines elektrischen Übertragungssystems ist.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichung sieht man zuerst, daß die Steuerstation einen Sitz 1 aufweist, der schwenkbar auf der Plattform einer Tiefbaumaschine mit zwei schematisch dargestellten und mit den allgemeinen Bezugszeichen A und B bezeiczneten Arbeitseinrichtungen gelagert ist. Der Sitz 1 ist zur Einrichtung A vom "Bagger"-Typ gerichtet und kann auf Wunsch durch Drehung um 180º gemäß dem Pfeil F um seine Drehachse 2 zur Einrichtung B vom "Lader"-Typ gerichtet werden. An den Enden der Armlehnen 3 und 4 des Sitzes 1 sind Fernsteuerungsschalter 5, 6 angeordnet. Sie gestatten unter später beschriebenen Bedingungen die Steuerung verschiedener Teile der Arbeitseinrichtungen A und B, d.h. der Hydraulikstelltriebe 7, 8, 9 und 10 der Einrichtung A und der Stelltriebe 11 und 12 der Einrichtung B. Jeder dieser Stelltriebe wird mit unter Druck stehendem Hydraulikmedium beaufschlagt, u.zw. die Einrichtung A über Steuerventile 13, 14, 15 und 16 bzw. die Einrichtung B über 17 und 18. Das gegegebenenfalls progressive Öffnen jedes dieser Ventile wird vom Bediener gesteuert, wenn dieser auf die Fernsteuerungsschalter 5 und 6 drückt.
• Dazu ist ein geeignetes Übertragungssystem zwischen jedem Schalter und den Steuerventilen vorgesehen, wobei das Übertragungssystem elektrisch und die Ventile 13 bis 18 Elektroventile sind.
• Elektrische Kanäle 19 und 20 verbinden die Elektroventile 13 und 14 der Einrichtung A mit dem Schalter 5, während Kanäle 21 und 22 die Elektroventile 15 und 16 der Einrichtung A mit dem Schalter 6 verbinden. An letzteren sind auch die Elektroventile 17 und 18 der Einrichtung B über die elektrischen Kanäle 23 und 24 geschaltet.
• So gibt es eine Gruppe von Steuerkanälen 19 bis 22, die zur Einrichtung A gehören, und eine zweite Gruppe von Steuerkanälen 23 und 24, die zur Einrichtung B gehören. Bei jeder dieser Gruppen ist ein "alles oder nichts"-Unterbrecher oder -Schalter vom multipolaren Typ vorgesehen, wobei der zur Einrichtung A gehörende Schalter mit dem allgemeinen Bezugszeichen 25 und der zur Einrichtung B gehörende Schalter mit dem allgemeinen Bezugszeichen 26 bezeichnet ist. Die Gesamtheit der beweglichen Elemente zur elektrischen Umschaltung oder beweglichen Kontakte 25a des Schalters 25 ist an einer Stange 27 od. dgl. angebracht, und das gleiche gilt für die beweglichen Kontakte 26a des Schalters 26, die mit einer Steuerstange 28 verbunden sind. Die beiden mobilen Organe 27 und 28 sind abhängig von der Position des Schwenkteils des Sitzes 1. Genauer, und wie in der Zeichnung dargestellt, gewährleisten die beweglichen Kontakte 25a die leitungsmäßige Verbindung der Kanäle 19 bis 22, wenn sich der Sitz 1 in seiner dem Einsatz der Einrichtung A entsprechenden Endstellung befindet. Unter denselben Bedingungen werden die beweglichen Kontakte 26a geöffnet, die im Prinzip jegliche Steuerung der Ventile 17 und 18 der Einrichtung B unterbinden.
• Wenn hingegen der Sitz 1 gemäß dem Pfeil F verschwenkt wird, um in die zweite Endposition entsprechend der Verwendung der Einrichtung B zu kommen, werden die beweglichen Kontakte 25a und 26a in die in der Zeichnung strichlierte Position gebracht, u.zw. mit Hilfe ihrer beweglichen Betätigungsorgane 27 und 28, deren Bewegung durch die Steuerleitung 29 in Abhängigkeit von der Position des Sitzes 1 gesteuert wird. In dieser zweiten Position der beweglichen Kontakte 25a und 26a kann die Einrichtung A nicht mehr verwendet werden.
• Diesbezüglich sei bemerkt, daß die beiden Fernsteuerungsschalter 5 und 6 in der in der Zeichnung dargestellten Position des Sitzes vom Bediener zur Steuerung der verschiedenen Elemente der Einrichtung A benützt werden. In der Position des Sitzes, die der Verwendung der Einrichtung B entspricht, steht jedoch nur der Schalter 6 mit den Elektroventilen 17 und 18 der Einrichtung in Verbindung, wohingegen der Schalter 5 vollkommen neutral ist. Daher ist die linke Hand des Bedieners für andere Steuerungen der Maschine, insbesondere zum Lenken derselben, verfügbar. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Einrichtung B, wie ausgeführt, vom "Lader"-Typ ist.
• Es wurde bereits erwähnt, daß die Steuerkanäle 21 und 22 der Einrichtung A und die Steuerkanäle 23 und 24 der Einrichtung B an denselben Schalter 6 angeschlossen sind. Für eine vereinfachte Benützung der Maschine ist es vorteilhaft, wenn je nach Möglichkeit die Kanäle der beiden an denselben Schalter angeschlossenen Einrichtungen zu analogen oder identischen Elementen bei jeder Einrichtung gehören. Beispielsweise sei bemerkt, daß die beiden Kanäle 22 und 24, die die Steuerung der Elektroventile 16 und 17 gestatten, an den Fernsteuerungsschalter 6 angeschlossen sind; sie gehören nämlich bei jeder Einrichtung zum selben Element, im vorliegenden Fall zum Baggereimer.
• Weiters kann vorgesehen sein, daß zumindest eine der Einrichtungen A und B verwendbar ist, auch wenn sich der Sitz 1 nicht in einer seiner Endpositionen befindet. Nimmt man auf die Zeichnung bezug, so heißt dies, daß beispielsweise die Einrichtung A verwendet werden kann nicht nur, wenn die Position des Sitzes 1 der in der Zeichnung dargestellten Endposition entspricht, sondern auch, wenn er sich in einer Zwischenposition zwischen dieser Endposition und der anderen, dem Einsatz der Einrichtung B entsprechenden Endposition befindet. Im dargestellten Beispiel liegen diese beiden Endpositionen in einem Winkelabstand von 180º entfernt, doch ist dieser Wert keinesfalls obligatorisch.
• In der Praxis gestatten die in der Steuerleitung 29 enthaltenen mechanischen Organe die Vorbestimmung einer Position des Sitzes 1 für zumindest eine Einrichtung, jenseits derer diese Einrichtung verwendet werden kann. Es ist nämlich vorteilhaft, zumindest was die Einrichtung A betrifft, wenn diese vorbestimmte Position sehr nahe der den normalen Verwendungsbedingungen der Einrichtung B entsprechenden Endposition liegt. Mit anderen Worten, der Sitz 1 kann um mindestens 150º aus seiner in der Zeichnung dargestellten Position verschwenkt werden, bevor die Steuerleitung 29 den Übergang der beweglichen Kontakte 25a und 26a aus ihrer mit durchgehenden Linien eingezeichneten Position in ihre strichliert eingezeichnete Position steuert.
• In bestimmen Fällen kann dies genauso sein, wenn der Sitz 1 seine der Verwendung der Einrichtung B entsprechende Position verläßt, um in die in der Zeichnung dargestellte zu gelangen.
• Schließlich sei gesagt, daß es sogar dann, wenn sich der Sitz 1 in einer seiner Endpositionen, z.B. der in der Zeichnung dargestellten und dem normalen Gebrauch der Einrichtung A entsprechenden Position, befindet, nützlich sein kann, ausnahmslos die Verwendung der Einrichtung B zu gestatten.
• Zu diesem Zweck ist eine Hilfssteuerung 30 vorgesehen, die vorzugsweise an einer Armlehne des Sitzes 1 angeordnet ist und unter Zwischenschaltung einer in 31 schematisch angedeuteteten Übertragungseinrichtung die Aufhebung der Öffnungswirkung der Steuerkanäle 23 und 24 zuläßt. Von letzteren zweigt jeweils eine Nebenleitung 32 bzw. 33 ab, die beiderseits des Schalters 26 angeschlossen sind. An den Nebenleitungen 32 und 33 ist ein Hilfsschalter 34 angeordnet, dessen bewegliche Kontakte 34a normalerweise in der geöffneten Position stehen, die in der Zeichnung mit vollen Linien dargestellt ist. Betätigt man die Hilfssteuerung 30, nehmen die beweglichen Kontakte 34a die strichliert eingezeichnete Stellung ein, und es ist dann möglich, die Einrichtung B über die Fernsteuerung 6 zu benützen, auch wenn sich die beweglichen Kontakte 26a in der mit durchgehenden Linien dargestellten, offenen Stellung befinden.
• Es ist natürlich möglich, während dieser ausschließlichen Verwendung der Einrichtung B die gleichzeitige Steuerung der Elemente der Einrichtung A mit dem Fernsteuerungsschalter 6 zu umgehen. Zu diesem Zweck ist an den Kanälen 21 und 22 ein Nebenschalter 35 vorgesehen, dessen bewegliche Kontakte 35a, normalerweise in der geschlossenen Stellung, in ihre strichliert eingezeichnete, offene Stellung gebracht werden, wenn der Bediener die Hilfssteuerung 30 betätigt. Eine Hilfsübertragungseinrichtung 36 ist zwischen der Steuerung 30 und dem Nebenschalter 35 vorgesehen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Steuerung einer Tiefbaumaschine mit zwei Arbeitseinrichtungen (A, B), die jeweils an einem Längsund/oder Querende eines mit Antriebs- und/oder Leiträdern versehenen Fahrgestells angeordnet sind, wobei jedes der eine Arbeitseinrichtung bildenden Elemente durch mindestens einen hydraulischen Stelltrieb (7 bis 12) über ein Steuerventil (13 bis 18) betätigt ist, und wobei die Steuerstation der Maschine einen Sitz (1) für die Bedienungsperson aufweist, welcher auf der Plattform der Maschine zwischen zwei Endpositionen schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuerungsschalter (5, 6) für die Steuerventile der Stelltriebe am schwenkbaren Teil des Sitzes montiert und vorzugsweise an den Enden der Armlehnen des Sitzes angeordnet sind, wobei ein an sich bekanntes Übertragungssystem vorhanden ist, welches durch eine Mehrzahl von Steuerkanälen (19 bis 24) gebildet ist, die jeden Schalter mit den entsprechenden Steuerventilen für die Stelltriebe der Elemente mindestens einer Einrichtung verbinden, wobei die Steuerkanäle in zwei jeweils einer Einrichtung (A und B) entsprechende Gruppen (19 bis 22 und 23-24) unterteilt sind, welches Übertragungssystem weiters pro Gruppe von Steuerkanälen einen "alles oder nichts"-Unterbrecher (25, 26) aufweist, dessen bewegliches Organ von der Position des schwenkbaren Teils des Sitzes abhängig ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungssystem des elektrischen Typs ist und die Steuerventile (13 bis 18) Elektroventile sind, wobei das Übertragungssystem multipolare Unterbrecher mit einer Mehrzahl von beweglichen Elementen zur elektrischen Umschaltung (25a, 26a) aufweist, die von der Position des schwenkbaren Teils des Sitzes (1) abhängig sind.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanäle (21 bis 24) für die Elektroventile (16-17), die mindestens einer Gruppe von zwei identischen Elementen, z.B. den Baggereimern, je einer Arbeitseinrichtung entsprechen, mit ein- und demselben Fernsteuerungsschalter (6) elektrisch verbunden sind.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der elektrischen Steuerkanäle (19 bis 24) derart ausgebildet ist, daß sich einer (5) der Fernsteuerungsschalter in einer der Endpositionen des Schwenksitzes in Nullstellung befindet.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Steuerkanäle einer Gruppe (19 bis 22) mit den Elektroventilen (13 bis 16) der Elemente einer Arbeitseinrichtung (A) elektrisch verbunden sind, während sich der schwenkbare Teil des Sitzes (1) in irgendeiner Position zwischen seiner Endposition entsprechend den normalen Steuerbedingungen der Einrichtung (A) und einer vorbestimmten, von seiner anderen Endposition unterschiedlichen Position befindet.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endpositionen des Schwenksitzes (1) in einem Winkel von 180º entfernt sind und daß besagte "vorbestimmte" Position sehr nahe bei einer der Endpositionen liegt.

7. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in zumindest einer der Positionen des Sitzes, die der normalen Steuerung einer Arbeitseinrichtung (A) entspricht, eine Hilfssteuerung (30) selektiv die Verbindung zwischen den Ventilen (17-18) der Elemente der anderen Einrichtung (B) und mindestens einem (6) der Fernsteuerungsschalter herstellt.