DE7216698U

DE7216698U - Control lever assembly

Info

Publication number: DE7216698U
Application number: DE7216698U
Authority: DE
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1971-05-14
Publication date: 1973-10-11

Description

SteuerhebelanordnungControl lever assembly

Die Erfindung betrifft eine Steuerhebelanordnung mit einer den Steuerhebel tragenden in der Mittelstellung zentrierten Taumelplatte, welche in einem Rahmen mit zwei senkrecht zueinander gerichteten Zapfen gelagert ist, die als Signalgeber entsprechend der Verschwenkung des Hebels auslenkungsproportionale Ausgangssignale liefern.The invention relates to a control lever assembly with a swash plate which carries the control lever and is centered in the middle position, which is in a frame with two perpendicularly directed pins is mounted, which act as a signal transmitter according to the pivoting of the lever deliver output signals proportional to the displacement.

Solche Steuerhebel verwendet man beispielsweise zur elektro-hydraulischen Steuerung von Lastkränen und Baggern. Hierbei tragen zwei Lagerzapfen, die die beidon Drehachsen einer universalgelenkartig aufgehängten Taumelplatte bilden, je ein Potentiometer, welches durch die Drehung des Lagerzapfens verstellt wird, wenn die Taumelplatte die Mittelstellung verläßt, um über elektro-hydraulische Umformer und richtungswählende Ventile Hydromotore so zu steuern, daß die Arbeitsgeschwindigkeit dem Verschwenkungswinkel des SteuerhebelsSuch control levers are used, for example, for the electro-hydraulic control of loading cranes and Dredging. Here, two bearing journals support the two axes of rotation, which are suspended like a universal joint Form swash plate, each with a potentiometer, which is adjusted by turning the bearing pin, if the swash plate leaves the middle position to use electro-hydraulic converters and direction-changing Valves of hydraulic motors to control the working speed the swivel angle of the control lever

KONTEN: DRESDNER BANW¹,ACCOUNTS: DRESDNER BANW ¹ , HECK HAMBURG 198523HECK HAMBURG 198523

proportional wird. Mit solchen universalgelenkartig aufgehängten Steuerhebeln mit zwei Drehachsen lassen sich zwei verschiedene hydraulische Bewegungen getrennt τι-ηή .Rijf?b •Tipif'hpisitip Rf.Ff.jpf-rn. Wf»nr· sinh bsi rtjI rIh-becomes proportional. With such universal joint-like suspended control levers with two axes of rotation, two different hydraulic movements can be carried out separately τι-ηή .Rijf? B • Tipif'hpisitip Rf.Ff.jpf-rn. Wf »nr · sinh bsi rtjI rIh-

weise der Steuerhebel ausschließlich senkrecht zu einer der Lagerachsen bewegt, wird nur eine Bewegung gesteuert, während bei einer Bewegung des Steuerhebels in allen anderen Richtungen beide Arbeitsbewegungen gleichzeitig erfolgen.wise the control lever moves exclusively perpendicular to one of the bearing axes, only one movement is made controlled, while with a movement of the control lever in all other directions both working movements take place at the same time.

Wenn beispielsweise bei einem Lastkran eine oder mehrere Steuerhebelanordnungen der vorgenannten Art fest auf einem Steuertisch untergebracht sind, muß, wenn rJo-r KVcm τ-oiatiT cum S-hisiieTti HrVh -p-o-raoTTWAnifh - Λi «*If, for example, one or more control lever arrangements of the aforementioned type are permanently housed on a control table in a crane, if rJo-r KVcm τ-oiatiT cum S-hisiieTti HrVh -po-raoTTWA nif h - Λ i «*

Bedienungsperson manchmal mehr oder weniger stark den Kopf verdrehen und den Körper von den Steuerhebeln entfernen, um den Lastweg mit den Augen zu verfolgen. Hier muß die Bedienungsperson sich dann auf ihr Bewegungsgefühl verlassen, daß sie während der Steuerung in der gewünschten Lastbewegungsrichtung, beispielsweise bei einer Schwenkbewegung senkrecht zu einer der Drehachsen, mit der Hand am Hebel erfährt. Ein sicheres Gefühl dafür, wo die zwei senkrecht aufeinander stehenden Hauptsteuerrichtungen genau liegen, kann man nur nach langer übung gewinnen; auch entstehtThe operator sometimes turns his head to a greater or lesser extent and the body from the control levers remove to follow the load path with your eyes. Here the operator has to focus on his sense of movement leave that they are moving in the desired direction of load movement, for example with a swivel movement perpendicular to one of the axes of rotation, with the hand on the lever. A sure feeling of where the two are perpendicular to each other standing main steering directions are exactly, one can only win after long practice; also arises

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diese Erfahrung nicht bei allen Bedienungspersonen in gleichem Maße* Saher können unerfahrene Bedienungspersonen große Schwierigkeiten beim Steuern des Kranes haben. Um der Bedienungsperson die senkrecht zur Drehachse verlaufenden Hauptsteuerrichtungen fühlbar zu machen, hat man die Hebel schon mit Kulissen umgeben, die sich entlang der !Drehachsen erstrecken, so daß die Hebel mechanisch geführt sind. Hierbei kann der Hebel jedoch nur in einer der Hauptsteuerrichtungen zur gleichen Zeit geführt werden. Auch ist es nicht möglich, den Hebel entsprechend eines kombinierten Steuermanö-vers des Krane**, welches eine Verschwenkung dee Hebels um beide Drehachsen erfordert, in irgendwelche Zwischenrichtungen zu bewegen. Kombinierte Manöver müssen daher in zwei aufeinanderfolgenden Phasen durchgeführt werden. Ein anderer Nachteil dieser Kuliseenführung liegt darin, daß die Führungen und Hebel sehr stark verschlissen werden, was der Genauigkeit der Steuerrichtung in höchstem Maße abträglich ist.This experience does not apply to all operators to the same extent * As a result, inexperienced operators can have great difficulty controlling the crane to have. So that the operator can feel the main control directions running perpendicular to the axis of rotation make, you have already surrounded the levers with scenes that extend along the axes of rotation, so that the Lever are mechanically guided. Here, however, the lever can only be used in one of the main control directions at the same time. It is also not possible to use the lever in a combined control maneuver of the crane **, which requires a pivoting of the lever around both axes of rotation, into any To move intermediate directions. Combined maneuvers must therefore be carried out in two successive phases will. Another disadvantage of this Kuliseenführung is that the guides and levers very are heavily worn, which is extremely detrimental to the accuracy of the control direction.

Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, die vorerwähnten Nachteile zu beseitigen, indem eine Steuerhebelanordnung vorgeschlagen wird, die in einer Ebene durch beide Gelenkachsen zwei senkrecht aufeinanderThe object of the invention is therefore to eliminate the aforementioned disadvantages by providing a control lever arrangement it is proposed that in a plane through both joint axes two perpendicular to each other

stehende definierte Hauptßteuerrichfcungen hat, welche durch ein Minimum an Steuerhebelkraft erspürbar und mit normalen Sinnen gut unterscheidbar sind. Diese Richtungen können aieher auch von einer unerfahrenen Bedienungspersonal erfühlt werden, die sich von der Steuervorrichtung abgewandt hat. Die Steuerhebelanordnung enthält keine verschleißbaren oder die Bewegungsfreiheit der Steuerung in irgendeiner Form beschränkende Führungen. Daher kann der Hebel auch so gesteuert werden, daß eine Kranbewegung entsteht, die sich aus zwei Arbeit sbewegungen zusammensetzt.has defined main tax regimes which can be felt by a minimum of control lever force and easily distinguishable with the normal senses. These Directions can also be sensed by an inexperienced operator using the control device has turned away. The control lever assembly does not contain any wearable or freedom of movement the control in any form restrictive guides. Therefore, the lever can also be controlled in such a way that that a crane movement arises, which is composed of two work movements.

] Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch] The aforementioned object is achieved according to the invention

gelöst, daß die Taumelplatte ir Ί&τ Zentrierstellung von vier Federn gleicL^r Federkennlinie gehalten wird, die an der vom Steuerhebel abgelegenen Seite senlrrecht zur Flattenebene angreifen und über einen konzentrisch zum Steuerhebel verlaufenden Kreis verteilt sind, wobei die F_edern paarweise diametral gegenüberliegend entlang der Lageracheen angeordnet sind, um am Steuerhebel zwei Hauptsteuerebenen zu definieren, die den in Mittelstellung stehenden Steuerhebel und je eine der Lagerachsen enthalten, so daß der Steuerhebel in diesen ausgewählten Hauptsteuerebenen mit einer geringeren Hebelkraft bewegt werden kann als in allen anderen Richtungen.achieved in that the swash plate ir Ί & τ centering position by four springs gleicL ^ r spring characteristic is maintained, the senlrrecht at the end remote from the control lever side attack to Flatten plane and are distributed over a running concentrically with the control lever circuit, the F _e countries in pairs diametrically opposite along the Storage axes are arranged to define two main control levels on the control lever, which contain the control lever in the middle position and one of the bearing axes, so that the control lever can be moved in these selected main control levels with a lower leverage than in all other directions.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich, aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.Further details and features of the invention result from the following detailed description and the accompanying drawings, in which a preferred Embodiment of the invention is illustrated by way of example.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Steuerhebels, der von einer universalgelenkartig aufgehängten Taumelplatte getragen wird,Pig. 1 is a perspective view of a control lever according to the invention, which is of a swashplate suspended like a universal joint is carried,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Steuerhebel der Fig. 1 gemäß der Schnittlinie H-II,FIG. 2 shows a section through the control lever of FIG. 1 along the section line H-II,

Fig. 3 den erfindungsgemäßen Steuerhebel in zwei und 43 shows the control lever according to the invention in two and four

verschieden gerichteten Stellungen mit Angabe der an der Taumelplatte als Drehmoment angreifenden unterschiedlichen Rückstellkräfte, die die Mittelstellung wieder herstellen unddifferently directed positions with indication of the torque on the swashplate attacking different restoring forces that restore the center position and

T?ig. 5 ein Diagramm der am Steuerhebel aufzubringenden Kräfte als Funktion des Hebelverschwenungswinkels. Active. Figure 5 is a diagram of the ones to be applied to the control lever Forces as a function of the lever pivot angle.

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Die in den Zeichnungen dargestellte Steuerhebelanordnung 1 enthält einen Steuerhebel 2, welcher an seinem unteren Ende mit einer flachen quadratischen Taumelplatte 3 verbunden ist und sich senkrecht zur Plattenebene erstreckt. Die Platte 3 ist schwenkbar in einem quadratischen Ringkörper 4 aufgehängt, der die Platte 3 umgint und mit ihr entsprechend einer sich parallel zur Plattenebene erstreckenden Drehachse über zwei Lagerzapfen 5, 6 verbunden ist. Der quadratische Ringkörper 4 ist seinerseits mit zwei Lagerzapfen 9 und schwenkbar in einem U-förmigen Rahmen 8 gelagert. Die Zapfen 9, 10 sind an den Rändern des Ringkörpers 4 befestigt und definieren eine Drehachse 11, die in der gleichen Ebene liegt wie die Drehachse 7, aber senkrecht zu dieser ausgerichtet ist. Auf diese Weise ist die Taumelplatte 3 kardanisch im Rahmen 8 gelagert. Die Rahmenschenkel 12, 13 sind nach unten gerichtet und umgeben sowohl die Platte 3 als auch den Ringkörper 4* Der Mittelteil oder Steg 14 des Rahmens 8 weist eine Öffnung 15 auf, durch die der Steuerhebel hindurchführt. Die Öffnung 15 ist so groß gewählt, daß er eine freie Bewegung des Steuerhebels in allen Arbeitsbewegungen ermöglicht. Zwischen dem Steuerhebel 2 und dem Rahmen befindet sich ein glockenförmiger Abdichtungsbalg 16 aus elastischem Material. Der Lagerzapfen IQ desThe illustrated in the drawings control lever assembly 1 includes a control lever 2, which at its lower The end is connected to a flat square wobble plate 3 and is perpendicular to the plane of the plate extends. The plate 3 is pivotably suspended in a square ring body 4 that supports the plate 3 umgint and with it corresponding to an axis of rotation extending parallel to the plane of the plate via two bearing journals 5, 6 is connected. The square ring body 4 is in turn with two bearing pins 9 and mounted pivotably in a U-shaped frame 8. The pins 9, 10 are fastened to the edges of the ring body 4 and define an axis of rotation 11 which lies in the same plane as the axis of rotation 7, but perpendicular is aligned to this. In this way, the swash plate 3 is mounted in a cardanic manner in the frame 8. the Frame legs 12, 13 are directed downwards and surround both the plate 3 and the ring body 4 * The middle part or web 14 of the frame 8 has an opening 15 through which the control lever passes. The opening 15 is chosen so large that it allows free movement of the control lever in all working movements enables. A bell-shaped sealing bellows 16 is located between the control lever 2 and the frame made of elastic material. The journal IQ of the

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Ringkörpers 4 ist über den Rahmenschenkel 12 hinausgeführt und trägt dort auf einem abgedrehten Zapfen 17 den beweglichen Teil 18 eines sektorförmigen Potentiometers 19» während der feste Teil 20 des Potentiometers 19 am Rahmenschenkel 12 befestigt ist. Das Potentiometer ist über Leitungen 21, 22 mit einem nicht dargestellten elektro-hydraulischen Umformer verbunden. Der Lagerzapfen 6 der Taumelplatte 3 trägt zusammen mit dem Ringkörper 4 ein identisches Potentiometer, das mit einem anderen, nicht dargestellten elektrohydraulischen Umformer verbunden ist. Die Potentiometer führen den Umformern einen Strom zu, der der Verschwenkung der Lagerzapfen proportional ist.The ring body 4 extends beyond the frame leg 12 and bears there on a turned pin 17 the movable part 18 of a sector-shaped potentiometer 19 »while the fixed part 20 of the potentiometer 19 is attached to the frame leg 12. The potentiometer is via lines 21, 22 with a not shown electro-hydraulic converter connected. The bearing pin 6 of the swash plate 3 carries together with the ring body 4 an identical potentiometer, which with another, not shown electrohydraulic Converter is connected. The potentiometers supply the converters with a current that causes the swiveling the journal is proportional.

An den Unterseiten der Rahmenschenkel 12, 13 ist parallel zum Stefteil 14 eine ebene untere Abdeckplatte 23 befestigt, welche ein nach unten ragendes Gehäuse 24 für Federn trägt. Dieses Gehäuse enthält vier Bohrungen 25» die sich parallel zueinander durch das Gehäuse erstrecken und senkrecht zum Steg 14 verlaufen. Die Bohrungen 25 befinden sich auf einem Kreis 26, der konzentrisch zum Hebel 2 verläuft, wenn sich diener in der Mittelstellung befindet, d. h. senkrecht zum Rahmensteg erstreckt. Die Bohrungen 25 auf diesem Kreis 26 sind paarweise diametral gegenüberliegend angeordnet.On the underside of the frame legs 12, 13 is parallel A flat lower cover plate 23 is attached to the vertical part 14, which carries a downwardly extending housing 24 for springs. This housing contains four holes 25 »which extend parallel to one another through the housing and run perpendicular to the web 14. the Bores 25 are located on a circle 26 which is concentric to the lever 2 when servants are in is in the middle position, d. H. extends perpendicular to the frame web. The holes 25 on this circle 26 are arranged in pairs diametrically opposite one another.

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Ihre Bohrungsachsen liegen auf Ebenen 27, 28, die durch den zentrierten Steuerhebel 2 und die Gelenkachsen 7 und 11 hindurchführen. In jede:. Bohrung befindet sich ein BetätigungsbolzeJ. 29, der durch eine Öffnung 30 der unteren Abdeckplatte 23 nach oben ragt und am oberen freien Ande abgerundet ist. Die Unterseite der Taumelplatte 3 ist mit vier relativ t-.efen schalenförmigen Ausnehmungen 31 versehen, die sich in der zentrierten Mittellage des Steuerhebels 2 genau oberhalb der Bohrungen 25 befinden, und dort als Läger für die oberen abgerundeten Enden der vier Betätigungsbolzen 29 dienen. Die Betätigungsbolzen 29 sind au unteren Ende als Schraubh-olzen ausgebildet und tragen zwei Muttern, nämlich eine Anschlagmutter 33 mit einem Flanschteil 32 und einer radial gerichteten Bohrung 32a und eine Kontermutter 34, welche gegen die Mutter 33 angezogen ist. Zwischen der Anschlagmutter 33 und dem Boden 35 des Gehäuses 24 befinden sich vier Druckfedern 36 mit gleichen Feder-Kennlinien, die mit gleicher Vorspannung in den Bohrungen 25 liegen. Mit Hilfe der Öffnungen 37 im Boden 35 des Federgehäuses 24 und Bohrungen 38 in der oberen Gehäuseseitenwand lassen sich die Muttern 33 und 34 relativ zu den Betätigungsbolzen 29 so verdrehen, daß die Bolzen 29 von den Druckfedern 36 gegen die Ausnehmungen 31 der Taumelplatte 3 mit einerTheir bore axes lie on planes 27, 28, which are defined by the centered control lever 2 and the joint axes 7 and 11 pass through. In each:. Hole is located an actuating bolt J. 29, through an opening 30 of the lower cover plate 23 protrudes upwards and is rounded at the upper free Ande. The underside of the swashplate 3 is cupped with four relatively t-.efen Recesses 31 provided, which are in the centered central position of the control lever 2 exactly above the holes 25 are located, and serve there as a bearing for the upper rounded ends of the four actuating bolts 29. The actuating bolts 29 are designed as screw bolts at the lower end and carry two nuts, namely a stop nut 33 with a flange part 32 and a radially directed bore 32a and a lock nut 34 which is tightened against the nut 33. Between the stop nut 33 and the bottom 35 of the Housing 24 there are four compression springs 36 with the same spring characteristics, which with the same bias in the holes 25 lie. With the help of the openings 37 in the bottom 35 of the spring housing 24 and holes 38 in the upper housing side wall, the nuts 33 and 34 can be rotated relative to the actuating bolts 29 so that that the bolts 29 of the compression springs 36 against the recesses 31 of the swash plate 3 with a

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Federkraft P^ gedrückt werden, die bei allen Betätigungsbolzen gleich groß ist. Spring force P ^ are pressed, which is the same for all actuating bolts.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung arbeitet wie folgt. Die Taumelplatte 3 wird von den Druckfedern 36 in der zentrierten Mittelstellung gehalten, wie es die Fig.i und 2 zeigen. In diesem Falle steht der Steuerhebel 2 senkrecht zum Stegteil 14 des Rahmens. Wird der Hebel 2 bewegt und aus seiner Mittelstellung verschwenkt, drückt die Taumelplatte 3 eine oder zwei der Betätigungsbolzen 29 nach unten, so daß die an diesen Bolzen angreifenden Druckfedern 36 beaufschlagt werden. An der Taumelplatte 3 greift nun ein von den Federkräften P^₁ erzeugtes Drehmoment an, das die Taumelplatte 3 in die Mittelstellung zurückführt. Dieses Drehmoment muß bei der Betätigung des Hebels 2 durch eine Hebelkraft J?_M in Verbindung mit einem Momentenarm, der von der Hebellänge gebildet wird, überwunden werden. Wenn der Hebel in einer Steuerrichtung bewegt wird, die mit den Ebenen 27» 28 durch die Drehachsen übereinstimmt, wie es die Fig. 3 zeigt, greift an der Taumelpaltte 3 nur ssine der Rückstellfederkräfte an. In allen anderen Steuerrichtungen, beispielsweise der in Fig. 4 dargestellten Richtung, greifen zwei Rückstellfederkräfte an der Taumelplatte an. Die am Hebel fühlbare Kraft P_M, die erforderlich ist,The control device according to the invention operates as follows. The swash plate 3 is held in the centered central position by the compression springs 36, as FIGS. 1 and 2 show. In this case, the control lever 2 is perpendicular to the web part 14 of the frame. If the lever 2 is moved and pivoted out of its central position, the wobble plate 3 presses one or two of the actuating bolts 29 downward so that the compression springs 36 acting on these bolts are acted upon. _{A torque generated by the spring forces P ^ 1} now acts on the swash plate 3 and returns the swash plate 3 to the central position. This torque must be applied when lever 2 is actuated by a lever force J? _M in connection with a moment arm, which is formed by the lever length, can be overcome. When the lever is moved in a control direction which coincides with the planes 27 »28 through the axes of rotation, as shown in FIG. 3, only ssine of the return spring forces act on the wobble gap 3. In all other control directions, for example the direction shown in FIG. 4, two return spring forces act on the swash plate. _{The force P M} that can be felt on the lever, which is required

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um das Rückstellmoment zu überwinden, ändert sich somit in den verscniedenen Steuerrichtunnen. wie es die Fig. 5 zeigt. In den Richtungen durch die Ebenen 27, 28 ist die Hebelkraft am geringsten. Wenn man diese geringste Hebelkraft gleich 1 setzt, wird die Hebelkraft in einer Bewegungsrichtung, die unter 45 ° zu diesen genannten Ebenen verläuft, am größten und erhält dann eine Größe von 2 oder 1,414. Dieser Unterschied gibt der Bedienungsperson die Möglichkeit, die zwei durch die Ebenen 27 und 28 festgelegten zwei Hauptsteuerrichtülig6xl äü 62rfuhl6H. Döj? Ηβυθΐ läßt sich in diesen Steller— richtungen mit geringster Kraft bewegen, so daß eine okuläre Unterstützung zur Feststellung der Richtung nicht benötigt wird. Die Bedienungsperson kann somit allein durch das Gefühl die Steuerrichtung des Hebels erfassen und ist dadurch in der Lage, mit ihrem Körper und ihrem Blick der Lasthebelbewegung zu folgen, so daß sie jederzeit genauestens informiert ist, was im Lastbereich geschieht,in order to overcome the restoring torque, changes in the various control directions. like it the Fig. 5 shows. The leverage force is lowest in the directions through the planes 27, 28. If you have this slightest If leverage equals 1, the leverage is applied in a direction of movement that is less than 45 ° to this is the largest and then has a size of 2 or 1.414. That difference exists the operator has the option of using the two main control directives defined by levels 27 and 28 äü 62rfuhl6H. Döj? Ηβυθΐ can be used in this digit— Move directions with the least amount of force, so that ocular support to determine the direction is not is needed. The operator can thus grasp the control direction of the lever just by feeling and is thereby able to follow the movement of the load lever with her body and her gaze, so that she is always precisely informed of what is happening in the load range,

Obwohl vorstehend an Hand der Zeichnungen nur eine Ausführungsform der Erfindung erläutert wurde, ist es offensichtlich, daß die !Erfindung nicht hierauf beschränkt i3t, sondern auch noch Abänderungen und Modifikationen umfaßt, die für den Fachmann naheliegend und vom nachfolgenden Anspruch mit umfaßt werden sollen.Although only one embodiment above with reference to the drawings Having explained the invention, it is obvious that the invention is not limited thereto i3t, but also includes changes and modifications that are obvious to the person skilled in the art and from the following Claim to be included.

Claims

claim

Control lever arrangement with a swash plate which bears the control lever and is centered in the middle position, which is mounted in a frame with two pins directed perpendicular to one another, which as signal transmitters deliver output signals proportional to the pivoting of the lever, characterized in that the swivel plate (3) is held in the centering position by four springs (36) with the same spring characteristic, which act on the side read by the control lever (2) perpendicular to the plane of the plate and are distributed over a circle (36) concentric to the control lever (2), the springs (36 ) are arranged in pairs diametrically opposite one another along the bearing axes (7, 11) in order to define two main control levels (27 »28) on the control lever (2), which are the central control lever (2) and ₀ ^ one of the bearing axes (7» 11 ) included, so that the control lever (2) in these selected main control levels (27, 28) with a lower leverage (P _M ) can be moved than in any other direction.

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