EP0233981A2 - Handbetätigtes Steuerventil an einem Pneumatikgerät - Google Patents
Handbetätigtes Steuerventil an einem Pneumatikgerät Download PDFInfo
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- EP0233981A2 EP0233981A2 EP86108281A EP86108281A EP0233981A2 EP 0233981 A2 EP0233981 A2 EP 0233981A2 EP 86108281 A EP86108281 A EP 86108281A EP 86108281 A EP86108281 A EP 86108281A EP 0233981 A2 EP0233981 A2 EP 0233981A2
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- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G7/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof
- G05G7/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof characterised by special provisions for conveying or converting motion, or for acting at a distance
Definitions
- the invention relates to a manually operated control valve on a pneumatically operated device, with a control shaft that can be rotated from a middle rest position in one direction or the other against increasing resistance, in particular a horizontally arranged control shaft, and with an actuating element that extends from the control shaft to the corridor height.
- Control valves of this type can be found in particular on pneumatic hoists which are actuated by two control cables attached to a rocker, the rocker being fastened to the control shaft of the control valve.
- the operating mode "lifting” or “lowering” can be selected by pulling on one or the other rope.
- Such Rope controls are always required when the pneumatically operated device is out of reach of the operator, for example, is attached to a ceiling bracket or to a monorail overhead conveyor.
- a local displacement is often desirable, in which case a hoist is pulled on rollers along any rails.
- a traction rope depends on the pneumatic device and can be towed safely.
- Such a cable control has certain disadvantages. Despite a certain distance, there is a risk that the two actuating ropes devour each other. In addition, in certain cases the operation can be difficult or impossible, for example if a pneumatic hoist is used for a horizontal towing movement or a horizontally oriented adjustment or positioning work. The ropes then hang down vertically, but operation is very difficult or no longer possible simply by pulling. It has therefore already been attempted to replace the cable control described by an angular gear, which causes the actuation to kink vertically from the pivot axis about the horizontal of the control shaft. In extension of the new control direction, a rod is then provided as an actuating element via a universal joint, on which actuation of the pneumatically operated device can be caused by a rotary movement.
- the invention proposes that the actuating element consists of a hose.
- a hose Similar to a rope, a hose has the peculiarity of hanging down under the influence of gravity, regardless of the direction in which the upper end points as a result of fastening or clamping. In addition, however, it has the property of a certain rotational stability, so that rotation of the free end is transferred to the fixed or clamped end.
- the invention takes advantage of this property of a hose.
- a relatively short piece of hose of, for example, 15 cm is provided between the control shaft of the manually operated control valve and an extension rod, on which the rotary actuation then also takes place.
- a tube can of course be used, in particular a thin-walled tube, since strength is less important than the lengthening effect.
- a handle at the end of an extension rod or at the end of the hose makes operation easier.
- a hose as an actuating element of inferior quality is sufficient.
- a certain degree of kink resistance must be ensured, since kinking the hose partially eliminates its advantageous effects.
- a hydraulic hose that is designed to be particularly resistant to kinking thanks to fabric or wire inserts.
- a hose of this type is provided at the ends with pipe pieces, which are an ideal connecting element for matching sleeves and clamping sleeves driven transversely through this composite.
- a high-quality hose creates all the prerequisites, for example, to drag a pneumatic hoist on the hose or on a tube serving as an extension along a rail. Because of the high strength of these hoses, the cohesion is always guaranteed, so that damage or other impairment is not to be feared.
- the hose or a piece of hose with an extension in the form of a tube or a rod automatically searches for its hanging position in all positions of the pneumatic device in which it can always be rotated.
- the entire environment of the pneumatic device is to be mentioned as an unrestricted actuation space, minus those areas which are occupied by brackets, chains or the like. It is important that a hose with a suitable design is still fully functional as a rotating element when it passes through an arc of 180 °.
- the control shaft can have an unlockable lock for locking in its rest position according to a development of the invention.
- the hose or the tube located on the hose or another extension can only be rotated when the lock is lifted.
- the lock can consist of a retractable bolt and a bore or recess, i.e. in the form of a conventional locking with a locking pin, a pawl or the like.
- the retractable bolt of the movable control shaft and the recess are preferably assigned to the housing of the control valve and the Bolt retractable, for example, using a rope or the like.
- An embodiment is particularly expedient in which the bolt is spring-loaded and can be unlocked with the aid of a Bowden cable and a hand lever.
- the hand lever is then arranged in the vicinity of the hose end or the pipe end in the region of a handle or just above it.
- unlocking and twisting can be carried out with one hand or unlocking with one hand and twisting with the other hand.
- FIG. 1 the lower part of a pneumatic hoist 1 is shown, in the housing 2, a manually operated control valve is integrated.
- a control piston 4 can be moved back and forth from one middle rest position in one direction or the other, the direction of movement being vertical to the image plane of FIG. 1.
- Inside the control piston 4 there is a bore into which an actuating finger 6 mounted on a control shaft 5 engages. By pivoting the control shaft 5, the pneumatic hoist 1 is set in motion in one direction or the other.
- the control piston 4 is centered with the aid of springs, not shown, so that the control shaft 5 always returns to the starting position when no external forces are acting.
- One end of the control shaft 5 is formed into a sleeve 10 into which a piece of pipe 11 is fitted.
- the sleeve 10 and the pipe section 11 are immovably fastened to one another with the aid of an adapter sleeve 12.
- the pipe section 11 forms the end of a hose 13, the other end of which is designed in the same way and fastened to a pipe 14.
- the tube 14 is made of steel, plastic or a light metal alloy and can optionally be extended with the aid of screw sockets, plug connections or in some other way. Usual lengths of the pipe are 1 to 3 m.
- a handle 15 At the lower end of the tube there is a handle 15 which facilitates the operation of the control.
- the hose 13 acts as a flexible rotary connection from the central axis of the tube 14 to the central axis of the control shaft 5. Because of its flexibility with regard to the bend, but inherent rigidity with regard to the torsion, any rotational movement is transmitted from the tube 14 to the control shaft 5 regardless of the bending state of the hose 13.
- a pin housing 18 is placed on the sleeve 10 of the control shaft 5 and follows the movements of the sleeve 10 and thus the control shaft 5.
- the bolt 19 is provided with a stepped bore, and the thickening of the core of a Bowden cable 22 lies against the step.
- the lower part of the Bowden cable 22 is shown in FIG. 2.
- an abutment clamped to the tube 14 is provided for the jacket of the Bowden cable 22, while the soul is anchored to a hand lever 23.
- the bolt 29 is withdrawn within the bolt housing 18 and thus a locking effect between the bolt tip and the recess 21 is canceled.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein handbetätigtes Steuerventil an einem pneumatisch betriebenen Gerät, mit einer aus einer mittleren Ruhestellung in die eine oder andere Richtung gegen einen ansteigenden Widerstand verdrehbaren, insbesondere horizontal angeordneten Steuerwelle und mit einem von der Steuerwelle bis zur Flurhöhe reichenden Betätigungselement.
- Derartige Steuerventile sind insbesondere an pneumatischen Hebezügen zu finden, die mit zwei an einer Wippe befestigten Steuerseilen betätigt werden, wobei die Wippe an der Steuerwelle des Steuerventils befestigt ist. Durch eine Zugkraft an dem einen oder anderen Seil kann die Betriebsart "Heben" oder "Senken" dosiert gewählt werden. Derartige Seilsteuerungen sind immer dann erforderlich, wenn das pneumatisch betriebene Gerät außer Reichweite der Bedienungsperson liegt, also zum Beispiel an einem Deckenträger oder an einer Einschienen-Hängebahn befestigt ist.
- Bei Einschienen-Hängebahnen oder bei galgenartigen Kragarmen ist neben dem Hebe- und Senkbetrieb auch oftmals eine örtliche Verschiebung erwünscht, wobei dann ein Hebezug auf Rollen entlang irgendwelcher Schienen gezogen wird. Für diese nicht motorische Ortsänderung hängt von dem Pneumatikgerät gesondert ein Zugseil, an dem gefahrlos geschleppt werden kann.
- Eine derartige Seilsteuerung ist mit bestimmten Nachteilen behaftet. Trotz eines gewissen Abstandes besteht die Gefahr, daß sich die beiden Betätigungsseile miteinander verschlingen. Darüber hinaus kann in bestimmten Fällen die Betätigung erschwert oder unmöglich sein, wenn nämlich zum Beispiel ein pneumatischer Hebezug für eine horizontale Schleppbewegung oder eine horizontal ausgerichtete Justier-oder Positionierarbeit herangezogen wird. Die Seile hängen dann zwar vertikal herab, eine Betätigung ist jedoch durch einfaches Ziehen sehr erschwert oder nicht mehr möglich. Es ist deshalb schon versucht worden, die erläuterte Seilsteuerung durch ein Winkelgetriebe zu ersetzen, das die Betätigung von der Schwenkachse um die Horizontale der Steuerwelle vertikal abknicken läßt. In Verlängerung der neuen Steuerrichtung wird dann über ein Kardangelenk eine Stange als Betätigungselement vorgesehen, an der durch eine Drehbewegung eine Betätigung des pneumatisch betriebenen Gerätes hervorgerufen werden kann.
- Es hat sich gezeigt, daß die genannten Schwierigkeiten bei einer horizontalen Wirkrichtung beispielsweise eines pneumatisch betriebenen Hebezuges durch ein Winkelgetriebe nicht beseitigt werden. Das Kardangelenk ist nämlich bei diesen Betriebspositionen quasi außer Kraft gesetzt, so daß eine pendelnde Stange die Inbetriebsetzung des pneumatisch betriebenen Gerätes bewirkt. Aus Sicherheitsgründen kann deshalb diese Lösung nicht befriedigen. Darüber hinaus muß wegen der über die Stange aufgebrachten Schleppkräfte das Winkelgetriebe äußerst robust ausgeführt werden, was entsprechend hohe Kosten verursacht.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein handbetätigtes Steuerventil der eingangs genannten Art so abzuändern, daß eine flurbetätigte Inbetriebsetzung des pneumatisch betriebenen Gerätes auch in extremen Betriebssituationen gewährleistet ist und dabei ein ungewolltes Betätigen des Gerätes so gut wie ausgeschlossen ist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß das Betätigungselement aus einem Schlauch besteht.
- Ein Schlauch hat ähnlich einem Seil die Eigenart, der Schwerkraft folgend herabzuhängen, unabhängig davon, in welche Richtung das obere Ende infolge einer Befestigung oder Einspannung weist. Darüber hinaus besitzt er jedoch die Eigenschaft einer gewissen Drehstabilität, so daß sich eine Drehung des freien Endes auf das befestigte bzw. eingespannte Ende überträgt. Die Erfindung macht sich diese Eigenschaft eines Schlauches zunutze.
- Es genügt zur Verwirklichung der Erfindung, wenn ein relativ kurzes Schlauchstück von zum Beispiel 15 cm zwischen der Steuerwelle des handbetätigten Steuerventils und einer Verlängerungsstange vorgesehen wird, an der dann auch die Drehbetätigung erfolgt. Statt einer massiven Stange kann selbstverständlich ein Rohr benutzt werden, insbesondere ein dünnwandiges Rohr, da es weniger auf Festigkeit als auf die Verlängerungswirkung ankommt. Ein Griff am Ende einer Verlängerungstange oder am Ende des Schlauches erleichtert die Betätigung.
- Für die üblichen Richtungsänderungen beispielsweise eines pneumatischen Hebezuges genügt ein Schlauch als Betätigungselement von minderer Qualität. Bei starken Lageänderungen ist auf eine gewisse Knicksicherheit zu achten, da ein Abknicken des Schlauches seine vorteilhaften Wirkungen teilweise beseitigt. Es empfiehlt sich daher für diese Beanspruchungen ein Hydraulikschlauch, der durch Gewebe- bzw. Drahteinlagen besonders knickstabil ausgebildet ist. In üblicher Weise wird ein derartiger Schlauch an den Enden mit Rohrstücken versehen, die ein ideales Verbindungselement für dazu passende Hülsen und quer durch diesen Verbund getriebene Spannhülsen sind.
- Insbesondere ein qualitativ hochwertiger Schlauch schafft alle Voraussetzungen, um beispielsweise einen pneumatischen Hebezug an dem Schlauch bzw. an einem als Verlängerung dienenden Rohr entlang einer Schiene zu schleppen. Wegen der hohen Festigkeit dieser Schläuche ist der Zusammenhalt stets gewährleistet, so daß eine Beschädigung oder sonstige Beeinträchtigung nicht zu befürchten ist.
- Bei starken Lageänderungen bleibt die Steuerfähigkeit unter allen Umständen erhalten. Der Schlauch bzw. ein Schlauchstück mit Verlängerung in Form eines Rohres oder einer Stange sucht sich in allen Lagen des Pneumatikgerätes selbsttätig seine herabhängende Lage, in der er stets drehbar ist. Als uneingeschränkter Betätigungsraum ist die gesamte Umgebung des Pneumatikgerätes zu nennen, abzüglich derjenigen Bereiche, die durch Halterungen, Ketten oder dergleichen besetzt sind. Es ist nämlich wichtig, daß ein Schlauch bei entsprechender Gestaltung auch dann noch als Drehelement voll funktionsfähig ist, wenn er einen Bogen von 180° durchläuft. Selbst wenn also die mit dem Schlauchende versehene Seite der Steuerwelle in einem konkreten Einsatzfall vertikal nach oben zeigen sollte, hängt der Schlauch bzw. das an dem Schlauch befestigte Rohr bzw. eine sonstige Verlängerung im wesentlichen seitlich annähernd vertikal herab, wobei die Betätigungsmöglichkeit voll erhalten bleibt. Die Schwierigkeiten, die bei Betätigungen gemäß dem Stand der Technik bekannt sind, treten folglich bei der Erfindung nicht auf. Es gibt weder ein Sicherheitsrisiko bei pendelndem Schlauch noch eine Lage des zugeordneten Pneumatikgerätes, in der die Steuerung versagen würde.
- Mit Rücksicht auf behördliche Vorschriften und allgemein zur Erhöhung der Sicherheit gegen eine unbeabsichtigte Betätigung kann die Steuerwelle gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine entriegelbare Sperre zur Arretierung in ihrer Ruhelage aufweisen. Bei einer derartigen Ausführung kann der Schlauch bzw. das an dem Schlauch befindliche Rohr oder eine sonstige Verlängerung erst verdreht werden, wenn die Sperre aufgehoben ist. Die Sperre kann aus einem zurückziehbaren Bolzen und aus einer Bohrung bzw. Vertiefung bestehen, also die Form einer herkömmlichen Verriegelung mit einem Sperrstift, einer Klinke oder dergleichen aufweisen.Vorzugsweise ist der zurückziehbare Bolzen der beweglichen Steuerwelle und die Vertiefung dem Gehäuse des Steuerventiles zugeordnet und der Bolzen beispielsweise mit Hilfe eines Seiles oder dergleichen zurückziehbar. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführung, bei der der Bolzen federbelastet ist und mit Hilfe eines Bowdenzuges und eines Handhebels entriegelbar ist. Der Handhebel ist dann in der Nähe des Schlauchendes bzw. des Rohrendes im Bereich eines Griffes oder kurz darüber angeordnet. Je nach Geschicklichkeit der Bedienungsperson kann die Entriegelung und Verdrehung mit einer Hand oder die Entriegelung mit der einen und die Verdrehung mit der anderen Hand vorgenommen werden.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist, wird nachfolgend näher erläutert; in der Zeichnung zeigen:
- Figur 1 eine Querschnittsansicht durch ein Steuerventil mit einer Betätigung gemäß der Erfindung und
- Figur 2 eine Ansicht des unteren Endes des Betätigungselementes mit einem Handhebel zur Entriegelung einer Betätigungssperre.
- In der Figur 1 ist der untere Teil eines pneumatischen Hebezuges 1 wiedergegeben, in dessen Gehäuse 2 ein handbetätigtes Steuerventil integriert ist. Innerhalb einer Hülse 3 ist ein Steuerkolben 4 aus einer mittleren Ruhelage in die eine oder andere Richtung hin- und herbewegbar, wobei die Bewegungsrichtung vertikal zur Bildebene der Figur 1 verläuft. Innerhalb des Steuerkolbens 4 befindet sich eine Bohrung, in die ein auf einer Steuerwelle 5 gelagerter Betätigungsfinger 6 eingreift. Durch eine Verschwenkung der Steuerwelle 5 wird also das pneumatische Hebezeug 1 in die eine oder andere Richtung in Gang gesetzt. Der Steuerkolben 4 ist mit Hilfe von nicht näher dargestellten Federn zentriert, so daß auch die Steuerwelle 5 stets in die Ausgangslage zurückkehrt, wenn keine äußeren Kräfte angreifen.
- Das eine Ende der Steuerwelle 5 ist zu einer Hülse 10 geformt, in das ein Rohrstück 11 eingepaßt ist. Die Hülse 10 und das Rohrstück 11 sind mit Hilfe einer Spannhülse 12 unverrückbar miteinander befestigt. Das Rohrstück 11 bildet den einen Abschluß eines Schlauches 13, dessen anderes Ende in gleicher Weise gestaltet und an einem Rohr 14 befestigt ist. Das Rohr 14 besteht aus Stahl, Kunststoff oder einer Leichtmetallegierung und ist gegebenenfalls mit Hilfe von Schraubmuffen, Steckverbindungen oder in sonstiger Weise verlängerbar. Übliche Längen des Rohres betragen 1 bis 3 m. Am unteren Ende des Rohres befindet sich ein Griff 15, der die Betätigung der Steuerung erleichtert.
- Der Schlauch 13 wirkt als flexible Drehverbindung von der Mittelachse des Rohres 14 zur Mittelachse der Steuerwelle 5. Aufgrund seiner Flexibilität bezüglich der Biegung, jedoch Eigensteifigkeit bezüglich der Torsion,überträgt sich jedwede Drehbewegung von dem Rohr 14 auf die Steuerwelle 5 unabhängig von dem Biegezustand des Schlauches 13.
- Auf die Hülse 10 der Steuerwelle 5 ist ein Bolzengehäuse 18 klemmend aufgesetzt, das den Bewegungen der Hülse 10 und damit der Steuerwelle 5 folgt. Im unteren Teil des Bolzengehäuses 18 befindet sich ein Bolzen 19, der mit Hilfe einer Feder 20 in Richtung einer Vertiefung 21 in dem Gehäuse 2 des Hebezeuges 1 gedrängt wird. Der Bolzen 19 ist mit einer abgestuften Bohrung versehen,und an der Stufe liegt die Verdickung der Seele eines Bowdenzuges 22 an. Das untere Teil des Bowdenzuges 22 ist in der Fgiur 2 dargestellt. Nach Art einer Fahrradhandbremse ist ein an dem Rohr 14 angeklemmtes Widerlager für den Mantel des Bowdenzuges 22 vorhanden, während die Seele an einem Handhebel 23 verankert ist. Durch Betätigen des Handhebels 23 wird der Bolzen 29 innerhalb des Bolzengehäuses 18 zurückgezogen und somit eine Verriegelungswirkung zwischen der Bolzenspitze und der Vertiefung 21 aufgehoben.
- Infolge der Durchmesserwahl des Bolzens 19 und der Größe der Vertiefung 21 kommt es bei gelöstem Handhebel 23 zu einer zusätzlichen Zentrierwirkung aufgrund der Kegelform der beiden Paßflächen an der Bolzenspitze und in der Vertiefung 21. In dieser Weise wird die Sicherheit gegen ein Nachlaufen des Hebelzuges 1 bei plötzlich losgelassenem Betätigungselement erhöht. Ein möglicher Verschleiß an der Bolzenspitze und innerhalb der Vertiefung 21 wird infolge der Kegelfläche selbsttätig kompensiert. Der öffnungswinkel der Kegelflächen ist andererseits so gewählt, daß eine selbsttätige Aufhebung der Sperre bei einer extremen Drehkraft auf die Steuerwelle 5 nicht eintreten kann.
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