EP1308818B1 - Bedienungsanordnung zur Betätigung von Steuerorganen durch einen gemeinsamen Bedienhebel - Google Patents

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EP1308818B1
EP1308818B1 EP20020024272 EP02024272A EP1308818B1 EP 1308818 B1 EP1308818 B1 EP 1308818B1 EP 20020024272 EP20020024272 EP 20020024272 EP 02024272 A EP02024272 A EP 02024272A EP 1308818 B1 EP1308818 B1 EP 1308818B1
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EP
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control
actuation
mount
rod
attached
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EP20020024272
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Michael Buchmann
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STILL GmbH
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STILL GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/02—Means preventing undesired movements of a controlling member which can be moved in two or more separate steps or ways, e.g. restricting to a stepwise movement or to a particular sequence of movements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks

Definitions

  • the invention relates to an operating order for actuating control members by a common operating lever, which is connected to a holder operatively connected to the control members, wherein the holder is rotatable about two mutually substantially perpendicular, intersecting in the field of actuation axes.
  • a generic operating manual is from the DE 195 15 016 A1 known.
  • This arrangement uses a hinge bearing for the holder.
  • There is a central bore in the ball joint of the hinge bearing which is arranged in a necked condyle, provided, in which the holder is fixed.
  • the bracket can move due to this type of attachment with three degrees of freedom.
  • a rotation about the central axis of the bore of the joint ball is neither required nor desired, which is why this movement possibility of the joint bearing is suppressed.
  • stops in the form of grooved pins are provided, which surround the neck of the condyle. Although they permit sliding movement of the stops relative to the neck, they simultaneously prevent the holder from rotating about the central axis of the bore of the ball joint. In all other directions, the holder can continue to move.
  • the invention is therefore based on the object to provide an operating order of the type mentioned above, which eliminates the disadvantages mentioned above and yet offers the same advantages as known arrangements.
  • a first slide valve is used for the up and down movement of a mast arranged on a load carrier, while a second slide valve is associated with the tilting movement of the mast.
  • the holder is attached to a ball joint of a spherical plain bearing.
  • the holder can move with three degrees of freedom. Unwanted movement options can then be excluded according to the invention by additional measures in retrospect as needed.
  • pins are attached to the holder for the attachment of actuating rods for the control elements. Due to the formation of the actuating rods as a joint rods, there are advantages in terms of the Control levers generated movement on the controls. The performed by the holder circular motion is converted by the actuating rods in a linear movement of the control organs.
  • the articulated rod is attached at one end by means of a spherical bearing to a vehicle-mounted component.
  • the articulated rod can move in the desired directions, but at the same time is mounted so that a rotation of the bracket, with which it is also connected, is made impossible.
  • the articulated rod is fastened at one end to the holder by means of a pivot bearing.
  • the operating arrangement according to the invention is formed in the present embodiment as a single lever operation for the mast of a forklift.
  • Figure 1 shows a perspective view of the operating instructions according to the invention, being viewed from obliquely above the arrangement.
  • the central component of the arrangement is a holder 2, which is composed of a horizontal plate 10 and an angle plate 11 fastened laterally to the plate 10.
  • a control lever 1 is attached on the plate 10.
  • pins 3a and 3b are welded or screwed.
  • Each pin 3a and 3b serves for attachment an actuating rod 4a and 4b, which are preferably in communication with the slide of a control valve designed as a directional control valve.
  • a vehicle-fixed component 6, Seen in the figure on the left is a vehicle-fixed component 6, to which a joint rod 5 is attached via a bearing.
  • the articulated rod 5 extends to the further right pin 3b, by means of which it is connected to the holder 2.
  • An actuating rod 4b and the joint rod 5 are thus secured together on the pin 3b on the bracket 2.
  • the movement of the holder 2 takes place when an actuation of the operating lever 1 leads to a rotation about the actuating axis 9b.
  • the movement sequence for the operating rod 4a has a similar effect as described above for the operation axis 4b.
  • the operating rod 4b does not move while the operating rod 4a moves downwards with a small horizontal movement Component learns.
  • the corresponding control member can also be easily operated. The arrangement allows the rest of the movements of the operating lever 1 in any intermediate positions. These then represent a combination of the two described movements.
  • the arrangement prevents rotation of the holder 2 about an axis perpendicular to the actuating axes 9a and 9b, not shown here.
  • the joint rod 5 In order to allow such a rotational movement, the joint rod 5 would have to bend about a vertical axis. This is not possible because the material from which the joint rod 5 is made, can absorb corresponding bending moments and does not lose its shape. Thus, the main purpose of the invention is fulfilled.
  • FIG. 2 shows an operating order according to the arrangement in FIG. 1, with the difference that the observer looks from below at the operating order. Therefore, a joint ball of a joint bearing 8 can be seen, which allows only the movement of the holder 2 with three degrees of freedom and thus the movement processes described above.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bedienungsanordnung zur Betätigung von Steuerorganen durch einen gemeinsamen Bedienungshebel, der mit einer mit den Steuerorganen in Wirkverbindung stehenden Halterung verbunden ist, wobei die Halterung um zwei zueinander im Wesentlichen senkrecht stehende, sich im Bereich der Halterung schneidende Betätigungsachsen drehbar ist.
  • Bei Gabelstaplern ist es bekannt, das Hubgerüst und damit den Lastträger sowie eine Neigevorrichtung für das Hubgerüst mittels sogenannter Einhebelbedienungen auszufahren bzw. zu betätigen. Dem Bedienungshebel ist dabei für jede Funktion jeweils ein hydraulisches Schieberventil zugeordnet. Die Schieberventile, die bei diesen Funktionen angesteuert werden, können dabei sowohl gemeinsam als auch getrennt voneinander betätigt werden. Hierfür ist aber nur ein einziger Bedienungshebel erforderlich. Die dazu benötigte Halterung lässt Bewegungen des Bedienungshebels um zwei horizontale, aufeinander senkrecht stehende Achsen in beliebigen Zwischenstellungen zu.
  • Eine gattungsgemäße Bedienungsanordnung ist aus der DE 195 15 016 A1 bekannt. Diese Anordnung bedient sich eines Gelenklagers für die Halterung. Es ist eine zentrische Bohrung in der Gelenkkugel des Gelenklagers, welches in einem mit einem Hals versehenen Gelenkkopf angeordnet ist, vorgesehen, in der die Halterung befestigt ist. Die Halterung kann sich aufgrund dieser Befestigungsart mit drei Freiheitsgraden bewegen. Eine Rotation um die Mittelachse der Bohrung der Gelenkkugel ist weder erforderlich noch erwünscht, weshalb diese Bewegungsmöglichkeit des Gelenklagers unterbunden wird. Dafür sind Anschläge in Form von Kerbstiften vorgesehen, welche den Hals des Gelenkkopfs umschließen. Sie lassen zwar eine Gleitbewegung der Anschläge relativ zu dem Hals zu, aber verhindern gleichzeitig, dass die Halterung um die Mittelachse der Bohrung der Gelenkkugel rotieren kann. In alle anderen Richtungen kann sich die Halterung weiterhin bewegen.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Bedienungsanordnung hat jedoch einige Nachteile, deren Behebung die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist. Um ein einwandfreies Gleiten der Anschläge relativ zu dem Hals zu gewährleisten, ist ein gewisses Spiel unvermeidlich. Dieses Spiel macht sich auch bei dem Handhebel bemerkbar und ist für die Bedienperson unangenehm. Weiterhin kommt es im Laufe der Zeit zu Verschleiß zwischen den Stahlteilen, der den Austausch des Gelenkkopfs und der Kerbstifte erforderlich machen kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bedienungsanordnung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche die oben genannten Nachteile beseitigt und dennoch die gleichen Vorteile bietet wie bekannte Anordnungen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Gelenkstange vorgesehen ist, die eine Rotation der Halterung um eine senkrecht zu den Betätigungsachsen liegende Achse verhindert. Die erwünschte Betätigung der Steuerorgane ist somit gewährleistet, während die unerwünschte Rotationsbewegung blockiert ist. Eine Anordnung mittels Gelenkstange ist darüber hinaus auch wesentlich verschleißfester und reduziert das Spiel des Bedienungshebels.
  • Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Erfindung, wenn die Steuerorgane von hydraulischen Ventilen, vorzugsweise von Schieberventilen gebildet sind. Ein erstes Schieberventil dient der Auf- und Abbewegung eines an einem Hubgerüst angeordneten Lastträgers, während ein zweites Schieberventil der Neigebewegung des Hubgerüsts zugeordnet ist.
  • Um zu gewährleisten, dass die Halterung prinzipiell in alle Richtungen bewegbar ist, ist die Halterung an einer Gelenkkugel eines Gelenklagers befestigt. Somit kann sich die Halterung mit drei Freiheitsgraden bewegen. Unerwünschte Bewegungsmöglichkeiten können dann erfindungsgemäß durch zusätzliche Maßnahmen im nachhinein je nach Bedarf ausgeschlossen werden.
  • Zweckmäßigerweise sind an der Halterung Zapfen für die Befestigung von Betätigungsstangen für die Steuerorgane befestigt. Aufgrund der Ausbildung der Betätigungsstangen als Gelenkstangen ergeben sich Vorteile hinsichtlich der vom Bedienungshebel erzeugten Bewegung auf die Steuerorgane. Die von der Halterung vollführte Kreisbewegung wird mittels der Betätigungsstangen in eine Linearbewegung der Steuerorgane umgewandelt.
  • Vorteilhafterweise ist die Gelenkstange an einem Ende mittels eines Gelenklagers an einem fahrzeugfesten Bauteil befestigt. Die Gelenkstange kann sich in die gewünschten Richtungen bewegen, ist aber gleichzeitig so gelagert, dass eine Rotation der Halterung, mit der sie ebenfalls verbunden ist, unmöglich gemacht wird.
  • Aus den oben genannten Gründen ist es ebenso zweckmäßig, wenn die Gelenkstange an einem Ende mittels eines Gelenklagers an der Halterung befestigt ist.
  • Weiterhin erweist es sich als günstig, wenn eine Betätigungsstange und die Gelenkstange mittels eines gemeinsamen Zapfens an der Halterung befestigt sind. Durch diese Anordnung können Bauteile eingespart werden, da lediglich ein Zapfen für die Befestigung beider Stangen benötigt wird.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigt:
    • Figur 1
    eine erfindungsgemäße Bedienungsanordnung von schräg oben gesehen,
    Figur 2
    eine erfindungsgemäße Bedienungsanordnung von schräg unten gesehen.
  • Die erfindungsgemäße Bedienungsanordnung ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Einhebelbedienung für das Hubgerüst eines Gabelstaplers ausgebildet. Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Bedienungsanordnung, wobei von schräg oben auf die Anordnung geblickt wird.
  • Das zentrale Bauteil der Anordnung ist eine Halterung 2, welche aus einer horizontalen Platte 10 und einem seitlich an der Platte 10 befestigten Winkelblech 11 zusammengesetzt ist. An der Platte 10 ist ein Bedienungshebel 1 befestigt. In das Winkelblech 11 sind zwei um 90 Grad zueinander versetzt angeordnete Zapfen 3a und 3b angeschweißt oder angeschraubt. Jeder Zapfen 3a und 3b dient der Befestigung einer Betätigungsstange 4a und 4b, die bevorzugt mit dem Schieber eines als Wegeventil ausgebildeten Steuerorgans in Verbindung stehen.
  • In der Figur gesehen links befindet sich ein fahrzeugfestes Bauteil 6, an dem über ein Lager eine Gelenkstange 5 befestigt ist. Die Gelenkstange 5 erstreckt sich bis zu dem weiter rechts befindlichen Zapfen 3b, mittels dessen sie mit der Halterung 2 verbunden ist. Eine Betätigungsstange 4b und die Gelenkstange 5 sind also gemeinsam über den Zapfen 3b an der Halterung 2 befestigt. In Verlängerung des weiter links befindlichen Zapfens 3a über die Halterung 2 hinaus befindet sich ein fahrzeugfestes Lager 7, an welches die Halterung 2 mittels eines weiteren Gelenklagers (Pos.8, Fig. 2) derart angeschlossen ist, dass sie sich nicht verschieben kann.
  • Zieht man eine Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der Zapfen 3a und 3b einerseits sowie dem Mittelpunkt des Gelenklagers 8 (siehe Fig. 2) andererseits, so erhält man die Lage zweier Betätigungsachsen 9a und 9b. Um die beiden Betätigungsachsen 9a und 9b kann sich die Halterung 2 infolge einer Bewegung des Bedienungshebels 1 drehen.
  • Bei einer Betätigung des Bedienungshebels 1 derart, dass sich die Halterung 2 um die Achse 9a dreht, bewegt sich der Zapfen 3b und mit ihm die dort angeordnete Betätigungsstange 4b nach unten (oder oben). Die Betätigungsstange 4a bewegt sich dabei nicht. Aufgrund der Verbindung mit der Gelenkstange 5 enthält die Abwärtsbewegung jedoch nicht nur eine senkrechte Komponente, sondern beinhaltet auch einen kleinen waagrechten Anteil, da die Gelenkstange 5 eine Kreisbewegung um das fahrzeugfeste Bauteil 6 ausführen muss. Für die Wirkverbindung mit dem angeschlossenen Steuerorgan spielt diese schiefe Bewegung aber keine Rolle, d.h. es kann problemlos betätigt werden. Betätigt man den Bedienungshebel 1 in die entgegengesetzte Richtung erfolgt eine Aufwärtsbewegung auf dieselbe Weise.
  • Analog des soeben beschriebenen Musters spielt sich die Bewegung der Halterung 2 ab, wenn eine Betätigung des Bedienungshebels 1 zu einer Drehung um die Betätigungsachse 9b führt. In diesem Fall hat der Bewegungsablauf für die Betätigungsstange 4a einen ähnlichen Effekt wie oben für die Betätigungsachse 4b beschrieben. Die Betätigungsstange 4b bewegt sich dabei nicht, während die Betätigungsstange 4a eine Abwärtsbewegung mit einer kleinen waagrechten Komponente erfährt. Das entsprechende Steuerorgan kann aber ebenfalls problemlos betätigt werden. Die Anordnung lässt im übrigen Bewegungen des Bedienungshebels 1 auch in beliebigen Zwischenstellungen zu. Diese stellen dann eine Kombination der beiden beschriebenen Bewegungsabläufe dar.
  • Dagegen verhindert die Anordnung eine Rotation der Halterung 2 um eine senkrecht auf den Betätigungsachsen 9a und 9b stehende, hier nicht dargestellte Achse. Um eine solche Drehbewegung zu ermöglichen, müsste sich die Gelenkstange 5 um eine vertikale Achse verbiegen. Dies ist nicht möglich, da der Werkstoff, aus dem die Gelenkstange 5 gefertigt ist, entsprechende Biegemomente aufnehmen kann und seine Form nicht verliert. Damit ist der Hauptzweck der Erfindung erfüllt.
  • Die Figur 2 zeigt eine Bedienungsanordnung gemäß der Anordnung in Figur 1 mit dem Unterschied, dass der Betrachter von unten auf die Bedienungsanordnung blickt. Daher ist auch eine Gelenkkugel eines Gelenklagers 8 zu erkennen, welche erst die Bewegung der Halterung 2 mit drei Freiheitsgraden und damit die oben beschriebenen Bewegungsvorgänge ermöglicht.
  • Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass mittels einer einfachen konstruktiven Änderung, die weder erhöhte Kosten noch Montagezeit beansprucht, eine sehr verschleißfeste und zweckmäßige Bedienungsanordnung zur Betätigung von Steuerorganen mittels eines gemeinsamen Bedienungshebels 1 ermöglicht wird.

Claims (5)

  1. Bedienungsanordnung zur Betätigung von Steuerorganen durch einen gemeinsamen Bedienungshebel (1), der mit einer mit den Steuerorganen in Wirkverbindung stehenden Halterung (2) verbunden ist, wobei die Halterung (2) um zwei zueinander im Wesentlichen senkrecht stehende, sich im Bereich der Halterung (2) schneidende Betätigungsachsen (9a, 9b) drehbar ist, wobei die Halterung (2) an einer Gelenkkugel eines Gelenklagers (8) befestigt ist und der Mittelpunkt der Gelenkkugel im Schnittpunkt der Betätigungsachsen (9a, 9b) angeordnet ist und an der Halterung (2) Zapfen (3a, 3b) für die Befestigung von Betätigungsstangen (4a, 4b) für die Steuerorgane befestigt sind, wobei die Betätigungsstangen (4a, 4b) als Gelenkstangen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gelenkstange (5) vorgesehen ist, die eine Rotation der Halterung (2) um eine senkrecht zu den Betätigungsachsen (9a, 9b) liegende Achse verhindert.
  2. Bedienanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerorgane von hydraulischen Ventilen, vorzugsweise von Schieberventilen gebildet sind.
  3. Bedienanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstange (5) an einem Ende mittels eines Gelenklagers an einem fahrzeugfesten Bauteil (6) befestigt ist.
  4. Bedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkstange (5) an einem Ende mittels eines Gelenklagers an der Halterung (2) befestigt ist.
  5. Bedienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungsstange (4b) und die Gelenkstange (5) mittels eines gemeinsamen Zapfens (3b) an der Halterung (2) befestigt sind.
EP20020024272 2001-11-05 2002-10-31 Bedienungsanordnung zur Betätigung von Steuerorganen durch einen gemeinsamen Bedienhebel Expired - Lifetime EP1308818B1 (de)

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