WO2000039654A2 - Manually operated electric control device - Google Patents

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WO2000039654A2
WO2000039654A2 PCT/DE1999/004034 DE9904034W WO0039654A2 WO 2000039654 A2 WO2000039654 A2 WO 2000039654A2 DE 9904034 W DE9904034 W DE 9904034W WO 0039654 A2 WO0039654 A2 WO 0039654A2
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WO
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control lever
control device
brake
operated electrical
plane
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/004034
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German (de)
French (fr)
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WO2000039654A3 (en
Inventor
Eugen Hufnagel
Bernd Obertrifter
Peter Prietzel
Original Assignee
Mannesmann Rexroth Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Rexroth Ag filed Critical Mannesmann Rexroth Ag
Publication of WO2000039654A2 publication Critical patent/WO2000039654A2/en
Publication of WO2000039654A3 publication Critical patent/WO2000039654A3/en

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    • 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
    • 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
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    • G05G2009/04703—Mounting of controlling member
    • G05G2009/04707—Mounting of controlling member with ball joint

Definitions

  • the invention is based on a manually operated electrical control device which is used in particular for the electro-hydraulic adjustment of hydraulic valves or hydraulic machines and which has the features from the preamble of patent claim 1.
  • Such a control device is e.g. known from EP 0 459 183 A1.
  • a control lever is mounted in the device housing with the aid of a ball joint and can be pivoted on all sides from a neutral position about a pivot point which is given by the center point of the ball joint. It is ensured that the control lever cannot be rotated about its longitudinal axis.
  • Two mutually perpendicular swiveling planes of the infinitely many swiveling planes of the control lever can be called monofunctional or main swiveling planes, since when swiveling the control lever in such a plane only a single function is controlled according to amount and direction.
  • the control lever when the control lever is pivoted in the first monofunctional pivoting plane, the spool of a first control valve is actuated and when the control lever is pivoted in the second monofunctional pivoting plane, the control spool of a second valve is actuated.
  • both valves are actuated.
  • the main swivel planes are simply referred to as the first and second swivel planes.
  • a return element is arranged in a longitudinally movable manner on the control lever, which rests against a housing-fixed link under the action of a return spring clamped between it and the control lever.
  • the Reset element is designed as a reset plate surrounding the control lever, which is located between the ball joint and a handle of the control lever.
  • the backdrop has such a shape that when the control lever is pivoted by an external force, regardless of the direction of the pivoting, the return plate is displaced against the force of the return spring on the control lever, so that the return spring is biased more strongly.
  • the control lever automatically goes into its neutral position when the external force is lost.
  • a certain deflection of the control lever corresponds to a certain speed, so that it is advantageous here if the control lever does not return to its neutral position after being released. It can now be used to set a certain speed and drive at this speed without having your hand on the control lever.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a hand-operated electrical control device with the features from the preamble of patent claim 1 such that the control lever after a pivoting movement with a component in the second pivoting plane or about the second pivoting axis, So after swiveling out of the first swivel plane, even after the external force ceases to maintain its position with respect to the first swivel plane. This should be achieved with simple means without great effort.
  • the link is part of a ball on both sides of the second pivot plane.
  • the restoring element is preferably designed in such a way that it rests at least in a linear manner on the link, at least when the control lever is located in the second pivoting plane.
  • the wear on the restoring element and on the link is less than with a punctiform support of the restoring element.
  • the reset plate can in principle be a rotating body, the angular position of which is irrelevant with respect to the axis of the control lever.
  • the rotational symmetry of the restoring plate already disappears when it rests flat on the link with the control lever located in the second pivoting plane.
  • the support is only punctiform or linear, it is advantageous not to make the reset plate rotationally symmetrical, but rather elongated in the direction of the axis of the link, since then only little clearance is required for it in the device housing in order to be able to move the control lever in the second pivoting plane .
  • the return element is guided against rotation on the control lever. This ensures to a high degree that the restoring element always maintains the same position with respect to the backdrop.
  • control lever is mounted on a universal joint with a rotation axis fixed to the housing and with a rotation axis that can be pivoted about this axis, this also ensures that the control lever is not about its
  • Longitudinal axis is rotatable.
  • the axis of rotation of the universal joint fixed to the housing now coincides with the second pivot axis, that is to say with the axis of the link.
  • the control lever When the control lever is pivoted on all sides with the aid of a ball joint, the control lever is usually prevented from rotating about its longitudinal axis by a slot in the ball running in the longitudinal direction of the control lever and a pin fixed in the housing in the plane spanned by the two pivot axes and engaging in the slot .
  • the pin is now arranged so that its axis coincides with the second pivot axis, that is, with the axis of the backdrop. Even now, the restoring element guided against rotation on the control lever remains in its optimal position in relation to the backdrop.
  • the automatic resetting of the control lever with respect to the movement component parallel to the first swivel plane specifies a neutral position of the control lever with respect to the function controlled by the swivel component in the first swivel plane.
  • the swivel component in the second swivel plane no position of the control lever is initially emphasized, at least without further measures.
  • latching means are provided according to claim 10, by means of which the control lever is latched in the first swivel plane.
  • the locking means advantageously comprise a groove that runs in the first pivot plane in the backdrop and a resilient locking element held on the control lever, which engages in the groove when the control lever is in the first pivot plane.
  • the restoring element can also be used as a latching element. This would have the consequence that the restoring force varies depending on whether the control lever is pivoted in the first pivot plane or outside of it perpendicular to the second pivot plane. It would also have the consequence that for a pivoting of the control lever in the second pivot plane, a flat support of the reset plate on the backdrop only would be difficult to obtain. It is therefore preferable to use a detent element in addition to the restoring element.
  • a locking plate according to claim 13 which is arranged between the restoring plate and the restoring spring and has resilient lugs which dip into the channel.
  • the locking plate is preferably also arranged to be non-rotatable relative to the control lever.
  • control signal emitted by the control device due to a pivoting of the control lever in the first or second pivot plane up to the end stop is not changed when the control lever is subsequently deflected perpendicular to this pivot plane. This would be the case if the latter deflection were associated with a forced return of the control lever in the other pivot plane. So e.g. the maximum speed of a mobile working machine that has just been set by pivoting the control lever up to the end stop cannot be changed if a steering signal is additionally emitted.
  • the control lever When the control lever is pivoted about the second pivot axis, there is no restoring force.
  • the control lever therefore remains in its position with respect to the second pivot axis when no external forces act on it.
  • the control device and also the control lever are exposed to vibrations, which may lead to the control lever moving into a different position.
  • the electrical control device according to the invention is equipped with a friction brake, which for the Swiveling movement about the second swiveling axis, however, is not effective for the swiveling movement about the first swiveling axis.
  • the friction brake is preferably continuously engaged, so that the braking force must be overcome by the operator when the control device is actuated by hand. This appears simpler than letting the friction brake take effect only when the control lever is at rest, since additional operating measures and / or actuating elements for the friction brake would then be necessary.
  • the effectiveness of the friction brake depending on the pivoting position is obtained according to claim 22 in that the friction brake has a first brake part, which is pivotably mounted on the device housing about the first pivot axis, and a second brake part, which is held on the control lever, with the latter is pivotable on all sides and rests on the first brake part.
  • the relative position between the brake parts does not change when the control lever is pivoted about the first pivot axis, since the pivot axis of the first brake part coincides with the pivot axis of the control lever.
  • the friction brake is not effective when the control lever is pivoted about the first pivot axis.
  • the first brake part does not follow the pivot movement, so that a relative movement takes place between the first and second brake parts and the friction brake thus acts.
  • a training according to claim 23 is advantageous for reasons of space.
  • the resulting braking force acts centrally on the control lever. Basically, this can be achieved by arranging a flat brake disc centrally with respect to the control lever, which is acted upon on both sides by brake shoes. However, this is already central to the lever Return element and the return spring, so that there could be space problems for the brake parts.
  • the control lever would have to be provided with a passage centrally and perpendicular to its longitudinal axis.
  • a central attack of the braking force on the control lever is also obtained according to claim 26 in that there are two first brake parts, of which a first brake part is arranged on one side and the other first brake part is arranged on the opposite side of the longitudinal axis of the control lever, and in that a second brake part rests on both first brake parts on the outside and / or inside.
  • the friction brake can be adjusted according to claim 28, in that a first and a second brake part are held against one another by at least one spring.
  • FIG. 1 shows a section through the first exemplary embodiment in a first main pivoting plane, in which the control lever is automatically reset to the second main pivoting plane perpendicular to the first main pivoting plane,
  • FIG. 2 shows a plan view of the backdrop of the first exemplary embodiment, on which a reset plate guided on the control lever rests
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III from FIG. 2, this section passing through the backdrop in the second main pivoting plane
  • FIG. 4 shows a section 5 shows a section along the line VV from FIG. 4
  • FIG. 6 shows a plan view of the reset plate in the direction of arrow A from FIG. 4
  • FIG. 7 shows a plan view of one between the reset plate 8 shows a view of this locking plate in the direction of arrow B from FIG. 7,
  • FIG. 9 shows a view of the locking plate in the direction of arrow C from FIG. 7, and
  • FIG. 10 shows a section in FIG first swivel plane through the effective with a in the second swivel plane Re Second embodiment equipped with the brake
  • FIG. 11 shows a section along the line Xl-Xl in the second pivoting plane through the second embodiment
  • FIG. 12 shows a top view of the backdrop of the second embodiment in the direction of arrow D from FIG. 11
  • FIG. 13 shows a top view of the friction brake of the second embodiment in the direction of arrow E from FIG. 10.
  • the device housing 10 of the two control devices shown is composed of a pot-shaped housing lower part 11 and a more cover-shaped housing upper part 12, which is referred to below as the backdrop.
  • control lever 13 is pivotally mounted on all sides in the backdrop.
  • the control lever 13 has at its inner end a spherical head 14 which is received by a spherical cap 15 which is slotted from its one end face.
  • the spherical cap 15 is together with the ball head 14 and an inner rod 16 of the control lever 13, which is produced in one piece with the ball head, from the inside of the device
  • Section according to Figures 1 and 10 can be seen in the ball head 14 in the axial direction of the rod 16 groove 19.
  • a pin 21 fixed in the link 12 engages, so that rotation of the control lever 13 is prevented about its longitudinal direction.
  • this swivel plane 23 can be referred to as a monofunctional swivel plane.
  • a second monofunctional swivel plane is the plane that is perpendicular to the first swivel plane and perpendicular to the horizontal plane 24.
  • Each position of the control lever 13 can be followed by successive pivots first about a second horizontal pivot axis 35 lying in the first pivot plane 23 and then about a first horizontal pivot axis 36 lying in the second pivot plane 28, but also directly by pivoting about an oblique to the first and axis to the second swivel plane can be reached.
  • the first case is always considered here for easier understanding.
  • the pin 21 is arranged so that its axis coincides with the second pivot axis 35.
  • the control device shown is intended to steer a mobile machine by pivoting the control lever about an axis lying in the second pivot plane.
  • a certain speed of the mobile working machine should be able to be set.
  • the control lever 13 is pivoted for steering the vehicle about an axis lying in the second pivoting plane, that is to say is pivoted out of the second pivoting plane, it should automatically return to the position after the external force ceases to exist return to the second swivel level.
  • swiveling out of the first swivel plane on the other hand, it should maintain the angular position into which it was placed with respect to the first swivel plane, even if the external force no longer acts.
  • the link 12 is formed on opposite sides of a funnel-shaped passage 32 for the rod 16 of the control lever 13.
  • the backdrop is part of a sphere with a spherical surface 33, the center point 34 of which lies on a second pivot axis 35 which passes through the pivot point 18 and is perpendicular to the second pivot plane 28.
  • the backdrop is part of a circular truncated cone at the points mentioned, which tapers outwards to an imaginary tip on the pivot axis 35 and has a truncated cone surface 37. According to the invention, it is the case in both cases that the link 12 is part of a rotating body, the axis of which coincides with the second pivot axis 35.
  • the reset plate 30 is guided against rotation along the inner rod 16 of the control lever 13.
  • the anti-rotation device is obtained by means of a longitudinal groove 38 on the inside in the return plate 30 and a web on the rod 16 which engages in the longitudinal groove 38 and is not shown.
  • the reset plate 30 is substantially rectangular with a central hub for extending the guide length on the rod 16, with its greater length extending from the one contact surface of the link 12 on one side of the passage 32 to the contact surface on the other Side stretches.
  • the reset plate 30 In the middle of their narrow sides and the faces 33 on the backdrop 12 facing two recesses are provided on the reset plate 30, which are delimited by concave spherical surfaces 39, the curvature of which corresponds to the curvature of the bearing surfaces 33 on the backdrop 12. In the neutral position shown in FIG. 1 and in each position of the control lever 13 lying in the second pivot plane 28, the reset plate 30 lies flat on the link 12.
  • the return spring 31 is clamped between the return plate 30 and an outer rod 40 of the control lever 13. If the control lever 13 is now pivoted out of the second swivel plane 28, the reset plate 30 is displaced by running up on one of the two support surfaces 33 in the direction of the support point of the reset spring 31 on the outer rod 40 of the control lever 13, and the return spring 31 is thereby tensioned more strongly . If the external force then disappears, the control lever 13 returns to the second pivot plane 28 under the action of the return spring 31. On the other hand, when the control lever 13 is pivoted about the axis 35, the bias of the return spring 31 does not change, since the return plate 30 maintains its position on the control lever 13. Because it glides on the surface of a rotating body, the axis of which coincides with the current swivel axis.
  • a position of the control lever 13 in the second swivel plane 28 is characterized and can be felt by the person operating the control device in that a certain force is required for each swivel of the control lever out of the second swivel plane, regardless of the direction.
  • latching means are provided which ensure that the control lever can only be pivoted out of the first pivot plane by applying a force tip.
  • the latching means comprise a two-part groove 41, which is located in the support surfaces in the first pivot plane 23. chen 33 of the backdrop 12 is located. Both parts of the channel 41 each extend from the central passage 32 to the outer wheel of the link 12.
  • the channel 41 is narrower than the extent of the spherical surface 39 along the narrow sides of the reset plate 30, so that the spherical surfaces 39 on both sides of the channel 41 rest on the bearing surfaces 33 when the control lever 13 is in the first pivot plane 23.
  • the latching means furthermore comprise a latching plate 42 carried along with the control lever 13, which rests on the side of the restoring spring 31 and surrounds the hub of the restoring plate 30 on the restoring plate 30.
  • the restoring spring 31 thus acts on the restoring plate 30 via the latching plate 42. In this way, the latching plate 42 is held in a fixed position with respect to the restoring plate 30 and follows its movements along the control lever 13.
  • the locking plate 42 is made of a plastic material and can spring in itself.
  • Two lugs 43 pointing towards the link 12 are formed on them, which are partially received by slots 44 in the return plate 30 and one of which is on one side and the other on the other side of the central passage 32 of the link 12 in the groove 41 engages when the control lever 13 is in the first pivot plane 23.
  • the lugs 43 In order to move the control lever 13 out of the first swivel plane, the lugs 43 must be pushed out of the groove 41, which is only possible with increased effort.
  • the inclusion of the lugs 43 in the slots 44 of the reset plate 30 prevents the lugs from shearing off and excessive twisting of the locking plate 42. As such, the lugs 43 of the locking plate 42 which engage in the slots 44 of the restoring plate 30 already act as an anti-rotation device between these two parts.
  • the latching plate 42 therefore has two cheeks 45 on its longitudinal sides, with which it closely engages over the rest plate 30 on the outside. In addition to the function as an anti-rotation device, the two cheeks 45 also contribute to stiffening the locking plate 42. If the control lever 13 is moved in the first swivel plane 23, one or the other nose 43 remains in the respective partial trough 41, depending on the direction of the swiveling out, while the other nose 43 is lifted out of the other partial trough 41. The lugs 43 are practically without influence on the movement except for the additional friction that they cause. The same applies when the control lever 13 is pivoted outside the first pivot plane 23 about an axis lying in the second pivot plane 28.
  • Circular cylindrical surfaces 51 the axis of which is also the axis 35, adjoin the spherical bearing surfaces 33 of the link 12.
  • two projections 52 are formed opposite, which in one position of the control lever 13 in the second pivot plane 28 point obliquely in the direction of the link 12. The facing the backdrop 12
  • each extension 52 is circular cylindrical with the same curvature as the surfaces 51 on the link 12. If the pivot lever 13 is pivoted far enough about an axis lying in the second pivot plane 28, one of the two extensions 52 with its end surface 53 reaches one of the two surfaces 51 of the link 12. The extensions 52 therefore pivot the control lever 13 by Axes lying in the second pivoting plane are delimited regardless of the size of the funnel-shaped passage 32 in the link 12. This passage can, as can be seen in particular from FIG. 2, be provided with rounded corners which facilitate the production of the backdrop 12.
  • the passage 32 can, because it does not have the function of a pivot angle limitation for pivoting the control lever 13 about an axis lying in the second pivot plane, namely in the direction perpendicular to the second pivot plane can in principle be made arbitrarily large.
  • the reset plate 30 is a circular disk and, overall, rotationally symmetrical to the longitudinal axis 27 of the control lever 13. It is not secured against rotation with respect to the control lever. This is also not necessary, since in each position it rests only point-wise on both conical surfaces 37 (neutral position of the control lever) or only on one of the two conical surfaces 37.
  • the return spring 31 acting on the return plate 30 in the direction of the link 12 is clamped between the return plate 30 and a sleeve 60, which is pressed by the return spring against a further sleeve 61, which extends from the handle-side end of the rod 16 until it stops opened slide and is held thereon by a locking ring 62.
  • the sleeve 61 is circular on the outside, while it is immersed on the inside with a spring in a longitudinal groove of the rod 16 and is thereby secured against rotation relative to the rod 16.
  • the sleeve 60 is opposite the rod 16 and the sleeve 61 of the control lever 13 to the
  • the sleeve 60 is part of a friction brake 65 which is continuously effective for a pivoting movement of the control lever 13 about the second pivot axis 35.
  • This friction brake 65 comprises as a brake
  • IO In addition to the sleeve 60, through which two inner brake shoes are formed in one piece, IO also has two brake disks 66 and 67 and two outer brake shoes 68 and 69.
  • the two brake disks are designed in the shape of a bow and have the shape of circular ring sectors, the two circular boundary contours 70 and 71 a central axis of curvature coinciding with the pivot axis 35
  • the two brake disks are connected to one another in an articulated manner and can be pivoted relative to one another about an axis 72 which runs parallel to the pivot axis 36. They are pivotally mounted on the backdrop 12. That is, its pivot axis coincides with the first pivot axis 36 of the control lever 13.
  • the mounting is a kind of cutting edge mounting in two channels 73 of the link 12 aligned with one another.
  • the brake disks 66 and 67 are held in the cutting edge bearing by a pin 74 pressed into the bearing parts of the brake disks, each in an arcuate opening 75. the backdrop 12 is guided.
  • each brake disk 66 or 67 or more precisely the bow-shaped disk part delimited by the two contours 70 and 71, lies in each case in a plane that is perpendicular to the first pivot plane 23.
  • the two brake disks are in the neutral position of the control lever 13 in two planes which are perpendicular to the first pivot plane 23 and parallel to the second pivot plane 28.
  • the sleeve 60 has on its sides facing the brake discs in each case a pocket in which a brake pad 76 is received.
  • One brake pad lies on the inside of one brake disc facing the longitudinal axis 27 of the control lever 13 and the other brake pad lies on the inside of the other 5 brake disc, the former brake disc being diametrically opposite with respect to the longitudinal axis 27.
  • the two outer brake shoes 68 and 69 are on the sleeve 60 in a direction perpendicular to the planes of the brake disks 66 and 67 through walls 77
  • Each outer brake shoe also receives a brake pad 76 in a pocket, which lies on the outside against the respective brake disk 66 or 67.
  • the two outer brake shoes 68 and 69 are loaded towards one another by two compression springs 80, of which only one is shown in FIG. 13 for the sake of clarity.
  • Each compression spring 80 is a screw 81
  • a washer 82 and a helical compression spring 80 are first pushed.
  • the helical compression spring 80 is supported on the head 83 of the screw 81 via the washer 82.
  • the shaft of the screw is pushed from the brake shoe 68 through a hole in a flange 84 of this brake shoe and through a hole in a flange 85 of the brake shoe 69 0.
  • a nut 86 is screwed over the screw shaft projecting beyond the flange 85 of the brake shoe 69 to such an extent that the spring 80 is under a certain pretension.
  • the brake shoes 68 and 69 in turn load the brake disks 66 and 67 so that they are also pressed against the brake linings 76 carried by the sleeve 60.
  • the braking force is predetermined by the set preload of the compression springs 80.
  • the compression springs 80 adjust the brake shoes 68 and 69, whereby wear on the brake pads carried by the sleeve 60 is also compensated for due to the possible rotation of the two brake disks about the axis 72.
  • the reset plate 30 slides along one or the other of the truncated cones 37 and becomes moved away from the center of the ball 18 due to the shape of this surface, the return spring 31 being tensioned more. This tries in each case to get into the state with the lowest preload, so that when the handle 20 is released it returns the control lever to the neutral position shown in FIGS. 10 and 11.
  • the sleeve 60 and the two brake shoes 68 and 69 are also taken along.
  • the two brake disks 66 and 67 have a pivot axis coinciding with the pivot axis 36, they can be regarded as part of the control lever when the control lever is pivoted in the pivot plane 23, so that no relative movement occurs between them and the brake shoes and the movement in the pivot plane 23 is not hindered by the friction brake.
  • there is no relative movement between the brake parts if the lever is outside the pivot plane 23 and is then pivoted about the axis 36, that is to say if the inclined position of the ring magnet 26 with respect to the sensor 25 visible in FIG. 11 and thus also its output signal does not change or changes only little.
  • the reset plate 30 slides along an arc of a truncated cone surface 37 whose center lies on the pivot axis 35.
  • the axial position of the back Setting plate 30 with respect to the control lever 13 does not change, so that pivoting the control lever 13 about the pivot axis 35 does not affect the bias of the return spring 31 and the control lever 13 does not experience a restoring force.
  • the brake pads 76 are now guided along the brake disks 66 and 67 so that a braking force acts. This can be overcome by the operator. If the handle 20 of the control lever is released, it is held in its position by the brake, even if external forces act on the control lever due to vibrations.
  • the funnel-shaped passage 32 in the backdrop 12 of the second exemplary embodiment is delimited by largely flat side surfaces. These side surfaces serve as a swivel limiter for the control lever 13.
  • the oblique position of the ring magnet 26 relative to the sensor 25 visible in FIG. 11 is retained when the control lever 13 is swiveled about the swivel axis 36.
  • the oblique position of the ring magnet 26 with respect to the sensor 25 visible in FIG. 10 is retained when the control lever is pivoted about the pivot axis 35.

Abstract

The invention relates to a manually operated electric control device (13) which is particularly useful for electrohydraulic adjustment of hydrovalves or hydroengines. Said control device comprises a housing (10), a control lever which is accommodated in said housing and which can pivot around a pivoting point (18) in all directions starting from a neutral position, and a readjusting element (30) which is arranged on the control lever in such a way that it can move lengthwise. Said readjusting element rests on a connecting member (12) owing to the effect of a readjusting spring (31) which is clamped between said readjusting element and the control lever. The connecting member is firmly connected to the housing and is configured in such a way that the readjusting element is shifted, whereby the readjusting spring is pre-stressed to a greater extend when the control lever pivots about an axis as a result of a force exerted from outside, whereby said axis is located on one of the two main pivoting planes. According to the invention, the connecting member represents parts of the rotational body on both sides of said main pivoting plane. The axis of said rotational body corresponds to the second pivoting axis. The control lever pivots about an axis which is located on the other main pivoting plane but does not automatically return to its original position. A control signal is generated by the control lever, pivoting about an axis which is located on the other main pivoting plane. Said signal is maintained even when no outer force is exerted on the handle (20) of the control lever.

Description

Beschreibungdescription
Handbetätiqtes elektrisches SteuergerätManually operated electrical control unit
Die Erfindung geht aus von einem handbetätigten elektrischen Steuergerät, das insbesondere zur elektrohydraulischen Verstellung von Hydroventilen oder Hy- dromaschinen dient und das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.The invention is based on a manually operated electrical control device which is used in particular for the electro-hydraulic adjustment of hydraulic valves or hydraulic machines and which has the features from the preamble of patent claim 1.
Ein solches Steuergerät ist z.B. aus der EP 0 459 183 A1 bekannt. Bei diesem Steuergerät ist ein Steuerhebel im Gerätegehäuse mithilfe eines Kugelgelenks gelagert und aus einer Neutralstellung heraus allseitig um einen Schwenkpunkt verschwenkbar, der durch den Mittelpunkt des Kugelgelenks gegeben ist. Es ist dafür gesorgt, daß der Steuerhebel nicht um seine Längsachse verdrehbar ist. Zwei senkrecht aufeinander stehende Schwenkebenen der unendlich vielen Schwenkebenen des Steuerhebels kann man als monofunktionale oder Hauptschwenkebenen bezeichnen, da bei einer Verschwenkung des Steuerhebels in einer solchen Ebene nur eine einzige Funktion nach Betrag und Richtung gesteuert wird. Zum Beispiel wird bei einer Verschwenkung des Steuerhebels in der er- sten monofunktionalen Schwenkebene der Schieberkolben eines ersten Steuerventils und bei einer Verschwenkung des Steuerhebels in der zweiten monofunktionalen Schwenkebene der Steuerschieber eines zweiten Ventils betätigt. Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels zwischen der ersten und der zweiten Hauptschwenkebene werden beide Ventile betätigt. Im folgenden werden die Hauptschwenkebenen einfach als erste bzw. zweite Schwenkebene bezeichnet.Such a control device is e.g. known from EP 0 459 183 A1. In this control device, a control lever is mounted in the device housing with the aid of a ball joint and can be pivoted on all sides from a neutral position about a pivot point which is given by the center point of the ball joint. It is ensured that the control lever cannot be rotated about its longitudinal axis. Two mutually perpendicular swiveling planes of the infinitely many swiveling planes of the control lever can be called monofunctional or main swiveling planes, since when swiveling the control lever in such a plane only a single function is controlled according to amount and direction. For example, when the control lever is pivoted in the first monofunctional pivoting plane, the spool of a first control valve is actuated and when the control lever is pivoted in the second monofunctional pivoting plane, the control spool of a second valve is actuated. When the control lever is pivoted between the first and the second main pivoting plane, both valves are actuated. In the following, the main swivel planes are simply referred to as the first and second swivel planes.
Bei dem bekannten Steuergerät ist längsbeweglich am Steuerhebel ein Rückstellelement angeordnet, das unter der Wirkung einer zwischen ihm und dem Steuerhebel eingespannten Rückstellfeder an einer gehäusefesten Kulisse anliegt. Das Rückstellelement ist als den Steuerhebel umgebende Rückstellplatte ausgebildet, die sich zwischen dem Kugelgelenk und einem Handgriff des Steuerhebels befindet. Die Kulisse hat eine solche Form, daß bei einer Verschwenkung des Steuerhebels durch eine äußere Kraft unabhängig von der Richtung der Verschwenkung die Rückstellplatte gegen die Kraft der Rückstellfeder am Steuerhebel verschoben wird, die Rückstellfeder also stärker vorgespannt wird. Somit gelangt der Steuerhebel bei Wegfall der äußeren Kraft jeweils von selbst in seine Neutralstellung.In the known control device, a return element is arranged in a longitudinally movable manner on the control lever, which rests against a housing-fixed link under the action of a return spring clamped between it and the control lever. The Reset element is designed as a reset plate surrounding the control lever, which is located between the ball joint and a handle of the control lever. The backdrop has such a shape that when the control lever is pivoted by an external force, regardless of the direction of the pivoting, the return plate is displaced against the force of the return spring on the control lever, so that the return spring is biased more strongly. Thus, the control lever automatically goes into its neutral position when the external force is lost.
Nun gibt es jedoch Einsatzfälle für ein handbetätigtes elektrisches Steuergerät, in denen die Selbstrückstellung nur für eine Funktion erforderlich, für die andere Funktion dagegen nicht gewünscht oder sogar von Nachteil ist. Hingewiesen sei hier z.B. auf die Verwendung eines Steuergeräts zum Lenken und Fahren einer mobilen Arbeitsmaschine, die mit einer hydraulischen Lenkung und mit einem hydrostatischen Fahrantrieb ausgestattet ist. Für die Funktion Lenkung ist es vorteil- haft, wenn der Steuerhebel nach dem Loslassen von selbst in seine Neutralstei- lung zurückkehrt, damit ein der Lenkung zugeordnetes hydraulisches Ventil einen Lenkzylinder von einer Druckmittelquelle trennt und der Lenkausschlag nicht nach dem Loslassen des Steuerhebels noch größer wird. Im Hinblick auf die Funktion Fahren dagegen entspricht eine bestimmte Auslenkung des Steuerhebels einer bestimmten Geschwindigkeit, so daß es hier von Vorteil ist, wenn der Steuerhebel nach dem Loslassen nicht in seine Neutralstellung zurückkehrt. Es kann nämlich nun mit ihm eine bestimmte Geschwindigkeit eingestellt und mit dieser Geschwindigkeit gefahren werden, ohne die Hand weiterhin am Steuerhebel zu haben.However, there are now cases for a manually operated electrical control unit in which self-resetting is only required for one function, but is not desired or even disadvantageous for the other function. It should be noted here e.g. to the use of a control unit for steering and driving a mobile work machine which is equipped with a hydraulic steering and with a hydrostatic drive. For the steering function, it is advantageous if the control lever automatically returns to its neutral position after being released so that a hydraulic valve assigned to the steering system separates a steering cylinder from a pressure medium source and the steering deflection does not increase after the control lever is released . With regard to the driving function, however, a certain deflection of the control lever corresponds to a certain speed, so that it is advantageous here if the control lever does not return to its neutral position after being released. It can now be used to set a certain speed and drive at this speed without having your hand on the control lever.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein hand betätigtes elektrisches Steuergerät mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß der Steuerhebel nach einer Schwenkbewegung mit einer Komponente in der zweiten Schwenkebene bzw. um die zweite Schwenkachse, also nach einer Verschwenkung aus der ersten Schwenkebene heraus, auch nach Wegfall der äußeren Kraft seine Position bezüglich der ersten Schwenkebene beibehält. Dies soll mit einfachen Mitteln ohne großen Aufwand erreicht werden.The invention is therefore based on the object of further developing a hand-operated electrical control device with the features from the preamble of patent claim 1 such that the control lever after a pivoting movement with a component in the second pivoting plane or about the second pivoting axis, So after swiveling out of the first swivel plane, even after the external force ceases to maintain its position with respect to the first swivel plane. This should be achieved with simple means without great effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem handbetätigten elektrischen Steuergerät mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gemäß dem kennzeichnenden Teil dieses Patentanspruchs die Kulisse beidseits der zweiten Schwenkebene jeweils einen Teil eines Rotationskörpers darstellt, dessen Achse die zweite Schwenkachse ist. Diese Ausbildung der Kulisse bewirkt, daß die Komponente der Schwenkbewegung parallel zur zweiten Schwenkebene keinen Einfluß auf die Vorspannung der Rückstellfeder hat und diese deshalb den Steuerhebel nicht in eine andere Position bezüglich der ersten Schwenkebene zu bringen sucht.This object is achieved in that in a manually operated electrical control device with the features from the preamble of claim 1 according to the characterizing part of this claim, the backdrop on each side of the second pivot plane represents part of a rotating body, the axis of which is the second pivot axis. This formation of the link causes the component of the pivoting movement parallel to the second pivoting plane to have no influence on the pretension of the return spring and therefore does not seek to bring the control lever into another position with respect to the first pivoting plane.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen handbetätigten elektrischen Steuergeräts kann man den Unteransprüchen entnehmen.Advantageous embodiments of a manually operated electrical control device according to the invention can be found in the subclaims.
Gemäß der besonders bevorzugten Ausbildung nach Patentanspruch 4 ist die Ku- lisse beidseits der zweiten Schwenkebene jeweils Teil einer Kugel. Das Rückstellelement ist gemäß Anspruch 5 vorzugsweise so ausgebildet, daß es zumindest bei sich in der zweiten Schwenkebene befindlichem Steuerhebel zumindest linien- förmig auf der Kulisse aufliegt. Dadurch ist der Verschleiß am Rückstellelement und an der Kulisse geringer als bei einer punktförmigen Auflage des Rückstell- elements. Darüber hinaus ist es möglich, im Zusammenwirken mit einer Kulisse mit einer kugeligen Oberfläche auch bei einer Verschwenkung des Steuerhebels in der ersten Schwenkebene die linienförmige Berührung zwischen dem Rückstellelement und der Kulisse aufrechtzuerhalten. Der Verschleiß an Rückstellelement und Kulisse kann noch weiter verringert werden, wenn sich gemäß Patentan- spruch 6 Rückstellelement und Kulisse bei sich in der zweiten Schwenkebene befindlichem Steuerhebel flächenhaft berühren.According to the particularly preferred embodiment according to claim 4, the link is part of a ball on both sides of the second pivot plane. The restoring element is preferably designed in such a way that it rests at least in a linear manner on the link, at least when the control lever is located in the second pivoting plane. As a result, the wear on the restoring element and on the link is less than with a punctiform support of the restoring element. In addition, it is possible, in cooperation with a link with a spherical surface, to maintain the linear contact between the restoring element and the link even when the control lever is pivoted in the first pivot plane. The wear on the reset element and link can be reduced even further if the Say 6 Touch the restoring element and the setting with the control lever located in the second swivel plane.
Genügt eine punktförmige Auflage zwischen der Rückstellplatte und der Kulisse den Anforderungen, so kann die Rückstellplatte im Prinzip ein Rotationskörper sein, dessen Winkellage bezüglich der Achse des Steuerhebels ohne Belang ist. Bei einem erfindungsgemäßen Steuergerät fällt die Rotationssymmetrie der Rückstellplatte schon dann weg, wenn diese bei sich in der zweiten Schwenkebene befindlichem Steuerhebel flächenförmig auf der Kulisse aufliegt. Auch bei einer nur punktförmigen oder linienförmigen Auflage ist es jedoch günstig, die Rückstellplatte nicht rotationssymmetrisch, sondern länglich in Richtung der Achse der Kulisse auszubilden, da dann für sie im Gerätegehäuse nur wenig Freiraum notwendig ist, um den Steuerhebel in der zweiten Schwenkebene bewegen zu können. Vorteilhafterweise ist nun gemäß Patentanspruch 7 das Rückstellelement verdrehsicher am Steuerhebel geführt. So wird in hohem Maße sichergestellt, daß das Rückstellelement immer dieselbe Lage bezüglich der Kulisse beibehält.If a punctiform support between the reset plate and the link meets the requirements, the reset plate can in principle be a rotating body, the angular position of which is irrelevant with respect to the axis of the control lever. In the case of a control device according to the invention, the rotational symmetry of the restoring plate already disappears when it rests flat on the link with the control lever located in the second pivoting plane. Even if the support is only punctiform or linear, it is advantageous not to make the reset plate rotationally symmetrical, but rather elongated in the direction of the axis of the link, since then only little clearance is required for it in the device housing in order to be able to move the control lever in the second pivoting plane . Advantageously, according to claim 7, the return element is guided against rotation on the control lever. This ensures to a high degree that the restoring element always maintains the same position with respect to the backdrop.
Ist der Steuerhebel über ein Kardangelenk mit einer gehäusefesten Drehachse und mit einer um diese verschwenkbaren Drehachse allseitig schwenkbar gela- gert, so ist dadurch auch sichergestellt, daß der Steuerhebel nicht um seineIf the control lever is mounted on a universal joint with a rotation axis fixed to the housing and with a rotation axis that can be pivoted about this axis, this also ensures that the control lever is not about its
Längsachse verdrehbar ist. Vorteilhafterweise fällt nun gemäß Patentanspruch 8 die gehäusefeste Drehachse des Kardangelenks mit der zweiten Schwenkachse, also mit der Achse der Kulisse zusammen. Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels um die gehäusefeste Drehachse des Kardangelenks verbleibt dann ein verdrehsicher am Steuerhebel geführtes Rückstellelement in seiner optimalen Lage zur Kulisse unabhängig davon, ob und wie weit der Steuerhebel um die andere Drehachse verschwenkt ist. Bei einer allseitig schwenkbaren Lagerung des Steuerhebels mit Hilfe eines Kugelgelenks wird eine Verdrehbarkeit des Steuerhebels um seine Längsachse üblicherweise durch einen in Längsrichtung des Steuerhebels verlaufenden Schlitz in der Kugel und einen gehäusefest in der durch die beiden Schwenkachsen aufgespannten Ebene liegenden und in den Schlitz eingreifenden Stift verhindert. Bevorzugt ist nun der Stift gemäß Patentanspruch 9 so angeordnet, daß seine Achse mit der zweiten Schwenkachse, also mit der Achse der Kulisse zusammenfällt. Auch jetzt verbleibt das verdrehsicher am Steuerhebel geführte Rückstellelement in seiner optimalen Lage zur Kulisse.Longitudinal axis is rotatable. Advantageously, the axis of rotation of the universal joint fixed to the housing now coincides with the second pivot axis, that is to say with the axis of the link. When the control lever is pivoted about the axis of rotation of the universal joint fixed to the housing, a restoring element guided in a non-rotatable manner on the control lever then remains in its optimal position in relation to the link regardless of whether and how far the control lever is pivoted about the other axis of rotation. When the control lever is pivoted on all sides with the aid of a ball joint, the control lever is usually prevented from rotating about its longitudinal axis by a slot in the ball running in the longitudinal direction of the control lever and a pin fixed in the housing in the plane spanned by the two pivot axes and engaging in the slot . Preferably, the pin is now arranged so that its axis coincides with the second pivot axis, that is, with the axis of the backdrop. Even now, the restoring element guided against rotation on the control lever remains in its optimal position in relation to the backdrop.
Bei einem erfindungsgemäßen Steuergerät ist durch die selbsttätige Rückstellung des Steuerhebels bezüglich der Bewegungskomponente parallel zur ersten Schwenkebene eine Neutralstelllung des Steuerhebels bezüglich der durch die Schwenkkomponente in der ersten Schwenkebene gesteuerten Funktion vorge- geben. Bezüglich der Schwenkkomponente in der zweiten Schwenkebene ist wenigstens ohne weitere Maßnahmen zunächst keine Position des Steuerhebels hervorgehoben. Um der Person, die das Steuergerät bedient, das Gefühl zu vermitteln, daß in der zweiten Schwenkebene eine Neutralstellung erreicht ist, sind gemäß Patentanspruch 10 Rastmittel vorgesehen, durch die der Steuerhebel in der ersten Schwenkebene verrastet ist. Gemäß Patentanspruch 11 umfassen die Rastmittel vorteilhafterweise eine Rinne, die in der ersten Schwenkebene in der Kulisse verläuft und ein am Steuerhebel gehaltenes federnd nachgiebiges Rastelement, das in die Rinne eingreift, wenn sich der Steuerhebel in der ersten Schwenkebene befindet. An sich kann das Rückstellelement auch als Rastele- ment verwendet werden. Dies hätte zur Folge, daß die Rückstellkraft je nachdem, ob der Steuerhebel in der ersten Schwenkebene oder außerhalb von dieser senkrecht zur zweiten Schwenkebene verschwenkt wird, unterschiedlich ist. Es hätte außerdem zur Folge, daß für eine Verschwenkung des Steuerhebels in der zweiten Schwenkebene eine flächige Auflage der Rückstellplatte auf der Kulisse nur schwierig zu erhalten wäre. Vorzugsweise wird deshalb ein zusätzlich zum Rückstellelement vorhandenes Rastelement verwendet. Dieses ist gemäß Patentanspruch 12 an der Rückstellplatte gehalten und gemäß Patentanspruch 13 vorzugsweise eine Rastplatte, die zwischen der Rückstellplatte und der Rückstellfe- der angeordnet ist und federnde Nasen aufweist, die in die Rinne eintauchen. Vorzugsweise ist auch die Rastplatte verdrehsicher zum Steuerhebel angeordnet.In the case of a control device according to the invention, the automatic resetting of the control lever with respect to the movement component parallel to the first swivel plane specifies a neutral position of the control lever with respect to the function controlled by the swivel component in the first swivel plane. With regard to the swivel component in the second swivel plane, no position of the control lever is initially emphasized, at least without further measures. In order to give the person operating the control device the feeling that a neutral position has been reached in the second swivel plane, latching means are provided according to claim 10, by means of which the control lever is latched in the first swivel plane. According to claim 11, the locking means advantageously comprise a groove that runs in the first pivot plane in the backdrop and a resilient locking element held on the control lever, which engages in the groove when the control lever is in the first pivot plane. As such, the restoring element can also be used as a latching element. This would have the consequence that the restoring force varies depending on whether the control lever is pivoted in the first pivot plane or outside of it perpendicular to the second pivot plane. It would also have the consequence that for a pivoting of the control lever in the second pivot plane, a flat support of the reset plate on the backdrop only would be difficult to obtain. It is therefore preferable to use a detent element in addition to the restoring element. This is held on the restoring plate according to claim 12 and preferably a locking plate according to claim 13, which is arranged between the restoring plate and the restoring spring and has resilient lugs which dip into the channel. The locking plate is preferably also arranged to be non-rotatable relative to the control lever.
Durch Fortsätze gemäß Patentanspruch 18 ist die Belastung des Steuerhebels gering, wenn er bis zum Anschlag ausgelenkt wird.By extensions according to claim 18, the load on the control lever is low when it is deflected up to the stop.
Gemäß Patentanspruch 19 schließlich ist vorgesehen, daß das vom Steuergerät aufgrund einer Verschwenkung des Steuerhebels in der ersten oder zweiten Schwenkebene bis zum Endanschlag abgegebene Steuersignal nicht verändert wird, wenn der Steuerhebel anschließend senkrecht zu dieser Schwenkebene ausgelenkt wird. Dies wäre der Fall, wenn letztere Auslenkung mit einem zwangsweisen Zurückführen des Steuerhebels in der anderen Schwenkebene verbunden wäre. Es soll also z.B. nicht die durch die Verschwenkung des Steuerhebels bis zum Endanschlag gerade eingestellte maximale Geschwindigkeit einer mobilen Arbeitsmaschine verändert werden, wenn zusätzlich ein Lenksignal ab- gegeben wird.Finally, according to claim 19, it is provided that the control signal emitted by the control device due to a pivoting of the control lever in the first or second pivot plane up to the end stop is not changed when the control lever is subsequently deflected perpendicular to this pivot plane. This would be the case if the latter deflection were associated with a forced return of the control lever in the other pivot plane. So e.g. the maximum speed of a mobile working machine that has just been set by pivoting the control lever up to the end stop cannot be changed if a steering signal is additionally emitted.
Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels um die zweite Schwenkachse wirkt keine Rückstellkraft. Der Steuerhebel verbleibt deshalb in seiner Stellung bezüglich der zweiten Schwenkachse, wenn keine äußeren Kräfte an ihm angreifen. Insbesondere bei einem Einsatz in Baufahrzeugen, z.B. Radladern, ist jedoch das Steuergerät und auch der Steuerhebel Erschütterungen ausgesetzt, die unter Umständen dazu führen, daß der Steuerhebel in eine andere Position gerät. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße elektrische Steuergerät gemäß Patentanspruch 20 mit einer Reibbremse ausgestattet ist, die für die Schwenkbewegung um die zweite Schwenkachse, jedoch nicht für die Schwenkbewegung um die erste Schwenkachse wirksam ist. Bevorzugt ist die Reibbremse dauernd in Eingriff, so daß die Bremskraft bei einer Betätigung des Steuergeräts von Hand durch die Bedienperson überwunden werden muß. Dies erscheint ein- facher, als die Reibbremse nur jeweils dann wirksam werden zu lassen, wenn der Steuerhebel in Ruhe ist, da dann weitere Bedienmaßnahmen und/oder Betätigungselemente für die Reibbremse notwendig wären.When the control lever is pivoted about the second pivot axis, there is no restoring force. The control lever therefore remains in its position with respect to the second pivot axis when no external forces act on it. Particularly when used in construction vehicles, for example wheel loaders, however, the control device and also the control lever are exposed to vibrations, which may lead to the control lever moving into a different position. It is therefore particularly advantageous if the electrical control device according to the invention is equipped with a friction brake, which for the Swiveling movement about the second swiveling axis, however, is not effective for the swiveling movement about the first swiveling axis. The friction brake is preferably continuously engaged, so that the braking force must be overcome by the operator when the control device is actuated by hand. This appears simpler than letting the friction brake take effect only when the control lever is at rest, since additional operating measures and / or actuating elements for the friction brake would then be necessary.
In konstruktiv einfacher Weise erhält man die schwenkhchtungsabhängige Wirk- samkeit der Reibbremse gemäß Patentanspruch 22 dadurch, daß die Reibbremse ein erstes Bremsteil, das um die erste Schwenkachse schwenkbar am Gerätegehäuse gelagert ist, und ein zweites Bremsteil aufweist, das am Steuerhebel gehalten ist, mit diesem allseits verschwenkbar ist und am ersten Bremsteil anliegt. Bei einer solchen Konstellation ändert sich bei einer Verschwenkung des Steuerhe- bels um die erste Schwenkachse die relative Lage zwischen den Bremsteilen nicht, da die Schwenkachse des ersten Bremsteils mit der Schwenkachse des Steuerhebels zusammenfällt. Somit ist bei einer Verschwenkung des Steuerhebels um die erste Schwenkachse die Reibbremse nicht wirksam. Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels um die zweite Schwenkachse dagegen macht das erste Bremsteil die Schwenkbewegung nicht mit, so daß eine relative Bewegung zwischen erstem und zweitem Bremsteil stattfindet und somit die Reibbremse wirkt.In a structurally simple manner, the effectiveness of the friction brake depending on the pivoting position is obtained according to claim 22 in that the friction brake has a first brake part, which is pivotably mounted on the device housing about the first pivot axis, and a second brake part, which is held on the control lever, with the latter is pivotable on all sides and rests on the first brake part. In such a constellation, the relative position between the brake parts does not change when the control lever is pivoted about the first pivot axis, since the pivot axis of the first brake part coincides with the pivot axis of the control lever. Thus, the friction brake is not effective when the control lever is pivoted about the first pivot axis. On the other hand, when the control lever is pivoted about the second pivot axis, the first brake part does not follow the pivot movement, so that a relative movement takes place between the first and second brake parts and the friction brake thus acts.
Eine Ausbildung gemäß Patentanspruch 23 ist aus Platzgründen vorteilhaft.A training according to claim 23 is advantageous for reasons of space.
Es erscheint günstig, wenn die resultierende Bremskraft zentral am Steuerhebel angreift. Grundsätzlich kann dies dadurch erreicht werden, daß man eine flache Bremsscheibe zentral bezüglich des Steuerhebels anordnet, die beidseits von Bremsbacken beaufschlagt ist. Allerdings findet sich zentral am Hebel schon das Rückstellelement und die Rückstellfeder, so daß es dort Platzprobleme für die Bremsteile geben könnte. Zudem müßte der Steuerhebel zentral und senkrecht zu seiner Längsachse mit einem Durchgang versehen werden. Ein zentraler Angriff der Bremskraft am Steuerhebel wird gemäß Patentanspruch 26 auch dadurch erhalten, daß zwei erste Bremsteile vorhanden sind, von denen das eine erste Bremsteil auf der einen Seite und das andere erste Bremsteil auf der gegenüberliegenden Seite der Längsachse des Steuerhebels angeordnet ist, und daß an beiden ersten Bremsteilen außen und/oder innen jeweils ein zweites Bremsteil anliegt.It seems favorable if the resulting braking force acts centrally on the control lever. Basically, this can be achieved by arranging a flat brake disc centrally with respect to the control lever, which is acted upon on both sides by brake shoes. However, this is already central to the lever Return element and the return spring, so that there could be space problems for the brake parts. In addition, the control lever would have to be provided with a passage centrally and perpendicular to its longitudinal axis. A central attack of the braking force on the control lever is also obtained according to claim 26 in that there are two first brake parts, of which a first brake part is arranged on one side and the other first brake part is arranged on the opposite side of the longitudinal axis of the control lever, and in that a second brake part rests on both first brake parts on the outside and / or inside.
Vorteilhafterweise ist die Reibbremse gemäß Patentanspruch 28 nachstellbar, indem ein erstes und ein zweites Bremsteil durch mindestens eine Feder in Anlage aneinander gehalten sind.Advantageously, the friction brake can be adjusted according to claim 28, in that a first and a second brake part are held against one another by at least one spring.
Wie schon ausgeführt, sind bei einem handbetätigten Steuergerät mit einem Steuerhebel, der mit Hilfe eines Kugelgelenks verschwenkbar gelagert ist, Maßnahmen ergriffen, um zu verhindern, daß der Steuerhebel um seine Längsachse verdreht werden kann. Allerdings ist damit nicht ausgeschlossen, daß der Steuerhebel während einer Verschwenkung aufgrund der gegebenen kinematischen Verhältnisse und der Lage des Stiftes, der die Verdrehung an Ort und Stelle verhindert, eine Verdrehung um seine Längsachse erfährt. Vorteilhafterweise sind deshalb gemäß Patentanspruch 32 die Bremsteile und der Steuerhebel gegeneinander um die Längsachse des Steuerhebels verdrehbar, so daß ein Klemmen oder eine Schwergängigkeit der Bremsteile sicher vermieden ist.As already stated, measures are taken to prevent the control lever from being rotated about its longitudinal axis in a manually operated control unit with a control lever which is pivotably supported by means of a ball joint. However, this does not rule out that the control lever experiences a rotation about its longitudinal axis during a pivoting due to the given kinematic conditions and the position of the pin, which prevents the rotation on the spot. Advantageously, therefore, the brake parts and the control lever can be rotated relative to each other about the longitudinal axis of the control lever, so that jamming or stiffness of the brake parts is reliably avoided.
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen handbetätigten elektrischen Steuergeräts sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigenTwo exemplary embodiments of a manually operated electrical control device according to the invention are shown in the drawings. The invention will now be explained in more detail with reference to the figures of these drawings. Show it
Figur 1 einen Schnitt durch das erste Ausführungsbeispiel in einer ersten Hauptschwenkebene, in der eine selbsttätige Rückstellung des Steuerhebels in die senkrecht auf der ersten Hauptschwenkebene stehende zweite Hauptschwenkebene erfolgt,1 shows a section through the first exemplary embodiment in a first main pivoting plane, in which the control lever is automatically reset to the second main pivoting plane perpendicular to the first main pivoting plane,
Figur 2 eine Draufsicht auf die Kulisse des ersten Ausführungsbeispiels, auf der eine am Steuerhebel geführte Rückstellplatte aufliegt, Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie lll-lil aus Figur 2, wobei dieser Schnitt in der zweiten Hauptschwenkebene durch die Kulisse geht, Figur 4 einen Schnitt mittig durch die bloße Rückstellplatte des ersten Ausführungsbeispiels senkrecht zur zweiten Hauptschwenkebene, Figur 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V aus Figur 4, Figur 6 eine Draufsicht auf die Rückstellplatte in Richtung des Pfeiles A aus Figur 4, Figur 7 eine Draufsicht auf eine zwischen der Rückstellplatte und der die Rück- stellpiatte beiasteten Rückstellfeder angeordnete Rastplatte des ersten Ausführungsbeispiels, Figur 8 eine Ansicht dieser Rastplatte in Richtung des Pfeiles B aus Figur 7, Figur 9 eine Ansicht der Rastplatte in Richtung des Pfeiles C aus Figur 7, Figur 10 einen Schnitt in der ersten Schwenkebene durch das mit einer in der zweiten Schwenkebene wirksamen Reibbremse ausgestattete zweite Ausführungsbeispiel, Figur 11 einen Schnitt entlang der Linie Xl-Xl in der zweiten Schwenkebene durch das zweite Ausführungsbeispiel, Figur 12 eine Draufsicht auf die Kulisse des zweiten Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles D aus Figur 11 und Figur 13 eine Draufsicht auf die Reibbremse des zweiten Ausführungsbeispiels in Richtung des Pfeiles E aus Figur 10. Das Gerätegehäuse 10 der beiden gezeigten Steuergeräte setzt sich aus einem topfförmigen Gehäuseunterteil 11 und einem mehr deckeiförmigen Gehäuseoberteil 12 zusammen, das im folgenden als Kulisse bezeichnet wird. Ein Steuerhebel2 shows a plan view of the backdrop of the first exemplary embodiment, on which a reset plate guided on the control lever rests, FIG. 3 shows a section along the line III-III from FIG. 2, this section passing through the backdrop in the second main pivoting plane, FIG. 4 shows a section 5 shows a section along the line VV from FIG. 4, FIG. 6 shows a plan view of the reset plate in the direction of arrow A from FIG. 4, and FIG. 7 shows a plan view of one between the reset plate 8 shows a view of this locking plate in the direction of arrow B from FIG. 7, FIG. 9 shows a view of the locking plate in the direction of arrow C from FIG. 7, and FIG. 10 shows a section in FIG first swivel plane through the effective with a in the second swivel plane Re Second embodiment equipped with the brake, FIG. 11 shows a section along the line Xl-Xl in the second pivoting plane through the second embodiment, FIG. 12 shows a top view of the backdrop of the second embodiment in the direction of arrow D from FIG. 11 and FIG. 13 shows a top view of the friction brake of the second embodiment in the direction of arrow E from FIG. 10. The device housing 10 of the two control devices shown is composed of a pot-shaped housing lower part 11 and a more cover-shaped housing upper part 12, which is referred to below as the backdrop. A control lever
5 13 ist in der Kulisse allseitig verschwenkbar gelagert. Dazu besitzt der Steuerhebel 13 an seinem inneren Ende einen Kugelkopf 14, der von einer von ihrer einen Stirnseite her geschlitzten Kugelkalotte 15 aufgenommen ist. Die Kugelkalotte 15 ist mitsamt dem Kugelkopf 14 und einer einstückig mit dem Kugelkopf hergestellten inneren Stange 16 des Steuerhebels 13 von der dem Inneren des Gerätege-5 13 is pivotally mounted on all sides in the backdrop. For this purpose, the control lever 13 has at its inner end a spherical head 14 which is received by a spherical cap 15 which is slotted from its one end face. The spherical cap 15 is together with the ball head 14 and an inner rod 16 of the control lever 13, which is produced in one piece with the ball head, from the inside of the device
I O häuses 10 zugewandten Seite der Kulisse 12 in eine in dieser ausgebildeten zylindrischen Aufnahme eingesetzt und darin durch einen angeschraubten Überwurfring 17 gehalten. Der Mittelpunkt 18 des Kugelkopfes 14 ist der Schwenkpunkt für den Steuerhebel 13. Wie der Steuerhebel auch bewegt wird, die augenblickliche Dreh- oder Schwenkachse geht immer durch diesen Schwenkpunkt 18. In demI O housing 10 facing side of the backdrop 12 inserted into a cylindrical receptacle formed in this and held therein by a screwed ring 17. The center point 18 of the ball head 14 is the pivot point for the control lever 13. As the control lever is also moved, the instantaneous rotation or pivot axis always passes through this pivot point 18. In the
15 Schnitt nach den Figuren 1 und 10 erkennt man im Kugelkopf 14 eine in Achsrichtung der Stange 16 verlaufende Nut 19. In diese greift ein in der Kulisse 12 befestigter Stift 21 ein, so daß ein Verdrehen des Steuerhebels 13 um seine Längsrichtung verhindert ist.15 Section according to Figures 1 and 10 can be seen in the ball head 14 in the axial direction of the rod 16 groove 19. In this a pin 21 fixed in the link 12 engages, so that rotation of the control lever 13 is prevented about its longitudinal direction.
0 In einer horizontalen Ebene 24 des Gerätegehäuses 10, in der der Schwenkpunkt 18 liegt, sind in einem Winkelabstand von 90 Grad zwei Aufnehmer 25 befestigt, von denen nur jeweils der in den Figuren 1 , 10 und 11 in der Zeichenebene liegende Aufnehmer erkennbar ist. Im Kugelkopf 14 des Steuerhebels 13 ist symmetrisch zu der horizontalen Ebene 24 ein Ringmagnet 26 untergebracht, dessen 5 Achse mit der durch den Schwenkpunkt 18 gehenden Längsachse 27 des Steuerhebels 13 zusammenfällt und dessen Lage das von den Aufnehmern 25 abgegebene elektrische Signal beeinflußt. In den Figuren 1 , 10 und 11 nimmt der Steuerhebel 13 eine Neutralstellung ein, in der seine und des Ringmagneten 26 Achse 27 senkrecht auf der horizontalen Ebene 24 steht. Wird nun der Steuerhe- bei 13 in der Zeichenebene nach Figur 1 bzw. 10, die fortan als erste Schwenkebene 23 bezeichnet sein möge, verschwenkt, so wird nur das von dem in Figur 1 bzw. 10 erkennbaren Aufnehmer 25 abgegebene elektrische Signal verändert. Insofern kann diese Schwenkebene 23 als monofunktionale Schwenkebene be- zeichnet werden. Eine zweite monofunktionale Schwenkebene ist die Ebene, die senkrecht auf der ersten Schwenkebene und senkrecht auf der horizontalen Ebene 24 steht. Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels 13 in dieser zweiten Schwenkebene 28 wird nur von dem bezüglich des zweiten Ausführungsbeisiels in Figur 11 gezeigten Aufnehmer 25 ein wirksames Steuersignal abgegeben. So- bald der Steuerhebel 13 aus der ersten Schwenkebene 23 und aus der zweiten Schwenkebene 28 heraus bewegt wird, geben beide Aufnehmer 25 wirksame Steuersignale ab. Dabei kann jede Position des Steuerhebels 13 durch aufeinanderfolgende Verschwenkungen zunächst um eine in der ersten Schwenkebene 23 liegende zweite horizontale Schwenkachse 35 und dann um eine in der zweiten Schwenkebene 28 liegende erste horizontale Schwenkachse 36, aber auch direkt durch Verschwenkung um eine schräg zu der ersten und zu der zweiten Schwenkebene verlaufende Achse erreicht werden. Für ein erleichtertes Verständnis sei hier immer ersterer Fall betrachtet. Außerdem sei hier darauf hingewiesen, daß der Stift 21 so angeordnet ist, daß seine Achse mit der zweiten Schwenkachse 35 zusammenfällt.0 In a horizontal plane 24 of the device housing 10, in which the pivot point 18 lies, two sensors 25 are fastened at an angular distance of 90 degrees, of which only the sensor lying in the plane of the drawing in FIGS. 1, 10 and 11 can be seen. In the ball head 14 of the control lever 13, a ring magnet 26 is accommodated symmetrically to the horizontal plane 24, the 5 axis of which coincides with the longitudinal axis 27 of the control lever 13 going through the pivot point 18 and the position of which influences the electrical signal emitted by the sensors 25. In Figures 1, 10 and 11, the control lever 13 assumes a neutral position, in which its and the ring magnet 26 axis 27 is perpendicular to the horizontal plane 24. If the tax at 13 in the drawing plane according to FIGS. 1 and 10, which may henceforth be referred to as the first pivot plane 23, only the electrical signal emitted by the sensor 25 recognizable in FIGS. 1 and 10 is changed. In this respect, this swivel plane 23 can be referred to as a monofunctional swivel plane. A second monofunctional swivel plane is the plane that is perpendicular to the first swivel plane and perpendicular to the horizontal plane 24. When the control lever 13 is pivoted in this second pivot plane 28, an effective control signal is only emitted by the sensor 25 shown in FIG. 11 with respect to the second exemplary embodiment. As soon as the control lever 13 is moved out of the first swivel plane 23 and out of the second swivel plane 28, both sensors 25 emit effective control signals. Each position of the control lever 13 can be followed by successive pivots first about a second horizontal pivot axis 35 lying in the first pivot plane 23 and then about a first horizontal pivot axis 36 lying in the second pivot plane 28, but also directly by pivoting about an oblique to the first and axis to the second swivel plane can be reached. The first case is always considered here for easier understanding. It should also be pointed out here that the pin 21 is arranged so that its axis coincides with the second pivot axis 35.
Das gezeigte Steuergerät ist dafür vorgesehen, um durch eine Verschwenkung des Steuerhebels um eine in der zweiten Schwenkebene liegende Achse eine mobile Arbeitsmaschine zu lenken. Durch eine Verschwenkung des Steuerhebels 13 um eine in der ersten Schwenkebene liegende Achse soll eine bestimmte Geschwindigkeit der mobilen Arbeitsmaschine eingestellt werden können. Wenn der Steuerhebel 13 zur Lenkung des Fahrzeugs um eine in der zweiten Schwenkebene liegende Achse verschwenkt, also aus der zweiten Schwenkebene herausgeschwenkt wird, so soll er nach Wegfall der äußeren Kraft selbsttätig wieder in die zweiten Schwenkebene zurückkehren. Bei einem Herausschwenken aus der ersten Schwenkebene dagegen soll er die Winkelposition, in die er bezüglich der ersten Schwenkebene gestellt worden ist, beibehalten, auch wenn die äußere Kraft nicht mehr angreift.The control device shown is intended to steer a mobile machine by pivoting the control lever about an axis lying in the second pivot plane. By pivoting the control lever 13 about an axis lying in the first pivot plane, a certain speed of the mobile working machine should be able to be set. If the control lever 13 is pivoted for steering the vehicle about an axis lying in the second pivoting plane, that is to say is pivoted out of the second pivoting plane, it should automatically return to the position after the external force ceases to exist return to the second swivel level. When swiveling out of the first swivel plane, on the other hand, it should maintain the angular position into which it was placed with respect to the first swivel plane, even if the external force no longer acts.
Beides wird erreicht durch eine besondere Ausbildung der Oberfläche der Kulisse 12, auf der eine Rückstellplatte 30 unter der Wirkung einer Rückstellfeder 31 aufliegt. Und zwar ist die Kulisse 12 auf gegenüberliegenden Seiten eines trichterförmigen Durchgangs 32 für die Stange 16 des Steuerhebels 13 ausgebildet. Beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Kulisse an den besagten Stellen Teil einer Kugel mit einer Kugeloberfläche 33, deren Mittelpunkt 34 auf einer durch den Schwenkpunkt 18 gehenden und senkrecht auf der zweiten Schwenkebene 28 stehenden zweiten Schwenkachse 35 liegt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist die Kulisse an den besagten Stellen Teil eines Kreiskegelstumpfes, der nach au- ßen hin zu einer gedachten Spitze auf der Schwenkachse 35 zuläuft und eine Ke- gelstumpffläche 37 hat. Erfindungsgemäß ist es in beiden Fällen so, daß die Kulisse 12 Teil eines Rotationskörpers ist, dessen Achse mit der zweiten Schwenkachse 35 zusammenfällt.Both are achieved by a special design of the surface of the link 12, on which a reset plate 30 rests under the action of a return spring 31. Specifically, the link 12 is formed on opposite sides of a funnel-shaped passage 32 for the rod 16 of the control lever 13. In the first exemplary embodiment, the backdrop is part of a sphere with a spherical surface 33, the center point 34 of which lies on a second pivot axis 35 which passes through the pivot point 18 and is perpendicular to the second pivot plane 28. In the second exemplary embodiment, the backdrop is part of a circular truncated cone at the points mentioned, which tapers outwards to an imaginary tip on the pivot axis 35 and has a truncated cone surface 37. According to the invention, it is the case in both cases that the link 12 is part of a rotating body, the axis of which coincides with the second pivot axis 35.
Die nun folgenden Teile der Beschreibung sind bis zu einem anderslautenden Hinweis nur auf das erste Ausführungsbeispiel gerichtet. Bei diesem ist die Rückstellplatte 30 an der inneren Stange 16 des Steuerhebels 13 verdrehsicher längsgeführt. Die Verdrehsicherung wird durch eine Längsnut 38 innen in der Rückstellplatte 30 und einen nicht näher dargestellten in die Längsnut 38 eingreifenden Steg an der Stange 16 erhalten. Im übrigen ist die Rückstellplatte 30 im wesentlichen rechteckig mit einer zentralen Nabe zur Verlängerung der Führungslänge an der Stange 16, wobei sie sich mit ihrer größeren Länge von der einen Auflagefläche der Kulisse 12 auf der einen Seite des Durchgangs 32 bis zu der Auflagefläche auf dessen anderer Seite erstreckt. Mittig ihrer Schmalseiten und den Aufla- geflächen 33 an der Kulisse 12 zugekehrt sind an der Rückstellplatte 30 zwei Ausnehmungen vorhanden, die von konkaven Kugelflächen 39 begrenzt sind, deren Krümmung mit der Krümmung der Auflageflächen 33 an der Kulisse 12 übereinstimmt. Somit liegt die Rückstellplatte 30 in der in Figur 1 gezeigten Neutralstel- lung und in jeder in der zweiten Schwenkebene 28 liegenden Stellung des Steuerhebels 13 flächig auf der Kulisse 12 auf.The parts of the description that follow are directed only to the first exemplary embodiment, unless otherwise indicated. In this, the reset plate 30 is guided against rotation along the inner rod 16 of the control lever 13. The anti-rotation device is obtained by means of a longitudinal groove 38 on the inside in the return plate 30 and a web on the rod 16 which engages in the longitudinal groove 38 and is not shown. In addition, the reset plate 30 is substantially rectangular with a central hub for extending the guide length on the rod 16, with its greater length extending from the one contact surface of the link 12 on one side of the passage 32 to the contact surface on the other Side stretches. In the middle of their narrow sides and the faces 33 on the backdrop 12 facing two recesses are provided on the reset plate 30, which are delimited by concave spherical surfaces 39, the curvature of which corresponds to the curvature of the bearing surfaces 33 on the backdrop 12. In the neutral position shown in FIG. 1 and in each position of the control lever 13 lying in the second pivot plane 28, the reset plate 30 lies flat on the link 12.
Die Rückstellfeder 31 ist zwischen der Rückstellplatte 30 und einer äußeren Stange 40 des Steuerhebels 13 eingespannt. Wenn nun der Steuerhebel 13 aus der zweiten Schwenkebene 28 herausgeschwenkt wird, so wird die Rückstellplatte 30 durch Hochlaufen an einer der beiden Auflageflächen 33 in Richtung auf die Abstützstelle der Rückstellfeder 31 an der äußeren Stange 40 des Steuerhebels 13 verschoben und dadurch die Rückstellfeder 31 stärker gespannt. Fällt dann die äußere Kraft weg, kehrt der Steuerhebel 13 unter der Wirkung der Rückstellfeder 31 wieder in die zweite Schwenkebene 28 zurück. Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels 13 um die Achse 35 dagegen ändert sich die Vorspannung der Rückstellfeder 31 nicht, da die Rückstellplatte 30 ihre Position am Steuerhebel 13 beibehält. Denn sie gleitet dabei auf der Oberfläche eines Rotationskörpers, dessen Achse mit der augenblicklichen Schwenkachse zusammenfällt.The return spring 31 is clamped between the return plate 30 and an outer rod 40 of the control lever 13. If the control lever 13 is now pivoted out of the second swivel plane 28, the reset plate 30 is displaced by running up on one of the two support surfaces 33 in the direction of the support point of the reset spring 31 on the outer rod 40 of the control lever 13, and the return spring 31 is thereby tensioned more strongly . If the external force then disappears, the control lever 13 returns to the second pivot plane 28 under the action of the return spring 31. On the other hand, when the control lever 13 is pivoted about the axis 35, the bias of the return spring 31 does not change, since the return plate 30 maintains its position on the control lever 13. Because it glides on the surface of a rotating body, the axis of which coincides with the current swivel axis.
Eine Position des Steuerhebels 13 in der zweiten Schwenkebene 28 ist dadurch gekennzeichnet und für die Person, die das Steuergerät bedient dadurch fühlbar, daß für jede Verschwenkung des Steuerhebels aus der zweiten Schwenkebene heraus unabhängig von der Richtung eine bestimmte Kraft notwendig ist. Um auch eine Position des Steuerhebels in der ersten Schwenkebene 23 für die Bedienperson fühlbar zu machen, sind Rastmittel vorgesehen, die dafür sorgen, daß der Steuerhebel nur unter Aufbringen einer Kraftspitze aus der ersten Schwenkebene herausgeschwenkt werden kann. Die Rastmittel umfassen eine zweiteilige Rinne 41 , die sich in der ersten Schwenkebene 23 in den Auflageflä- chen 33 der Kulisse 12 befindet. Beide Teile der Rinne 41 erstrecken sich jeweils vom zentralen Durchgang 32 aus bis ganz an den Außenrad der Kulisse 12. Die Rinne 41 ist schmaler als die Erstreckung der Kugelfläche 39 längs den Schmalseiten der Rückstellplatte 30, so daß die Kugelflächen 39 beidseits der Rinne 41 auf den Auflageflächen 33 aufliegen, wenn sich der Steuerhebel 13 in der ersten Schwenkebene 23 befindet. Die Rastmittel umfassen desweiteren eine mit dem Steuerhebel 13 mitgeführte Rastplatte 42, die auf Seiten der Rückstellfeder 31 die Nabe der Rückstellplatte 30 umgebend auf der Rückstellplatte 30 aufliegt. Die Rückstellfeder 31 wirkt also über die Rastplatte 42 auf die Rückstellplatte 30. Auf diese Weise ist die Rastplatte 42 in einer festen Position zur Rückstellplatte 30 gehalten und macht deren Bewegungen längs des Steuerhebels 13 mit. Die Rastplatte 42 ist aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und kann in sich federn. An sie sind zwei in Richtung auf die Kulisse 12 zeigende Nasen 43 angeformt, die teilweise von Schlitzen 44 der Rückstellplatte 30 aufgenommen sind und von de- nen eine auf der einen Seite und die andere auf der anderen Seite des zentralen Durchgangs 32 der Kulisse 12 in die Rinne 41 eingreift, wenn sich der Steuerhebel 13 in der ersten Schwenkebene 23 befindet. Um den Steuerhebel 13 aus der ersten Schwenkebene herauszubewegen, müssen die Nasen 43 aus der Rinne 41 herausgedrückt werden, was nur mit einem erhöhten Kraftaufwand möglich ist. Durch die Aufnahme der Nasen 43 in den Schlitzen 44 der Rückstellplatte 30 wird ein Abscheren der Nasen und eine zu starke Verwindung der Rastplatte 42 verhindert. An sich wirken die in die Schlitze 44 der Rückstellplatte 30 eingreifenden Nasen 43 der Rastplatte 42 schon als Verdrehsicherung zwischen diesen beiden Teilen. Allerdings sind die Mitnahmeflächen relativ gering. Die Rastplatte 42 be- sitzt deshalb an ihren Längsseiten noch zwei Wangen 45, mit denen sie die Rückstellplatte 30 außen eng übergreift. Neben der Funktion als Verdrehsicherung tragen die beiden Wangen 45 auch zur Versteifung der Rastplatte 42 bei. Wenn der Steuerhebel 13 in der ersten Schwenkebene 23 bewegt wird, so verbleibt je nach der Richtung der Ausschwenkung die eine oder die andere Nase 43 in der jeweiligen Teilrinne 41 , während die andere Nase 43 aus der anderen Teilrinne 41 ausgehoben wird. Die Nasen 43 sind bis auf die zusätzliche Reibung, die sie verursachen, praktisch ohne Einfluß auf die Bewegung. Gleiches gilt bei einer Verschwenkung des Steuerhebels 13 außerhalb der ersten Schwenkebene 23 um eine in der zweiten Schwenkebene 28 liegende Achse. Bei einer derartigen Verschwenkung liegen die Nasen 43 außerhalb der Rinne 41 auf den Flächen 33 auf. Um den Steuerhebel 13 aus der ersten Schwenkebene 23 heraus zu verschwenken, muß eine erhöhte Kraft aufgebracht werden, um eine oder beide Nasen 43 aus der Rinne 41 auszuheben, wobei die Rastplatte 42 verformt wird. Nachdem die Nasen 43 die Rinne 41 verlassen haben, muß bei einer Verschwenkung des Steuerhebels 13 um eine in der ersten Schwenkebene liegende Achse nur noch Reibkraft überwunden werden.A position of the control lever 13 in the second swivel plane 28 is characterized and can be felt by the person operating the control device in that a certain force is required for each swivel of the control lever out of the second swivel plane, regardless of the direction. In order to make a position of the control lever in the first pivot plane 23 perceptible to the operator, latching means are provided which ensure that the control lever can only be pivoted out of the first pivot plane by applying a force tip. The latching means comprise a two-part groove 41, which is located in the support surfaces in the first pivot plane 23. chen 33 of the backdrop 12 is located. Both parts of the channel 41 each extend from the central passage 32 to the outer wheel of the link 12. The channel 41 is narrower than the extent of the spherical surface 39 along the narrow sides of the reset plate 30, so that the spherical surfaces 39 on both sides of the channel 41 rest on the bearing surfaces 33 when the control lever 13 is in the first pivot plane 23. The latching means furthermore comprise a latching plate 42 carried along with the control lever 13, which rests on the side of the restoring spring 31 and surrounds the hub of the restoring plate 30 on the restoring plate 30. The restoring spring 31 thus acts on the restoring plate 30 via the latching plate 42. In this way, the latching plate 42 is held in a fixed position with respect to the restoring plate 30 and follows its movements along the control lever 13. The locking plate 42 is made of a plastic material and can spring in itself. Two lugs 43 pointing towards the link 12 are formed on them, which are partially received by slots 44 in the return plate 30 and one of which is on one side and the other on the other side of the central passage 32 of the link 12 in the groove 41 engages when the control lever 13 is in the first pivot plane 23. In order to move the control lever 13 out of the first swivel plane, the lugs 43 must be pushed out of the groove 41, which is only possible with increased effort. The inclusion of the lugs 43 in the slots 44 of the reset plate 30 prevents the lugs from shearing off and excessive twisting of the locking plate 42. As such, the lugs 43 of the locking plate 42 which engage in the slots 44 of the restoring plate 30 already act as an anti-rotation device between these two parts. However, the take-up areas are relatively small. The latching plate 42 therefore has two cheeks 45 on its longitudinal sides, with which it closely engages over the rest plate 30 on the outside. In addition to the function as an anti-rotation device, the two cheeks 45 also contribute to stiffening the locking plate 42. If the control lever 13 is moved in the first swivel plane 23, one or the other nose 43 remains in the respective partial trough 41, depending on the direction of the swiveling out, while the other nose 43 is lifted out of the other partial trough 41. The lugs 43 are practically without influence on the movement except for the additional friction that they cause. The same applies when the control lever 13 is pivoted outside the first pivot plane 23 about an axis lying in the second pivot plane 28. With such a pivoting, the lugs 43 rest on the surfaces 33 outside the channel 41. In order to pivot the control lever 13 out of the first pivot plane 23, an increased force must be applied in order to lift one or both lugs 43 out of the groove 41, the locking plate 42 being deformed. After the lugs 43 have left the channel 41, only a friction force has to be overcome when the control lever 13 is pivoted about an axis lying in the first pivot plane.
An die kugelige Auflageflächen 33 der Kulisse 12 schließen sich außen kreiszylindrische Flächen 51 an, deren Achse ebenfalls die Achse 35 ist. An die äußere Stange 40 des Steuerhebels 13 sind gegenüberliegend zwei Fortsätze 52 angeformt, die in einer Position des Steuerhebels 13 in der zweiten Schwenkebene 28 schräg in Richtung auf die Kulisse 12 zeigen. Die der Kulisse 12 zugewandteCircular cylindrical surfaces 51, the axis of which is also the axis 35, adjoin the spherical bearing surfaces 33 of the link 12. On the outer rod 40 of the control lever 13 two projections 52 are formed opposite, which in one position of the control lever 13 in the second pivot plane 28 point obliquely in the direction of the link 12. The facing the backdrop 12
Endfläche 53 jedes Fortsatzes 52 ist kreiszylindrisch mit derselben Krümmung wie die Flächen 51 an der Kulisse 12 ausgebildet. Wird der Schwenkhebel 13 weit genug um eine in der zweiten Schwenkebene 28 liegende Achse verschwenkt, so gelangt einer der beiden Fortsätze 52 mit seiner Endfläche 53 an eine der beiden Flächen 51 der Kulisse 12. Durch die Fortsätze 52 ist also der Schwenkbereich des Steuerhebels 13 um in der zweiten Schwenkebene liegende Achsen unabhängig von der Größe des trichterförmigen Durchgangs 32 in der Kulisse 12 begrenzt. Dieser Durchgang kann deshalb, wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, mit die Herstellung der Kulisse 12 erleichternden abgerundeten Ecken verse- hen sein, ohne daß dies dazu führt, daß der Steuerhebel nach einer vollen Ausschwenkung in der zweiten Schwenkebene 28 bei einer nachfolgenden Verschwenkung um eine in der zweiten Schwenkebene liegende Achse zwangszwei- se in Richtung auf die erste Schwenkebene 23 zu zurückgeführt wird, wobei sich das Steuersignal für die durch eine Verschwenkung in der zweiten Schwenkebene gesteuerte Funktion verringern würde. Der Durchgang 32 kann, weil er für eine Verschwenkung des Steuerhebels 13 um eine in der zweiten Schwenkebene liegende Achse nicht die Funktion einer Schwenkwinkelbegrenzung hat, nämlich in Richtung senkrecht zur zweiten Schwenkebene im Prinzip beliebig groß gemacht werden.End surface 53 of each extension 52 is circular cylindrical with the same curvature as the surfaces 51 on the link 12. If the pivot lever 13 is pivoted far enough about an axis lying in the second pivot plane 28, one of the two extensions 52 with its end surface 53 reaches one of the two surfaces 51 of the link 12. The extensions 52 therefore pivot the control lever 13 by Axes lying in the second pivoting plane are delimited regardless of the size of the funnel-shaped passage 32 in the link 12. This passage can, as can be seen in particular from FIG. 2, be provided with rounded corners which facilitate the production of the backdrop 12. hen without this leading to the control lever being forcibly returned in the direction of the first pivot plane 23 after a full pivoting out in the second pivot plane 28 during a subsequent pivoting about an axis lying in the second pivot plane, whereby the Control signal for the function controlled by a pivoting in the second pivoting plane would reduce. The passage 32 can, because it does not have the function of a pivot angle limitation for pivoting the control lever 13 about an axis lying in the second pivot plane, namely in the direction perpendicular to the second pivot plane can in principle be made arbitrarily large.
Für eine Verschwenkung des Steuerhebels 13 um eine in der ersten Schwenkebene liegende Achse dienen zwei gegenüberliegende Wände des zentralen Durchgangs 32 als Schwenkwinkelbegrenzung. Man erkennt aus Figur 2, daß der zentrale Durchgang 32 senkrecht zur ersten Schwenkebene 23 länger ist als senkrecht zur zweiten Schwenkebene 28. Es wird schon dadurch deutlich, daß der maximale Schwenkwinkel des Steuerhebels 13 in der zweiten Schwenkebene größer ist als in der ersten Schwenkebene.For pivoting the control lever 13 about an axis lying in the first pivot plane, two opposite walls of the central passage 32 serve as a limitation of the pivot angle. It can be seen from FIG. 2 that the central passage 32 perpendicular to the first pivot plane 23 is longer than perpendicular to the second pivot plane 28. It is already clear from this that the maximum pivot angle of the control lever 13 is greater in the second pivot plane than in the first pivot plane.
Die nun folgende Beschreibung richtet sich nur auf das zweite Ausführungsbeispiel. Bei diesem ist die Rückstellplatte 30 eine kreisrunde Scheibe und insgesamt rotationssymmetrisch zur Längsachse 27 des Steuerhebels 13 ausgebildet. Sie ist gegenüber dem Steuerhebel nicht verdrehgesichert. Dies ist auch nicht notwendig, da sie in jeder Position nur punktförmig auf beiden Kegelflächen 37 (Neutralstellung des Steuerhebels) oder nur auf einer der beiden Kegelflächen 37 aufliegt. Die die Rückstellplatte 30 in Richtung auf die Kulisse 12 beaufschlagende Rückstellfeder 31 ist zwischen der Rückstellplatte 30 und einer Hülse 60 eingespannt, die von der Rückstellfeder gegen eine weitere Hülse 61 gedrückt wird, die vom griffseitigen Ende der Stange 16 aus bis zu einem Anschlag auf diese aufge- schoben und darauf durch einen Sicherungsring 62 gehalten ist. Die Hülse 61 ist außen kreisrund, während sie innen mit einer Feder in eine Längsnut der Stange 16 eintaucht und dadurch gegenüber der Stange 16 verdrehgesichert ist. Die Hülse 60 ist gegenüber der Stange 16 und der Hülse 61 des Steuerhebels 13 um dieThe following description is directed only to the second embodiment. In this case, the reset plate 30 is a circular disk and, overall, rotationally symmetrical to the longitudinal axis 27 of the control lever 13. It is not secured against rotation with respect to the control lever. This is also not necessary, since in each position it rests only point-wise on both conical surfaces 37 (neutral position of the control lever) or only on one of the two conical surfaces 37. The return spring 31 acting on the return plate 30 in the direction of the link 12 is clamped between the return plate 30 and a sleeve 60, which is pressed by the return spring against a further sleeve 61, which extends from the handle-side end of the rod 16 until it stops opened slide and is held thereon by a locking ring 62. The sleeve 61 is circular on the outside, while it is immersed on the inside with a spring in a longitudinal groove of the rod 16 and is thereby secured against rotation relative to the rod 16. The sleeve 60 is opposite the rod 16 and the sleeve 61 of the control lever 13 to the
5 Längsachse 27 verdrehbar. Sie ist außen im wesentlichen rechteckig gestaltet, wobei, in Richtung der Hebelachse 27 betrachtet, mehrere unterschiedlich große rechteckige Querschnitte vorhanden sind. Die Hülse 60 ist Teil einer Reibbremse 65, die für eine Schwenkbewegung des Steuerhebels 13 um die zweite Schwenkachse 35 dauernd wirksam ist. Diese Reibbremse 65 umfaßt als Brem-5 longitudinal axis 27 rotatable. It is essentially rectangular on the outside, and when viewed in the direction of the lever axis 27, there are several rectangular cross sections of different sizes. The sleeve 60 is part of a friction brake 65 which is continuously effective for a pivoting movement of the control lever 13 about the second pivot axis 35. This friction brake 65 comprises as a brake
I O steile außer der Hülse 60, durch die einstückig zwei innere Bremsbacken gebildet sind, noch zwei Bremsscheiben 66 und 67 sowie zwei äußere Bremsbacken 68 und 69. Die beiden Bremsscheiben sind bügeiförmig gestaltet und haben die Form von Kreisringsektoren, deren beide kreisförmigen Begrenzungskonturen 70 und 71 eine mit der Schwenkachse 35 zusammenfallende Krümmungsmittelachse ha-In addition to the sleeve 60, through which two inner brake shoes are formed in one piece, IO also has two brake disks 66 and 67 and two outer brake shoes 68 and 69. The two brake disks are designed in the shape of a bow and have the shape of circular ring sectors, the two circular boundary contours 70 and 71 a central axis of curvature coinciding with the pivot axis 35
15 ben. Die beiden Bremsscheiben sind gelenkig miteinander verbunden und um eine Achse 72, die parallel zur Schwenkachse 36 verläuft gegeneinander verschwenkbar. Sie sind gemeinsam schwenkbar an der Kulisse 12 gelagert. Und zwar fällt ihre Schwenkachse mit der ersten Schwenkachse 36 des Steuerhebels 13 zusammen. Die Lagerung ist eine Art Schneidenlagerung in zwei miteinander 0 fluchtenden Rinnen 73 der Kulisse 12. In dem Schneidenlager gehalten sind die Bremsscheiben 66 und 67 durch jeweils einen in die Lagerteile der Bremsscheiben eingepreßten Stift 74, der jeweils in einem kreisbogenförmigen Durchbruch 75 . der Kulisse 12 geführt ist. Insgesamt liegt somit jede Bremsscheibe 66 bzw. 67 oder genauer der bügeiförmige und von den beiden Konturen 70 und 71 begrenz- 5 te Scheibenteil jeweils in einer Ebene, die senkrecht auf der ersten Schwenkebene 23 steht. Insbesondere liegen die beiden Bremsscheiben in der Neutralstellung des Steuerhebels 13 in zwei Ebenen, die senkrecht zur ersten Schwenkebene 23 und parallel zur zweiten Schwenkebene 28 verlaufen. Die Hülse 60 besitzt an ihren den Bremsscheiben zugewandten Seiten jeweils eine Tasche, in der ein Bremsbelag 76 aufgenommen ist. Der eine Bremsbelag liegt an der der Längsachse 27 des Steuerhebels 13 zugewandten Innenseite der einen Bremsscheibe und der andere Bremsbelag auf der Innenseite der anderen 5 Bremsscheibe an, die ersterer Bremsscheibe bezüglich der Längsachse 27 diametral gegenüberliegt.15 ben. The two brake disks are connected to one another in an articulated manner and can be pivoted relative to one another about an axis 72 which runs parallel to the pivot axis 36. They are pivotally mounted on the backdrop 12. That is, its pivot axis coincides with the first pivot axis 36 of the control lever 13. The mounting is a kind of cutting edge mounting in two channels 73 of the link 12 aligned with one another. The brake disks 66 and 67 are held in the cutting edge bearing by a pin 74 pressed into the bearing parts of the brake disks, each in an arcuate opening 75. the backdrop 12 is guided. Overall, each brake disk 66 or 67, or more precisely the bow-shaped disk part delimited by the two contours 70 and 71, lies in each case in a plane that is perpendicular to the first pivot plane 23. In particular, the two brake disks are in the neutral position of the control lever 13 in two planes which are perpendicular to the first pivot plane 23 and parallel to the second pivot plane 28. The sleeve 60 has on its sides facing the brake discs in each case a pocket in which a brake pad 76 is received. One brake pad lies on the inside of one brake disc facing the longitudinal axis 27 of the control lever 13 and the other brake pad lies on the inside of the other 5 brake disc, the former brake disc being diametrically opposite with respect to the longitudinal axis 27.
Die beiden äußeren Bremsbacken 68 und 69 sind an der Hülse 60 in eine Richtung senkrecht zu den Ebenen der Bremsscheiben 66 und 67 durch Wände 77The two outer brake shoes 68 and 69 are on the sleeve 60 in a direction perpendicular to the planes of the brake disks 66 and 67 through walls 77
I O bzw. 78 geführt. Jede äußere Bremsbacke nimmt in einer Tasche ebenfalls einen Bremsbelag 76 auf, der an der Außenseite an der jeweiligen Bremsscheibe 66 bzw. 67 anliegt. Die beiden äußeren Bremsbacken 68 und 69 werden durch zwei Druckfedern 80, von denen in Figur 13 der Übersichtlichkeit halber nur eine eingezeichnet ist, aufeinander zu belastet. Jeder Druckfeder 80 ist eine Schraube 81I O or 78 out. Each outer brake shoe also receives a brake pad 76 in a pocket, which lies on the outside against the respective brake disk 66 or 67. The two outer brake shoes 68 and 69 are loaded towards one another by two compression springs 80, of which only one is shown in FIG. 13 for the sake of clarity. Each compression spring 80 is a screw 81
15 zugeordnet, auf deren Schaft zunächst eine Beilagscheibe 82 und eine Schraubendruckfeder 80 aufgeschoben sind. Über die Beilagscheibe 82 stützt sich die Schraubendruckfeder 80 am Kopf 83 der Schraube 81 ab. Der Schaft der Schraube ist von der Bremsbacke 68 aus durch eine Bohrung in einem Flansch 84 dieser Bremsbacke und durch eine Bohrung in einem Flansch 85 der Bremsbacke 69 0 hindurchgeschoben. Über den über den Flansch 85 der Bremsbacke 69 vorstehenden Schraubenschaft ist eine Mutter 86 soweit aufgeschraubt, daß die Feder 80 unter einer bestimmten Vorspannung steht. Die in der Praxis vorhandenen beiden Federn 80 drücken nun über die Flansche 84 die Bremsbacke 68 in die eine Richtung und über die Beilagscheiben 82, die Schraubenköpfe 83, die Schrau- 5 benschäfte und die Muttern 86 die Bremsbacke 69 in die entgegengesetzte Richtung. Die Bremsbacken 68 und 69 wiederum belasten die Bremsscheiben 66 und 67, so daß diese auch gegen die von der Hülse 60 getragenen Bremsbeläge 76 gedrückt werden. Durch die eingestellte Vorspannung der Druckfedern 80 wird die Bremskraft vorgegeben. Mindert sich im Laufe des Betriebs durch Verschleiß die Stärke der Bremsbeläge 76, so stellen die Druckfedern 80 die Bremsbacken 68 und 69 nach, wobei aufgrund der möglichen Verdrehung der beiden Bremsscheiben um die Achse 72 auch ein Verschleiß an den von der Hülse 60 getragenen Bremsbelägen ausgeglichen wird.15 assigned, on the shaft of a washer 82 and a helical compression spring 80 are first pushed. The helical compression spring 80 is supported on the head 83 of the screw 81 via the washer 82. The shaft of the screw is pushed from the brake shoe 68 through a hole in a flange 84 of this brake shoe and through a hole in a flange 85 of the brake shoe 69 0. A nut 86 is screwed over the screw shaft projecting beyond the flange 85 of the brake shoe 69 to such an extent that the spring 80 is under a certain pretension. The two springs 80 present in practice now press the brake shoe 68 via the flanges 84 in one direction and via the washers 82, the screw heads 83, the screw shanks and the nuts 86 the brake shoe 69 in the opposite direction. The brake shoes 68 and 69 in turn load the brake disks 66 and 67 so that they are also pressed against the brake linings 76 carried by the sleeve 60. The braking force is predetermined by the set preload of the compression springs 80. Reduces in the course of operation due to wear Thickness of the brake pads 76, the compression springs 80 adjust the brake shoes 68 and 69, whereby wear on the brake pads carried by the sleeve 60 is also compensated for due to the possible rotation of the two brake disks about the axis 72.
Wenn bei der Ausführung nach den Figuren 10 bis 13 der Steuerhebel 13 aus seiner Neutralstellung heraus in der ersten Schwenkebene 23, also in der Zeichenebene nach Figur 10, bewegt wird, so gleitet die Rückstellplatte 30 auf der einen oder der anderen Kegelstumpffläche 37 entlang und wird dabei aufgrund der Form dieser Fläche vom Mittelpunkt der Kugel 18 wegbewegt, wobei die Rückstellfeder 31 stärker gespannt wird. Diese versucht jeweils in den Zustand mit der geringsten Vorspannung zu gelangen, so daß sie, wenn der Griff 20 losgelassen wird, den Steuerhebel in die in den Figuren 10 und 11 gezeigte Neutralstellung zurückführt. Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels werden auch die Hülse 60 und die beiden Bremsbacken 68 und 69 mitgenommen. Da die beiden Bremsscheiben 66 und 67 eine mit der Schwenkachse 36 zusammenfallende Schwenkachse haben, können sie bei einer Verschwenkung des Steuerhebels in der Schwenkebene 23 wie ein Teil des Steuerhebels angesehen werden, so daß keine relative Bewegung zwischen ihnen und den Bremsbacken auftritt und die Bewegung in der Schwenkebene 23 durch die Reibbremse nicht behindert wird. Ebenso findet keine relative Bewegung zwischen den Bremsteilen statt, wenn sich der Hebel außerhalb der Schwenkebene 23 befindet und dann um die Achse 36 verschwenkt wird, wenn sich also die Schrägstellung des Ringmagneten 26 bezüglich des in Figur 11 sichtbaren Sensors 25 und damit auch dessen Ausgangs- signal nicht oder nur wenig ändert.If, in the embodiment according to FIGS. 10 to 13, the control lever 13 is moved out of its neutral position in the first pivot plane 23, that is to say in the drawing plane according to FIG. 10, the reset plate 30 slides along one or the other of the truncated cones 37 and becomes moved away from the center of the ball 18 due to the shape of this surface, the return spring 31 being tensioned more. This tries in each case to get into the state with the lowest preload, so that when the handle 20 is released it returns the control lever to the neutral position shown in FIGS. 10 and 11. When the control lever is pivoted, the sleeve 60 and the two brake shoes 68 and 69 are also taken along. Since the two brake disks 66 and 67 have a pivot axis coinciding with the pivot axis 36, they can be regarded as part of the control lever when the control lever is pivoted in the pivot plane 23, so that no relative movement occurs between them and the brake shoes and the movement in the pivot plane 23 is not hindered by the friction brake. Likewise, there is no relative movement between the brake parts if the lever is outside the pivot plane 23 and is then pivoted about the axis 36, that is to say if the inclined position of the ring magnet 26 with respect to the sensor 25 visible in FIG. 11 and thus also its output signal does not change or changes only little.
Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels 13 um die Schwenkachse 35 gleitet die Rückstellplatte 30 auf einem Kreisbogen einer Kegelstumpffläche 37 entlang, dessen Mittelpunkt auf der Schwenkachse 35 liegt. Die axiale Position der Rück- stellplatte 30 bezüglich des Steuerhebels 13 ändert sich deshalb nicht, so daß eine Verschwenkung des Steuerhebels 13 um die Schwenkachse 35 die Vorspannung der Rückstellfeder 31 nicht beeinflußt und der Steuerhebel 13 keine Rückstellkraft erfährt. Es werden allerdings nun die Bremsbeläge 76 an den Bremsscheiben 66 und 67 entlanggeführt, so daß eine Bremskraft wirkt. Diese kann durch die Bedienperson überwunden werden. Wird der Griff 20 des Steuerhebels losgelassen, so wird dieser durch die Bremse in seiner Position gehalten, auch wenn aufgrund von Erschütterungen noch äußere Kräfte auf den Steuerhebel einwirken.When the control lever 13 is pivoted about the pivot axis 35, the reset plate 30 slides along an arc of a truncated cone surface 37 whose center lies on the pivot axis 35. The axial position of the back Setting plate 30 with respect to the control lever 13 does not change, so that pivoting the control lever 13 about the pivot axis 35 does not affect the bias of the return spring 31 and the control lever 13 does not experience a restoring force. However, the brake pads 76 are now guided along the brake disks 66 and 67 so that a braking force acts. This can be overcome by the operator. If the handle 20 of the control lever is released, it is held in its position by the brake, even if external forces act on the control lever due to vibrations.
Insbesondere aus Figur 12 ist ersichtlich, daß der trichterförmige Durchgang 32 in der Kulisse 12 des zweiten Ausführungsbeispiels durch weitgehend ebene Seitenflächen begrenzt ist. Diese Seitenflächen dienen als Schwenkbegrenzung für den Steuerhebel 13. Wie weiter oben schon dargelegt, bleibt die Schrägstellung des Ringmagneten 26 gegenüber dem in Figur 11 sichtbaren Sensor 25 erhalten, wenn der Steuerhebel 13 um die Schwenkachse 36 verschwenkt wird. Ebenso bleibt die Schrägstellung des Ringmagneten 26 gegenüber dem in Figur 10 sichtbaren Sensor 25 erhalten, wenn der Steuerhebel um die Schwenkachse 35 verschwenkt wird. Bei einer Verschwenkung um die Schwenkachse 35 ebenso wie bei einer Verschwenkung um die Schwenkachse 36 wird die Längsachse 27 des Steuerhebels 13 auf einem Kreiskegelmantel bewegt, dessen Scheitel im Schwenkpunkt 18 liegt und dessen Achse die jeweilige Schwenkachse 35 bzw. 36 ist. Damit nun bei einer vollen Auslenkung des Steuerhebels 13 in die eine Richtung, z.B. nach einer vollen Auslenkung des Steuerhebels 13 um die Schwenkachse 36 bei einer anschließenden Verschwenkung des Steuerhebels 13 an einer Begrenzungsfläche des Durchgangs 32 entlang das durch die Verschwenkung um die Schwenkachse 36 erzeugte Steuersignal nicht verändert wird, erscheint es besonders günstig, bei einer abgeänderten Ausführung den Durchbruch 32 durch solche kegelige Flächen zu begrenzen, daß eine Ver- Schwenkung des Steuerhebels 13 entlang einer solchen kegeligen Fläche gleichbedeutend mit einer Verschwenkung um eine der Schwenkachsen 35 oder 36 ist. It can be seen in particular from FIG. 12 that the funnel-shaped passage 32 in the backdrop 12 of the second exemplary embodiment is delimited by largely flat side surfaces. These side surfaces serve as a swivel limiter for the control lever 13. As already explained above, the oblique position of the ring magnet 26 relative to the sensor 25 visible in FIG. 11 is retained when the control lever 13 is swiveled about the swivel axis 36. Likewise, the oblique position of the ring magnet 26 with respect to the sensor 25 visible in FIG. 10 is retained when the control lever is pivoted about the pivot axis 35. When pivoting about the pivot axis 35 as well as when pivoting about the pivot axis 36, the longitudinal axis 27 of the control lever 13 is moved on a circular cone jacket, the apex of which lies at the pivot point 18 and the axis of which is the respective pivot axis 35 or 36. So now with a full deflection of the control lever 13 in one direction, for example after a full deflection of the control lever 13 about the pivot axis 36 with a subsequent pivoting of the control lever 13 on a boundary surface of the passage 32 along the control signal generated by the pivoting about the pivot axis 36 is not changed, it seems particularly favorable to limit the opening 32 by such a conical surface in a modified version that a Pivoting the control lever 13 along such a conical surface is equivalent to pivoting about one of the pivot axes 35 or 36.

Claims

Patentansprüche claims
1. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät, insbesondere zur elektrohy- draulischen Verstellung von Hydroventilen oder Hydromaschinen, mit einem Gerätegehäuse (10), mit einem Steuerhebel (13), der im Gerätegehäuse (10) gelagert und aus einer Neutralstellung heraus allseitig um einen Schwenkpunkt (18) verschwenkbar ist, wobei sich eine solche Schwenkbewegung aus einer Komponente in einer ersten, monofunktionalen Schwenkebene (23) mit einer senkrecht auf dieser stehenden und durch den Schwenkpunkt gehenden ersten Schwenkachse (36) und aus einer Komponente in einer senkrecht auf der ersten Schwenkebene (23) stehenden zweiten, ebenfalls monofunktionalen Schwenkebene (28) mit einer senkrecht auf dieser stehenden und durch den Schwenkpunkt gehenden zweiten Schwenkachse (35) zusammensetzt, und mit einem längsbeweglich am Steuerhebel (13) angeordneten Rückstellelement (30), das unter der Wirkung einer zwischen ihm und dem Steuerhebel (13) eingespannten Rückstellfeder (31) an einer gehäusefesten Kulisse (12) anliegt, die derart ausgebildet ist, daß das Rückstellelement (30) bei einer durch eine äußere Kraft herbeigeführten Schwenkbewegung des Steuerhebels (13) mit einer Komponente in der ersten Schwenkebene (23) im Sinne einer stärkeren Vorspannung der Rückstellfeder (31) verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (12) beidseits der zweiten Schwenkebene (28) jeweils einen Teil eines Rotationskörpers mit einer Rotationsfläche (33, 37) darstellt, dessen Achse die zweite Schwenkachse (35) ist.1. Manually operated electrical control device, in particular for the electro-hydraulic adjustment of hydraulic valves or hydraulic machines, with a device housing (10), with a control lever (13) which is mounted in the device housing (10) and from a neutral position on all sides around a pivot point (18) is pivotable, such a pivoting movement consisting of a component in a first, monofunctional pivoting plane (23) with a first pivoting axis (36) standing perpendicularly there and passing through the pivoting point and from a component in a perpendicularly on the first pivoting plane (23) standing second, also monofunctional pivot plane (28) with a perpendicular to this and passing through the pivot point passing second pivot axis (35), and with a longitudinally movable on the control lever (13) arranged return element (30) which, under the action of a between it and the control lever (13) clamped return spring (31) on a go rests against the fixed backdrop (12), which is designed such that the restoring element (30) during a swiveling movement of the control lever (13) caused by an external force with a component in the first swiveling plane (23) in the sense of a stronger prestressing of the restoring spring (31 ) is moved, characterized in that the link (12) on both sides of the second pivot plane (28) each represents a part of a rotating body with a rotating surface (33, 37), the axis of which is the second pivot axis (35).
2. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement eine den Steuerhebel (13) umgebende und an diesem geführte Rückstellplatte (31) ist, die zwischen dem Schwenkpunkt (18) und einem Handgriff (20) des Steuerhebels (13) angeordnet ist.2. Hand-operated electrical control device according to claim 1, characterized in that the return element is a control lever (13) surrounding and guided on this reset plate (31), which is between the pivot point (18) and a handle (20) of the control lever (13) is arranged.
3. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (12) zu beiden Seiten der zweiten Schwenkebene (28) gleich ausgebildet ist.3. Manually operated electrical control device according to claim 1 or 2, characterized in that the link (12) on both sides of the second pivot plane (28) is of identical design.
4. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (12) beidseits der zweiten Schwenkebene (28) jeweils einen Teil einer Kugel mit Kugeloberflächen (33) darstellt.4. Hand-operated electrical control device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the link (12) on both sides of the second pivot plane (28) each represents part of a ball with spherical surfaces (33).
5. Hand betätigtes elektrisches Steuergerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (30) zumindest bei sich in der zweiten Schwenkebene (28) befindlichem Steuerhebel (13) zumindest linienförmig auf der Kulisse (12) aufliegt.5. Hand-operated electrical control device according to one of the preceding claims, characterized in that the restoring element (30) rests at least linearly on the link (12) at least in the second pivoting plane (28) of the control lever (13).
6. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (30) zwei gekrümmte Auflageflächen (39) besitzt und bei sich in der zweiten Schwenkebene (28) befindlichem Steuerhebel (13) auf dem einen Teil der Kulisse (12) mit der einen Auflagefläche (39) und auf dem anderen Teil der Kulisse (12) mit der anderen Auflagefläche (39) aufliegt.6. Manually operated electrical control device according to claim 5, characterized in that the restoring element (30) has two curved contact surfaces (39) and with the control lever (13) located in the second swivel plane (28) on part of the link (12) one bearing surface (39) and on the other part of the link (12) with the other bearing surface (39).
7. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (30) am Steuerhebel (13) ver- drehsicher geführt ist.7. Manually operated electrical control device according to claim 5 or 6, characterized in that the return element (30) on the control lever (13) is guided against rotation.
8. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel über ein Kardangelenk allseitig verschwenkbar gelagert ist und daß die gehäusefeste Drehachse des Kardangelenks mit der zweiten Schwenkachse zusammenfällt.8. Hand-operated electrical control device according to any preceding claim, characterized in that the control lever is pivotally mounted on all sides via a universal joint and that the axis of rotation fixed to the housing Cardan joint coincides with the second pivot axis.
9. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (13) über eine Kugel (14) allsei- tig verschwenkbar gelagert ist, daß die Kugel (14) einen in Längsrichtung des Steuerhebels (13) verlaufenden Schlitz (19) aufweist und daß in den Schlitz (13) ein am Gerätegehäuse (10) gehaltener Stift (21) eingreift, dessen Achse mit der zweiten Schwenkachse (35) zusammenfällt.9. Manually operated electrical control device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control lever (13) on a ball (14) is pivotally mounted on all sides, that the ball (14) extending in the longitudinal direction of the control lever (13) Has slot (19) and that in the slot (13) engages on the device housing (10) held pin (21), the axis of which coincides with the second pivot axis (35).
10. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem vorhergehenden10. Manually operated electrical control device according to a previous one
Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß Rastmittel (41 , 42) vorgesehen sind, durch die der Steuerhebel (13) in der ersten Schwenkebene (23) verrastet ist.Claim, characterized in that locking means (41, 42) are provided, by means of which the control lever (13) is locked in the first pivoting plane (23).
11. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (12) eine in der ersten Schwenkebene (23) verlaufende Rinne (41) aufweist, in die ein am Steuerhebel (13) gehaltenes federnd nachgiebiges Rastelement (42) eingreift, wenn sich der Steuerhebel (13) in der ersten Schwenkebene (23) befindet11. Manually operated electrical control device according to claim 10, characterized in that the link (12) has a groove (41) running in the first pivoting plane (23) into which a resilient locking element (42) held on the control lever (13) engages, when the control lever (13) is in the first swivel plane (23)
12. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (42) an der das Rückstellelement bildenden Rückstellplatte (30) gehalten ist.12. Hand-operated electrical control device according to claim 11, characterized in that the latching element (42) on the restoring element forming the restoring plate (30) is held.
13. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement eine zwischen der Rückstellplatte (30) und der Rückstellfeder (31) angeordnete Rastplatte (42) mit federnden Nasen (43) ist, die in die Rinne (41) eintauchen.13. Hand-operated electrical control device according to claim 12, characterized in that the latching element is a between the return plate (30) and the return spring (31) arranged locking plate (42) with resilient lugs (43) which dip into the channel (41).
14. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastplatte (42) verdrehsicher bezüglich des Steuerhebels (13) angeordnet ist.14. Hand-operated electrical control device according to claim 13, characterized characterized in that the locking plate (42) is arranged against rotation with respect to the control lever (13).
15. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (43) in Schlitzen (44) der Rückstellplatte (30) geführt sind.15. Manually operated electrical control device according to claim 13 or 14, characterized in that the lugs (43) in slots (44) of the return plate (30) are guided.
16. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß Rückstellplatte (30) und Rastplatte (42) wie Nut und Feder, die vorzugsweise in einer Richtung senkrecht zur zweiten Schwenkebene (28) verlaufen, zur Verdrehsicherung ineinandergreifen.16. Hand-operated electrical control device according to claim 14 or 15, characterized in that the rest plate (30) and locking plate (42) such as tongue and groove, which preferably extend in a direction perpendicular to the second pivot plane (28), interlock to prevent rotation.
17. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastplatte (42) mit seitlichen Wangen (45) die Rück- stellplatte (30) außen übergreift.17. Manually operated electrical control device according to claim 16, characterized in that the locking plate (42) with lateral cheeks (45) engages over the reset plate (30) on the outside.
18. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (13) abstehende Fortsätze (52) aufweist, von denen außerhalb der vom Rückstellelement (30) überstri- chenen Kulissenflächen (33) angeordnete, gehäusefeste Anschläge (51), die als Teil eines Rotationskörpers mit einer senkrecht zu einer monofunktionalen Schwenkebene (28) verlaufenden und durch den Schwenkpunkt (18) gehenden Achse (35) ausgebildet sind, beaufschlagbar sind.18. Manually operated electrical control device according to one of the preceding claims, characterized in that the control lever (13) has protruding projections (52), of which outside of the link surfaces (33) covered by the restoring element (30), fixed to the housing (51), which are designed as part of a rotating body with an axis (35) running perpendicular to a monofunctional pivot plane (28) and passing through the pivot point (18).
19. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem vorhergehenden19. Manually operated electrical control device according to a previous one
Anspruch gekennzeichnet durch einen derartigen Schwenkbereich des Steuerhebels (13), daß dieser um eine in der zweiten Schwenkebene (28) liegende Achse bei voller Ausschwenkung in der zweiten Schwenkebene (28) genauso weit ausschwenkbar ist wie bei null Ausschwenkung in der zweiten Schwenkebene (28). Claim characterized by such a pivoting range of the control lever (13) that it can be pivoted out just as far about an axis lying in the second pivoting plane (28) when fully pivoted out in the second pivoting plane (28) as when zeroing out in the second pivoting plane (28) .
20. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem vorhergehenden Anspruch gekennzeichnet durch eine Reibbremse (65) nur für die Schwenkbewegung des Steuerhebels (13) um die zweite Schwenkachse (35).20. Manually operated electrical control device according to one of the preceding claims, characterized by a friction brake (65) only for the pivoting movement of the control lever (13) about the second pivot axis (35).
21. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbremse (65) dauernd in Eingriff ist.21. Manually operated electrical control device according to claim 20, characterized in that the friction brake (65) is continuously engaged.
22. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbremse (65) ein erstes Bremsteil (66, 67), das um die erste Schwenkachse (36) schwenkbar am Gerätegehäuse (10) gelagert ist, und ein zweites Bremsteil (60, 68, 69) aufweist, das am Steuerhebel (13) gehalten ist, mit diesem allseits verschwenkbar ist und am ersten Bremsteil (66, 67) anliegt.22. Hand-operated electrical control device according to claim 20 or 21, characterized in that the friction brake (65) has a first brake part (66, 67) which is pivotally mounted about the first pivot axis (36) on the device housing (10) and a second brake part (60, 68, 69), which is held on the control lever (13), can be pivoted with it on all sides and rests on the first brake part (66, 67).
23. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß sich das erste Bremsteil (66, 67) über den gesamten Schwenkbereich des Steuerhebels (13) um die zweite Schwenkachse (35) erstreckt, während das zweite Bremsteil (60. 68, 69) kürzer als der Schwenkbereich ist.23. Manually operated electrical control device according to claim 22, characterized in that the first brake part (66, 67) extends over the entire pivot range of the control lever (13) about the second pivot axis (35), while the second brake part (60, 68, 69 ) is shorter than the swivel range.
24. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bremsteil (66, 67) als flache Bremsscheibe ausgebildet ist, die in der Neutralstellung des Steuerhebels (13) mit ihren Flachseiten parallel zur zweiten Schwenkebene (28) liegt und die vom zweiten Bremsteil (60. 68, 69) in eine Richtung senkrecht zur Längsachse (27) des Steuerhebels (13) beaufschlagt ist.24. Manually operated electrical control device according to claim 22 or 23, characterized in that the first brake part (66, 67) is designed as a flat brake disc, which is in the neutral position of the control lever (13) with its flat sides parallel to the second pivot plane (28) and which is acted upon by the second brake part (60, 68, 69) in a direction perpendicular to the longitudinal axis (27) of the control lever (13).
25. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bremsteil (66, 67) bügeiförmig als Kreisringsektor ausgebildet ist, dessen beide kreisförmige Begrenzungslinien (70, 71 ) einen auf der zweiten Schwenkachse (35) liegenden Mittelpunkt haben.25. Hand-operated electrical control device according to claim 24, characterized characterized in that the first brake part (66, 67) is bow-shaped as a circular ring sector, the two circular boundary lines (70, 71) of which have a center point on the second pivot axis (35).
5 26. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwei erste Bremsteile (66, 67) vorhanden sind, von denen das eine erste Bremsteil (66) auf der einen Seite und das andere erste Bremsteil (67) auf der gegenüberliegenden Seite der Längsachse (27) des Steuerhebels (13) angeordnet ist, und daß an beiden ersten Bremsteilen (66, 67)5 26. Hand-operated electrical control device according to one of claims 22 to 25, characterized in that two first brake parts (66, 67) are present, of which a first brake part (66) on one side and the other first brake part (67) is arranged on the opposite side of the longitudinal axis (27) of the control lever (13), and that on both first brake parts (66, 67)
IO ein zweites Bremsteil (60, 68, 69) anliegt.IO a second braking part (60, 68, 69) is applied.
27. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ersten Bremsteil (66, 67) zwei zweite Bremsteile (60, 68, 69) oder an einem zweiten Bremsteil zwei erste Brem-27. Manually operated electrical control device according to one of claims 22 to 26, characterized in that on a first brake part (66, 67) two second brake parts (60, 68, 69) or on a second brake part two first brake
I5 steile auf gegenüberliegenden Seiten anliegen.I5 steeply lie on opposite sides.
28. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Bremsteil (66, 67) und ein zweites Bremsteil (60, 68, 69) durch mindestens eine Feder (80) in Anlage aneinander 0 gehalten sind.28. Manually operated electrical control device according to one of claims 22 to 27, characterized in that a first braking part (66, 67) and a second braking part (60, 68, 69) are held against one another by at least one spring (80).
29. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als flache Bremsscheiben ausgebildete erste Bremsteile (66, 67) vorhanden sind, von denen das eine erste Bremsteil (66) auf der einen 5 Seite und das andere erste Bremsteil (67) auf der gegenüberliegenden Seite der Längsachse (27) des Steuerhebels (13) angeordnet ist und die aufeinander zu bewegbar sind, daß an jedem ersten Bremsteil (66, 67) auf der der Längsachse (27) des Steuerhebels (13) zugewandten Seite ein inneres zweites Bremsteil (60) und auf der der Längsachse (27) des Steuerhebels (13) abgewandten Seite ein 0 äußeres zweites Bremsteil (68, 69) anliegt und daß die beiden äußeren zweiten Bremsteile (68, 69) durch mindestens eine Feder (80) in Richtung aufeinander zu beaufschlagt sind.29. Manually operated electrical control device according to claim 28, characterized in that two first brake parts (66, 67) designed as flat brake disks are provided, of which one first brake part (66) on one side and the other first brake part (67) on the opposite side of the longitudinal axis (27) of the control lever (13) and which are movable towards each other, that on each side of the first brake part (66, 67) on the longitudinal axis (27) of the control lever (13) facing an inner second Brake part (60) and on the side facing away from the longitudinal axis (27) of the control lever (13) there is an outer second brake part (68, 69) and that the two outer second Brake parts (68, 69) are urged towards each other by at least one spring (80).
30. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden inneren zweiten Bremsteile zu einer Bremshülse (60) zusammengefaßt sind, die eine zentrale Stange (16) des Steuerhebels (13) umgibt und an der die beiden äußeren zweiten Bremsteile (68, 69) geführt sind.30. Manually operated electrical control device according to claim 29, characterized in that the two inner second brake parts are combined to form a brake sleeve (60) which surrounds a central rod (16) of the control lever (13) and on which the two outer second brake parts (68 , 69) are performed.
31. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rückstellfeder (31) axial an der Bremshülse (60) abstützt und diese an einem axialen Anschlag (61) der zentralen Steuerhebelstange (16) abgestützt ist.31. Manually operated electrical control device according to claim 30, characterized in that the return spring (31) is axially supported on the brake sleeve (60) and this is supported on an axial stop (61) of the central control lever rod (16).
32. Handbetätigtes elektrisches Steuergerät nach einem der Ansprüche 22 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Bremsteile (60, 68, 69) und der32. Hand-operated electrical control device according to one of claims 22 to 31, characterized in that the second brake parts (60, 68, 69) and
Steuerhebel (13) gegeneinander um die Längsachse (27) des Steuerhebels (13) verdrehbar sind. Control levers (13) can be rotated relative to one another about the longitudinal axis (27) of the control lever (13).
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