DE2501753C3

DE2501753C3 - Einrichtung zur wahlweisen Fern- und Nahsteuerung für hydraulisch betätigte Kräne

Info

Publication number: DE2501753C3
Application number: DE19752501753
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: KITTEL ARTUR 8034 NEUGERMERING
Current assignee: KITTEL ARTUR 8034 NEUGERMERING
Priority date: 1975-01-17
Filing date: 1975-01-17
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DE2501753B2; DE2501753A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur wahlweisen Fern- oder Nahsteuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Einrichtung wird in der älteren DE-PS

23 43 887 vorgeschlagen. Diese Einrichtung hat jedoch Nachteile. So sind die Steuereinheiten untereinander mechanisch verbunden, so daß imrner nur eine Funktion nach der anderen ausgeführt werden kann. Weiterhin ist ein Formschluß der Kupplung gegeben, der im Notfall eventuell nicht schnell genug gelöst werden kann. Weiterhin können unkontrollierte Bewegungen des Krans bei Unterbrechung der Steuerleitung nicht verhindert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Steuereinheiten nach dem Baukastenprinzip eine überlagerte Betätigung mehrerer Funktionen zu ermöglichen, wobei nach Unterbrechung der Stromversorgung im Störungsfall die Kranbewegungen automatisch stillgesetzt werden sollen.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 2 wird z. B. erreicht, daß die Verbindung zwischen dem Kupplungsglied und der Schub- und Zugstange im Notfall von Hand übersteuert werden kann.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt, das im folgenden erläutert wird. Es zeigt

F i g. 1 eine Übersichtsdarstellung einer Steuereinrichtung für einen hydraulischbetätigten Ladekran für Lastkraftwagen, dessen hydraulische Steuerventile wahlweise manuell oder fernsteuerbar sind,

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Fernsteuerung.

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung eines Steuerventilblocks mit Handhebeln und Getriebekasten für den fernsteuerbaren Antrieb der Ventile,

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung eines Handschaltkasten für die Fernsteuerung.

F i g. 5 einen Schnitt durch zwei der auf dem Handschaltkasten angeordneten Drucktasten.

In F i g. 1 ist ein hydraulischbetätigter Ladekran D dargestellt, der auf einem Lastkraftwagen montiert ist. Für die verschiedenen Bewegungsarten des hydraulischbetätigten Ladekrans D, z. B. Heben, Senken, teleskopisch Aus- und Einfahren des Auslegers, Schwenken rechts usw., sind am Chassis mehrere, der Anzahl der Bewegungsarten entsprechende hydraulische Wegeventile Fangeordnet, die zu einem Block Czusammengefaßt sind. Jedes Wegeventil F ist entweder manuell, mittels eines Handhebels E, oder über eine an jedem Handhebel E angelenkte Schub- und Zugstange 8, die jeweils mit einem elektromotorischen Antrieb verbunden ist, betätigbar (siehe F i g. 1,2 und 3).

Die elektromotorischen Antriebe sind in einem gegen Feuchtigkeit, Verschmutzung und Beschädigung schützenden Getriebekasten A untergebracht und über eine Kabelverbindung G mit einem Handschaltkasten B verbunden.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich sind an dem Handschaltkasten zwei Reihen von Druckkasten 12, 13 angeordnet, wobei zwei einander gegenüberliegende Drucktasten 12, 13 einem elektromotorischen Antrieb und damit einem Wegeventil F zugeordnet sind. Die Betätigung der Drucktaste 12 eines jeden Antriebs löst dabei eine Verstellung des Wegeventils F in der einen Richtung und die Betätigung der Drucktaste 13 eine Verstellung in der anderen Richtung aus. Ferner sind an dem Schaltkasten ein Umschalter 1 und zwei Kontrolleuchten 2, 2a angeordnet, deren Bedeutung nachfolgend

erläutert wird.

In der Fig.2 ist ein Schaltkasten der Fernsteuerung dargestellt Das Prinzip der Funktionsweise dieser Fernsteuerung soll für nur ein Wegeventil F mit zugehörigem Antrieb und Drucktasten 12,13 erläutert werden, da die Schaltschemen für die weiteren Antriebe gleichen Aufbau aufweisen. Der elektromotorische Antrieb besteht aus einem Elektromotor 10, einem Untersetzungsgetriebe 9,11 und einer Kupplung 5, ö, 7, die eine lösbare Verbindung zwischen dem Elektromotor 10 und der Schub- und Zugstange 8 herstellt Auf der Welle des Elektromotors 10 ist ein Ritzel 11 befestigt, das im Eingriff mit einem im Durchmesser größerem Zahnrad 9 steht Ober eine waagrecht angeordnete Verbindungsstange 14 ist das Zahnrad 9 mit einem Kupplungsgehäuse 6 in der Weise gelenkig verbunden, daß beim Verdrehen des Zahnrades 9 das Kupplungsgehäuse 6 in vertikaler Richtung verstellbar ist Das Kupplungsgehäuse 6 ist in Längsrichtung auf der im Querschnitt rechteckigen oder runden Schub- und Zugstange 8 verschieblich geführt Innerhalb des Kupplungsgehäuses 6 ist ein Kupplungsglied 7 senkrecht zur Längsrichtung der Schub- und Zugstange 8 verschieblich gelagert und kann mittels eines Elektromagneten 5 mit der Schub- und Zugstange 8 in form- oder kraftschlüssigen Eingriff gebracht werden, so daß eine Verbindung zwischen dem Elektromotor 10 und dem Handhebel E für die Steuerung des Ventils F herstellbar ist Zu diesem Zweck sind die Schub- und Zugstange 8 und das Kupplungsglied 7 mit gleichartigen Zahnungen versehen, die ineinandergreifen, wenn der Elektromagnet 5 unter Strom steht und so die formschlüssige Verbindung herstellen. Die dem Kupplungsglied 7 gegenüberliegende Fläche der Schub- und Zugstange 8 kann aber auch eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen und das Kupplungsglied 7 kann mit einem Reibbelag versehen sein. Der Handhebel Eist durch nicht dargestellte Federn so vorbelastet, daß er sich in eine Mittellage einstellt, wenn auf ihn keine äußeren Kräfte, also keine manuellen Bedienungskräfte oder Verstellkräfte vom Elektromotor 10 über die Schub- und Zugstange 8, einwirke.1. Diese Mittellage des Handhebels E entspricht der Neutralstellung des Wegeventils F, in der der Druckmittelfluß zu den hydraulischen Verstellmotoren des Ladekrans D gesperrt ist.

Wenn der L adekran vom Handschaltkasten B betätigt werden soll, muß die Kabelverbindung G durch einen nicht dargestellten Stecker am Lastkraftwagen mit dem elektromotorischen Antrieb verbunden wer- so den. In der Kabelverbindung führt eine elektrische Leitung 15 von einer elektrischen Energiequelle 16, z. B. einer Fahrzeugbatterie über eine Sicherung 17 zu dem Umschalter 1. In der ersten Schaltstellung des Umschalters 1 ist die Energiequelle 16 über eine rote Kontrolleuchte 2a mit Masse verbunden. Das Aufleuchten der Kontrolleuchte 2a zeigt der Bedienungsperson an, daß von der Energiequelle 16 elektrischer Strom geliefert wird. In der zweiten Schalterstellung des Umschalters 1 fließt der elektrische Strom von der Leitung 15 über eine grüne Kontrolleuchte 2 und einer Leitung 15a zu einem Relais 3, das unter elektrischer Spannung einen Schalter 3a schließt. Der geschlossene Schalter 3a stellt eine Verbindung zwischen der von der Batterie kommenden Leitung 15 und einer Leitung 18 her, die einerseits zum Elektromagneten 5 und andererseits zu einer Regelelektronik 4 führt. In der Leitung IS sind noch zwei Endschalter 13, 2G angeordnet, die im normalen Betrieb geschlossen sind und von einem Anschlagnocken 21 am Zahnrad 9 geöffnet werden, wenn dieses in der einen oder anderen Richtung über ein bestimmtes Maß hinaus vom Elektromotor 10 verstellt wird. Der Strom fließt also über die Leitung 18 zum Elektromagneten 5, der das Kupplungsglied 7 in Eingriff mit der Schub- und Zugstange 8 bringt Die Fernbedienung ist nun in einem betriebsbereiten Zustand, der durch die giüne Kontrollleuchte 2 angezeigt wird.

Von der Regelelektronik führt je eine stromführende Leitung 22,23 zu zwei veränderlichen Widerständen 28 und 29, die über ein Zahnstangengetriebe von den Drucktasten 12,13 verstellbar sind (vgL F i g. 5). Von den Widerständen 28, 29 führt eine Leitung 24 zurück zur Regelelektronik 4. Auf die gleiche Weise sind zwei veränderliche Widerstände 30 und 31 über Leitungen 25, 26 und eine Rückführleitung 27 mit der Regelelektronik 4 verbundea Die Verstellung der veränderlichen Widerstände 30 und 31 erfolgt in Abhängigkeit von der Bewegung des Zahnrades 9 über ein Hebelgetriebe 32. Schließlich führen von der Regelelektronik noch zwei elektrische Leitungen 33,34 zum Elektromotor 10.

In der Regelelektronik 4 werden nun die Größen der durch die Widerstände 30 und 31 fließenden Ströme, die Ist-Werte darstellen, mit denen der durch die Widerstände 28, 29 fließenden Ströme, die Soll-Werte darstellen, verglichen. Die Widerstände 28,29 und 30,31 sind dabei so abgestimmt, daß in den Leitungen 22,23, 24 und 25,26,27 gleich große Ströme fließen, wenn die Drucktasten 12, 13 nicht gedrückt und damit die Widerstände 28, 29 nicht verstellt sind. Durch Drücken einer Drucktaste 12 oder 13 wird der zugehörige Widerstand 28 oder 29 verändert und es entsteht eine Differenz in den Größen der Ströme in den Leitungen 22,23,24 und in den Leitungen 25,26,27. Entsprechend dieser Stromdifferenz wird dem Elektromotor 10 über die Leitungen 33 und 34 elektrischer Strom zugeführt Der Elektromotor treibt nun das Zahnrad 9 an und verstellt die Widerstände 30,31 über das Hebelgetriebe 32 so lange, bis Stromgleichheit in den Leitungen 22,23, 24 einerseits und in den Leitungen 25,26,27 vorliegt. Ist dies der Fall, bleibt der Elektromotor 10 stehen und hält die eingestellte Lage des Zahnrades 9. Zugleich mit der Verstellung des Hebelgetriebes 32, wird aber auch die Schub- und Zugstange 8 verstellt, weil sie über das Kupplungsglied 7 mit dem Kupplungsgehäuse 6 verbunden ist. Diese Verstellung bewirkt über den Handhebel E ein öffnen des Wegeventils F und damit ein Verstellen des zugeordneten hydraulischen Motors in einer Richtung. Läßt man die Drucktaste 12 oder 13 wieder los, so läuft der Elektromotor 10 in der entgegengesetzten Richtung in seine Ausgangslage zurück, die Schub- und Zugstange 8 nimmt ihre Mittellage wieder ein, das Wegeventil F wird geschlossen, und die Kranbewegung kommt zum Stillstand. Eine Kranbewegung, z. B. Heben wird so lange forgesetzt, so lange eine Drucktaste z. B. 13 niedergedrückt wird. Beim Loslassen der Drucktaste 13 kommt die Hubbewegung zum Stillstand. Durch die gegenüberliegende Drucktaste 12 wird die entgegengesetzte Bewegung, nämlich »Senken« gesteuert Wird nun die Stromversorgung plötzlich unterbrochen, z. B. durch eine Beschädigung der Kabelverbindung, so wird ein durch den elektromotorischen Antrieb gerade geöffnetes Wegeventil F in seiner Offenstellung nicht festgehalten, was zu einer unkontrollierten Kranbewegung führen würde, sondern das Ventil wird sofort

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geschlossen.

Infolge des Stromausfalls wird nämlich das Relais 3 stromlos und öffnet den Kontakt 3a und unterbricht die Stromzufuhr zum Elektromagneten 5. Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Kupplungsglied 7 und der Schub und Zugstange 8 freigegeben und der Handhebel E kehrt aufgrund der auf ihn einwirkenden Federkräfte in seine Mittellage zurück, in der das Wegeventil F geschlossen ist Die Verbindung zwischen dem Kupplungsglied 7 und der Schub- und Zugstange 8 kann im to Notfall auch von Hand durch einen kräftigen Schlag auf den Handhebel E gelöst werden. Dies ist sowohl bei einer Zahnkupplung, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist, als auch bei einer Reibkupplung möglich. Im Normalfall kann ein selbsttätiges Lösen nicht eintreten, da die Haltekraft des Elektromagneten 5 um ein Vielfaches größer ist als die Vorspannfeder des Handhebels E

Ein sofortiger Stillstand des Ladekrans D kann auch dadurch bewirkt werden, daß der Umschalter 1 von der ersten auf die zweite Stellung umgelegt wird, in der die rote Kontrolleuchte 2a aufleuchtet Dadurch wird die Stromzufuhr zum Relais 3 unterbrochen, so daß sich der gleiche Wirkungsablauf vollzieht, wie er oben bereits für die gewaltsame Unterbrechung der Stromzuführung durch Kabelbruch geschildert ist. Nimmt man nun an, daß bei einer Beschädigung der Kabelverbindung G nicht die Leitungen 15 und 15a der Stromzuführung, wohl aber die Leitungen 22, 23, 24 zu und von den Widerständen 28 und 29 unterbrochen werden, so käme dies einem Sollwert gleich, der durch einen unendlich großen Widerstandswert erzeugt würde. Da aber Angleichung von Ist- und Sollwert in diesem Fall nicht möglich ist, würde der Elektromotor 10 so lange mit Strom versorgt werden bis im elektromechanischen oder hydraulischen Teil ein Gewaltbruch einträte. Eine derartige Selbstzerstörung wird aber durch die beiden Endschalter 19, 20 verhindert, die den elektrischen Strom zum Elektromagneten 5 unterbrechen, wenn das Zahnrad 9 über ein bestimmtes Maß verstellt worden ist. Dadurch wird der Elektromagnet 5 stromlos, die Kupplung 5,6,7 wird gelöst und der Handhebel E kann sich in seine Mittelstellung einstellen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur wahlweisen Fern- oder Nahsteuerung der jeweils mit einem hydraulischen Ventil verbundenen Arbeitszylinder eines hydraulisch betätigten Krans, insbesondere eines auf einem Lastwagen montierten Ladekrans, bei der jedes Ventil wahlweise von einem transportablen Handschaltkasten aus über eine auf die Verstellmittel ι ο einwirkende Kabelverbindung fernsteuerbar ist, und bei der die Ventile zur Nahsteuerung jeweils mittels eines Handhebels unmittelbar von Hand steuerbar sind, wobei die Ventile jeweils nach einem Verstellvorgang durch ein Rückstellmittel selbsttätig '5 in ihre neutrale Ausgangsstellung zurückgestellt werden, wobei wie nach einem älteren Patent die Verstellmittel mit einem reversierbaren Elektromotor versehen sind und jeweils über eine elektrischbetätigte Kupplung und eine Schub- und Zugstange mit dem jeweiligen Ventil verbunden sind und der jeweils erreichte Istwert der Verstellung für die betreffenden Ventile mit einem an den Sollwertgebern des Handschaltkasten einstellbaren Sollwert selbsttätig verglichen wird und die Verstellmittel zum Erreichen des Sollwertes der Verstellung selbsttätig gedreht werden, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Zahnrad (9) des jeweiligen Verstellmittels (5 bis 11, 14) ein Anschlagnocken (21) angeordnet ist, der beim Verdrehen des Zahnrades (9) über ein bestimmtes Maß einen von zwei Endschaltern (19,20) öffnet und den Stromkreis zu einem der Kupplung (5 bis 7) zugeordneten Elektromagneten (5) und zur Regelelektronik (4) unterbricht, daß das Zahnrad (9) über einen Hebel (14) mit der Kupplung (5 bis 7) gelenkig verbunden ist und daß das Kuoplungsglied (7) und die Schub- und Zugstange (8) derart ausgebildet sind, daß die Federkraft des Rückstellmittels genügt, die Kupplung (5 bis 7) bei stromlosem Elektromagneten «o (5) zu lösen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltekraft der Elektromagneten (5) größer ist als die Federkraft des Rückstellmittels und kleiner als die vom Bedienungspersonal am Handhe- *5 bei (E) aufbringbare Kraft.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (7) und die Schub- und Zugstange (8) jeweils mit einer gleichartigen Verzahnung mit zur Längsrichtung der so Schub- und Zugstange (8) geneigten Zahnflanken versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schub- und Zugstange (8) an ihrer dem Kupplungsglied (7) gegenüberliegenden Fläche aufgerauht ist und das Kupplungsglied (7) einen Reibbelag trägt

5. Einrichtung nach nnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur wahlweisen Verstellung der betreffenden Ventile (F) die Verstellmittel (5 bis 11, 14) mit je einem Elektromotor (10) versehen sind.