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ALLGEMEINES
ZUR ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Sperrvorrichtung für
den Einsatz im Betrieb einer Baumaschine wie beispielsweise einem
Schaufelbagger.
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[Stand der Technik]
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Es ist eine Betriebssperrvorrichtung
bekannt, beispielsweise in Form einer Sperrstange, die im allgemeinen
in einem Durchgang für
die Maschinenführer
innerhalb einer Bedienerkabine einer solchen Baumaschine wie einem
Schaufelbagger angeordnet ist. Eine aus den japanischen Patentschriften JP-A-5-57052
und JP-A-6-67560 bekannte Sperrvorrichtung wird nachstehend anhand
von 7 beschrieben. Als
Einleitung zu dieser Beschreibung wird zunächst der Zweck beschrieben,
zu dem die Sperrvorrichtung eingebaut wird. Eine Bedienerkabine 1 ist
mit einer zu einer Seite der Karosserie der Maschine offenen Einstiegsöffnung 2 ausgestattet, so
dass der Maschinenführer
durch die Einstiegsöffnung
in die Baumaschine einsteigen und aus dieser aussteigen kann. Vor
dem Sitz 3 des Maschinenführers und seitlich von diesem
ist eine Bedienkonsole 4 angeordnet, die mit einem Bedienungshebel 5 um Betätigen von
(hier nicht dargestellten) Zylindern zur Ansteuerung von Auslegern
und Armen ausgerüstet ist.
In den Fällen,
in denen der Bedienungshebel 5 irrtümlich betätigt wird, wenn sich der Maschinenführer sich
an den Bedienersitz 3 annähert und von diesem erhebt,
so dass einer der Zylinder zufällig
in Betrieb gehen kann. Außerdem
kann sich auch in dem Fall, dass die Maschine nicht in Betrieb ist,
ein Eimer zusammen mit den Auslegern und Armen zufällig bewegen,
wenn der Bedienungshebel 5 durch einen Fehler bei angehobener
Stellung der Ausleger oder Arme betätigt wird.
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Aus diesen Gründen wurde in den Durchgangsweg
zum Bedienersitz eine Sperrstange 6 so eingesetzt, dass
sie vorsteht und zurückgestellt
werden kann. Diese Sperrstange 6 ist so konzipiert, dass sie
funktionell mit einer Sperrmechanik für ein Hydraulikventil zum Ansteuern
der Zylinder werden kann, damit eine Mechanik zur Betätigung der
Zylinder in einen Abschaltzustand überführt wird, wenn sich die Sperrstange 6 in
ihrer vorstehenden Stellung befindet, in der sie in Richtung zum
Durchgangsinneren hin gerichtet ist.
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Bei einer derartigen Sperrstange
nach dem Stand der Technik taucht jedoch insofern ein Problem auf,
als sich beim leichten Anheben der Sperrstange Schwierigkeiten ergeben.
Mit anderen Worten ist die Sperrstange so ausgelegt, dass sie zwischen
einer im allgemeinen vertikalen Position und einer im allgemeinen
horizontalen Position arbeiten kann und von Hand so bewegt wird,
dass sie die im allgemeinen horizontale Position einnimmt, wenn
sie die Zugangsöffnung
wie ein Gitter verschließt,
während
sie die im allgemeinen vertikale Position einnimmt, wenn sie für den Maschinenführer den
Durchgang freigeben soll; und daneben muss der von der Sperrstange erfasste
Winkelbereich einen Drehbereich (Hub) von etwa 90 Grad aufweisen.
Dementsprechend geht die Sperrstange nach dem Stand der Technik
mit einer schwierigen Betätigung
zum Anheben einher.
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Da außerdem eine Kippwelle der Sperrstange
unter der Bedienerkabine 1 angebracht ist, setzt die Betätigung der
Sperrstange voraus, dass der Maschinenführer den Körper nach vorne beugt und damit
die Körperbeherrschung
vermindert. Da außerdem
die Sperrstange innerhalb eines zwischen dem Schaltkasten 4 und
einer Innenwandung der Bedienerkabine gebildeten freien Raumes angeordnet
ist, ergibt sich insofern ein weiteres Problem, als die Bildung
dieses freien Raumes den effektiv verfügbaren Raum im Inneren der
Bedienerkabine verkleinert.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde zu
dem Zweck entwickelt, die vorstehend genannten Probleme zu beseitigen
und somit bildet ihren Gegenstand eine Sperrstange, die so ausgebildet
ist, dass sie in den freien Raum in der Zugangsöffnung vorsteht und aus diesem
zurückgezogen
werden kann, wobei sie in der Lage ist, mit einem kurzen Betätigungshub oben
gehalten zu werden.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht darin, eine Beschädigung
der Sperrstange dadurch zu verhindern, dass für Flexibilität der Sperrstange gesorgt
ist.
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Zum erstgenannten Zweck ist gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine Sperrvorrichtung für die Betriebssperre bei Baumaschinen
vorgesehen, bei welcher sich neben einem Bedienersitz innerhalb
einer Bedienerkabine der Baumaschine ein Schaltkasten befindet und
ein Betätigungshebel
für den
Schaltkasten einen Zylinder eines Betriebsorgans betätigt und
eine Sperrstange im Zugangsweg zum Bedienersitz so angeordnet ist, dass
sie vorsteht und zurückziehbar
ist und mit einer Sperrmechanik eines hydraulischen Antriebssystems zum
Ansteuern des Zylinders verbunden ist, um die Sperrmechanik zu entriegeln,
wenn die Sperrstellung eingenommen wird, wobei die Sperrvorrichtung
mit einem ersten Hebel 26 ausgerüstet ist, der schwenkbar bzw.
drehbar mittels einer Basisplatte 23 abgestützt ist,
sowie mit einem zweiten Hebel 30, der in ähnlicher
Weise schwenkbar von derselben Basisplatte 23 abgestützt wird,
einen Verbindungsabschnitt 29, 31 zum Übertragen
einer Rotationskraft vom ersten Heben w26 auf den zweiten Hebel 30,
einen Bedienungsgriff 28, der am ersten Hebel 26 angesetzt
ist, und eine Sperrstange 21, die auf dem zweiten Hebel 30 angebracht
ist, wobei ein Mechanismus zum Vergrößern der Verstellung so vorgesehen
ist, dass der Abstand zwischen dem Abstützpunkt 24 des ersten
Hebels 26 und dem Verbindungsabschnitt 29 größer ist
als der Abstand zwischen dem Abstützpunkt 25 des zweiten
Hebels 30 und dem Verbindungsabschnitt 29 ist
und ein Schalter 37 zum Entriegeln der Sperrmechanik betätigt wird,
wenn die Sperrstange 21 eine Position einnimmt, in welcher
der Zutrittsweg abgesperrt ist.
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Des weiteren ist gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung eine Sperrvorrichtung für Baumaschinen vorgesehen,
bei welcher die Sperrstange 21 ein Federkernorgan 41 mit
einer solchen Flexibilität
aufnimmt, dass ein Teil der Sperrstange 21 flexibel ist.
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Somit macht es die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung
möglich,
dass die Sperrstange zum Durchgangsweg hin vorsteht und mit einem
kleineren Betätigungshub
aus dem Durchgangsweg zurückgezogen
werden kann, mit dem Ergebnis, dass sich die Sperrstange besser
betätigen
lässt.
Auch wenn auf die Sperrstange eine Antriebskraft einwirkt, nimmt die
Flexibilität
der Sperrstange diese Antriebskraft auf und verhindert dabei, dass
die Sperrstange beschädigt
wird.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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Die Aufgaben und Merkmale der vorliegenden
Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehenden ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit der beiliegenden Zeichnung, in welcher:
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1 eine
Seitenansicht mit der Darstellung der gesamten Anordnung einer Sperrvorrichtung
für Maschinen
entsprechend einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines Schaltkastens
mit einem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung
ist;
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3 eine
Darstellung zur Erläuterung
des Innenaufbaus der Sperrvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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4 eine
Draufsicht mit der Darstellung derselben Konstruktion der Sperrvorrichtung
gemäß 3 zeigt;
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5 eine
Querschnittsansicht ist, welche eine Konstruktion nur einer Sperrstange
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 eine
Querschnittsdarstellung einer Konstruktion einer Sperrstange gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
zeigt; und
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7 eine
Darstellung ist, die sich zur Erläuterung einer Sperrvorrichtung
für Baumaschinen nach
dem Stand der Technik eignet.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Anhand der Zeichnung werden nun nachstehend
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ausführlich
beschrieben. 1 zeigt
den gesamten Aufbau eines Schaufelbaggers 11, der mit einer
Sperrvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist. Dabei weist gemäß dieser
Darstellung der Schaufelbagger 11 eine Antriebskette 13 auf,
die von einem auf einem Träger 12 beweglich
angebrachten Motor angetrieben wird, ferner eine Baggerschaufel 14 zur Ausführung der
Baggerarbeit, einen Arm 15 und einen Ausleger 16 zur
beweglichen Abstützung
der Schaufel 14, die unter Ansteuerung über eine Hydrauliksteuerung
an [TEXT FEHLT] getrieben werden. Auf dem Träger 12 befindet sich
eine Bedienerkabine 17 und zu beiden Seiten eines Verdienersitzes 18 ist
ein Schaltkasten 19 vorgesehen, wobei sich der Bedienersitz 18 im
Innere der Bedienerkabine 17 befindet. Mit dem Bezugszeichen 20 ist
ein Zugangsweg 20 bezeichnet, der in der Bedienerkabine 17 ausgebildet
ist und über
den der Maschinenführer ein-
und aussteigen kann. In diesem Durchgangsweg 20 und auf
der Vorderseite des Schaltkastens 19 ist die Sperrvorrichtung 22 vorgesehen,
die mit einer Sperrstange 21 ausgerüstet ist, welche so ausgebildet,
dass sie vorsteht und zurückgestellt
bzw. zurückgezogen
werden kann (vgl. 2).
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Als nächstes wird nun die Konstruktion
der Sperrvorrichtung 22 unter Bezugnahme auf 3 und beschrieben. In den
Darstellungen ist mit dem Bezugszeichen 23 eine vertikal
angeordnete Basis bzw. Grundplatte bezeichnet, an die eine erste
und zweite Dreh- bzw. Schwenkwelle 24, 25 angesetzt
ist. Die erste Schwenkwelle 24 stützt drehbar einen Mittelabschnitt
eines ersten Hebels 26 mit einer im allgemeinen L-förmigen Ausbildung
ab. Über
eine Passschraube 27 ist ein Betätigungsknopf 28 an
einem Spitzenbereich (einem Endabschnitt) des ersten Hebels 26 angebracht,
während
am anderen Endabschnitt des ersten Hebels 26 ein Verbindungsstift 29 fest
angebracht ist. Auf der anderen Seite stützt die zweite Schwenkwelle
einen zweiten Hebel 30 drehbar ab, der eintr###mit einem
proximalen Abschnitt der Sperrstange 21 ausgebildet ist,
wobei der zweite Hebel 30 ein Langloch 31 aufweist,
das in lockerem Eingriff mit dem vorgenannten Verbindungsstift 29 steht.
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Daneben gibt das Bezugszeichen 32 einen
in die Basisplatte 23 eingepassten Federabstützstift
an, und zwischen dem Federabstützstift 32 und
dem Verbindungsstift 29 eine Feder ## Vorgesehen bzw. gespannt
ist, die in Seitenansicht eine im allgemeinen U-förmige Ausbildung
aufweist. Die elastische Wirkung der Feder 33 kann eine
entsprechende erschütterungsfreie
Halterung der Sperrstange 21 herbeiführen, wenn sich die Sperrstange 21 in
ihrer vertikalen Stellung befindet, die in 3 mit einer durchgezogenen Linie angegeben
ist, wobei die horizontale Position derselben Figur durch eine strichpunktierte
Linie angegeben ist. Genauer gesagt ist der Verbindugsstift 29 entsprechend
den Bewegungen des Betätigungsknopfs 28 in 3 nach oben und den verlagerbar,
bezogen auf eine Achse 34, welche den Federabstützstift 29 mit
der ersten Schwenkwelle 24 verbindet, und wenn sich der
Verbindungsstift 29 über
der Achse 34 befindet, wird zweite Hebel 39 entgegen
dem Uhrzeigersinn, bezogen auf die zweite Schwenkwelle 25,
durch die elastische Andruckkraft der Feder 33 gedrückt und
bewegt; dabei wird die Sperrstange 21 dann einem vertikalen
Zustand (nach unten hängend)
gehalten, da ein Anschlagteil 35 seine Wirkung zur Begrenzung
der Bewegung entfaltet. Wenn andererseits der Verbindungsstift 29 unter
die Achse 34 zu liegen kommt, wird der zweite Hebel 30 gedrückt und
im Uhrzeigersinn – bezogen
auf die zweite Schwenkwelle 25 – durch die elastische Wirkung
der Feder 33 bewegt, wodurch die Sperrstange 21 infolge
der Wirkung eines weiteren Anschlags 36 zur Begrenzung
der Bewegung (durchstrichpunktierte Linie in 3 angedeutet) in ihrer horizontalen Lage
gehalten wird.
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Des weiteren bezeichnet das Bezugszeichen 37 einen
Mikroschalter, der an der Grundplatte 23 angebracht ist.
Wenn der erste Hebel 26 sich in die strichpunktiert eingezeichnete
Position bewegt, so dass die Sperrstange 21 ihre horizontale
Position einnimmt, dann wird der Mikroschalter 37 in Verbindung mit
der Bewegung des ersten Hebels 26 in seinen geschlossen
Zustand überge führt, so
dass ein (hier nicht dargestelltes) Magnetventil oder dergleichen betätigt wird,
um eine Hydraulikanlage in der Baumaschine in Betrieb zu nehmen,
damit die Baumaschine ihre Arbeit ausführen kann. Wenn andererseits
die Sperrstange 21 sich in den vertikalen Zustand bewegt,
kann die Baumaschine in einen Zustand übergeführt werden, in dem ihr Betrieb
unterbunden wird. In den Darstellungen ist mit dem Bezugszeichen 38 ein
Verbindungsteil angegeben, bezeichnet das Bezugszeichen 29 eine
Abdeckung der Sperrvorrichtung und repräsentiert das Bezugszeichen 48 einen Betätigungshebel.
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Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung
ergibt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung 22 die
Sperrstange 21 im Ansprechen auf eine Drehbewegung des
Betätigungsknopfes 28 in
entgegengesetzte Richtungen bezüglich
der ersten Schwenkwelle 24 zwischen der horizontalen Position
und der vertikalen Stellung verlagerbar. Wenn sich die Sperrstange 21 in
ihrer horizontalen Stellung befindet, blockiert sie den Durchgang
für den
Maschinenführer
durch die Durchgangsöffnung 20 der
Baumaschine, und wenn der Maschinenführer die Sperrstange 21 in
die vertikale Position verlagert, kann er in die Maschine einsteigen
und aus dieser aussteigen, und daneben gelangt die Hydraulikanlage
der Baumaschine in den geschlossenen Zustand.
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Somit ist bei diesem Ausführungsbeispiel
der Betätigungsknopf 28 fest
an einem Endabschnitt des ersten Hebels 26 angebracht,
der drehbar von der ersten Schwenkwelle 24 abgestützt wird,
während der
Verbindungsstift 29 fest am anderen Endabschnitt angebracht
ist, und außerdem
ist die Sperrstange 21 fest an einem Endabschnitt des zweiten
Hebels 30 angebracht, der von der zweiten Schwenkwelle 25 abgestützt wird,
während
das Langloch 31 im anderen Endabschnitt derselben ausgebildet
ist und in lockeren Eingriff mit dem Verbindungsstift 29 kommt;
darüber
hinaus ist eine Mechanik zum Vergrößern bzw. Verstärken der
Verlagerung vorgesehen, so dass der Abstand zwischen dem Verbindungsstift 29 und
der zweiten Schwenkwelle 25 kürzer wird als der Abstand zwischen
der ersten Schwenkwelle 24 und dem Verbindungsstift 29.
Bei dieser Anordnung ist die Sperrstange 21 im Ansprechen
auf die leichte Bewegung des Betätigungsknopfes 28 über einen
weiteren Bereich aus der horizontalen Stellung in die vertikale
Position bewegbar. Außerdem
kann der Betätigungsknopf 28 beispielsweise
auf einem oberen Abschnitt des Schaltkastens 19 angeordnet
sein, wodurch die Sperrvorrichtung für den Einsatz bei der Baumaschine
hervorragend ansteuerbar und betätigbar
ist.
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5 und 6 zeigen konkrete Beispiele
für den
Aufbau der vorgenannten Sperrstange 21. Bei der in 5 dargestellten Sperrstange 21 ist
ein Endabschnitt eines Federkernorgans 41 mit einer Spiralfeder 40 fest
an dem zweiten Hebel 30 angebracht, wobei der Umfangsbereich
der Spiralfeder 40 mit einem Gummiteil 42 mit
einer Flexibilität überzogen
ist, während
der andere Abschnitt des Federkernorgans 41 mit einem aus
Kunststoff hergestellten Rohr 43 bedeckt ist, wodurch sich
eine stangenförmige
Ausbildung ergibt.
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Auf diese Weise kann die Sperrstange
vor Beschädigung
geschützt
werden, da ihr in die Längsrichtungen
verlaufender Abschnitt so konzipiert ist, dass er biegsam ist.
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Bei der Sperrstange 21 gemäßeinem weiteren,
in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist andererseits ein Metallrohr 44 fest am zweiten Hebel 30 angebracht
und ist über
einen Stift 46 eine Welle 45 zur Aufnahme einer
Feder fest am Spitzenabschnitt des Metallrohrs 44 angebracht;
des weiteren ist im Ausfahrzustand ein Federkernorgan 41 mit
einem Spiralfederabschnitt 40 fest am Spitzenabschnitt
der Welle 45 zur Aufnahme einer Feder angebracht, und daneben
ist der Umfangsabschnitt des Spiralfederabschnitts 40 mit
einem elastischen Rohr 47 überzogen, das aus einem weichen
Material wie beispielsweise Gummi besteht, während der andere Abschnitt
des Federkernorgans 41 mit einem Rohr 49 aus Kunststoff
abgedeckt ist.
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Somit ist sogar im Falle der Sperrstange 21 gemäßdiesem
Ausführungsbeispiel
ein biegsamer und elastischer Abschnitt mit dem Federteil 40 und dem
biegsamen Rohr 47 als Teil der Sperrstange 21 in
den Längsrichtungen
vorgesehen und damit kann die Sperrstange 21 vor Beschädigung geschützt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion
ist die Sperrstange ungeachtet der geringfügigen Bewegung des Betätigungsknopfes über einen
weiten Bereich aus der horizontalen Stellung in die vertikale Stellung
bewegbar, da zwischen dem Betätigungsknopf
und der Sperrstange die Mechanik zur Verstärkung der Verlagerung angeordnet
ist. Da es auferdem möglich
ist, den Betätigungsknopf 28 beispielsweise
auf dem oberen Abschnitt des Schaltkastens 19 anzuordnen,
kann die Sperrvorrichtung für
Baumaschinen eine hervorragende Ansteuerbarkeit aufweisen. Da außerdem ein
Abschnitt der Sperrstange in Längsrichtung
als biegsamer und elastischer Abschnitt aufgebaut ist, ist es möglich, die
Sperrstange vor Beschädigung
zu schützen.
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Selbstverständlich beziehen sich die vorstehenden
Ausführungen
nur auf bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung, doch sollen darunter auch alle Veränderungen
und Abänderungen
bei den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen
fallen, die nur zur Erläuterung
hier beschrieben werden und keinerlei Abweichung vom Grundgedanken
und Umfang der Erfindung darstellen.