VORSTEUERGERÄT

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Vorsteuergerät, über das zumindest zwei mechanisch betätigbare und zwei elektrisch oder elektrohydraulisch betätigbare Steuerventile ansteuerbar sind.

[0002] Derartige Vorsteuergeräte werden insbesondere bei mobilen Arbeitsgeräten, beispielsweise Teleskopstaplern eingesetzt. Über das Vorsteuergerät werden Aggregate des Arbeitsgerätes, beispielsweise eine Schaufel, eine Gabel, ein Hubzylinder, Bürsten oder eine Arbeitsplattform angesteuert.

[0003] In der DE 296 04 210 U1 ist ein Vorsteuergerät offenbart, bei dem eine Betätigungsplatte über einen Handgriff (Joystick) verschwenkbar ist, um Aktuatoren von vier Steuerventilen mechanisch zu betätigen. Durch Verschwenkung des Handgriffs lassen sich ein oder zwei der Steuerventile betätigen, um einen der vorgenannten Verbraucher anzusteuern. Für zwei zusätzliche Steuerventile ist ein weiterer Schwenkhebel vorgesehen, der mit dem Handgriff in Wirkverbindung steht.

[0004] Nachteilig bei dieser Variante ist, daß ein erheblicher mechanischer Aufwand erforderlich ist, um den Handgriff und den Schwenkhebel mechanisch miteinander zu verbinden und zu lagern. Problematisch ist auch die gleichzeitige Ansteuerung der über den Schwenkhebel und der über den Handgriff betätigten Steuerventile, da in diesem Fall beide Betätigungseinrichtungen gleichzeitig verschwenkt werden müssen - eine Einhandbetätigung ist nicht möglich.

[0005] Um diesen Nachteil auszuräumen, ist aus der DE 196 30 798 eine Lösung bekannt, bei der an dem Handgriff ein Schalter ausgeführt ist, über den hydraulisch verstellbare Wegeventile ansteuerbar sind. Genauer gesagt wird über einen elektrischen Schalter ein Umschaltventil betätigt, das zwischen zwei hydraulisch betätigten Wegeventilen umschaltet, so daß durch das Ausgangssignal eines Druckreduzierventils der an das aktivierte Wegeventil angeschlossene Verbraucher angesteuert werden kann. Die Ansteuerung des anderen Wegeventils setzt ein Umschalten des Umschaltventils und ein Aktivieren des Druckreduzierventils voraus.

[0006] Wird beispielsweise ein Teleskopstab mit einer Arbeitsplattform und einem sonstigen Werkzeug, beispielsweise einer Gabel ausgeführt, so erfolgt die Ansteuerung der Plattform und des weiteren Werkzeuges über das Vorsteuergerät. D.h., in der einen Schaltposition des Umschalters wird beispielsweise die Plattform entriegelt, während in der anderen Schaltstellung das weitere Werkzeug, beispielsweise die Gabel geneigt oder angehoben wird.

[0007] Im Falle einer Fehlbetätigung des Umschalters kann bei dieser Variante anstelle der Neigung der Gabel die Arbeitsplattform entriegelt werden, so daß eine Gefährdung der auf der Plattform stehenden Arbeiter und Gerätschaften nicht ausgeschlossen ist.

[0008] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Vorsteuergerät zu schaffen, bei dem die Gefahr einer Fehlbetätigung minimiert ist.

[0009] Diese Aufgabe wird durch ein Vorsteuergerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0010] Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung der mechanisch betätigten Steuerventile über einen Schwenkhebel, der mit zwei Handgriffen ausgeführt ist. Jeder der Handgriffe trägt ein Schaltelement, über das nur jeweils ein zugeordnetes elektrisch/elektrohydraulisch ansteuerbares Steuerelement ansteuerbar ist.

[0011] Erfindungsgemäß ist somit jedem Steuerelement ein eigenes Schaltelement zugeordnet, wobei die Schaltelemente räumlich derart voneinander beabstandet sind, daß eine Fehlbetätigung nahezu ausgeschlossen ist. Die Bedienperson muß somit bewußt einen der Handgriffe erfassen und das daran ausgebildete Schaltelement betätigen, um den daran angeschlossenen Verbraucher anzusteuern. Die Ansteuerung der mechanisch betätigbaren Steuerventile erfolgt erfindungsgemäß durch Verschwenkung des Schwenkhebels, wobei es keine Rolle spielt, über welchen Handgriff der Schwenkhebel betätigt wird.

[0012] D.h., die Ansteuerung der an die mechanisch betätigten Steuerventile angeschlossenen Verbraucher ist über beide Handgriffe möglich, während die Ansteuerung der an die elektrisch/elektrohydraulisch betätigten Steuerelemente angeschlossenen Verbraucher nur gezielt durch Ergreifen des zugeordneten Handgriffs erfolgt.

[0013] Das erfindungsgemäße Vorsteuerventil zeichnet sich durch einen äußerst kompakten Aufbau aus, da zur Betätigung von beispielsweise sechs Steuerventilen lediglich ein gemeinsamer Schwenkhebel mit zwei getrennten Schaltelementen erforderlich ist.

[0014] Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn die Schaltelemente zur Ansteuerung der elektrisch betätigten Steuerventile als Potentiometer ausgeführt sind. Die Verstellung der Potentiometer kann dabei zeitabhängig oder durch Verstellung eines Schiebeschalters erfolgen.

[0015] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Vorsteuergerät mit vier mechanisch betätigten Proportionalventilen ausgeführt, die durch Verschwenkung des mit zwei Handgriffen ausgeführten Schwenkhebels betätigbar sind.

[0016] Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann jeder Handgriff noch mit Schaltern versehen werden, die zur Ansteuerung weiterer Aggregate verwendbar sind.

[0017] Das Vorsteuergerät ist aus ergonomischer Sicht besonders günstig ausgestaltet, wenn die beiden Handgriffe oder Halteabschnitte v-förmig zueinander angeordnet sind.

[0018] Bei einer Ausführungsform eines Handgriffs mit Potentiometer und zwei Schaltern wird das Betätigungselement für den Potentiometer vorzugsweise in der Mittelebene des Handgriffs ausgebildet, während die beiden Schalter beidseitig der Mittelebene des Handgriffs angeordnet sind.

[0019] Das erfindungsgemäße Vorsteuergerät läßt sich besonders vorteilhaft bei Teleskopstaplern (Telehandler) einsetzen.

[0020] Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

[0021] Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Vorsteuergerätes.

[0022] Das in der Figur dargestellte Vorsteuergerät 1 hat zwei Handgriffe 2, 4, die verschwenkbar in einem Gehäuseblock 6 gelagert sind und über die vier Druckreduzierventile (DRV) betätigbar sind. In der Schnittdarstellung gemäß der Figur sind nur die Druckreduzierventile 8, 10 dargestellt, die beiden anderen Druckreduzierventile liegen auf dem gleichen Teilkreis oberhalb bzw. unterhalb der Zeichenebene.

[0023] Über die vier Druckreduzierventile 8, 10 lassen sich Aggregate eines mobilen Arbeitsgerätes, beispielsweise ein Ausleger oder eine Gabel eines Teleskopstaplers ansteuern.

[0024] Jeder der Handgriffe 2, 4 trägt an seiner der Bedienperson zuweisenden Vorderseite einen Schalter 12 zu Betätigung eines Potentiometers und zwei Schalttasten 14, 16 zur Betätigung von Schaltelementen. Über den Schalter 12 des Potentiometers und die daran angeschlossenen Steuerleitungen 18 bzw. 19 läßt sich jeweils ein Signal an ein elektrisch oder elektrohydraulisch betätigbares Vorsteuerventil 20, 22 abgeben, die in der Figur lediglich schematisch angedeutet sind.

[0025] Über die Schalttasten 14, 16 können weitere Aggregate des Arbeitsgerätes zu- bzw. abgeschaltet oder verriegelt werden.

[0026] Die beiden Handgriffe 2, 4 sind über ein Koppelelement 24 fest miteinander verbunden. Dieses Koppelelement 24 hat zwei gabelförmige Schenkel 26, 28, an denen der Handgriff 2 bzw. 4 befestigt ist. Die beiden Schenkel 26, 28 laufen in einem Lagerzapfen 30 zusammen, der in eine Buchse eines Gelenkstückes 32 eingeschraubt ist. Dieses hat ein als Kardangelenk oder ähnliches ausgeführtes Schwenkgelenk 34, das eine Verschwenkung der Handgriffe 2, 4 derart zuläßt, daß eines oder zwei der Druckreduzierventile 8, 10 betätigbar sind. D.h., die beiden Handgriffe 2, 4 lassen sich praktisch in beliebiger Richtung aus der Zeichenebene herausschwenken.

[0027] Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Handgriffe 2, 4 v-förmig zum Koppelelement 24 hin zusammenlaufend angeordnet. Durch diese Relativanordnung der beiden Handgriffe 2, 4 kann ein Umgreifen eines Handgriffs zur Betätigung eines der beiden Vorsteuerventile 20, 22 sehr schnell erfolgen. Bei besonders kritischen Anwendungen erlaubt die v-förmige Relativanordnung auch eine beidhändige Bedienung, so daß beide Vorsteuerventile 20, 22 gleichzeitig ansteuerbar sind.

[0028] Prinzipiell könnten die beiden Handgriffe 2, 4 auch als Abschnitte an einem geschlossenen Bedienelement ausgeführt sein, das beispielweise mit einem umlaufenden Griffkranz ähnlich eines Lenkrads etc. ausgeführt sein kann.

[0029] Das Gelenkstück 32 hat an einer von den Handgriffen 2, 4 entfernten Ringschulter eine Steuerfläche 36, gegen die vier Aktuatoren 38, 40 zur Betätigung der vier direkt betätigten Druckreduzuierventile 8, 10 (zwei der Aktuatoren sind nicht dargestellt) vorgespannt sind. Die Aktuatoren 38, 40 sind jeweils in Führungsbuchsen 42 geführt, die in jeweils eine Ventilbohrung 44 des Gehäuseblocks 6 eingesetzt sind.

[0030] Über jedes der Druckreduzierventile 8, 10 kann ein zentraler Druckanschluß P des Gehäuseblockes 6 mit jeweils einem Arbeitsanschluß A1, A3 (die beiden nicht dargestellten weiteren Arbeitsanschlüsse A2, A4 befinden sich oberhalb bzw. unterhal b der Zeichenebene) oder einem Tankanschluß T verbunden werden.

[0031] Der Gehäuseblock 6 ist über einen Gehäusedeckel 68 abgeschlossen, an dem ein die Aktuatoren 38, 40 umgreifender Faltenbalg 72 befestigt ist, der ein Eindringen von Schmutz verhindert.

[0032] Der Aufbau der verwendeten Druckreduzierventile 8, 10 ist per se bekannt, so daß sich im folgenden lediglich auf die Beschreibung der wesentlichen Bauelemente beschränkt wird.

[0033] Die Ventilbohrung 44 jedes Druckreduzierventils 8, 10 hat einen radial erweiterten Abschnitt, durch den ein Federraum 46 gebildet ist. An den Umfangswandungen des Federraums 46 ist eine Stützbuchse 48 geführt, die über eine Rückstellfeder 50 gegen den zugeordneten Aktuator 38 bzw. 40 und in Richtung einer Anschlagposition gegen die zugeordnete Führungsbuchse 42 vorgespannt ist. Die Aktuatoren 38, 40 werden über die Rückstellfedern 50 in ihre Anlageposition gegen die Steuerfläche 36 beaufschlagt. Die Rückstellfeder 50 ist an der von der Führungsbuchse 42 entfernten Ringfläche des Federraums 46 abgestützt.

[0034] Jedes Druckreduzierventil 8, 10 hat einen Steuerkolben 52, der im radial zurückgesetzten Teil der Ventilbohrung 44 geführt ist. Jeder Steuerkolben 52 hat eine Querbohrung 54, die über eine nicht dargestellte Axialbohrung mit dem an die untere (Ansicht nach der Figur) Stirnfläche des Steuerkolbens 52 angrenzenden Druckraum verbunden ist.

[0035] Der Druckanschluß P und der Tankanschluß T sind über einen Druckkanal 56 bzw. einen strichpunktiert angedeuteten Tankkanal 58, 60 mit den Ventilbohrungen 44 bzw. mit den Federräumen 46 der vier Druckreduzierventile 8, 10 verbunden.

[0036] Der Steuerkolben 52 durchsetzt den Federraum 46 und die darin geführte Stützbuchse 48, wobei an dem stützbuchsenseitigen Endabschnitt eine Anschlagschraube 62 am Steuerkolben 52 befestigt ist. Wie aus der Darstellung hervorgeht, hat jeder Aktuator 38, 40 eine Axialausnehmung, in die der Endabschnitt des Steuerkolbens 52 mit der Anschlagschraube 62 eintauchen kann.

[0037] Der im Federraum 46 aufgenommene Endabschnitt jedes Steuerkolbens 54 trägt einen Federteller 64 an dem eine Regelfeder 66 angreift, die an der benachbarten Stirnfläche der Stützbuchse 48 abgestützt ist. Über diese Regelfeder 66 ist der Steuerkolben 52 in seine dargestellte Position bezüglich der Stützbuchse 48 vorgespannt, wobei diese Position durch Auflaufen der Anschlagschraube 62 auf die benachbarte Stirnfläche der Stützbuchse 48 bestimmt ist. Von der Rückstellfeder 50 wird der Steuerkolben 52 über die Stützbuchse 48 in die gezeigte Grundposition gebracht, in der die Verbindung zwischen dem Druckanschluß P und dem zugehörigen Arbeitsanschluß A gesperrt ist.

[0038] Durch Verschwenken eines der Handgriffe aus der dargestellten Grundposition in eine Schwenkposition werden ein oder zwei Aktuatoren der vier Druckreduzierventile 8, 10 axial nach unten verschoben, während die verbleibenden Aktuatoren der zwei bzw. drei anderen Druckreduzierventile in ihrer Grundposition verbleiben. Durch die Axialverschiebung eines Aktuators wird die zugeordnete Stützbuchse 48 gegen die Kraft der Rückstellfeder 50 in der Darstellung nach unten verschoben, so daß eine entsprechende Veränderung der Vorspannung der ebenfalls an der Stützbuchse 48 abgestützten Regelfeder 46 erfolgt. Durch die Erhöhung der Vorspannung der Regelfeder 66 wird der Steuerkolben 52 aus der dargestellten Grundposition herausbewegt, so daß über die Querbohrung 54 und die dadurch nicht dargestellte Axialbohrung die Verbindung zwischen dem Druckkanal P und dem zugeordneten Arbeitsanschluß A aufgesteuert wird. Dieser Druck am Arbeitsanschluß A beaufschlagt die unten liegende Stirnfläche des Steuerkolbens 52 mit einer Kraft, die gegen die Federkraft der Regelfeder 66 wirkt. Die Vorspannung der Regelfeder 66 läßt sich durch Veränderung der Schwenklage der Handgriffe 2, 4 verändern. Falls die auf die Stirnfläche wirkenden Druckkraft am Arbeitsanschluß A die eingestellte Federkraft der Regelfeder 66 übersteigt, wird der Steuerkolben 52 in eine Regelposition bewegt, in der durch Verbindung des Arbeitsanschlusses A mit dem Tankanschluß T oder dem Druckanschluß P im Arbeitsanschluß A ein der Kraft der Regelfeder 66 entsprechender Druck aufrechterhalten wird. D.h., der Druck am Arbeitsanschluß A wird in Abhängigkeit von der Schwenkposition der Handgriffe 2, 4 konstant gehalten.

[0039] Erfindungsgemäß spielt es keine Rolle, über welchen der Handgriffe 2, 4 die Verschwenkung des Gelenkstücks 32 und damit die Ansteuerung der Druckreduzierventile 8, 10 erfolgt.

[0040] Die Ansteuerung der elektrisch/elektrohydraulisch betätigbaren Vorsteuerventile 20, 22 erfolgt durch Betätigung der Schalter 12 des Handgriffes 2 bzw. des Handgriffes 4. Diese Schalter 12 können beispielsweise als Schieber ausgeführt sein, wobei die Einstellung des Potentiometers über die Schiebereinstellung erfolgt, als Taster, wobei die Potentiometereinstellung in Abhängigkeit von der Dauer der Tasterbetätigung abhängt, oder als Drehknöpfe.

[0041] Für den Fall, daß die Bedienperson das Vorsteuerventil 22 betätigen will, wird beispielsweise der in der Figur rechte Handgriff 2 erfaßt und der Schalter 12 betätigt, so daß über die zugeordnete Signalleitung 18 ein Steuersignal an das Vorsteuerventil 20, 22 abgegeben und der daran angeschlossene Verbraucher angesteuert wird. Bei Ansteuerung des anderen Vorsteuerventils 22 muß der in der Figur linke Handgriff 4 in entsprechender Weise erfaßt und betätigt werden.

[0042] Durch diese Auftrennung der Schaltelemente zur Ansteuerung der Vorsteuerventile 20, 22 ist eine Fehlbetätigung nahezu ausgeschlossen. Die vier Druckreduzierventile 8, 10 lassen sich über beide Handgriffe 2, 4 betätigen, so daß die Bedienung wesentlich vereinfacht ist.

[0043] Offenbart ist ein Vorsteuergerät, über das zumindest zwei mechanisch betätigbare Steuerventile und zwei elektrisch oder elektrohydraulisch betätigbare Steuerventile ansteuerbar sind. Das Vorsteuergerät hat einen Schwenkhebel mit zwei Handgriffen, an denen jeweils ein Schaltelement zur Ansteuerung der elektrisch/elektrohydraulisch betätigbaren Steuerventile vorgesehen ist.

Ansprüche

1. Vorsteuergerät mit einem, vorzugsweise zumindest zwei mechanisch betätigbaren Steuerventilen (8, 10) die über einen Schwenkhebel betätigbar sind und mit einem Schaltelement zur elektrischen Ansteuerung von zumindest zwei weiteren, elektrisch/elektrohydraulisch betätigbaren Vorsteuerventilen (20, 22), dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel zwei jeweils zumindest einem elektrisch betätigbaren Vorsteuerventil (20, 22) zugeordnete Handgriffe (2, 4) hat, von denen jeder ein Schaltelement (12) zur Betätigung eines der elektrisch betätigbaren Vorsteuerventile (20, 22) trägt.

2. Vorsteuergerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement ein Potentiometer zur proportionalen Ansteuerung der Vorsteuerventile (20, 22) hat.

3. Vorsteuergerät nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer über eine Schiebetaste des Handgriffs (2, 4) betätigbar ist.

4. Vorsteuergerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, gekennzeichnet durch vier mechanisch proportional betätigbare Steuerventile (8, 10), von denen eines oder zwei gemeinsam durch Verschwenkung der Handgriffe (2, 4) betätigbar sind.

5. Vorsteuergerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Handgriff (2, 4) zumindest einen Schalter (16) zur Ansteuerung zumindest eines weiteren Ventils hat.

6. Vorsteuergerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch betätigten Ventile Druckreduzierventile (8, 10) sind.

7. Vorsteuergerät nach einem der vohergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Handgriffe (2, 4) v-förmig zueinander angeordnet sind.

8. Vorsteuergerät nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungstaste (12) für das Potentiometer als Schieber ausgeführt ist, dessen Schiebeachse in der Mittelebene des jeweiligen Handgriffs (2, 4) ausgebildet ist und eine Symmetrieachse für zwei beabstandete Schalttasten (14, 16) bildet.

9. Vorsteuergerät nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuergerät einem mobilen Arbeitsgerät, beispielsweise einem Teleskopstapler zugeordnet ist.

Claims

1. A pilot apparatus comprising one, preferably at least two mechanically operable control valves (8, 10) operable via a pivoted lever, and having a switching element for electrically driving at least two further, electrically/electro-hydraulically operable pilot valves (20, 22), characterized in that said pivoted lever comprises two handles (2, 4) each associated to at least one electrically operable pilot valve (20, 22), said handles each carrying a switching element (12) for operating one of said electrically operable pilot valves (20, 22).

2. A pilot apparatus according to claim 1, characterized in that said switching element comprises a potentiometer for proportionally driving said pilot valves (20, 22).

3. A pilot apparatus according to claim 2, characterized in that said potentiometer is operable via a slide key of said handle (2, 4).

4. A pilot apparatus according to any one of the preceding claims, characterized by four mechanically and proportionally operable control valves (8, 10), one or two of which are jointly operable through pivoting said handles (2, 4).

5. A pilot apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that each handle (2, 4) comprises at least one switch (16) for driving at least one additional valve.

6. A pilot apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that said mechanically operated valves are pressure reducing valves (8, 10).

7. A pilot apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that said two handles (2, 4) have a V-shaped relative arrangement.

8. A pilot apparatus according to claim 7, characterized in that an actuating key (12) for said potentiometer is in the form of a slide member, the sliding axis of which is formed in the center plane of the respective handle (2, 4) so as to form an axis of symmetry for two spaced-apart switching keys (14, 16).

9. A pilot apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that said pilot apparatus is associated to a mobile tool such as a telescopic stacker.

Revendications

1. Appareil pilote comprenant de préférence au moins deux vannes-pilote (8, 10) à actionnement mécanique pouvant être actionnées par un levier pivotant, et comprenant un élément de commutation pour la commande électrique d'au moins deux autres vannes-pilote (20, 22) à actionnement électrique/ électro-hydraulique, caractérisé en ce que le levier pivotant présente deux poignées (2, 4) respectivement associées à au moins une vanne-pilote (20, 22) à actionnement électrique, dont chacune porte un élément de commutation (12) pour actionner les vannes-pilote (20, 22) à actionnement électrique.

2. Appareil pilote selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de commutation présente un potentiomètre pour la commande proportionnelle des vannes-pilote (20, 22).

3. Appareil pilote selon la revendication, 2, caractérisé en ce que le potentiomètre peut être actionné par une touche coulissante de la poignée (2, 4).

4. Appareil pilote selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par quatre vannes-pilote (8, 10) à actionnement mécanique proportionnel, dont l'une ou deux peuvent être actionnées par pivotement des poignées (2, 4).

5. Appareil pilote selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque poignée (2, 4) présente au moins un commutateur (16) pour commander au moins une autre vanne.

6. Appareil pilote selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les vannes actionnées mécaniquement sont des vannes de réduction de pression (8, 10).

7. Appareil pilote selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux poignées (2, 4) sont disposées en forme de V l'une par rapport à l'autre.

8. Appareil pilote selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une touche d'actionnement (12) pour le potentiomètre est configurée comme un poussoir dont l'axe de poussée se situe dans le plan central de la poignée respective (2, 4) et forme un axe symétrique pour deux touches d'actionnement (14, 16) distancées.

9. Appareil pilote selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil pilote est associé à un appareil de travail mobile, par exemple à un dispositif d'empilage télescopique.

Zeichnung