DE19829236A1 - Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung, insbesondere hydraulischer Manipulator - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen, die an Fernsteuerungsvorrichtungen mit manueller Betätigung vorgenommen sind, umfassend:

• - ein Gehäuse, das wenigstens eine bewegliche Signalerzeugungseinrichtung enthält, die bei einer insbesondere linearen, zu einer Gehäuseachse parallelen Verlagerung zwischen zwei Endstellungen ein Signal erzeugt;
• - wenigstens eine Drückvorrichtung, die der Signalerzeugungseinrichtung zugeordnet ist und oben am Gehäuse vorsteht, wobei diese Drückvorrichtung so geführt ist, daß sie im wesentlichen axial beweglich ist;
• - einen schwenkbaren Nocken, der auf dem oberen Teil des Gehäuses befestigt ist und dazu ausgelegt ist, mit dem vorstehenden Ende der Drückvorrichtung zusammenzuwirken, um deren Verlagerung zu steuern;
• - eine zwischen dem oberen Teil des Gehäuses und dem Nocken angeordnete Drehgelenkvorrichtung, umfassend einen mit dem Gehäuse verbundenen festen Gelenkteil und einen mit dem Nocken verbundenen beweglichen Gelenkteil, wobei die Gelenkteile derart aneinander gekoppelt sind, daß sie die Verschwenkung des Nockens bezüglich des Gehäuses erlauben;
• - einen oben auf dem Nocken angebrachten und mit diesem verbundenen Sockel;
• - und einen mit dem Sockel verbundenen Betätigungsgriff zur Betätigung des schwenkbaren Nockens.

Die Erfindung betrifft insbesondere, aber selbstverständlich nicht ausschließlich, hydraulische Manipulatoren mit der oben genannten Gestaltung.

Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen erläutert eine bekannte Gestaltung einer Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung, genauer gesagt den Fall eines hydraulischen Manipulators. Die Vorrichtung umfaßt im wesentlichen:

• - ein Gehäuse 1, das wenigstens eine (in der Praxis zwischen einer und vier) in der Zeichnung nicht sichtbare Signalerzeugungseinrichtung enthält (im Beispiel des hydraulischen Manipulators einen Druckminderer), die bei einer insbesondere linearen, zur Gehäuseachse parallelen Verlagerung zwischen zwei Endstellungen ein Signal erzeugt,
• - eine jeder Signalerzeugungseinrichtung zugeordnete Drückvorrichtung 2, die oben über das Gehäuse 1 hinaussteht, wobei die Drückvorrichtung 2 derart in einer vom Gehäuse getragenen Führung 3 angeordnet ist, daß sie im wesentlichen axial beweglich ist,
• - einen schwenkbaren Nocken 4, der auf dem oberen Teil des Gehäuses befestigt ist und dazu ausgelegt ist, mit dem vorstehenden Ende der Drückvorrichtung(en) zusammenzuwirken, um bei Kippung deren Verlagerung zu steuern;
• - eine zwischen dem oberen Teil des Gehäuses und dem Nocken 4 angeordnete Kippgelenkvorrichtung 5, umfassend einen mit dem Gehäuse 1 verbundenen festen Gelenkteil 5a (beispielsweise ist der Gelenkteil 5a mit einer mit einem Gewinde versehenen Achse 11 versehen, die in das Gehäuse 1 geschraubt ist, wobei sie eine Bohrung 12 durchsetzt, welche in einer das Gehäuse schließenden oberen Platte oder Befestigungsplatte 13 vorgesehen ist: der in das Gehäuse 1 geschraubte Gelenkteil 5a dient dann gleichzeitig als Befestigungsvorrichtung der Platte 13 auf dem Gehäuse 1) und einen mit dem Nocken verbundenen beweglichen Gelenkteil 5b, wobei die Gelenkteile 5a, 5b derart miteinander gekoppelt sind, daß sie die Verschwenkung des Nockens 4 bezüglich des Gehäuses erlauben; wenn in der Praxis eine oder zwei einander diametral gegenüberliegende Drückvorrichtungen vorgesehen sind, sind die Gelenkteile 5a, 5b mittels einer einfachen Drehachse aneinander angelenkt, welche quer zur diametralen Ausrichtungsachse der Drückvorrichtungen verläuft; wenn zwei, drei oder vier auf zwei ungefähr orthogonalen Achsen angeordnete Drückvorrichtungen vorgesehen sind, sind die Gelenkteile 5a, 5b mittels einer Einrichtung zur Neigung des Nockens in mehrere Richtungen aneinander angelenkt, beispielsweise mittels eines Kugelgelenks oder eines Kardangelenks, wie genauer in der Fig. 1 dargestellt ist;
• - einen oben auf dem Nocken 4 angebrachten und mit diesem verbundenen Sockel 6; und
• - einen Griff 7, umfassend einen Griffteil 7a und eine Stange 7b zur Montage im Sockel 6.

In der aktuellen Ausführung sind die Gelenkvorrichtung 5, und insbesondere der bewegliche Gelenkteil 5b, der Nocken 4 und der Sockel 6 als drei unabhängige Teile ausgebildet, die auf unterschiedliche Weise und sogar aus unterschiedlichen Materialien gefertigt und im wesentlichen durch Verschraubung zusammengefügt sind: Der Sockel 6 ist mit einer innen mit einem Gewinde versehenen axialen Bohrung 8 versehen; der Nocken 4 ist mit einer zentralen Aushöhlung 9 versehen; der bewegliche Gelenkteil 5b ist mit einer Gewindestange 10 ausgestattet; der Nocken 4 ist auf die Gewindestange 10 gefädelt und auf dem beweglichen Gelenkteil 5b durch den Sockel 6 gesichert, welcher auf die Gewindestange 10 geschraubt ist und somit eine Sicherungsmutter für den Nocken bildet; ferner ist die an ihrem freien Ende mit einem Gewinde versehene Stange 7b des Griffs 7 in den Sockel 6 geschraubt.

Hieraus folgt, daß die Einzelfertigung der Bestandteile der Drückvorrichtungssteuerung zahlreiche und teure Fertigungsvorgänge und anschließend ein zeitaufwendiges und teures Zusammenfügen erfordert.

Die Erfindung hat im wesentlichen das Ziel, eine verbesserte technische Lösung vorzuschlagen, welche bei voller Gewährleistung der notwendigen Funktionen erlaubt, die Herstellungskosten des Teils zur Steuerung der Verlagerung der Drückvorrichtungen beträchtlich zu verringern.

Zu diesem Zweck ist eine Fernsteuerungsvorrichtung wie die in der Einleitung erwähnte bei Gestaltung gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Gelenkteil der Gelenkvorrichtung, der Nocken und der Sockel als ein einziges Einblockstück ausgebildet sind.

Dank dieser Gestaltung kann das als ein einziges Stück ausgebildete Teil zur Steuerung der Drückvorrichtungen unter wesentlich einfacheren und wirtschaftlicheren Bedingungen hergestellt werden, beispielsweise als ein Gußstück mit Bearbeitungs-Aufnahmepunkten nur an wenigen Oberflächen. Die Montage wird hierdurch vereinfacht. Auch die Vorratshaltung der Teile wird hierdurch vereinfacht.

Schließlich zeigt sich, daß dank der durch die Erfindung vorgeschlagenen Lösung die Herstellungskosten des Teils zur Steuerung der Drückvorrichtungen in der Praxis um ungefähr die Hälfte gesenkt werden können.

Man kann die übliche Art der Montage des Teils zur Steuerung der Drückvorrichtungen auf dem Gehäuse beibehalten und vorsehen, daß der feste Gelenkteil der Gelenkvorrichtung in das Gehäuse geschraubt ist; im allgemeinen ist das Gehäuse oben durch eine Befestigungsplatte oder obere Platte geschlossen, und der feste Gelenkteil der Gelenkvorrichtung ist durch eine Bohrung in der Befestigungsplatte in das Gehäuse geschraubt.

In diesem Fall kann man auch hier eine bekannte Montageart beibehalten, bei der der feste Gelenkteil der Gelenkvorrichtung eine ringförmige Schulter umfaßt, die im Anschlag mit dem äußeren Umfang der Bohrung in der Befestigungsplatte ist und bei der die Befestigungsplatte durch die Verschraubung des festen Gelenkteils im Gehäuse mit dem Gehäuse verbunden ist. Aufgrund der Einblockstruktur des Teils ist es jedoch möglich, daß der Abstand zwischen der ringförmigen Auflagefläche des festen Gelenkteils und der Anschlagfläche des Nockens auf den Drückvorrichtungen nicht genau mit dem Vorsteh-Abstand der Drückvorrichtungen über der Befestigungsplatte übereinstimmt; anders ausgedrückt ist es möglich, daß der Nocken axial bezüglich der Drückvorrichtungen nicht richtig positioniert ist und insbesondere auf die Drückvorrichtungen drückt und ihre Absenkung bewirkt, wenn der feste Gelenkteil derart in das Gehäuse geschraubt ist, daß er die Befestigungsplatte auf diesem sichert. Man kann dann vorsehen, daß wenigstens eine Beilagscheibe derart zwischen der Befestigungsplatte und der ringförmigen Schulter des festen Gelenkteiles angeordnet ist, daß der Nocken genau in Kontakt mit dem vorstehenden Ende der Drückvorrichtung positioniert ist.

Um das Problem der richtigen axialen Positionierung des Nockens bezüglich der Drückvorrichtungen zu lösen, kann man ebenfalls vorsehen, daß der feste Gelenkteil nicht ganz in das Gehäuse geschraubt wird, sondern nur bis zu der Tiefe, die erforderlich ist, um den Nocken in Kontakt mit den Drückvorrichtungen zu bringen; dann ist jedoch die Befestigungsplatte nicht mehr durch den festen Gelenkteil gesichert. Man kann dann auf eine Lösung ausweichen, bei der die Befestigungsplatte mit dem Gehäuse mittels einer Befestigungsvorrichtung verbunden ist, die von dem festen Gelenkteil der Gelenkvorrichtung getrennt ist und bei der der feste Gelenkteil der Gelenkvorrichtung mit Hilfe eines pastenartigen und härtbaren Mittels oder dgl. im Gehäuse in einer derartigen axialen Position gesichert ist, daß der Nocken genau in Kontakt mit dem vorstehenden Ende der Drückvorrichtung positioniert ist.

Ferner ist eine Gestaltung möglich, bei der der Teil des Einblockstücks, der den Montagesockel für den Griff bildet, eine axiale Bohrung aufweist und bei der der Griff eine Stange umfaßt, die in die axiale Bohrung gesteckt ist und durch eine in den Sockel geschraubte radiale Schraube gesichert wird. Man vermeidet damit das Gewindeschneiden im Inneren des den Sockel bildenden Teils, und auch hieraus folgt eine Herstellungsersparnis.

Die Erfindung wird beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung gewisser Ausführungsformen besser verstanden werden, welche ausschließlich als nicht einschränkende Beispiele gegeben sind. Diese Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen:

Fig. 2 eine geschnittene Teilansicht analog zu jener in Fig. 1 ist und die erfindungsgemäße Gestaltung erläutert; und
die Fig. 3 und 4 geschnittene Teilansichten sind, die Ausführungsvarianten der Gestaltung aus Fig. 2 erläutern.

Nun wird auf die Fig. 2 Bezug genommen, in der die gleiche Vorrichtung wie in der Fig. 1 dargestellt ist, nämlich als Beispiel ein hydraulischer Manipulator, und in der identische Einrichtungen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

In der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäß gestalteten Vorrichtung bilden der bewegliche Gelenkteil 5b, der Nocken 4 und der Sockel 6 ein einziges Einblockstück 14, welches auf einfache und wenig aufwendige Art insbesondere ein Gußstück mit Bearbeitungs-Aufnahmepunkten an einigen Oberflächen sein kann (insbesondere die Anschlagfläche des Nockens 4).

In den Sockel 6 ist ein axiales Loch 15 ohne Gewinde gebohrt, welches das hineingesteckte Ende der Stange 7b des Griffs 7 aufnehmen kann; eine radiale, mit einem Gewinde versehene Bohrung 16 nimmt eine Sicherungsschraube 17 auf.

Auf die gleiche Weise wie in Fig. 1 ist der feste Gelenkteil 5a der Gelenkvorrichtung 5 mit einer mit einem Gewinde versehenen Achse 11 versehen, mit der er durch die Bohrung 12 in der das Gehäuse schließenden Befestigungsplatte oder oberen Platte 13 in das Gehäuse 1 geschraubt werden kann. Der feste Gelenkteil 5a ist mit einer ringförmigen Schulter 18 versehen, die derart in Anschlag auf der Befestigungsplatte 13 ist, daß die Platte 13 mit Hilfe des in das Gehäuse 1 geschraubten festen Gelenkteils 5a mit dem Gehäuse 1 verbunden ist.

Diese Gestaltung, die strukturell viel einfacher als die vorhergehende Gestaltung ist, benutzt ein Einblockstück, welches einfacher herzustellen ist und weniger Bearbeitung erfordert als die bisher benutzten zusammengefügten drei Stücke, und führt zu einer schnelleren Montage. Hieraus folgen beträchtliche finanzielle Einsparungen.

Jedoch stellt sich in der Praxis das Problem der richtigen axialen Positionierung des Stücks 14, d. h. die richtige axiale Positionierung des Nockens 4 bezüglich der Enden der Drückvorrichtungen 2, mit denen er in berührendem Kontakt sein muß, ohne sie abzusenken. Es ist aber trotz der Genauigkeit bei der an dem Stück 4 und dem festen Gelenkteil 5a durchgeführten Bearbeitung möglich, daß der Abstand zwischen der Auflagefläche 18 und der Anschlagfläche des Nockens 4 falsch ist: Ist er zu groß, so bleibt ein Intervall zwischen der Anschlagfläche des Nockens und dem Ende der Drückvorrichtungen, was zu einer unerwünschten Totzeit beim Kippen des Griffs zur Steuerung der entsprechenden Druckminderer führt; ist er zu klein, so senkt der Nocken in der neutralen Position die Drückvorrichtungen ab und betätigt die Drückvorrichtungen auf unerwünschte Weise.

Folglich muß man eine Regelungsvorrichtung vorsehen, die im Bedarfsfall eine richtige axiale Positionierung des Stücks 14 erlaubt. Im Fall eines zu großen Abstands D genügt es, die Bearbeitung der Schulter 18 wieder aufzunehmen, um diesen Abstand zu verringern. Im Fall eines unzureichenden Abstands D jedoch muß man eine Vorrichtung vorsehen, die eine Vergrößerung dieses Abstands erlaubt.

In dem Beispiel in Fig. 3 bringt man zu diesem Zweck eine Beilagscheibe 19 unter der Schulter 18 des festen Gelenkteils 5a an, so daß das Stück 14 bezüglich des Gehäuses 1 angehoben wird und die Anschlagfläche des Nockens die Enden der Drückvorrichtungen 2 berührt. In der Praxis sollte ein Satz von zwei oder drei Beilagscheiben mit verschiedenen Dicken ausreichen, um die Positionierung für eine Produktion anzupassen. Der feste Gelenkteil 5a dient hierbei immer noch als Befestigungseinrichtung der oberen Platte 13 auf dem Gehäuse 1.

In dem Beispiel in Fig. 4 ist die Gewindeachse 11 des festen Gelenkteils 5a mit Zwischen-Einbringung einer Haftpaste (schematisch als 20 dargestellt) in das Gehäuse 1 geschraubt, welche beim Trocknen aushärtet und die Gewindeachse 11 in ihrer Aufnehmung sichert. Das Aufstellen des mit dem festen Gelenkteil 5a verbundenen Stücks 14 geschieht dann auf einfache Weise, indem man den Gelenkteil 5a in das Gehäuse 1 schraubt, bis der Nocken 4 das Ende der Drückvorrichtungen 2 berührt. In diesem Fall ist die Schulter 18 des festen Gelenkteils 5a jedoch nicht in Anschlag mit der oberen Platte 13 und kann nicht mehr als Befestigung der Platte 13 auf dem Gehäuse 1 dienen. Folglich muß man andere Befestigungsmittel vorsehen, um die Platte 13 mit dem Gehäuse 1 zu verbinden (beispielsweise Schrauben oder Bolzen 21, die in Fig. 4 schematisch durch ihre Achse angedeutet sind).

Wie sich von selbst versteht und wie bereits aus dem Vorhergehenden folgt, beschränkt sich die Erfindung keineswegs auf diejenigen Anwendungs- und Ausführungsformen, die besonders vorgesehen worden sind; sie umfaßt vielmehr alle Varianten.

Claims (7)

1. Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung, insbesondere hydraulischer Manipulator, umfassend:

• - ein Gehäuse (1), das wenigstens eine bewegliche Signalerzeugungseinrichtung enthält, die bei einer insbesondere linearen, zu einer Gehäuseachse parallelen Verlagerung zwischen zwei Endstellungen ein Signal erzeugt;
• - wenigstens eine Drückvorrichtung (2), die der Signalerzeugungseinrichtung zugeordnet ist und oben am Gehäuse (1) vorsteht, wobei diese Drückvorrichtung so geführt ist (bei 3), daß sie im wesentlichen axial beweglich ist;
• - einen schwenkbaren Nocken (4), der auf dem oberen Teil des Gehäuses (1) befestigt ist und dazu ausgelegt ist, mit dem vorstehenden Ende der Drückvorrichtung (2) zusammenzuwirken, um deren Verlagerung zu steuern;
• - eine zwischen dem oberen Teil des Gehäuses (1) und dem Nocken (4) angeordnete Drehgelenkvorrichtung (5), umfassend einen mit dem Gehäuse (1) verbundenen festen Gelenkteil (5a) und einen mit dem Nocken (4) verbundenen beweglichen Gelenkteil (5b), wobei die Gelenkteile (5a, 5b) derart aneinander gekoppelt sind, daß sie die Verschwenkung des Nockens (4) bezüglich des Gehäuses (1) erlauben;
• - einen oben auf dem Nocken (4) angebrachten und mit diesem verbundenen Sockel (6);
• - und einen mit dem Sockel (6) verbundenen Betätigungsgriff (7) zur Betätigung des schwenkbaren Nockens (4),
  dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Gelenkteil (5b) der Gelenkvorrichtung, der Nocken (4) und der Sockel (6) als ein einziges Einblockstück (14) ausgebildet sind.

2. Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Gelenkteil (5a) der Gelenkvorrichtung in das Gehäuse (1) geschraubt ist (bei 11).

3. Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des Gehäuses (1) durch eine Befestigungsplatte oder obere Platte (13) geschlossen ist und daß der feste Gelenkteil (5a) der Gelenkvorrichtung durch eine Bohrung (12) in der Befestigungsplatte (13) in das Gehäuse (1) geschraubt ist.

4. Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Gelenkteil (5a) der Gelenkvorrichtung eine ringförmige Schulter (18) umfaßt, die im Anschlag auf dem äußeren Umfang der Bohrung in der Befestigungsplatte (13) ist, und daß die Befestigungsplatte (13) mittels der Verschraubung des festen Gelenkteils (5a) im Gehäuse (1) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

5. Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Beilagscheibe (19) derart zwischen der Befestigungsplatte (13) und der ringförmigen Schulter (18) des festen Gelenkteils (5a) angeordnet ist, daß der Nocken (4) genau in Kontakt mit dem vorstehenden Ende der Drückvorrichtung (2) positioniert ist.

6. Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (13) mittels einer vom festen Gelenkteil (5a) getrennten Befestigungsvorrichtung (21) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und daß der feste Gelenkteil (5a) im Gehäuse mit Hilfe eines pastenartigen härtbaren Mittels (20) oder dgl. in einer derartigen axialen Position gesichert ist, daß der Nocken (4) genau in Kontakt mit dem vorstehenden Ende der Drückvorrichtung (2) positioniert ist.

7. Fernsteuerungsvorrichtung mit manueller Betätigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Montagesockel (6) für den Griff (7) bildende Teil des Einblockstücks eine axiale Bohrung (15) aufweist und daß der Griff (7) eine Stange (7b) aufweist, die in die axiale Bohrung (15) hineingesteckt und durch eine in den Sockel (6) geschraubte radiale Schraube (17) gesichert ist.