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EP1496529B1 - Bedienungsgerät für die Handbetätigung von Hebezeugen - Google Patents

Bedienungsgerät für die Handbetätigung von Hebezeugen Download PDF

Info

Publication number
EP1496529B1
EP1496529B1 EP04015168A EP04015168A EP1496529B1 EP 1496529 B1 EP1496529 B1 EP 1496529B1 EP 04015168 A EP04015168 A EP 04015168A EP 04015168 A EP04015168 A EP 04015168A EP 1496529 B1 EP1496529 B1 EP 1496529B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
operating device
momentary
switching
plunger
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04015168A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1496529A1 (de
Inventor
Wolfgang Krebs
Holger Freitag
Anton Münzebrock
Burkhard Hasenack
Giuliano Persico
Erik Appel
Stefan Elspass
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Demag Cranes and Components GmbH
Original Assignee
Demag Cranes and Components GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Demag Cranes and Components GmbH filed Critical Demag Cranes and Components GmbH
Publication of EP1496529A1 publication Critical patent/EP1496529A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1496529B1 publication Critical patent/EP1496529B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/50—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
    • H01H13/64—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member wherein the switch has more than two electrically distinguishable positions, e.g. multi-position push-button switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2217/00—Facilitation of operation; Human engineering
    • H01H2217/02—After travel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2225/00—Switch site location
    • H01H2225/018—Consecutive operations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/03—Two serial springs

Definitions

  • the invention relates to an operating device for the manual operation of hoists, with at least one arranged in a switch housing spring-loaded switching element per movement direction of the hoist, each switching element a pressure actuation mechanism, a first electrical microswitch and at least one other control or switching element, in particular a further electrical microswitch , As well as the pressure actuation mechanism is connected upstream of the micro-probe and the further control or switching element and these are successively actuated.
  • Control signals for hoists are often produced in practice with specially developed buttons, the production of which is associated with a high parts, material and assembly costs. Since the force / displacement behavior of the button must be such that the operator can easily find the intended position of the thumb for the button operation with work gloves and easily maintained, on the one hand shift travel of at least about 5mm necessary and on the other hand clearly distinguishable locking positions for the fast and slow mode required.
  • a switch housing of an endoscope in which spring-loaded switching elements are arranged, which can actuate successively via a respective pressure actuation mechanism a first electrical micro-probe and a second electrical micro-switch.
  • the pressure actuation mechanism consists of a spring-loaded outer tappet and a spring-loaded in the outer ram inner tappet.
  • the first micro button can be actuated via the inner plunger and the second micro button via the outer plunger.
  • the second micro-probe is arranged with its switch plunger eccentric to the inner plunger and laterally offset from the first micro-probe.
  • a two-stage switch which consists essentially of a pressure actuation mechanism, which acts successively on two micro-probes.
  • the pressure actuation mechanism has the task of converting the usual manner of an operator with his thumb applied switching force in an axial movement, then takes place via the actuation of the microswitch.
  • the pressure actuation mechanism is designed as an axially movable outer tappet, which is biased by a spring against the switching force.
  • two inner tappets for actuating the micro-probes are arranged parallel and next to one another.
  • These inner tappets are axially displaceable in the outer tappet and mounted parallel to the direction of movement of the outer tappet and spring-biased relative to the outer tappet.
  • the length of the inner tappet is selected so that upon actuation of the outer tappet in a first switching step, the first of the two micro-switches is actuated.
  • the first micro-probe is kept pressed by the first inner plunger, the first inner plunger moves further into the outer plunger and the second inner plunger then actuates the further micro-button.
  • pole-changing drive motors with their slow or fast speed can be put into operation with these two-stage switches.
  • latching elements are provided on the outer tappet to provide defined pressure points upon actuation of the outer tappet, which correspond to the actuation of the micro-stylus.
  • the pressure actuation mechanism is protected with a flexible protective cap to the outside from the weather.
  • the present invention seeks to provide an operating device for the manual operation of lifting equipment, which ensures the safety-related requirements for a clear switching path and sufficiently high switching forces with a simple and inexpensive construction.
  • the pressure actuation mechanism consists of a relative to the electrical micro-probe and the other control or switching element spring-loaded outer tappet and a spring loaded in the outer ram mounted inner tappet and the first micro-probe of the inner tappet is actuated and the other control or switching element of the outer tappet is actuated.
  • Advantageous embodiments of the invention are specified in claims 2 to 16.
  • the switching elements Due to the inventive design of the switching elements with a separation of electrical switching and mechanical actuation, it is possible for the actual electrical switching commercial electrical switch, such as to be used on a circuit board micro-probe to use.
  • the undesirable short switching paths and low switching forces of these inexpensive standard components are compensated by the upstream pressure actuation mechanism.
  • the kinematics of the pressure actuation mechanism can be easily and inexpensively designed so that all safety-relevant switching criteria can be met.
  • the at least one further control or switching element is a micro-probe. Also, this additional, necessary for switching to high-speed switching element can thus be realized economically with a standard electrical switch.
  • the inner plunger is mounted concentrically in the outer plunger and the first micro-probe with its switch plunger concentric with the inner plunger is. This is also supported by the feature that the at least one further micro-probe with its switch plunger is arranged eccentrically to the inner plunger and laterally offset from the first micro-probe.
  • a structurally particularly advantageous embodiment of the operating device is achieved in that are arranged in a switch housing with at least a pair of switching elements for different directions of movement of the hoist, the pressure actuation mechanisms of the switching elements each have a first micro-probe and a common further control or switching element, in particular a further micro-probe , assigned.
  • the common further control or switching element is preferably arranged between the two first micro-probes.
  • the pressure actuating mechanism has a contact surface for actuating the first micro-probe and the at least one spring element between the pressure actuating mechanism and the first micro-switch is arranged, whereby the pressure actuating mechanism in the direction away from the first micro-switch, in particular its switch plunger is biased.
  • the spring force of this spring element can be set in a simple and cost-effective manner, both the switching path and the switching force.
  • a contact surface for actuating the at least one further control or switching element is formed on the outer tappet.
  • the at least one further control or switching element is a Hall sensor cooperating with a magnet for continuously controlling the movement of the hoist in the second switching stage.
  • the pressure actuation mechanisms with respect to the switch housing with a flexible protective cap are sealable to the ingress of dirt and / or moisture in the To prevent switch housing.
  • the outer plunger is provided with a circumferential and resilient latching lug which engages in the individual switching positions of the control unit with locking grooves.
  • the locking grooves are arranged in the inner wall of a socket as a circumferential annular groove and the bushing for guiding the outer tappet is mounted in the switch housing.
  • FIG. 1 A detail of embodiment of an operating device for the manual operation of hoists consists essentially of a switch housing 1 and two arranged in the switch housing 1 switching elements 2. These two switching elements 2 serve to activate the two possible different directions of movement of the hoist, namely lifting and lowering.
  • each switching element 2 of an operating device for the manual operation of lifting gear must be designed so that an actuated Switching element 2 is immediately transferred back to the switched-off basic position as soon as no more pressure is exerted on the switching element 2.
  • each switching element 2 is biased by a spring element 3 in the direction of the switched-off basic position.
  • each of the two switching elements 2 consists of an electrical first micro button 4 and an upstream pressure actuating mechanism 5, via which the first micro button 4 can be actuated.
  • the commercially available first micro-probe 4 can be soldered directly onto a circuit board.
  • a miniature switch is understood to mean a miniaturized switching element for switching signal currents with spring-loaded electrical contacts, which is switched by means of a tactile confirmation with a short stroke.
  • Micro pushbuttons are ideally suited to be mounted on electrical circuit boards automatically and take up little installation space.
  • micro-stylus 4 By this spatial separation of the actual electrical switching via the first micro-stylus 4 from mechanical switching via the pressure actuation mechanism 5, it is possible to use micro-stylus 4, which only need small switching paths and low switching forces.
  • the prescribed for safe operation handling large switching paths and well-noticeable switching forces can be easily and inexpensively generated in this embodiment via the kinematics of the micro button 4 upstream pressure actuation mechanism 5.
  • the illustrated embodiment of an operating device for the manual operation of lifting equipment is further configured so that the two switching elements 2 for lifting and lowering additionally associated with a further common micro-probe 6 via which a high-speed operation of the hoist for the respective direction of movement can be activated.
  • This common micro-probe 6 is actuated by the respective pressure actuation mechanism 5 for the desired direction of movement.
  • the pressure actuation mechanism 5 is designed so that the further micro-probe 6 can be activated in chronological order only after the activation of one of the first micro-stylus 4, that is, the hoist is so only in the slow lifting or lowering operation can be switched before by activation further Mikrotaster 6 of the high-speed is switched on.
  • the pressure actuation mechanisms 5 of the switching elements 2 each consist of a via the spring element 3 relative to the associated electrical switching means 4 of the switching element 2 prestressed outer tappet 7 and one in a bore 8 of the outer tappet 7 leader mounted inner tappet 9, wherein the inner tappet 9 is supported on a mounted in the bore 8 spring element 10 on the outer tappet 7.
  • the inner tappet 9 is mounted coaxially displaceable in the outer tappet 7.
  • the pressure actuation mechanisms 5 are sealed relative to the switch housing 1 with a flexible protective cap 11 to the outside.
  • the pressure on the outer tappet 7 of the pressure actuating mechanism 5 is transmitted and the outer tappet 7 against the restoring force of the spring element 3 in the direction of the associated electrical micro-stylus 4, in particular its switching plunger 12, the switching element. 2 emotional.
  • the inner tappet 9, which is mounted in the outer tappet 7 via the spring element 10, is taken unloaded during this movement until the inner tappet 9 starts with a contact surface 9a against the first microtaster 4 or its switch tappet 12 and this activates the electrical circuit.
  • the inner tappet 9 is in this case mounted coaxially with the switching tappet 12 of the first micro-probe 4.
  • the left in the figure, located in the switching position switching element 2 is not shown exactly in the depressed switching position. Actually, in the switching position of the inner plunger 9 with the contact surface 9a on the first micro-stylus 4, in particular its switch plunger 12 should rest.
  • the switching elements 2 are formed so that the actuation of the micro-stylus 4, 6 is interrupted immediately when no pressure is exerted on the switching elements 2.
  • micro-switch 6 by a cooperating with a magnet Hall sensor for continuous speed control of the hoist in the second switching stage.
  • control unit for the manual operation of lifting equipment is characterized by the separation of the actual electrical switching from mechanical actuation, making it possible, while maintaining all safety-related switching criteria, such as switching path and switching force, standard commercial components for forming the switching contacts, in particular the electrical Microtaster 4, 6, to use.
  • FIG. 2 is a detail of a second embodiment of an operating device for the manual operation of lifting equipment shown.
  • This operating device is essentially the same as in FIG. 1 shown and described above operating device. Therefore, the same reference numerals have been used for the same parts.
  • the outer plunger 7 which is guided in a sleeve 14 held in the switch housing 1, equipped with a concentric with the longitudinal axis of the outer plunger 7 aligned spring tongue 7b.
  • This spring tongue 7b has at its free and downwardly directed in the pressure direction end an outwardly facing locking lug 7c, which snaps in the downward movement or pressure movement of the outer tappet into one or more locking grooves 13 arranged one behind the other depending on the number of switching stages.
  • the annular locking grooves 13 are arranged correspondingly in the region of the inner wall of the bushing 14.
  • the compressive force is reduced, which must apply the operator to hold the switching position.
  • a noticeably higher force is first spend to move the latch 7b out of the locking groove 13.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Sheet Holders (AREA)
  • Elevator Control (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bedienungsgerät für die Handbetätigung von Hebezeugen, mit mindestens einem in einem Schaltergehäuse angeordneten federbelasteten Schaltelement je Bewegungsrichtung des Hebezeugs, wobei jedes Schaltelement eine Druckbetätigungsmechanik, einen ersten elektrischen Mikrotaster und mindestens ein weiteres Steuer- bzw. Schaltelement, insbesondere einen weiteren elektrischen Mikrotaster, umfasst, sowie die Druckbetätigungsmechanik dem Mikrotaster und dem weiteren Steuer- bzw. Schaltelement vorgeschaltet ist und diese hierüber sukzessiv betätigbar sind.
  • Steuersignale für Hebezeuge werden in der Praxis oft mit speziell entwickelten Tastern erzeugt, deren Herstellung mit einem hohen Teile-, Material- und Montageaufwand verbunden ist. Da das Kraft/Weg-Verhalten der Taster so beschaffen sein muss, dass das Bedienungspersonal die beabsichtigte Position des Daumens für die Tasterbetätigung auch mit Arbeitshandschuhen einfach finden und mühelos beibehalten kann, sind einerseits Schaltwege von mindestens ca. 5mm notwendig und andererseits deutlich unterscheidbare Raststellungen für den Schnell- und Langsambetrieb erforderlich.
  • Aus der DE 44 12 557 C2 ist ein solches Sonderbauteil zur Umwandlung des Betätigungsweges in ein elektrisches Signal bekannt. Zwar haben sich diese bekannten Schalter in der Praxis durchaus bewährt, jedoch ist deren Herstellung und Montage mit hohen Kosten verbunden.
  • Des weiteren ist aus dem Patent US-A-5 938 589 ein Schaltergehäuse eines Endoskopes bekannt, in dem federbelastete Schaltelemente angeordnet sind, die über jeweils eine Druckbetätigungsmechanik einen ersten elektrischen Mikrotaster und einen zweiten elektrischen Mikrotaster sukzessiv betätigen können. Die Druckbetätigungsmechanik besteht aus einem federbelasteten Außenstößel und einem in dem Außenstößel federbelastet gelagerten Innenstößel. Der erste Mikrotaster ist über den Innenstößel betätigbar und der zweite Mikrotaster über den Außenstößel. Hierbei ist der zweite Mikrotaster mit seinem Schaltstößel exzentrisch zu dem Innenstößel und seitlich versetzt zu dem ersten Mikrotaster angeordnet.
  • Aufgrund der genannten Forderungen nach deutlichen und großen Schaltwegen war es bislang nicht möglich, die an sich bekannten kostengünstigen Standardtaster zu verwenden, da diese nur sehr kleine Schaltwege und geringe Schaltkräfte aufweisen.
  • Des Weiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 32 399 A1 ein Zweistufenschalter bekannt, der im Wesentlichen aus einer Druckbetätigungsmechanik besteht, die sukzessiv auf zwei Mikrotaster wirkt. Die Druckbetätigungsmechanik hat die Aufgabe, die üblicher Weise von einer Bedienperson mit seinem Daumen aufgebrachte Schaltkraft in eine Axialbewegung umzusetzen, über die dann die Betätigung der Mikrotaster erfolgt. Hierfür ist die Druckbetätigungsmechanik als axial bewegbarer Außenstößel ausgebildet, der über eine Feder entgegen der Schaltkraft vorgespannt ist. In dem Außenstößel sind parallel und nebeneinander zwei Innenstößel zur Betätigung der Mikrotaster angeordnet. Diese Innenstößel sind in dem Außenstößel axial verschiebbar und parallel zur Bewegungsrichtung des Außenstößels gelagert sowie gegenüber dem Außenstößel federnd vorgespannt. Die Länge der Innenstößel ist so gewählt, dass bei Betätigung des Außenstößels in einem ersten Schaltschritt der erste der beiden Mikrotaster betätigt wird. Bei weiterer Betätigung des Außenstößels wird der erste Mikrotaster durch den ersten Innenstößel gedrückt gehalten, der erste Innenstößel wandert weiter in den Außenstößel hinein und der zweite Innenstößel betätigt anschließend den weiteren Mikrotaster. Mit diesen Zweistufenschaltern können somit beispielsweise polumschaltbare Antriebsmotoren mit ihrer langsamen oder schnellen Geschwindigkeit in Betrieb gesetzt werden. Zusätzlich sind Rastelemente an dem Außenstößel vorgesehen, um bei Betätigung des Außenstößels definierte Druckpunkte zu liefern, die mit der Betätigung der Mikrotaster übereinstimmen. Außerdem ist die Druckbetätigungsmechanik mit einer flexiblen Schutzkappe nach außen vor Witterungseinflüssen geschützt. Als bevorzugtes Einsatzgebiet für einen derartigen Zweistufenschalter werden per Funk oder per Kabel betriebene Handsteuergeräte für Krane, Baumaschinen oder ähnliche industrielle Maschinen angegeben.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bedienungsgerät für die Handbetätigung von Hebezeugen zu schaffen, das bei einfachem und kostengünstigem Aufbau die sicherheitsrelevanten Anforderungen nach einem deutlichen Schaltweg und ausreichend hohen Schaltkräften gewährleistet.
  • Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, die Druckbetätigungsmechanik aus einem gegenüber dem elektrischen Mikrotaster und dem weiteren Steuer- bzw. Schaltelement federbelasteten Außenstößel und einem in dem Außenstößel federbelastet gelagerten Innenstößel besteht sowie der erste Mikrotaster von dem Innenstößel betätigbar ist und das weitere Steuer- bzw. Schaltelement von dem Außenstößel betätigbar ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 16 angegeben.
  • Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schaltelemente mit einer Trennung von elektrischem Schalten und mechanischem Betätigen ist es möglich, für das eigentliche elektrische Schalten handelsübliche elektrische Schalter, wie beispielsweise auf eine Platine auflötbare Mikrotaster, zu verwenden. Die an sich unerwünschten kurzen Schaltwege und geringen Schaltkräfte dieser kostengünstigen Standardbauteile werden durch die vorgeschaltete Druckbetätigungsmechanik kompensiert. Die Kinematik der Druckbetätigungsmechanik lässt sich einfach und kostengünstig so ausgestalten, dass alle sicherheitsrelevanten Schaltkriterien erfüllbar sind. Vorteilhafter Weise ist auch das mindestens eine weitere Steuer- bzw. Schaltelement ein Mikrotaster. Auch dieses zusätzliche, für das Umschalten auf Schnellbetrieb notwendige Schaltelement lässt sich somit kostengünstig mit einem elektrischen Standardschalter verwirklichen.
  • Um beispielsweise neben dem Umschalten zwischen den Bewegungsrichtungen Heben und Senken auch zwischen den Geschwindigkeiten langsam und schnell wechseln zu können, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass von der Druckbetätigungsmechanik sukzessiv als erstes der erste Mikrotaster und anschließend das mindestens eine weitere Steuer- bzw. Schaltelement betätigbar sind.
  • Konstruktiv besonders vorteilhaft und eine kompakte Bauweise begünstigend ist, dass der Innenstößel konzentrisch in dem Außenstößel gelagert ist sowie der erste Mikrotaster mit seinem Schaltstößel konzentrisch zu dem Innenstößel angeordnet ist. Dies wird auch durch Merkmal unterstützt, dass der mindestens eine weitere Mikrotaster mit seinem Schaltstößel exzentrisch zu dem Innenstößel und seitlich versetzt zu dem ersten Mikrotaster angeordnet ist.
  • Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Bedienungsgerätes wird dadurch erreicht, dass in einem Schaltergehäuse mit mindestens ein Paar Schaltelemente für unterschiedliche Bewegungsrichtungen des Hebezeugs angeordnet sind, den Druckbetätigungsmechaniken der Schaltelemente jeweils ein erster Mikrotaster und ein gemeinsames weiteres Steuer- bzw. Schaltelement, insbesondere ein weiterer Mikrotaster, zugeordnet sind. Hierbei ist bevorzugt das gemeinsame weitere Steuer- bzw. Schaltelement zwischen den beiden ersten Mikrotastern angeordnet ist. Durch diese Kombination ist es möglich, die Anzahl der zu montierenden Einzelbauteile weiter zu verringern und somit die gesamten Herstellungs- und Montagekosten weiter zu senken.
  • Gemäß einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Druckbetätigungsmechanik eine Anlagefläche zum Betätigen des ersten Mikrotasters aufweist und das mindestens ein Federelement zwischen der Druckbetätigungsmechanik und dem ersten Mikrotaster angeordnet ist, wodurch die Druckbetätigungsmechanik in die vom ersten Mikrotaster, insbesondere dessen Schaltstößel, fortweisende Richtung vorgespannt ist. Über die Dimensionierung und die Federkraft dieses Federelements lassen sich auf einfache und kostengünstige Art und Weise sowohl der Schaltweg als auch die Schaltkraft einstellen.
  • Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass am Außenstößel eine Anlagefläche zum Betätigen des mindestens einen weiteren Steuer- bzw. Schaltelementes ausgebildet ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das mindestens eine weitere Steuer- bzw. Schaltelement ein mit einem Magneten zusammenwirkender Hall-Sensor zur stufenlosen Steuerung der Bewegung des Hebezeuges in der zweiten Schaltstufe ist.
  • Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Druckbetätigungsmechaniken gegenüber dem Schaltergehäuse mit einer flexiblen Schutzkappe abdichtbar sind, um das Eindringen von Schmutz und/oder Feuchtigkeit in das Schaltergehäuse zu verhindern.
  • Dadurch, dass die Druckbetätigungsmechaniken gegenüber dem Schaltergehäuse in den einzelnen Schaltstellungen verrastbar sind, wird vorteilhafter Weise erreicht, dass dem Bediener beim Schalten der Schaltkontakte über die Betätigungskraft eine taktile Rückmeldung vermittelt wird. Mit Annäherung an den Schaltpunkt steigt die Bedienungskraft zunächst an und fällt nach Erreichen des Schaltpunktes ab.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Außenstößel mit einer umlaufenden und federnden Rastnase versehen, die in den einzelnen Schaltstellungen des Bedienungsgerätes mit Rastnuten im Eingriff steht. Hierbei sind die Rastnuten in der Innenwand einer Buchse als umlaufende Ringnut angeordnet und die Buchse zur Führung des Außenstößels ist im Schaltergehäuse befestigt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bedienungsgerätes für die Handbetätigung von Hebezeugen nur beispielhaft schematisch in einem ausschnittsweisen Längsschnitt dargestellt ist.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines Bedienungsgerätes für die Handbetätigung von Hebezeugen und
    Figur 2
    ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bedienungsgerätes für die Handbetätigung von Hebezeugen.
  • Das in der Figur 1 ausschnittsweise dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bedienungsgerätes für die Handbetätigung von Hebezeugen besteht im Wesentlichen aus einem Schaltergehäuse 1 und zwei in dem Schaltergehäuse 1 angeordneten Schaltelementen 2. Diese beiden Schaltelemente 2 dienen dazu, die beiden möglichen unterschiedlichen Bewegungsrichtungen des Hebezeugs, nämlich Heben und Senken, zu aktivieren.
  • Aus Sicherheitsgründen müssen die Schaltelemente 2 eines Bedienungsgerätes für die Handbetätigung von Hebezeugen so ausgebildet sein, dass ein betätigtes Schaltelement 2 sofort wieder in die ausgeschaltete Grundstellung überführt wird, sobald kein Druck mehr auf das Schaltelement 2 ausgeübt wird. Zu diesem Zweck ist jedes Schaltelement 2 über ein Federelement 3 in Richtung der ausgeschalteten Grundstellung vorgespannt.
  • Wie aus der Abbildung weiterhin ersichtlich, besteht jedes der beiden Schaltelemente 2 aus einem elektrischen ersten Mikrotaster 4 sowie einer vorgeschalteten Druckbetätigungsmechanik 5, über die der erste Mikrotaster 4 betätigbar ist. Der handelsübliche erste Mikrotaster 4 ist direkt auf eine Platine auflötbar. Durch die Verwendung dieser an sich bekannten Standardbauteile kann die aus der Praxis bekannte Verwendung teurer und aufwendig zu fertigender Sonderbauteile vermieden werden. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem Mikrotaster ein miniaturisiertes Schaltelement zum Schalten von Signalströmen mit gefederten elektrischen Kontakten verstanden, das durch Tastbestätigung mit kurzem Hubweg geschaltet wird. Mikrotaster sind idealer Weise auf elektrischen Leiterkarten automatisch bestückbar und beanspruchen geringen Einbauraum.
  • Durch diese räumliche Trennung des eigentlichen elektrischen Schaltens über den ersten Mikrotaster 4 vom mechanischen Schalten über die Druckbetätigungsmechanik 5 wird es möglich, Mikrotaster 4 zu verwenden, die nur kleine Schaltwege und geringe Schaltkräfte benötigen. Die für eine betriebssichere Handhabung vorgeschriebenen großen Schaltwege und gut spürbaren Schaltkräfte lassen sich bei dieser Ausgestaltungsform einfach und kostengünstig über die Kinematik der dem Mikrotaster 4 vorgeschalteten Druckbetätigungsmechanik 5 erzeugen.
  • Das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bedienungsgerätes für die Handbetätigung von Hebezeugen ist weiterhin so ausgestaltet, dass den beiden Schaltelementen 2 zum Heben und Senken zusätzlich ein weiterer gemeinsamer Mikrotaster 6 zugeordnet ist, über den ein Schnelllauf des Hebezeugs für die jeweilige Bewegungsrichtung aktivierbar ist. Dieser gemeinsame Mikrotaster 6 wird von der jeweiligen Druckbetätigungsmechanik 5 für die gewünschte Bewegungsrichtung betätigt.
  • Es ist selbstverständlich auch möglich, jedem Schaltelement 2 einen eigenen weiteren Mikrotaster 6 zuzuordnen.
  • In jedem Fall ist die Druckbetätigungsmechanik 5 so ausgebildet, dass der weitere Mikrotaster 6 in zeitlicher Folge erst nach der Aktivierung eines der ersten Mikrotaster 4 aktivierbar ist, das heißt, das Hebezeug also erst in den langsamen Hebe- oder Senkbetrieb schaltbar ist, bevor durch Aktivierung des weiteren Mikrotasters 6 der Schnelllauf einschaltbar ist.
  • Zum Ausführen der sukzessiven Schaltfunktion, nämlich dem Betätigen des elektrischen ersten Mikrotasters 4 des Schaltelementes 2 einerseits und zum nachfolgenden Betätigen des weiteren Mikrotasters 6 andererseits, bestehen die Druckbetätigungsmechaniken 5 der Schaltelemente 2 jeweils aus einem über das Federelement 3 gegenüber dem zugehörigen elektrischen Schaltmittel 4 des Schaltelementes 2 vorgespannten Außenstößel 7 sowie einem in einer Bohrung 8 des Außenstößels 7 führend gelagerten Innenstößel 9, wobei sich der Innenstößel 9 über ein in der Bohrung 8 gelagertes Federelement 10 am Außenstößel 7 abstützt. Hierbei ist der Innenstößel 9 in dem Außenstößel 7 koaxial verschiebbar gelagert.
  • Um das Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Schmutz in das Schaltergehäuse 1 zu verhindern, sind die Druckbetätigungsmechaniken 5 gegenüber dem Schaltergehäuse 1 mit einer flexiblen Schutzkappe 11 nach außen abgedichtet.
  • Das Betätigen des voranstehend beschriebenen Bedienungsgerätes für die Handbetätigung von Hebezeugen geschieht wie folgt:
  • Beim Ausüben einer Druckkraft auf die ein Schaltelement 2 abdeckende Schutzkappe 11 wird der Druck auf den Außenstößel 7 der Druckbetätigungsmechanik 5 übertragen und der Außenstößel 7 gegen die Rückstellkraft des Federelements 3 in Richtung auf den zugehörigen elektrischen Mikrotaster 4, insbesondere dessen Schaltstößels 12, des Schaltelementes 2 bewegt. Der über das Federelement 10 in dem Außenstößel 7 gelagerte Innenstößel 9 wird bei dieser Bewegung unbelastet mitgenommen, bis der Innenstößel 9 mit einer Anlagefläche 9a gegen den ersten Mikrotaster 4 beziehungsweise dessen Schaltstößel 12 anläuft und dieses die elektrische Schaltung auslösend aktiviert. Der Innenstößel 9 ist hierbei koaxial zu dem Schaltstößel 12 des ersten Mikrotasters 4 gelagert.
  • Wird nun weiterer Druck auf den Außenstößel 7 der Druckbetätigungsmechanik 5 ausgeübt, bewirkt dieser Druck einerseits, dass über den am ersten Mikrotaster 4 anliegenden Innenstößel 9 das Federelement 10 komprimiert wird, um den ersten Mikrotaster 4 zu entlasten und andererseits, dass der Außenstößel 7 weiter gegen die Rückstellkraft des Federelements 3 in das Schaltergehäuse 1 eingedrückt wird, bis eine Anlagefläche 7a des Außenstößels 7 gegen den Schaltstößel 12 des weiteren Mikrotasters 6 anläuft und so den Schnelllauf aktiviert.
  • Zur besseren Verdeutlichung des Aufbaus der Schaltelemente 2 ist das in der Abbildung linke, sich in der Schaltstellung befindliche Schaltelement 2 nicht exakt in der gedrückten Schaltstellung dargestellt. Eigentlich müsste in der Schaltstellung der Innenstößel 9 mit der Anlagefläche 9a am ersten Mikrotaster 4, insbesondere dessen Schaltstößel 12, anliegen.
  • Über die Federelemente 3 und 10 sind die Schaltelemente 2 so ausgebildet, dass die Betätigung der Mikrotaster 4, 6 sofort unterbrochen wird, sobald kein Druck mehr auf die Schaltelemente 2 ausgeübt wird.
  • Neben der dargestellten Möglichkeit ist es auch möglich, den weiteren Mikrotaster 6 durch einen mit einem Magneten zusammenwirkenden Hall-Sensor zur stufenlosen Geschwindigkeitsregelung des Hebezeugs in der zweiten Schaltstufe auszubilden.
  • Das voranstehend beschriebene Bedienungsgerät für die Handbetätigung von Hebezeugen zeichnet sich durch die Trennung des eigentlichen elektrischen Schaltens vom mechanischen Betätigen aus, wodurch es möglich ist, bei Beibehaltung aller sicherheitsrelevanten Schaltkriterien, wie beispielsweise Schaltweg und Schaltkraft, handelsübliche Standardbauteile zur Ausbildung der Schaltkontakte, insbesondere der elektrischen Mikrotaster 4, 6, zu verwenden.
  • In der Figur 2 ist ausschnittsweise ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bedienungsgerätes für die Handbetätigung von Hebezeugen dargestellt. Dieses Bedienungsgerät stimmt im Wesentlichen dem in Figur 1 gezeigten und vorbeschriebenen Bedienungsgerät überein. Es wurden daher auch die gleichen Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet.
  • Für die Bedienung geschalteter Antriebe eines Hebezeuges mittels eines Bedienungsgerätes ist es vorteilhaft, dem Bediener beim Schalten der Schaltkontakte 2 über die Betätigungskraft eine taktile Rückmeldung zu vermitteln. Dies ist dadurch erreichbar, dass mit Annäherung an den Schaltpunkt die Bedienungskraft zunächst ansteigt und nach Erreichen des Schaltpunktes abfällt. Hierfür ist der Außenstößel 7, der in einer im Schaltergehäuse 1 gehaltenen Buchse 14 geführt ist, mit einer konzentrisch zur Längsachse des Außenstößels 7 ausgerichteten Federzunge 7b ausgestattet. Diese Federzunge 7b weist an ihrem freien und nach unten in Druckrichtung gerichteten Ende eine nach außen weisende Rastnase 7c auf, die bei der Abwärtsbewegung beziehungsweise Druckbewegung des Außenstößels in eine oder mehrere hintereinander angeordnete Rastnuten 13 je nach Anzahl der Schaltstufen einschnappt. Die ringförmigen Rastnuten 13 sind entsprechend im Bereich der Innenwand der Buchse 14 angeordnet. In der eingeschnappten Stellung der Rastnase 7c in eine der drei in Betätigungsrichtung des Außenstößels 7 gesehen hintereinander und mit Abstand zueinander angeordneten Rastnuten 13 ist die Druckkraft reduziert, die der Bediener aufbringen muss, um die Schaltposition zu halten. Um diese Position beispielsweise Langsamlauf zu verlassen und die nächst tiefere Schaltstellung Schnelllauf zu erreichen, ist zunächst eine spürbar höhere Kraft aufzuwenden, um die Rastnase 7b aus der Rastnut 13 herauszubewegen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schaltergehäuse
    2
    Schaltelement
    3
    Federelement
    4
    erster elektrischer Mikrotaster
    5
    Druckbetätigungsmechanik
    6
    zweiter elektrischer Mikrotaster
    7
    Außenstößel
    7a
    Anlagefläche
    7b
    Federzunge
    7c
    Rastnase
    8
    Bohrung
    9
    Innenstößel
    9a
    Anlagefläche
    10
    Federelement
    11
    Schutzkappe
    12
    Schaltstößel
    13
    Rastnut
    14
    Buchse

Claims (13)

  1. Bedienungsgerät für die Handbetätigung von Hebezeugen, mit mindestens einem in einem Schaltergehäuse (1) angeordneten federbelasteten Schaltelement (2) je Bewegungsrichtung des Hebezeugs, wobei jedes Schaltelement (2) eine Druckbetätigungsmechanik (5), einen ersten elektrischen Mikrotaster (4) und mindestens ein weiteres Steuer- bzw. Schaltelement, insbesondere einen weiteren elektrischen Mikrotaster (6), umfasst, sowie die Druckbetätigungsmechanik (5) dem Mikrotaster (4) und dem weiteren Steuer- bzw. Schaltelement vorgeschaltet ist und diese hierüber sukzessiv betätigbar sind, wobei
    die Druckbetätigungsmechanik (5) aus einem gegenüber dem elektrischen Mikrotaster (4) und dem weiteren Steuer- bzw. Schaltelement federbelasteten Außenstößel (7) und einem in dem Außenstößel (7) federbelastet gelagerten Innenstößel (9) besteht sowie der erste Mikrotaster (4) von dem Innenstößel (9) betätigbar ist und das weitere Steuer- bzw. Schaltelement ein Mikrotaster (6) ist und von dem Außenstößel (7) betätigbar ist, wobei der mindestens eine weitere Mikrotaster (6) mit seinem Schaltstößel (12) exzentrisch zu dem Innenstößel (9) und seitlich versetzt zu dem ersten Mikrotaster (6) angeordnet ist und wobei in einem Schaltergehäuse (1) mindestens ein Paar Schaltelemente (2) für unterschiedliche Bewegungsrichtungen des Hebezeuges angeordnet sind und den Druckbetätigungsmechaniken (5) der Schaltelemente (2) jeweils ein erster Mikrotaster (4) und ein gemeinsamer weiterer Mikrotaster (6) zugeordnet sind.
  2. Bedienungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Druckbetätigungsmechanik (5) sukzessiv als erstes der erste Mikrotaster (4) und anschließend das mindestens eine weitere Steuer- bzw. Schaltelement betätigbar sind.
  3. Bedienungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenstößel (9) konzentrisch in dem Außenstößel (7) gelagert ist.
  4. Bedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mikrotaster (4) mit seinem Schaltstößel (12) konzentrisch zu dem Innenstößel (9) angeordnet ist.
  5. Bedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame weitere Steuer- bzw. Schaltelement zwischen den beiden ersten Mikrotastern (4) angeordnet ist.
  6. Bedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbetätigungsmechanik (5) über mindestens ein Federelement (3) in die vom ersten Mikrotaster (4), insbesondere dessen Schaltstößel (12), fortweisende Richtung vorgespannt ist.
  7. Bedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbetätigungsmechanik (5) eine Anlagefläche (9a) zum Betätigen des ersten Mikrotasters (4) aufweist und das mindestens eine Federelement (3) zwischen der Druckbetätigungsmechanik (5) und dem ersten Mikrotaster (4) angeordnet ist.
  8. Bedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenstößel (7) eine Anlagefläche (7a) zum Betätigen des mindestens einen weiteren Steuer- bzw. Schaltelements (6) ausgebildet ist.
  9. Bedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbetätigungsmechanik (5) gegenüber dem Schaltergehäuse (1) mit einer flexiblen Schutzkappe (11) nach außen abdichtbar ist.
  10. Bedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbetätigungsmechanik (5) gegenüber dem Schaltergehäuse (1) in den einzelnen Schaltstellungen gegeneinander verrastbar ist.
  11. Bedienungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenstößel (7) mit einer umlaufenden und federnden Rastnase (7c) versehen ist, die in den einzelnen Schaltstellungen des Bedienungsgerätes mit Rastnuten (13) im Eingriff steht.
  12. Bedienungsgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastnuten (13) in der Innenwand einer Buchse (14) als umlaufende Ringnut angeordnet sind und die Buchse (14) zur Führung des Außenstößels (7) im Schaltergehäuse (1) befestigt ist.
  13. Bedienungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Steuer- bzw. Schaltelement ein mit einem Magneten zusammenwirkender Hallsensor zur stufenlosen Steuerung der Bewegung des Hebezeuges ist.
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