DE19802007C1 - Sicherheitsanordnung für die Bedienungselemente einer handgeführten Bodenverdichtungswalze - Google Patents

Abstract

Bei einer Sicherheitsanordnung für eine handgeführte Bodenverdichtungswalze besteht eine formschlüssige Kupplung (6) zwischen dem Fahrhebel (3) und einem mit einer Betätigung (9) für den Antrieb der Walze gekoppelten Stellelement (7). In einer Gefahrensituation fährt ein Sicherheits-Stellteil (12, 13) zwischen das Stellelement (7) und den Fahrhebel (3) und trennt die formschlüssige Kupplung (6), woraufhin das Stellelement (7) in Nullstellung verschwenkt und die Maschine in Stillstand versetzt. Bei Vorwärtsverschwenken des Fahrhebels (3) kann über eine zweite formschlüssige Kupplung (17, 18) ein entsprechender Steuerbefehl zum Vorwärtsfahren an den Antrieb der Walze übermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsanordnung für eine handgeführte Boden­ verdichtungswalze.

Bei derartigen Bodenverdichtungswalzen, insbesondere Walzen für den Mitgän­ gerbetrieb, läuft der Bediener hinter der Walze her und steuert sie über einen an einer Deichsel befestigten Handgriff, der einen Fahrhebel für die Einstellung der Fahrgeschwindigkeit und -richtung trägt. Die Walze wird üblicherweise über eine Hydraulikeinheit in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, das heißt auf den Bediener zu, bewegt.

Eine Sicherheitsanordnung, häufig auch als Totmannschaltung bezeichnet, dient bei derartigen Bodenverdichtungswalzen dazu, den Vortrieb der Walze ab­ zuschalten, wenn sich die Walze rückwärts, d. h., in Richtung des die Walze füh­ renden Bedieners bewegt und dieser sich selbst nicht mehr rückwärts bewegen bzw. der Walze nicht ausweichen kann. Dieses Problem kann beispielsweise auf­ treten, wenn der Bediener mit der Walze rückwärts gegen ein Hindernis läuft, in Panik gerät und dadurch vergißt, die Walze abzustoppen bzw. in entgegengesetz­ te Richtung zu bewegen.

Bei bekannten Sicherheitsanordnungen ist daher ein Stellteil vorgesehen, über das registriert werden kann, daß die Walze gegen ein Hindernis, beispielsweise den Bedienungsmann, fährt. Die Sicherheitsanordnungen weisen dazu ein Stell­ teil auf, das zwischen einer Betriebsstellung und einer Gefahrstellung verschieb­ lich und bei Berührung durch den Bedienungsmann aus der Betriebs- in die Ge­ fahrstellung verschiebbar ist und dadurch die Walze zum Stillstand bringt.

Dazu wird in Normen gefordert, daß nach dem Ansprechen der Sicherheitsein­ richtung der Anhalteweg der Walze kleiner sein muß als der verbleibende Schalt­ weg des Stellteils nach dem Abschalten der Walze, um ein Einquetschen des Be­ dienungsmannes zu vermeiden.

Aus der OS-DE 41 29 915 A1 ist eine Sicherheitsanordnung bekannt, bei der die Fahrgeschwindigkeit und -richtung über einen Fahrhebel einstellbar ist. Die Führung der Walze wird über einen zusätzlichen, hebelartig vertikal schwenkba­ ren Handgriff bewirkt, der aus einer hochgeschwenkten Grundstellung in eine Arbeitsstellung herabschwenkbar ist, in der sich sein freies Ende noch deutlich oberhalb der durch seine Schwenkachse gelegten Horizontalen befindet. Durch Herabschwenken des Handgriffs wird der ansonsten durch Federbeaufschlagung in Nullstellung gehaltene Fahrhebel in der gewünschten ausgelenkten Stellung formschlüssig fixiert. Bei Hochschwenken des Handgriffs, was beispielsweise bei Berührung eines Hindernisses durch den Handgriff automatisch erfolgt, wird die formschlüssige Verbindung aufgehoben, wodurch der Fahrhebel federbeauf­ schlagt in Nullstellung gelangt und die Walze zum Stillstand bringt. Ein Bewe­ gen der Walze in entgegengesetzter Richtung ist durch weitere Betätigung des Fahrhebels möglich.

Bei derartigen Lösungen ist das Erreichen der Nullstellung bzw. das Einstellen der Vorwärtsrichtung stets durch Betätigen des Fahrhebels möglich. Man ging dabei davon aus, daß der Bedienungsmann bei Berührung eines rückwärtigen Hindernisses den Fahrhebel freigibt bzw. daß die Haltekraft des Bedieners gerin­ ger ist als die durch das Sicherheits-Stellteil ausgelöste Rückstellkraft auf den Fahrhebel. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Haltekraft der Hand, insbeson­ dere in einer Paniksituation, enorm groß werden kann, so daß der Bediener den Fahrhebel nicht losläßt und durch Weiterfahren der Walze eine erlaubte maxi­ male Kraft durch das den Körper des Bedienungsmanns berührende Sicherheits- Stellteil von 230 Newton überschritten werden kann. Eine höhere Belastung als die zulässige maximale Kraft kann jedoch bereits zu erheblichen Verletzungen des Bedieners führen.

Um dieses Problem zu beheben, wurden Lösungen vorgeschlagen, bei denen un­ geachtet der Kraft, mit der der Bediener den Fahrhebel festhält, durch das das Hindernis erkennende Sicherheits-Stellteil eine formschlüssige Verbindung zwi­ schen Fahrhebel und der zu dem Antrieb führenden Steuerleitung entriegelt wird. Die federbeaufschlagte Steuerleitung springt dadurch in Stoppstellung. Ein Nachteil dieses Prinzips ist es jedoch, daß die formschlüssige Verbindung zwischen Fahrhebel und Steuerleitung erst dann wiederhergestellt werden kann, wenn das durch das Hindernis verschobene Sicherheits-Stellteil wieder seine Ausgangs- bzw. Betriebsstellung erreicht hat, so daß eine erneute Kopplung zwi­ schen Fahrhebel und Steuerleitung möglich wird. Erst dann ist ein Bewegen der Walze in entgegengesetzter Richtung möglich. Dazu muß sich jedoch der Bedie­ nungsmann vorher aus seiner eingeklemmten Lage befreit haben, da andernfalls das Sicherheits-Stellteil nicht in die Betriebsstellung zurückführbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsanordnung für eine handgeführte Bodenverdichtungswalze anzugeben, die ein zuverlässiges Abstop­ pen der Walze auch dann ermöglicht, wenn der Bediener den Fahrhebel krampf­ haft festhält, und die andererseits auch dann ein Vorwärtsfahren der Walze weg von dem Bediener ermöglicht, wenn die Sicherheitsanordnung durch Fahren der Walze gegen den Bediener ausgelöst worden ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Sicherheitsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung ist außer der an sich bekann­ ten, häufig als Klauenkupplung ausgeführten ersten Kopplung zwischen einem Fahrhebel und einem mit einer Steuerleitung verbundenen Stellelement eine zweite Kopplung vorgesehen. Die erste Kopplung ist durch Verlagern eines Si­ cherheits-Stellteils aus einer Betriebs- in eine Gefahrstellung lösbar. Die zweite Kopplung bleibt jedoch auch dann bestehen, kann aber nur Kräfte des Fahrhe­ bels auf das Stellelement übertragen, wenn der Fahrhebel in Vorwärtsrichtung bewegt wird. Dies hat den Vorteil, daß bei Fahren der Walze gegen ein Hindernis und Betätigen des Sicherheits-Stellteils durch das Hindernis, z. B. den Körper des Bedieners, die erste Kopplung aufgehoben wird, wodurch das Stellelement federbeaufschlagt in Nullstellung gelangt und die Walze zum Stillstand bringt. Damit sich der Bediener aus seiner Notsituation befreien kann, kann er den zu­ nächst noch in Rückwärtsfahrstellung stehenden Fahrhebel in Vorwärtsstellung bringen. Die Bewegung des Fahrhebels in Vorwärtsrichtung wird über die zweite Kopplung auf das Stellelement und damit über die Steuerleitung auf den Antrieb der Walze übertragen, so daß sich diese in Vorwärtsrichtung, weg von dem Be­ diener bewegt und diesen freigibt.

Die zweite Kopplung weist vorzugsweise ebenfalls eine formschlüssige Kupplung auf, bei der das Stellelement einen Mitnehmer trägt, gegen den ein an dem Fahr­ hebel vorgesehener Anschlag anschlagbar ist. Dadurch wird gewährleistet, daß nur Kräfte in einer Richtung, nämlich der Vorwärtsrichtung der Walze übertrag­ bar sind.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend un­ ter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Handgriffs für eine Bodenverdichtungswal­ ze mit der erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung in Betriebsstellung;

Fig. 2 den Handgriff aus Fig. 1 mit der Sicherheitsanordnung in Gefahrstel­ lung;

Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsanordnung ent­ sprechend der Stellung von Fig. 1;

Fig. 4 eine Vorderansicht der Sicherheitsanordnung gemäß der Stellung von Fig. 2;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Handgriffs mit der erfindungsgemäßen Sicher­ heitsanordnung und einem Fahrhebel in Vorwärtsstellung;

Fig. 6 eine Seitenansicht von Fig. 1 mit dem Fahrhebel in Rückwärtsstel­ lung;

Fig. 7 eine Seitenansicht von Fig. 2, mit Fahrhebel in Rückwärtsstellung und Sicherheits-Stellteil in Gefahrstellung;

Fig. 8 eine Seitenansicht des Handgriffs mit Fahrhebel in Vorwärtsstellung und Sicherheits-Stellteil in Gefahrstellung.

Die Figuren zeigen im wesentlichen die gleiche Anordnung, jedoch mit unter­ schiedlicher Stellung der Elemente. Daher wird der Aufbau der erfindungsgemä­ ßen Sicherheitsanordnung zunächst anhand der Fig. 1 und 3 beschrieben. Danach folgt anhand der weiteren Figuren eine Beschreibung der Funktionswei­ se.

An einer an einer nicht dargestellten Deichsel einer Bodenverdichtungswalze be­ festigten Halteplatte 1 ist ein Handbügel 2 befestigt, über den die Bodenverdich­ tungswalze in herkömmlicher Weise führbar ist. In der Wölbung des Handbügels 2 ist ein Fahrhebel 3 auf einer Drehachse 4 schwenkbar angeordnet. Aus ergo­ nomischen Gründen trägt der Fahrhebel 3 einen Fortsatz 5, der so gestaltet ist, daß er von dem Bediener gleichzeitig umfaßt werden kann, wenn der Bediener den Handbügel 2 festhält. Der Fahrhebel 3 ist in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrich­ tung verschwenkbar, was durch Pfeile V und R gekennzeichnet ist.

Über eine insbesondere in Fig. 3 erkennbare, als erste Kopplung dienende Klauenkupplung 6 ist die Bewegung des Fahrhebels 3 auf ein Stellelement 7 übertragbar. Das Stellelement 7 ist ebenfalls auf der Drehachse 4 verschwenk­ bar angeordnet und an einem Hebelende 8 mit dem Ende einer als Steuerleitung dienenden Betätigung 9 verschwenkbar gekoppelt. Über die z. B. als Bowdenzug ausgeführte Betätigung 9 ist ein nicht dargestellter Antrieb für die Walze an­ steuerbar. Bei dem Antrieb handelt es sich üblicherweise um eine Hydraulik­ pumpe, deren Pumpleistung mittels der Betätigung 9 verstellbar ist. Anstelle ei­ nes Bowdenzugs kann für die Betätigung 9 beispielsweise auch ein Steuerge­ stänge verwendet werden.

Das Stellelement 7 ist auf einer Seite mit der Klauenkupplung 6 versehen und wird auf der anderen Seite durch eine Feder 10 beaufschlagt, die sich gegen ei­ nen Absatz 11 an der Drehachse 4 abstützt.

Dadurch wird die Klauenkupplung 6 federbeaufschlagt geschlossen gehalten und die auf den Fahrhebel 3 wirkende Handkraft des Bedieners formschlüssig auf das Stellelement 7 und die Betätigung 9 übertragen.

An der Halteplatte 1 ist weiterhin ein Sicherheits-Stellteil angeordnet, das im wesentlichen aus einem Pralltopf 12, einem Stößel 13 und einer Führung 14 be­ steht. Der Pralltopf 12 ist mit dem Stößel 13 fest verbunden und wird durch eine gegen die Führung 14 abgestützte Feder 15 in einer Betriebsstellung ge­ halten, in der die Steuerung durch das Sicherheits-Stellteil nicht beeinflußt wird. Der Stößel 13 ist jedoch in der Führung 14 axial beweglich aufgenommen, so daß der Stößel 13 mit dem Pralltopf 12 aus der Betriebsstellung gegen die Wirkung der Feder 15 in eine Gefahrstellung verlagerbar ist, wenn der Pralltopf 12 z. B. gegen den Körper des Bedieners oder ein anderes Hindernis fährt.

Die Gefahrstellung wird in Fig. 2 gezeigt. Dabei ist erkennbar, daß der Prall­ topf 12 mit dem Stößel 13 in Vorwärtsrichtung V der Walze, d. h. in Richtung der Klauenkupplung 6 verlagert worden ist. Durch das Eindringen einer am Stö­ ßel 13 ausgebildeten konischen Spitze 16 zwischen die beiden Hälften der Klau­ enkupplung 6, d. h. zwischen das Stellelement 7 und den Fahrhebel 3 wird das Stellelement 7 gegen die Wirkung der Feder 10 axial verlagert, woraufhin die Klauenkupplung 6 außer Eingriff gelangt. Dadurch wird der Kraftfluß zwischen dem Fahrhebel 3 und dem Stellelement 7 aufgehoben. Das Stellelement 7 ist durch eine nicht dargestellte Federeinrichtung derart beaufschlagt, daß es bei Nichtbelastung durch den Fahrhebel 3 selbsttätig in Nullstellung verschwenkt, die einem Stillstand der Walze entspricht. Wenn daher die Klauenkupplung 6 geöffnet wird, verschwenkt das Stellelement 7 automatisch in seine Nullstellung und stoppt über die Betätigung 9 die Fahrt der Walze. Die geöffnete Klauen­ kupplung 6 ist auch in Fig. 4 gezeigt, woraus auch deutlich erkennbar ist, daß der Stößel 13 das Stellelement 7 von dem Fahrhebel 3 abhebt.

Mit dem Stillstand der Walze ist jedoch noch nicht das Problem gelöst, daß der Bediener möglicherweise bereits zwischen dem Pralltopf 12 und einem Hindernis eingeklemmt ist. Um sich zu befreien, kann der Bediener daher erfindungsge­ mäß den Fahrhebel 3 in Vorwärtsrichtung V verschwenken. Bei Erreichen der Nullstellung des Stellelements 7 gelangt eine als zweite Kopplung dienende formschlüssige Kupplung in Eingriff, die durch einen an dem Fahrhebel 3 befe­ stigten Zapfen 17 und einen am Stellelement 7 ausgebildeten Mitnehmer 18 ge­ bildet wird. Der sich in Axialrichtung der Drehachse 4 erstreckende Zapfen 17 ist so lang, daß er den Mitnehmer 18 auch dann erreichen kann, wenn das Stel­ lelement 7 durch den Stößel 13 ausgerückt ist.

Bei Vorwärtsbewegen des Fahrhebels 3 drückt daher der Zapfen 17 gegen die Fläche des Mitnehmers 18 und verschwenkt das Stellelement 7 in Vorwärtsrich­ tung. Die Bewegung des Stellelements 7 wird entsprechend über die Betätigung 9 an den Antrieb der Walze weitergeleitet, wodurch sich die Walze in Vorwärts­ richtung von dem eingeklemmten Bediener wegbewegt.

Statt der in Fig. 1 gezeigten Anordnung der zweiten Kopplung ist es selbstver­ ständlich auch möglich, daß das Stellelement 7 einen Zapfen trägt, gegen den der Fahrhebel 3 bei Vorwärtsbewegung anschlägt. Im Normalbetrieb ist es dar­ überhinaus zweckmäßig, daß bei eingerasteter Klauenkupplung 6 keine Berüh­ rung zwischen dem Zapfen 17 und dem Mitnehmer 18 erfolgt. Statt eines wie in den Fig. 3 und 4 gezeigten, in den Fahrhebel 3 eingesetzten Zapfens 17 kann selbstverständlich auch ein anderer Anschlag am Fahrhebel 3 ausgebildet sein.

Zum besseren Verständnis wird die oben beschriebene Funktionsweise der Si­ cherheitsanordnung nachfolgend unter Bezugnahme auf die in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Seitenansichten erläutert.

Fig. 5 zeigt den Fahrhebel 3 in Vorwärtsstellung und das Sicherheits-Stellteil mit dem Pralltopf 12 in Betriebsstellung. Entsprechend zeigt Fig. 6 den Fahr­ hebel 3 in Rückwärtsstellung. Die Stellung des Fahrhebels 3 wird über die je­ weils geschlossene Klauenkupplung 6 auf das Stellelement 7 und die Betätigung 9 übertragen, so daß eine zuverlässige Steuerung des Walzenantriebs möglich ist.

Fig. 7 zeigt einen Zustand, bei dem die Walze durch den in Rückwärtsstellung befindlichen Fahrhebel 3 zunächst in Rückwärtsfahrt war und dann über den Pralltopf 12 ein Hindernis festgestellt worden ist. Der Stößel 13 ist gegen die Klauenkupplung 6 geschoben worden und hat diese gelöst. Dementsprechend hat sich das federvorgespannte Stellelement 7 in Nullstellung verschwenkt und über die Betätigung 9 den Antrieb stillgesetzt. Die Maschine befindet sich in dem in Fig. 7 gezeigten Zustand im Stillstand.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Zustand hat der Bediener den Fahrhebel 3 in Vor­ wärtsrichtung V verschwenkt, so daß der Zapfen 17 gegen den Mitnehmer 18 des Stellelements 7 anschlagen konnte. Durch Weiterbewegen des Fahrhebels 3 in Vorwärtsrichtung wird der entsprechende Steuerbefehl über die Betätigung 9 an den Antrieb der Walze weitergeleitet und diese in Vorwärtsrichtung angetrie­ ben. Durch Wegfahren der Walze vom Körper des Bedieners kann der Pralltopf 12 wieder in seine ursprüngliche Betriebsstellung gelangen, woraufhin der Stö­ ßel 13 aus der Klauenkupplung 6 verschoben wird und sich die Klauenkupplung 6 wieder schließen kann. Damit ist der ursprüngliche Betriebszustand wieder­ hergestellt.

Die Sicherheitsanordnung kann selbstverständlich außer bei Walzen auch bei anderen Maschinen eingesetzt werden, die im Mitgängerbetrieb gefahren wer­ den.

Claims (7)

1. Sicherheitsanordnung für eine handgeführte Bodenverdichtungswalze, mit

• 1. einem die Fahrtrichtung und -geschwindigkeit bestimmenden, in Fahrt­ richtung der Walze gesehen vorwärts (V) und rückwärts (R) beweglichen Fahr­ hebel (3);
• 2. einem über eine erste Kopplung (6) mit dem Fahrhebel (3) gekoppelten Stellelement (7) zur Übertragung der Fahrhebelposition auf eine Betätigung (9), wobei das Stellelement (7) bei Nichtbeaufschlagung durch den Fahrhebel (3) in eine der Fahrgeschwindigkeit Null entsprechende Mittelstellung vorgespannt ist;
• 3. einem zwischen einer Betriebs- und einer Gefahrstellung beweglich ange­ ordneten und in Betriebsstellung vorgespannten Sicherheits-Stellteil (12, 13), durch das in Gefahrstellung die erste Kopplung (6) trennbar ist; und mit
• 4. einer zweiten Kopplung (17, 18) von Fahrhebel (3) und Stellelement (7), durch die bei getrennter erster Kopplung (6) nur bei Vorwärtsbewegung des Fahrhebels (3) Kräfte übertragbar sind.

2. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Kopplung eine formschlüssige Kupplung aufweist.

3. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kopplung eine Klauenkupplung (6) aufweist.

4. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (7) auf einer Drehachse (4) des Fahrhebels (3) gegen die Wir­ kung einer Feder (10) axial verschiebbar ist.

5. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (7) durch das Sicherheits-Stellteil (12, 13) derart axial ver­ schieblich ist, daß die Klauenkupplung (6) öffnet, wenn das Sicherheits-Stellteil (12, 13) seine Gefahrstellung erreicht.

6. Sicherheitsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kopplung einen Mitnehmer (18) an dem Stell­ element (7) aufweist, gegen den ein an dem Fahrhebel (3) vorgesehener Anschlag (17) anschlagbar ist.

7. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag ein an dem Fahrhebel (3) befestigter Zapfen (17) ist, der sich pa­ rallel zu der Drehachse (4) des Fahrhebels (3) erstreckt.