DE10054792A1

DE10054792A1 - Flurförderzeug mit einer Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe

Info

Publication number: DE10054792A1
Application number: DE10054792A
Authority: DE
Inventors: Volker Barth; Siegfried Lauxmann; Rolf Bez
Original assignee: Still Wagner GmbH and Co KG
Current assignee: Still Wagner GmbH and Co KG
Priority date: 2000-11-04
Filing date: 2000-11-04
Publication date: 2002-05-08
Also published as: ATE302159T1; EP1203743A1; EP1203743B1; DE50107105D1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Flurförderzeug mit mindestens einer Hubvorrichtung und einer Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe der Hubvorrichtung. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe derart ausgeführt, dass mindestens zwei Messwertgeber die Hubhöhe fortlaufend erfassen und voneinander unabhängige Ausgangssignale liefern. Zumindest ein Messwertgeber ist von einem Inkrementalgeber (11) gebildet. Zumindest ein weiterer Messwertgeber ist von einem Potentiometer (12) gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit mindestens einer Hubvorrichtung und einer Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe der Hubvorrichtung.

Bei Flurförderzeugen, insbesondere bei Lagertechnikgeräten wie z. B. Schubmaststaplern, Hochregalstaplern oder Hochregalkommissionierern ist es bekannt, die Hubhöhe des Flurförderzeugs stufenweise mittels im Bereich der Hubvorrichtung angeordneten Schaltern zu erfassen. Häufig werden in Abhängigkeit von dem mit den Schaltern erzeugten stufenförmigen Hubhöhensignal der Fahrantrieb oder die Bremsvorrichtung des Flurförderzeugs beeinflusst, wobei beispielsweise die maximal zulässige Fahrgeschwindigkeit, die maximale Fahrbeschleunigung oder die maximal zulässige Bremsverzögerung in Abhängigkeit von dem Hubhöhensignal vorgegeben werden. Aufgrund des stufenförmigen Hubhöhensignals ist es bei den bekannten Geräten nicht möglich, die sicherheitstechnisch möglichen Maximalwerte für die genannten Betriebsgrößen bei jeder Hubhöhe vollständig auszunutzen. Stattdessen müssen, nachdem die genaue Hubhöhe nicht messbar ist, stets Sicherheitsreserven vorgesehen werden.

Aus der DE 197 31 687 A1 ist es bekannt, die Hubhöhe eines Flurförderzeugs mittels eines Reibrads kontinuierlich zu erfassen. Die in dieser Druckschrift beschriebene Messvorrichtung ist für eine Einflussnahme auf die obengenannten Betriebsgrößen jedoch nicht ausreichend sicher. Insbesondere müsste vor jedem Betriebsbeginn eine Referenzfahrt mit der Hubvorrichtung durchgeführt werden, um die Messvorrichtung anhand von definierten Messpunkten zu justieren und Fehlmessungen ausschließen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug mit einer Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe zur Verfügung zu stellen, die nach den geltenden Maschinenrichtlinien als "sicher" einzustufen ist und bei der Referenzfahrten zum Betriebsbeginn vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe derart ausgeführt ist, dass mindestens zwei Messwertgeber die Hubhöhe fortlaufend erfassen und voneinander unabhängige Ausgangssignale liefern. Die Hubhöhe wird dabei durch zwei unabhängig voneinander arbeitende Messwertgebern erfasst. Für die Hubhöhenermittlung liegen somit zwei redundante Messwerte vor, die miteinander verglichen oder getrennte voneinander ausgewertet werden können.

Zweckmäßig ist es, wenn zumindest ein Messwertgeber von einem Inkrementalgeber gebildet ist. Das impulsförmige Ausgangssignal des Inkrementalgebers wird mittels einer Zählschaltung ausgewertet, wobei aus dem Ergebnis der Zählung die aktuelle Hubhöhe herleitbar ist. Zweckmäßig ist die Verwendung eines zweikanaligen Inkrementalgebers, der neben dem impulsförmigen Ausgangssignal, das die Länge einer Hubbewegung als vorzeichenloser Betrag wiedergibt, zusätzlich ermöglicht, mittels eines zweiten impulsförmigen Signals die Bewegungsrichtung zu bestimmen.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Messwertgeber von einem Potentiometer gebildet ist. Der Widerstandswert des Potentiometers ist direkt von der Hubhöhe abhängig. Bei Kombination eines Potentiometers mit einem Inkrementalgeber als Messwertgeber können von jedem Messwertgeber die Vorteile genutzt und die Nachteile kompensiert werden. Der Vorteil des Potentiometers liegt in dem direkten Zusammenhang zwischen der Hubhöhe und dem Ausgangssignal, so dass keine nachgeschaltete Auswertung und Speicherung bei Betriebspausen erforderlich ist. Der Inkrementalgeber ermöglicht eine hohe Genauigkeit des Messergebnisses, und liefert ein digitales Ausgangssignal, welches direkt in einem Fahrzeugrechner verarbeitet werden kann.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung stehen die Messwertgeber über ein gemeinsames mechanisches Antriebselement mit der Hubvorrichtung in Wirkverbindung. Das mechanische Antriebselement überträgt die lineare Bewegung der Hubvorrichtung in eine Drehbewegung, an welche beide Messwertgeber gekoppelt sind.

Eine mögliche Ausführungsform besteht darin, dass das Antriebselement von einem Seilzug gebildet ist. Der Seilzug umfasst eine sich automatisch aufwickelnde Seilrolle und ein von der Seilrolle durch eine äußere Kraft abwickelbares Seil. Das Seilende ist an einem nicht höhenverstellbaren Bauteil befestigt, während die Seilrolle sich an einem mit der Hubvorrichtung anhebbaren Bauteil befindet, oder umgekehrt. Eine vertikale Bewegung des Hubvorrichtung führt somit automatisch zu einem Drehen der Seilrolle, die direkt oder indirekt, z. B. über ein Getriebe, mit den Messwertgebern verbunden ist.

Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform ist das Antriebselement von einem an einem Bauteil abrollenden Rad gebildet. Dieses Bauteil kann von einem anhebbaren Teil der Hubvorrichtung gebildet sein, wenn das Rad nicht höhenverstellbar ist. Alternativ hierzu ist das Bauteil nicht höhenbeweglich angeordnet, wobei das Rad an einem anhebbaren Teil der Hubvorrichtung befestigt ist. In jedem Fall wird die Drehbewegung des Rads direkt oder über ein Getriebe auf die Messwertgeber übertragen.

Zweckmäßigerweise ist der als Inkrementalgeber ausgeführte Messwertgeber derart mit einem elektronischen Speicher verbunden, dass in dem elektronischen Speicher fortlaufend eine von der momentanen Hubhöhe abhängige Größe gespeichert wird.

Besondere Vorteile ergeben sich dabei, wenn der elektronische Speicher derart ausgeführt ist, dass die gespeicherte Größe unabhängig von der Versorgung des Speichers mit elektrischer Energie erhalten bleibt. Es kann hierdurch jederzeit, z. B. auch sofort nach einer Inbetriebsetzung des Flurförderzeugs, auf den mit dem Inkrementalgeber erzeugten Messwert zugegriffen werden. Als stromversorgungsunabhängiger elektronischer Speicher kann beispielsweise ein sogenanntes "flash memory"-Bauelement verwendet werden.

Fehlfunktionen des Flurförderzeugs aufgrund von Fehlmessungen des Flurförderzeugs können ausgeschlossen werden, wenn die Messwertgeber mit einer elektronischen Steuerung in Wirkverbindung stehen, die derart ausgeführt ist, dass die Messwerte der beiden Messwertgeber fortlaufend verglichen werden.

Zusätzlich kann mindestens ein Referenzschalter vorgesehen sein, der bei Erreichen einer bestimmten Hubhöhe seine Schaltstellung ändert. Der Referenzschalter ist in der Regel als mechanischer Schalter ausgeführt, der bei Erreichen von besonderen Stellungen der Hubvorrichtung betätigt wird. Beispielsweise können die untere Endstellung und/oder die obere Endstellung der Hubvorrichtung mit einem Referenzschalter versehen sein, da bei diesen Positionen besondere Eingriffe in die Steuerung des Flurförderzeugs, z. B. ein automatisches Abschalten des Hubantriebs, stattfinden. Das Ausgangssignal eines Referenzschalters kann gleichzeitig mit den Ausgangssignalen der fortlaufend arbeitenden Messwertgeber verglichen werden. Fehlmessungen oder Störungen, bei einer Anordnung mit Seilrolle z. B. ein Seilbruch, können hierdurch sofort erkannt werden.

Hierfür steht der Referenzschalter mit der elektronischen Steuerung in Wirkverbindung, die derart ausgeführt ist, dass der Messwert mindestens eines Messwertgebers mit der Schaltstellung des Referenzschalters fortlaufend verglichen wird.

Zweckmäßig ist es, wenn die Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe mit einer Anzeigevorrichtung für die Hubhöhe in Wirkverbindung steht. Mit der Anzeigevorrichtung wird der Bedienperson das Einstellen von bestimmten Hubhöhen, die z. B. durch Regalböden vorgegeben sind, erleichtert.

Ebenso zweckmäßig ist es, wenn die Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe mit einer Antriebssteuerung des Flurförderzeugs in Wirkverbindung steht. Das Hubhöhensignal kann von der Antriebssteuerung erfasst, ausgewertet und/oder gespeichert werden. Darüber hinaus können bestimmte Betriebsparameter des Flurförderzeugs in Abhängigkeit von der Hubhöhe durch die Antriebssteuerung verändert werden.

Hierbei ist es möglich, dass mittels der Antriebssteuerung das Beschleunigungsverhalten und/oder das Bremsverhalten einer Schubvorrichtung für die Last in Abhängigkeit von der momentanen Hubhöhe beeinflussbar ist. Die Schubvorrichtung ermöglicht ein Verschieben einer Last in horizontaler Richtung, relativ zu eine Fahrzeugrahmen des Flurförderzeugs. Die Funktion der Schubvorrichtung wird derart beeinflusst, dass bei steigender Hubhöhe die maximale Beschleunigung und die maximale Verzögerung der Last reduziert werden. Hierdurch kann ein Schwingen eines ausgefahrenen Hubgerüsts infolge von Massenkräften der Last und der Lastaufnahmevorrichtung zumindest annähernd vermieden werden.

Der selbe Vorteil wird erzielt, wenn mittels der Antriebssteuerung das Beschleunigungsverhalten und/oder das Bremsverhalten einer Schwenkvorrichtung für die Last in Abhängigkeit von der momentanen Hubhöhe beeinflussbar ist. Mit der Schwenkvorrichtung kann die Last relativ zu einem Hubgerüst um eine vertikale Achse geschwenkt werden. Durch ein Reduzieren der maximalen Beschleunigung und der maximalen Verzögerung der Schwenkvorrichtung können bei steigender Hubhöhe ebenfalls die auftretenden Massenkräfte reduziert werden.

Wenn mindestens zwei voneinander unabhängig betätigbare Hubvorrichtungen vorgesehen sind, ergeben sich besondere Vorteile, wenn für jede Hubvorrichtung eine Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe vorgesehen ist. Zwei voneinander unabhängige Hubvorrichtungen sind häufig bei Hochregalstaplern vorhanden, wobei ein sogenanntes Zusatzhubwerk mittels einer Seitenschubvorrichtung und einer Schwenkvorrichtung an einem Hubgerüst anhebbar befestigt ist. Für die Anzeige der absoluten Hubhöhe können die von den beiden unabhängigen Vorrichtungen zum Erfassen der Hubhöhe des Hubgerüsts und des Zusatzhubwerks gelieferten Werte addiert werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Flurförderzeug,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zum Ermitteln der Hubhöhe.

Fig. 1 zeigt ein schematisch dargestelltes erfindungsgemäßes Flurförderzeug, das mit vier Rädern 1 auf einer Fahrbahn 2 aufsteht. Das Flurförderzeug weist ein Hubgerüst 3 auf, an dem ein Fahrerstand 4 in vertikaler Richtung 5 bewegbar geführt ist. An dem Fahrerstand 4 ist eine Zusatzhubvorrichtung 6 befestigt, an der ein Lastaufnahmemittel 7 in vertikaler Richtung 8 bewegbar befestigt ist.

Eine Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein auf einer Seilrolle 9 aufwickelbares Seil 10. Die Seilrolle 9 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an dem Fahrerstand 4 angeordnet, während das andere Seilende an einem nicht höhenbeweglichen Teil des Flurförderzeugs befestigt ist. Möglich ist jedoch auch eine umgekehrte Anordnung. Die Seilrolle 9 ist mit einer Rückholfeder ausgerüstet, die das Seil 10 stets in gespanntem Zustand hält. Von der Seilrolle 9 angetrieben werden zwei voneinander unabhängige Messwertgeber. Ein erster Messwertgeber ist hierbei von einem Inkrementalgeber 11 gebildet, der direkt an die Seilrolle 9 gekoppelt ist. Der zweite Messwertgeber ist ein Potentiometer 12, der mittels eines zwischengeschalteten Getriebes 13 mit der Seilrolle 9 verbunden ist. Mit dem Getriebe 13 wird sichergestellt, dass der maximale Drehwinkel des Potentiometers 12 dem maximalen Verfahrweg der Fahrerkabine 4 entspricht. Mit beiden Messwertgebern ist die Hubhöhe des Fahrerstands 4 praktisch stufenlos messbar. Eine Fehlfunktion eines der beiden Messwertgeber kann durch Vergleich der Ausgangssignale jederzeit festgestellt werden.

Zusätzlich ist ein Referenzschalter 14 vorgesehen, der von einem nicht höhenverstellbaren Schaltnocken 15 betätigbar ist. Der Referenzschalter 14, der bei tiefster Stellung des Fahrerstands 4 betätigt ist, wird vor der ersten Inbetriebnahme des Flurförderzeugs zum Einjustieren der stufenlos messenden Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe benötigt. Darüber hinaus kann mit dem Referenzschalter 14 beispielsweise ein Bruch des Seils 10 erkannt werden, wenn sich das Seil 10 vollständig auf die Seilrolle 9 aufwickelt, der Referenzschalter 14 jedoch aufgrund des angehobenen Fahrerstands 4 nicht betätigt ist.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe des Flurförderzeugs. Dargestellt ist der erste Inkrementalgeber 11 zum Erfassen der Hubhöhe des Fahrerstands 4, sowie ein zweiter Inkrementalgeber 16, mit dem die Hubhöhe der Zusatzhubvorrichtung 6 (siehe Fig. 1) gemessen wird. Beide Inkrementalgeber 11, 16 sind mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung 17 verbunden. Mit der Steuerung 17 ebenfalls verbunden sind das Potentiometer 12 und der Referenzschalter 14. Die Ausgangssignale des Inkrementalgebers 11, des Potentiometers 12 und der Referenzschalter 14 werden von der Steuerung 17 auf gegenseitige Plausibilität überprüft. Falls die Ausgangssignale nicht übereinstimmen, wird von der Steuerung ein Fehler signalisiert und werden entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet. Die Steuerung 17 umfasst einen elektronischen Speicher, in dem die von den Inkrementalgebern 11, 16 erzeugte Impulszahlen auch nach einer Unterbrechung der Stromversorgung gespeichert bleiben. Hierdurch sind nach einem Einschalten des Flurförderzeugs keine Referenzfahrten zum Justieren der Inkrementalgeber 11, 16 erforderlich.

Ein erstes Ausgangssignal der Steuerung 17 wird einer Anzeigevorrichtung 18 zugeführt, wobei für die Anzeigevorrichtung die mit den Inkrementalgebern 11 und 16 ermittelten Hubhöhen für des Hubgerüsts 3 und der Zusatzhubvorrichtung 6 addiert werden. Ein zweites Ausgangssignal der Steuerung 17 wird einer Antriebssteuerung 19 des Flurförderzeugs zugeführt, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel dieses zweite Ausgangssignal ausschließlich die Hubhöhe des Hubgerüsts 3 wiedergibt. Möglich wäre es jedoch ebenso, der Antriebssteuerung 19 die Summe der Hubhöhen mehrerer Hubvorrichtungen zuzuführen.

Mit der Antriebssteuerung 19 kann der Fahrantrieb und gegebenenfalls auch ein Vorschubantrieb und/oder ein Schwenkantrieb für das Lastaufnahmemittel 7 (Fig. 1) in Abhängigkeit von der Hubhöhe beeinflusst werden. Grundsätzlich werden herbei die Beschleunigungs- und Verzögerungswerte des Flurförderzeugs bzw. des Lastaufnahmemittels 7 bei steigender Hubhöhe reduziert.

Claims

1. Flurförderzeug mit mindestens einer Hubvorrichtung und einer Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe der Hubvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe derart ausgeführt ist, dass mindestens zwei Messwertgeber die Hubhöhe fortlaufend erfassen und voneinander unabhängige Ausgangssignale liefern.

2. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Messwertgeber von einem Inkrementalgeber (11) gebildet ist.

3. Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Messwertgeber von einem Potentiometer (12) gebildet ist.

4. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertgeber über ein gemeinsames mechanisches Antriebselement mit der Hubvorrichtung in Wirkverbindung stehen.

5. Flurförderzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement von einem Seilzug gebildet ist.

6. Flurförderzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement von einem an einem Bauteil abrollenden Rad gebildet ist.

7. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der als Inkrementalgeber (11) ausgeführte Messwertgeber derart mit einem elektronischen Speicher verbunden ist, dass in dem elektronischen Speicher fortlaufend eine von der momentanen Hubhöhe abhängige Größe gespeichert wird.

8. Flurförderzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Speicher derart ausgeführt ist, dass die gespeicherte Größe unabhängig von der Versorgung des Speichers mit elektrischer Energie erhalten bleibt.

9. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwertgeber mit einer elektronischen Steuerung in Wirkverbindung stehen, die derart ausgeführt ist, dass die Messwerte der beiden Messwertgeber fortlaufend verglichen werden.

10. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Referenzschalter (14) vorgesehen ist, der bei Erreichen einer bestimmten Hubhöhe seine Schaltstellung ändert.

11. Flurförderzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzschalter (14) mit der elektronischen Steuerung in Wirkverbindung steht, die derart ausgeführt ist, dass der Messwert mindestens eines Messwertgebers mit der Schaltstellung des Referenzschalters (14) fortlaufend verglichen wird.

12. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe mit einer Anzeigevorrichtung (18) für die Hubhöhe in Wirkverbindung steht.

13. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe mit einer Antriebssteuerung (19) des Flurförderzeugs in Wirkverbindung steht.

14. Flurförderzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Antriebssteuerung (19) das Beschleunigungsverhalten und/oder das Bremsverhalten einer Schubvorrichtung für die Last in Abhängigkeit von der momentanen Hubhöhe beeinflussbar ist.

15. Flurförderzeug nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Antriebssteuerung (19) das Beschleunigungsverhalten und/oder das Bremsverhalten einer Schwenkvorrichtung für die Last in Abhängigkeit von der momentanen Hubhöhe beeinflussbar ist.

16. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei voneinander unabhängig betätigbare Hubvorrichtungen vorgesehen sind und für jede Hubvorrichtung eine Vorrichtung zum Erfassen der Hubhöhe vorgesehen ist.