DE19510785A1 - Stufenlos einstellbarer Fahrantrieb für Hebezeuge - Google Patents

Description

Insbesondere wenn Fahrwerke mit ihren Hebezeugen über eine längere Strecke fahren sollen, wäre es nicht zweckmä­ ßig, die lange Strecke mit einer niedrigen Geschwindigkeit zurückzulegen, die geeignet ist, das Fahrwerk zwecks Absetzens der Last an der richtigen Stelle rangieren zu können. Demgemäß werden für Fahrwerke wenigstens zwei Fahrgeschwindigkeiten benötigt, nämlich eine langsame Geschwindigkeit zum Rangieren und eine schnelle Geschwin­ digkeit, um große Strecken schnell durchfahren zu können.

Hierzu ist es aus der Praxis bekannt, die Fahrantrie­ be für solche Fahrwerke mit zwei herstellerseits konstruk­ tiv vorgegebenen Geschwindigkeiten auszurüsten, die der Benutzer durch Betätigung von Schalterknöpfen wahlweise ansteuern kann.

Darüber hinaus gibt es Anwendungen, bei denen die konstruktiv vorgesehenen Geschwindigkeiten unzweckmäßig wären und der Benutzer lieber die Geschwindigkeiten im Bereich zwischen der höchsten und der niedrigsten Ge­ schwindigkeit frei einstellen würde.

Der Benutzer von Hebezeugen trägt normalerweise schwere Schutzhandschuhe, die die Bedienung von feinen Knöpfen und insbesondere die Bedienung von Einstellreglern unmöglich machen. Das einzige, das im wesentlichen in solchen Fällen mit schweren Schutzhandschuhen zu betätigen ist, sind die großflächigen Taster, wie sie üblicherweise an Hebezeugen zur Steuerung der Bewegungen verwendet werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Antrieb für das Fahrwerk eines Hebezeugs zu schaffen, dessen Geschwindigkeit sich durch digitale Signale stufenlos bis auf eine gewünschte Geschwindigkeit vermindern läßt, ohne daß durch die Ge­ schwindigkeitsverminderung zusätzliche Pendelbewegungen der Last induziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Antrieb mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Aufgrund dieser Lösung kann die Geschwindigkeit des Fahrwerks allein durch Betätigung zweier Tasten oder einer Taste mit drei Zuständen gesteuert werden. Dabei wird der Bremsbetrieb eingeschaltet, in dem alle Tasten losgelassen werden, was dazu führt, daß zunächst sofort der Strom für den Antriebsmotor abgeschaltet wird. Das Fahrwerk läuft daraufhin zunächst einmal antriebslos weiter, wobei nur verhältnismäßig geringe Bremskräfte die Fahrt vermindern. Diese Bremskräfte sind die innere Reibung des gesamten Fahrantriebssystems als auch der Rollwiderstand, den das Fahrwerk auf der Fahrschiene hat. Die Verzögerung des Fahrwerks unmittelbar nach dem Loslassen der Tasten wird demzufolge zwar merklich sein, aber der Bremsweg, der auf diese Weise erzielt werden könnte, wäre insgesamt uner­ träglich lang. Deswegen wird nach einer kurzen Verzöge­ rungszeit die Bremse des Fahrwerks zugeschaltet, um von nun an die Geschwindigkeit stärker bzw. schneller zu vermindern als es beim freien Auslaufen der Fall wäre.

Weil zunächst nach dem Loslassen der Tasten ein geringes Bremsen stattfindet, wird der Benutzer in die Lage versetzt, eine neue Fahrgeschwindigkeit zu wählen, die verhältnismäßig wenig kleiner ist als die Fahrge­ schwindigkeit aus der heraus er zu bremsen begonnen hat. Würde die Bremse nicht, wie bei der Erfindung vorgesehen, verzögert, sondern umgehend zugespannt werden, wäre eine geringe Geschwindigkeitsverminderung praktisch nicht zu erreichen, weil sofort mit hohen Verzögerungswerten ge­ arbeitet würde.

Darüber hinaus hat diese Art des Abbremsens des Fahrwerks den Vorteil, daß der Übergang aus dem kraftge­ triebenen Fahrbetrieb in den Bremsbetrieb nicht mit einem starken abrupten Sprung erfolgt, sondern der Übergang polygonal angenähert wird, denn wird zunächst nur die Reibung des Fahrwerks zum Bremsen ausgenutzt. Das ver­ meidet Stöße, die die an dem Haken des Hebezeugs hängende Last zum Pendeln anregen könnten. Ohne den zwischenge­ schalteten freilaufenden Betrieb wäre der Übergang in die Bremsphase sehr viel abrupter und die Last würde ständig stärker zum Pendeln angeregt werden.

Bei entsprechender Gestaltung der Steuerung ist es auch möglich, den Ausrollbetrieb des Fahrwerks beliebig zu verlängern. Dies wird erreicht, indem während der Ausroll­ phase bei geöffneter Bremse erneut kurzzeitig der zweite Zustand eingeschaltet und sogleich wieder verlassen wird. Der zweite Zustand setzt das Zeitglied zurück, das nach dem Umschalten von dem ersten in den zweiten Zustand das Zuspannen der Bremse verzögert. Die Stoppuhrfunktion, mit der die Wartezeit gemessen wird, wird dadurch gleichsam mit jedem Einschalten des zweiten Zustands erneut gestar­ tet.

Insbesondere wenn das Antriebssystem eine Freilauf­ charakteristik hat, läßt sich auch das Induzieren einer Lastpendelung beim Übergang aus der Bremsphase in die erneute kraftgetriebene Fahrphase weitgehend vermeiden, denn die Pendelenergie, die durch den Übergang entstanden ist, kann in Vortriebsenergie für das Fahrwerk umgesetzt werden. Eine solche Freilaufcharakteristik läßt sich entweder mit einem mechanischen Freilauf oder mit einem Antriebssystem verwirklichen, bei dem der Motor eine Hauptschlußcharakteristik hat, d. h. es gibt keine Dreh­ zahl, oberhalb derer der Motor als Generator wirken würde, wenn die Polarität zwischen Anker und Feld nicht verändert wird.

Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen­ stand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Blockdarstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Antriebs und

Fig. 2 ein Flußdiagramm für die Betätigung der Bremse bzw. der Stromregeleinrichtung des Antriebs nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist stark schematisiert ein elektrischer Antrieb 1 für Fahrwerke von Hebezeugen veranschaulicht. Die einzelnen elektrischen und mechanischen Baugruppen sind dabei zum Teil als Funktionsblöcke veranschaulicht, um das Wesentliche der Erfindung besser erkennbar zu machen.

Der elektrische Antrieb 1 weist einen Motor 2 in Gestalt eines Universalmotors mit einer Ankerwelle 3 auf, bei dem Anker und Feld elektrisch in Serie geschaltet sind. Der Motor 2 hat dadurch Hauptschlußcharakteristik. Ein solcher Motor hat keine obere Drehzahlgrenze, ab der er als Generator und somit als Bremse wirken könnte, vorausgesetzt die Polarität zwischen Anker und Feld wird nicht geändert.

Die Ankerwelle 3 des Motors 2 ist drehfest mit einer Eingangswelle 4 eines Untersetzungsgetriebes 5 gekuppelt, auf dessen Ausgangswelle 6 ebenfalls drehfest eines der Räder 7 des Fahrwerks aufgesetzt ist, das auf einer Fahr­ schiene 8 läuft.

Die Welle 3 des Motors 2 steht auch zur anderen Seite über und bildet dort einen Wellenstummel 9, auf dem eine Bremsscheibe 11 angeordnet ist. Die Bremsscheibe wirkt mit einer schematisiert gezeigten Brems- und Betätigungsein­ richtung 13 zusammen. Die Bremsbetätigungseinrichtung 13 wird mittels nicht weiter gezeigter Federn zugespannt, wodurch sich Bremsglieder (nicht dargestellt) an die Bremsscheibe 11 anlegen und diese ab- bzw. festbremsen. Mit Hilfe eines Elektromagneten kann die Bremseinrichtung 13 gegen die Wirkung der Federn geöffnet werden, um es der Bremsscheibe 11 zu ermöglichen, frei zu laufen.

Die Bremseinrichtung 13 weist zwei elektrische An­ schlußleitungen 14 und 15 auf, von denen die Anschlußlei­ tung 14 unmittelbar mit einem Netzleiter L1 eines zweipha­ sigen Wechselspannungsnetzes verbunden ist, dessen anderer Phasenleiter mit L2 bezeichnet ist.

Die andere Anschlußleitung des Magneten der Brems­ einrichtung 13 ist über einen steuerbaren Schalter bei­ spielsweise ein Triac 16 oder alternativ ein Relais o. dgl. an den anderen Phasenleiter L2 des Netzes angeschlos­ sen. Der Triac 16 erhält ein Steuersignal am Gate aus einer Ansteuerelektronik 17, an deren Ausgang 18 das Gate angeschlossen ist.

Der Motor 2 ist ebenfalls zweipolig über zwei Leitun­ gen 19, 21 mit den beiden Phasenleitern L1 und L2 ver­ bunden, wobei in der Verbindungsleitung 21, die zu dem Phasenleiter L2 führt, ein weiterer Triac 22 angeordnet ist. Dessen Gate ist mit einem Ausgang 23 einer Regel­ einrichtung 24 verbunden, die dazu dient, bei einem ent­ sprechenden Signal an einem Eingang 25 den Triac 22 so zu steuern, daß der Motor 2 mit einer niedrigen oder einer hohen Drehzahl läuft und der Motor 2 auf diese Drehzahl stabilisiert wird. Hierzu ist an einen weiteren Eingang 26 ein beispielsweise die Ausgangswelle 6 abfühlender Dreh­ zahlsensor 27 angeschlossen, der ein der Drehzahl des Rades 7 proportionales elektrisches Signal abgibt. Weil der Umfang des Rades 7 bekannt ist, repräsentiert das von dem Sensor 27 abgegebene Signal auch die Fahrgeschwindig­ keit des Fahrwerks.

Zur Steuerung sowohl der Regeleinrichtung 24 als auch der Ansteuerschaltung 17 ist eine vorzugsweise auf einem Mikroprozessor basierende elektronische Steuerung 28 mit zwei Ausgängen 29 und 31 vorgesehen. Der Ausgang 31 ist mit dem Eingang 25 verbunden, während der Ausgang 29 zu einem Eingang 32 der Ansteuerschaltung 17 führt. Je nach Ausführungsform kann der Drehzahlsensor 27 auch zusätzlich an die elektronische Steuerung 28 angeschlossen sein.

Die elektronische Steuerung 28 ist ihrerseits über eine mehradrige Verbindung 33 eingangsseitig mit einer Schaltergruppe 34 verbunden, über die sie ihre Befehls­ signale erhält. Die Schalteranordnung 37 kann entweder unmittelbar eine mechanische Schalteranordnung sein, die beispielsweise in einer Steuerbirne des Hebezeugs unterge­ bracht ist oder sie repräsentiert Signalzustände, die bei einem automatisch gesteuerten Hebezeug von einer überge­ ordneten Steuerung in die elektronische Steuerung 28 gelangen.

Abweichend von der Darstellung ist es auch möglich, die Regeleinrichtung 24 auf demselben Mikroprozessor zu implementieren, mit dessen Hilfe auch die elektronische Steuereinrichtung 28 realisiert ist.

Da es bei der vorliegenden Steuerung im wesentlichen um das Bremsen geht, wird zur Erleichterung des Verständ­ nisses der Funktionsbeschreibung angenommen, daß mit Hilfe der Schalteranordnung 34 lediglich drei Signalbefehle an die elektronische Steuerung 28 übergeben werden können. Im ersten Zustand ist keiner der Schalter betätigt. Dies entspricht der neutralen Stellung der Schalter, was funk­ tionsmäßig ein Bremsen oder Anhalten bedeutet. Der zweite Zustand entspricht dem Fahren mit einer jeweils ausgewähl­ ten Geschwindigkeit und wird in dem nachfolgend beschrie­ benen Flußdiagramm gemäß Fig. 2 mit "H" bezeichnet. Der dritte Zustand entspricht einem Beschleunigen bis höch­ stens auf eine Maximalgeschwindigkeit und er ist in dem Flußdiagramm von Fig. 2 mit "B" benannt.

Im folgenden ist nun die Arbeits- und Funktionsweise des elektrischen Antriebs unter Zuhilfenahme des Flußdia­ gramms von Fig. 2 erläutert:
Wenn der Benutzer nach einer längeren Pause, während der das Fahrwerk zu Stillstand gekommen und kein Schalter betätigt war, die Schalter der Schalteranordnung 34 so betätigt, daß der Zustand "B" eingeschaltet wird, wird das Fahrwerk angefahren. Die elektronische Steuerung 28 gibt dazu die Regeleinrichtung 24 frei und übermittelt ihr gleichzeitig einen Referenzwert für die zulässigerweise maximal zu erreichende Drehzahl der Ausgangswelle 6. Die Regeleinrichtung 24 beginnt nun, mit der Netzwechselspan­ nung synchronisierte Triggerimpulse an dem Ausgang 23 abzugeben, wodurch der Triac 22 periodisch gezündet wird. Die relative Lage des Triggerimpulses zu dem Spannungs­ nulldurchgang der Netzschwingung definiert den Stromfluß­ winkel ϕ und damit den Mittelwert des fließenden Stromes, von dem wiederum die Drehzahl des Motors 2 abhängig ist. Der Stromflußwinkel wird von der Regeleinrichtung 24 von einem Startwert beginnend vergrößert, wodurch das Fahrwerk beschleunigt wird.

Sobald eine Geschwindigkeit erreicht ist die dem Benutzer als geeignet erscheint schaltet aus dem Zustand "B" in den Zustand "H" um. Die elektronische Steuerung wird daraufhin den ständig gemessenen Drehzahlwert als Sollwert v_SOLL in einen Speicher übernehmen und die Regeleinrichtung ver­ anlassen die Drehzahl des Motors 2 auf diesen Wert zu stabilisieren.

In der elektronischen Steuerung 28 läuft dabei fol­ gendes ab: Gleichzeitig mit dem Einschalten des Zustands "B" hat die elektronische Steuerung 28 die Ansteuerschal­ tung angewiesen Triggerimpulse an den Triac 16 auszugeben. Dadurch wird der Strom durch den Bremslüftemagneten einge­ schaltet und die Bremseinrichtung 13 gegen die Wirkung der Vorspanneinrichtung gelüftet, damit die Bremsscheibe 11 und in der Folge auch der Motor 2 frei und ungehindert laufen können.

Die Art des Anfahrens ist im einzelnen in der älteren Patentanmeldung 195 10 167.7 beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird.

Wenn sich das Fahrwerk mit dem Hebezeug seinem Ziel nähert, wird der Benutzer von der schnellen Fahrgeschwin­ digkeit in die niedrige Fahrgeschwindigkeit übergehen, um mit langsamer Geschwindigkeit in die Zielposition ein­ zufahren, damit er die Zielposition so genau wie irgend möglich erreicht.

Während des Betriebs im Zustand "B" wurde bei 37 in das in Fig. 2 gezeigte Programm eingetreten. An einer Verzweigungsstelle 38 wird der der elektronischen Steue­ rung 28 übermittelte Zustand überprüft, der definitions­ gemäß "Beschleunigen" gewesen ist. Da die Bedingung er­ füllt ist, wird der gezeigte Programmteil sofort in Rich­ tung Normalbetrieb bei 39 verlassen. In dieser Normalbe­ triebssituation wird die Regeleinrichtung 24 so gesteuert, daß sie allmählich das Fahrwerk beschleunigt. Diese Be­ schleunigungsphase ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und es braucht an dieser Stelle nicht näher auf die Beschleunigungsphase eingegangen werden.

Mit Erreichen der gewünschten Geschwindigkeit wird der Benutzer die Schalterkombination an der Steuerbirne des Hebezeugs so ändern, daß vom Zustand "B" in den Zu­ stand "H" übergegangen wird, damit das Fahrwerk die momen­ tan erreichte Geschwindigkeit hält. Da das Programm, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, zyklisch durchlaufen wird, und zwar in zeitlichen Abständen, die kleiner sind als eine Netzhalbwelle, also kürzer als 10 ms, wird das Programm wieder bei 37 angesprungen, kann aber bei der Verzwei­ gungsstelle 38 nicht verlassen werden, weil die Bedingung, daß der Zustand "B" vorliegt, nicht erfüllt ist. Das Programm geht deswegen zu einer Verzweigungsstelle 41 weiter, an der überprüft wird, ob der Zustand "H" vor­ liegt. Wie erwähnt, hatte der Benutzer von Beschleunigen auf Halten der erreichten Geschwindigkeit umgeschaltet, weshalb die Abprüfung, ob "H" vorliegt, erfolgreich ist, womit das Programm zu einem Anweisungsblock 42 übergeht, in dem eine Zeitvariable T, die eine Stoppuhrfunktion übernimmt, zurückgesetzt wird. Nach dem Zurücksetzen der Zeitvariablen T prüft das Programm an einer Verzweigungs­ stelle 43, ob beim letzten Durchlauf des Programms nach Fig. 2 bereits der Zustand "H" vorgelegen hat. Bei dem beschriebenen Benutzerverhalten war dies der Fall, denn er hatte soeben von Beschleunigen auf Halten der Geschwindig­ keit zurückgeschaltet, weshalb die Verzweigungsstelle 43 zu einer weiteren Verzweigungsstelle 44 hin verlassen wird.

An dieser Verzweigungsstelle 44 prüft das Programm, ob die momentan gefahrene Geschwindigkeit v_ist kleiner ist als eine definierte Minimalgeschwindigkeit v_min. Der Benut­ zer hat vorhergehend das Fahrwerk beschleunigt, damit wird diese Bedingung voraussichtlich nicht erfüllt sein, wes­ halb in einem sich anschließenden Anweisungsblock 45 der Referenzwert, nämlich die Sollgeschwindigkeit v_soll gleich der momentan gemessenen Geschwindigkeit v_ist gesetzt wird. Anschließend wird das Programm bei 39, wie erwähnt, wie­ derum verlassen.

Mit dem Umsetzen des Referenzwertes für die zu hal­ tende Geschwindigkeit wird die Regeleinrichtung 24 ange­ wiesen, den Stromflußwinkel ϕ für den Triac 22 so ein­ zuregeln, daß der Motor mit einer Drehzahl läuft, die der Sollgeschwindigkeit v_soll entspricht.

Wegen des zyklischen Durchlaufes durch das Programm nach Fig. 2 wird in allen nachfolgenden Durchläufen der­ selbe Pfad verwendet, wie dies eben beschrieben ist, solange, bis sich das Fahrwerk der Zielposition genähert hat. In der Nähe des Zielposition wird der Benutzer an der Steuerbirne die Schalter zur Betätigung des Fahrantriebs loslassen, weshalb folglich auch der Zustand "H" ver­ schwinden wird. Wenn mit diesem Zustand in das Programm bei 37 eingetreten wird, ist an der Verzweigungsstelle 41 die Bedingung "Zustand H liegt vor" nicht mehr erfüllt und das Programm geht zu einem Anweisungsblock 46 weiter. Im Anweisungsblock 47 wird die Zeitvariable T, die bislang auf null gesetzt war, um einen Wert Δ erhöht. Damit wird erreicht, daß an einer nachfolgenden Verzweigungsstelle 48 zunächst zu einem Anweisungsblock 49 übergegangen wird, weil beim ersten Ankommen an der Verzweigungsstelle 48 die Zeitvariable T mit Sicherheit noch nicht größer sein wird als ein vorgegebener Grenzwert für die Wartezeit w. Deswe­ gen wird an der Anweisungsstelle 49 der Stromflußwinkel ϕ lediglich auf null gesetzt, was die Regeleinrichtung 24 veranlaßt, zukünftig keine Triggerimpulse für den Triac 22 mehr auszugeben. Der Motor 2 bleibt ausgeschaltet und das Fahrwerk läuft nur noch aufgrund der eigenen Schwung­ energie ohne Fremdwirkung weiter. Es wird von der inneren Reibung im Antriebsstrang und der Rollreibung der Räder auf der Schiene mit einem entsprechenden Verzögerungswert allmählich langsamer werden.

Nach der Festlegung des Stromflußwinkels ϕ auf den Wert null geht das Programm, gegebenenfalls unter Zwi­ schenschaltung einer Warteanweisung, wieder zum Eingang der Verzweigungsstelle 38 zurück und durchläuft erneut den soeben beschriebenen Zweig des Programms.

Während all dieser Durchläufe durch das Programm verzögert sich fortlaufend die Geschwindigkeit des Fahr­ werks, während andererseits die Zeitvariabel T allmählich hochgezählt wird. Nach einer Verzögerungszeit von in der Größenordnung zwischen 100 ms und 700 ms ist die Zeitva­ riable T größer geworden als der Grenzwert w, weshalb fortan an der Verzweigungsstelle 48 nicht mehr zum Block 49 weitergegangen wird, sondern zu einem Block 51. Am Block 51 gibt die elektronische Steuerung der Ansteuer­ schaltung 17 den Befehl, den Triac 16 abgeschaltet zu halten, d. h. künftig keine Zündimpulse mehr auszugeben. Sodann kehrt das Programm zu der Verzweigungsstelle 38 zurück. Der Motor 2 bleibt stromlos, denn der Befehl, den Stromflußwinkel ϕ auf null zu setzen, wurde nicht widerru­ fen.

Ab der Ausgabe des Befehls, die Bremse zuzuspannen, wird das Fahrwerk jetzt mit einer größeren Verzögerungs­ kraft verlangsamt, weil die Federn die Bremsglieder der Betätigungseinrichtung 13 an die Bremsscheibe 11 anpres­ sen. Die Fahrgeschwindigkeit wird sich rapide verlang­ samen. Sobald der Benutzer festgestellt hat, daß das Fahrwerk jetzt mit einer ihm geeignet erscheinenden Ge­ schwindigkeit fährt und diese Geschwindigkeit beibehalten werden soll, wird er die Schalter an der Steuerbirne so betätigen, daß der Zustand "H" wieder vorliegt. Beim nächsten Programmdurchlauf wird folglich bei der Abprüfung an der Verzweigungsstelle 41 auf die Bedingung "Zustand H liegt vor" zu dem Anweisungsblock 42 übergegangen, an dem zunächst einmal die Zeitvariable T zurückgesetzt wird. Ferner überprüft das Programm anschließend, ob beim letz­ ten Programmdurchlauf bereits schon der Zustand "H" vor­ gelegen hat und, da dies nicht der Fall ist, geht das Programm zu der Anweisungsstelle 44 weiter, an der die Relation zwischen der Ist-Geschwindigkeit und einer defi­ nierten Minimalgeschwindigkeit überprüft wird. Angenommen, die Minimalgeschwindigkeit ist nicht unterschritten, läuft das Programm über den Anweisungsblock 45 weiter und über­ nimmt die aktuelle Ist-Geschwindigkeit v_ist als Sollge­ schwindigkeit v_soll, um sodann zu dem Anweisungsblock 46 zu gelangen, an dem, wie erwähnt, der Befehl ausgegeben wird, die Betätigungseinrichtung 13 wieder zu öffnen, d. h. Triggerimpulse an den Triac 16 abzugeben. Sodann wird das Programm bei 39 verlassen und die Regeleinrichtung wird im fortlaufenden Programm angewiesen, den Stromflußwinkel ϕ im Sinne eines Haltens der Fahrgeschwindigkeit entspre­ chend der definierten Soll-Geschwindigkeit v_soll einzure­ geln, die der momentanen Ist-Geschwindigkeit v_ist ent­ spricht.

Beim nächsten Durchlauf durch das Programm zwischen dem Eingang 37 und dem Ausgang 39 wird an der Verzwei­ gungsstelle 43 die Bedingung nicht mehr erfüllt sein, daß beim letzten Durchlauf der Zustand "H" nicht mehr vor­ gelegen hat, weshalb das Programm im Anschluß daran un­ mittelbar zu dem Ausgang 39 weiterläuft.

Sollte beim Verzögern des Fahrwerks eine konstruktiv vorgegebene Minimalgeschwindigkeit unterschritten werden, was nach dem Zurückschalten in den Zustand "H" an der Ver­ zweigungsstelle 44 erkannt wird, dann wird in einem Anwei­ sungsblock 52 der Referenzwert für die zu haltende Ge­ schwindigkeit v_soll nicht auf den Momentanwert v_ist, sondern auf die konstruktiv vorgegebene Minimalgeschwindigkeit v_min gesetzt, was zur Folge hat, daß anschließend im Zustand "H" das Fahrwerk auf diese Minimalgeschwindigkeit erneut beschleunigt.

Im Interesse eines möglichst schnellen Bremsens wird die Wartezeit, die durch die Zeitvariable T und den Grenz­ wert w definiert ist, möglichst kurz gewählt, und zwar als Kompromiß zwischen einem möglichst weichen Übergang aus dem Fahrbetrieb in den aktiven Bremsbetrieb und einer nicht unnötigen Verlängerung des Bremsweges, damit im Gefahrenfall das Fahrwerk möglichst rasch zum Stillstand kommt, ohne Rücksicht auf sonstige betriebsmäßigen Randbe­ dingungen.

Dieses Verhalten würde es dem Benutzer aber sehr erschweren, eine bestimmte verminderte Geschwindigkeit zu erreichen, weil die Geschwindigkeit des aktiv gebremsten Fahrwerks sehr rasch durch diesen Geschwindigkeitspunkt hindurchläuft. Das Programm gibt deswegen dem Benutzer die Möglichkeit, durch wiederholtes kurzzeitiges Betätigen der Tasten, um den Zustand "H" zu erreichen, die Zeitvariable T jeweils zurückzusetzen. Der Benutzer erreicht hierdurch, daß das Fahrwerk während einer von ihm definierten Zeit, nur durch die Rollreibung und die inneren Verluste ge­ bremst, ausläuft, ohne die Bremse zuzuspannen.

Wenn der Benutzer nämlich, während die Schleife über die Anweisung 47, die Verzweigungsstelle 48 und den Anwei­ sungsblock 49 durchlaufen wird, kurzzeitig den Zustand "H" einschaltet, noch ehe die Zeitvariable T größer als w geworden ist, fährt das Programm für den nächsten Programm durchlauf über die Anweisungsstelle 42 zu dem Ausgang 39 fort, wobei an dem Anweisungsblock 42 die Zeitvariable zurückgesetzt wird. Der Benutzer hat durch Tippen der entsprechenden Schaltertaste dafür gesorgt, daß nur für eine sehr kurze Zeit der Zustand "H" eingeschaltet wurde, weshalb beim nächsten, spätestens beim übernächsten Prog­ rammdurchlauf und Eintritt am Eingang 37 der Zustand "H" wieder verschwunden sein wird, so daß nun das Programm erneut über den Anweisungsblock 47, die Verzweigungsstelle 48 und den Anweisungsblock 49 durchlaufen wird. Der Benut­ zer hat das Zuspannen der Bremse für den nächsten Zeit­ zyklus der Variablen T unterdrückt und die Ausrollphase des Fahrwerks seinen Wünschen entsprechend verlängert.

Das Programm läßt darüber hinaus erkennen, daß der Benutzer jederzeit, auch während der Phase mit zugespann­ ter Bremse, den Ausrollbetrieb wieder aktivieren kann, einfach indem er kurzzeitig den Zustand "H" ein- und anschließend wieder ausschaltet. Beim nächsten Einschalten des Zustands "H" wird die Zeitvariable zurückgesetzt, weshalb das Programm den Anweisungsblock 51 zunächst einmal nicht mehr erreichen wird, sondern warten muß, bis die Zeitvariable T größer als w geworden ist.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, einen sanften Übergang aus der Fahr- und die Bremsphase zu erreichen, um eine Lastpendelung weitgehend zu vermeiden. Der freilaufende Rollbetrieb am Beginn der Bremsphase vermeidet starke ruckartige Geschwindigkeitsänderungen beim Eintritt in die Bremsphase und andererseits erhält der Benutzer die Möglichkeit, die Geschwindigkeit feinfüh­ lig steuern zu können.

Die Pendelung wird auch deswegen unterdrückt, weil während der nicht kraftgetriebenen Rollphase des Fahrwerks vorhandene Pendelenergie bei entsprechender Phasenlage der Pendelschwingung in Vortriebsenergie für das Fahrwerk umgesetzt werden kann und damit dem Pendel entzogen wird.

Ein elektrisches Antriebssystem für Fahrwerke von Hebezeugen enthält eine Steuerung, die eine am Fahrwerk vorhandene Bremse verzögert betätigt. Der Benutzer kann über eine einfache Schaltersteuerung drei verschiedene Betriebszustände anwählen, wobei ein Zustand dem Beschleu­ nigen des Fahrwerks bis auf eine Maximalgeschwindigkeit, ein anderer dem Halten der momentan erreichten Geschwin­ digkeit und ein dritter dem Abbremsen entweder bis zum Stillstand oder bis zur beobachteten Geschwindigkeit entspricht. Beim Abbremsen wird der Zutand der geschlos­ senen Bremse erst mit einer Verzögerungszeit eingeschal­ tet, während bis dahin das Fahrwerk frei ausrollen kann.

Claims (12)

1. Elektrischer Antrieb für Räder (7) aufweisende Fahr­ werke von Hebezeugen,
mit einem Motor (2), der getrieblich mit wenigstens einem Rad (7) des Fahrwerks verbunden ist,
mit wenigstens einer einem der Räder (7) zugeordneten Bremse (11, 13), die durch Signale zwischen einem aktivier­ ten und einem nicht aktivierten Zustand hin und her zu schalten ist,
mit einer Signalgeberanordnung (34), die drei Zustän­ de aufweist, von denen der erste dem Verzögern des Fahr­ werks bis auf eine gewünschte Geschwindigkeit oder bis zu dem Stillstand und der zweite (H) dem Halten einer ausge­ wählten Geschwindigkeit und der dritte (B) dem Beschleuni­ gen auf eine gewünschte Geschwindigkeit entspricht, und
mit einer elektronischen Steuerung (28), an die die Signalgeberanordnung (34) angeschlossen ist und die einen in einer Stromzuleitung (21) zu dem Motor (2) liegenden elektrisch steuerbaren Schalter (22) und ein Steuerorgan (16) für die Bremse (11, 13) betätigt und
mit einem Geschwindigkeitsgeber (27), der der elek­ tronischen Steuerung (28) Informationen über die Geschwin­ digkeit des Fahrwerks liefert, wobei die elektronische Steuerung (28)
bei einem Umschalten in den ersten Zustand

• (i) eine Unterbrechung der Stromzufuhr zu dem Motor (2) veranlaßt,
• (ii) einen Zeitgeber (T) startet und
• (iii) nach dem Ablauf des Zeitgebers (T) die Bremse (11, 13) derart betätigt, daß nach einem Wech­ sel des Zustands der Signalgeberanordnung (34) aus dem zweiten (H) in den ersten Zustand die Stromzufuhr zu der Bremse (11, 13) im Sinne der Betätigung erst nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit angesteuert wird.

2. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein kurzzeitiger Wechsel aus dem dem ersten in den zweiten oder den dritten Zustand zu einem Neustart des Zeitglieds (T) führt mit der Folge, daß die Bremse (11, 13) geöffnet bleibt.

3. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektronische Steuerung (28) in dem zweiten Zustand (H) das Stabilisieren der Motordrehzahl auf eine vorgegeben Drehzahl (v_soll) veranlaßt.

4. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektronische Steuerung (28) nach einem Wechsel aus dem ersten in den zweiten Zustand (H) den von dem Geschwindigkeitsgeber (27) gelieferten Geschwindig­ keitsmeßwert (v_ist) speichert und als neuen Sollwert (v_soll) verwendet, auf den sie die Geschwindigkeit des Fahr­ werks bis auf weiteres stabilisiert.

5. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, der Motor (2) erst nach dem Wechsel aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand (H) wieder mit Strom versorgt wird.

6. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Motor (2) eine an die Signalgeberanord­ nung (34) angeschlossenen Motorstromregeleinrichtung (24) zugeordnet ist, durch die der Motorstrom hinsichtlich der Amplitude oder Frequenz im Sinne eines Konstanthaltens einer vorgegebenen Motordrehzahl steuerbar ist.

7. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Motorstromregeleinrichtung (24) zwei Zustände aufweist, daß die Motorstromregeleinrichtung (24) in dem einen Zustand den Motorstrom hinsichtlich der Amplitude oder Frequenz im Sinne eines Konstanthaltens der erreichten Geschwindigkeit und in dem anderen Zustand hinsichtlich der Amplitude oder Frequenz im Sinne eines Beschleunigens auf höchstens eine Maximalgeschwindigkeit steuert.

8. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Motor (2) eine Freilaufcharakteristik aufweist.

9. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Motor (2) und dem von dem Motor (2) angetriebenen Rad (7) ein Freilauf enthalten ist.

10. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Motor (2) ein Motor mit der Kennlinie eines Hauptschluß-Universalmotors ist.

11. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Motorstromregeleinrichtung eine Phasen­ anschnittsteuerung enthält.

12. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremse (11, 13) eine mechanische Bremse ist.