DE29824820U1 - Truck - Google Patents
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FlurförderzeugIndustrial truck
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Flurförderzeug BeschreibungIndustrial truck Description
Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Flurförderzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.The invention relates to an industrial truck according to the preamble of claim 1 and an industrial truck according to the preamble of claim 2.
Derartige Flurförderzeuge mit einer Positionsmeßeinrichtung zur Bestimmung der Position des Lastaufnahmemittels relativ zu einem Bezugspunkt des betreffenden Flurförderzeugs sind aus der EP 0 335 196 A1 bekannt.Such industrial trucks with a position measuring device for determining the position of the load-carrying device relative to a reference point of the industrial truck in question are known from EP 0 335 196 A1.
Bei dem Flurförderzeug nach EP 0 335 196 A1 weist die Positionsmesseinrichtung ein in einem stationären Hubmastteil drehbar gelagertes Zahnrad auf, welches mit der Zahnung einer Zahnreihe kämmend in Eingriff steht, die an dem relativ zu dem stationären Hubmastteil teleskopisch höhenverstellbar geführten beweglichen Hubmastteil ausgebildet ist. Bei dem Gegenstand der EP 0 335 196 A1 wird das Konzept des quasi formschlüssigen Antriebs des "Rollenkörpers" aufgegriffen und zu diesem Zweck von einer Zahnrad-Zahnstange-Anordnung Gebrauch gemacht.In the industrial truck according to EP 0 335 196 A1, the position measuring device has a gearwheel that is rotatably mounted in a stationary lifting mast part and that meshes with the teeth of a row of teeth that is formed on the movable lifting mast part that is telescopically height-adjustable relative to the stationary lifting mast part. In the subject matter of EP 0 335 196 A1, the concept of the quasi-positive drive of the "roller body" is taken up and a gearwheel-rack arrangement is used for this purpose.
Die Nachteile einer Zahnrad-Zahnreihen-Paarung, wie sie aus der EP 0 335 196 A1 bekannt ist, liegen insbesondere darin, dass die vergleichsweise aufwendige Zahnreihe an dem teleskopierbaren Hubmastteil mit der erforderlichen Präzision präpariert werden muss.The disadvantages of a gear-tooth row pairing, as known from EP 0 335 196 A1, are in particular that the comparatively complex tooth row on the telescopic lifting mast part must be prepared with the required precision.
In der DE 195 08 346 C1 ist beispielsweise ein Flurförderzeug mit einer Positionsmeßeinrichtung zur Bestimmung der Hubhöhe eines höhenverstellbaren Lastaufnahmemittels offenbart. Das Lastaufnahmemittel wird von einem von einer Hydraulikpumpe gespeisten Hydraulikzylinder angetrieben, wobei die Hydraulikpumpe von einem Elektromotor angetrieben wird. Von einer Nullposition des Lastaufnahmemittels ausgehend werden die Umdrehungen der Hydraulikpumpe in der einen Drehrichtung inkremental undFor example, DE 195 08 346 C1 discloses an industrial truck with a position measuring device for determining the lifting height of a height-adjustable load-carrying device. The load-carrying device is driven by a hydraulic cylinder fed by a hydraulic pump, whereby the hydraulic pump is driven by an electric motor. Starting from a zero position of the load-carrying device, the revolutions of the hydraulic pump are measured incrementally in one direction of rotation and
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in der entgegengesetzten Drehrichtung dekremental erfaßt und unter Einbeziehung des Gesamtwirkungsgrads des Hubsystems zur Bestimmung der jeweiligen Hubhöhe ausgewertet.recorded decrementally in the opposite direction of rotation and evaluated taking into account the overall efficiency of the lifting system to determine the respective lifting height.
Es ist bei Flurförderzeugen auch bereits vorgeschlagen worden, an dem Hubgerüst für ein Lastaufnahmemittel Näherungsschalter in vorbestimmten Abständen vorzusehen, die auf eine mit dem Lastaufnahmemittel bewegbare Markierung ansprechen, um die jeweilige Hubhöhe des Lastaufnahmemittels zu bestimmen.In the case of industrial trucks, it has already been proposed to provide proximity switches at predetermined intervals on the mast for a load-handling device, which respond to a marking that can be moved with the load-handling device in order to determine the respective lifting height of the load-handling device.
Aus der DE 32 11 486 A1 ist ein Gabelstapler-Fahrzeug mit den eingangs genannten Merkmalen bekannt, bei dem die Positionsmesseinrichtung eine mit radialen Randschlitzen versehene Drehscheibe umfasst, die auf der Welle eines im oberen Bereich des beweglichen Teils des Hubmastes angeordneten Zahnrades sitzt, das zur Umlenkung einer Hubkette für die Lasttraggabel vorgesehen ist. Zur Erfassung der Drehbewegung der Scheibe ist eine optische Sensoranordnung mit einer Leuchtdiode und einem Fototransistor in der Nähe des Randes der Scheibe vorgesehen. Die von der Leuchtdiode und dem Fototransistor gebildete Lichtstrecke wird bei Drehung der Scheibe wechselweise von den Randschlitzen freigegeben bzw. von den zwischen den Randschlitzen befindlichen Zähnen unterbrochen, so dass der Fototransistor ein impulsgeformtes, elektrisches Signal liefert, dessen jeweilige Impulszahl mit dem Drehwinkel der Scheibe und des damit drehfest verbundenen Ketten-Zahnrades korrespondiert, wobei aus dem Drehwinkel des mit der Hubkette in Eingriff stehenden Ketten-Zahnrades die jeweilige Hubhöhenänderung der Lasttraggabel ermittelt wird. Da die jeweilige Drehung des Ketten-Zahnrades beim Heben und Senken der Lasttraggabel unmittelbar von der Länge des dabei jeweils an dem Ketten-Zahnrad umgelenkten Kettenabschnittes abhängt, führen Änderungen der Kettenlänge, wie sie im Betrieb unter Last häufig vorkommen, zu Fehlern bei der Hubhöhenbestimmung. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung besteht darin, dass die Sensorbauteile (Leuchtdiode, Fototransistor,From DE 32 11 486 A1 a forklift truck with the features mentioned above is known, in which the position measuring device comprises a rotary disk provided with radial edge slots, which is seated on the shaft of a gear arranged in the upper area of the movable part of the lifting mast, which is intended to deflect a lifting chain for the load-carrying fork. To detect the rotary movement of the disk, an optical sensor arrangement with a light-emitting diode and a phototransistor is provided near the edge of the disk. The light path formed by the light-emitting diode and the phototransistor is alternately released by the edge slots or interrupted by the teeth located between the edge slots when the disk rotates, so that the phototransistor delivers a pulse-shaped, electrical signal, the respective number of pulses of which corresponds to the angle of rotation of the disk and the chain gear connected to it in a rotationally fixed manner, whereby the respective change in the lifting height of the load-carrying fork is determined from the angle of rotation of the chain gear engaged with the lifting chain. Since the respective rotation of the chain gear when raising and lowering the load-carrying fork depends directly on the length of the chain section deflected at the chain gear, changes in the chain length, which often occur when operating under load, lead to errors in the lifting height determination. A further disadvantage of this known solution is that the sensor components (light-emitting diode, phototransistor,
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Drehscheibe) am beweglichen Teil des Hubmastes angeordnet sein müssen, da das mit der Drehscheibe verbundene Ketten-Zahnrad funktionsbedingt an dem beweglichen Hubmastteil angeordnet sein muss. Dies bedeutet nicht nur eine bauliche Festlegung, sondern bringt in jedem Fall die bei der Ableitung elektrischer Signale von bewegten Signalgebern auftretenden Probleme mit sich.Turntable) must be arranged on the moving part of the lifting mast, since the chain gear connected to the turntable must be arranged on the moving part of the lifting mast for functional reasons. This not only means a structural determination, but in any case brings with it the problems that arise when deriving electrical signals from moving signal transmitters.
Ebenso ist aus der US-A-5 056 437 eine Positionsmesseinrichtung eines automatischen Lagerungssystems bekannt, bei welcher eine Kodierungsscheibe als Wegstreckenerfassungsmittel durch eine Kette zur Drehung angetrieben wird. Die im Zusammenhang mit der DE 32 11 486 A1 bezüglich einer Kettenlängung erwähnten Nachteile gelten für die US-A-5 056 437 entsprechend.Likewise, US-A-5 056 437 discloses a position measuring device for an automatic storage system in which a coding disk as a distance detection means is driven to rotate by a chain. The disadvantages mentioned in connection with DE 32 11 486 A1 with regard to chain elongation apply accordingly to US-A-5 056 437.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Positionsmeßeinrichtung mit einfachen Mitteln kostengünstig realisierbar ist und dennoch in zuverlässiger Weise Positionsmeßergebnisse hoher Genauigkeit und Auflösung liefert.The invention is based on the object of specifying an industrial truck of the type mentioned at the beginning, in which the position measuring device can be implemented cost-effectively using simple means and yet reliably delivers position measurement results of high accuracy and resolution.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Flurförderzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Ebenso wird die genannte Aufgabe durch ein Flurförderzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.This object is achieved according to the invention on the basis of an industrial truck having the features of the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1. The stated object is also achieved by an industrial truck having the features of claim 2.
Bei einem Flurförderzeug in Form eines Hubstaplers handelt es sich bei dem Lastaufnahmemittel üblicherweise um eine Lasttraggabel, die an einem Gabelträger angeordnet und zusammen mit dem Gabelträger an einem Hubgerüst oder Mast vertikal verfahrbar ist. Zur Hubhöhenbestimmung der Lasttraggabel ist der Rollenkörper gemäß Anspruch 1 an dem Gabelträger oder einem damit zur Bewegung längs der Führung verbundenen Element so angeordnet, daß er beispielsweise an einer zur Hubrichtung parallelenIn the case of an industrial truck in the form of a forklift truck, the load-carrying device is usually a load-carrying fork which is arranged on a fork carrier and can be moved vertically together with the fork carrier on a lifting frame or mast. To determine the lifting height of the load-carrying fork, the roller body according to claim 1 is arranged on the fork carrier or an element connected to it for movement along the guide in such a way that it is, for example, on a line parallel to the lifting direction.
Bahn am Hubgerüst abrollt. Die Drehbewegung des Rollenkörpers wird von dem Signalgeber erfaßt, so daß die mit dem Signalgeber verbundene Auswerteschaltung das vom Signalgeber gelieferte elektrische Signal zur Bestimmung der Hubhöhe auswerten kann.The track rolls off the lifting frame. The rotary movement of the roller body is detected by the signal generator, so that the evaluation circuit connected to the signal generator can evaluate the electrical signal supplied by the signal generator to determine the lifting height.
Der Rollenkörper kann andererseits gemäß Anspruch 2 an einem in Bezug auf die Führung ortsfesten Element drehbar angeordnet sein, wobei er mit seinem Umfang an dem mit dem Lastaufnahmemittel bewegbaren Element anliegt, derart, dass er bei Bewegung des mit dem Lastaufnahmemittel bewegbaren Elements zwangsweise gedreht wird. Die Ausführungsform nach Anspruch 2 hat den Vorteil, dass die Signalleitungen keine Bewegungen ausführen müssen und dabei fixiert verlegt werden können.On the other hand, according to claim 2, the roller body can be arranged rotatably on an element that is stationary with respect to the guide, with its circumference resting on the element that can be moved with the load-carrying means, such that it is forced to rotate when the element that can be moved with the load-carrying means moves. The embodiment according to claim 2 has the advantage that the signal lines do not have to move and can be laid in a fixed manner.
Gemäß der Erfindung ist der Rollenkörper Teil eines Wälzlagers, beispielsweise Außenring eines Wälzlagers. Die Verwendung eines Wälzlagers mit integriertem Winkelgeber bietet den Vorteil, daß äußerst geringe Reibungsmomente zu überwinden sind und der Rollenkörper daher ohne nennenswertes Gegenmoment an seiner Rollbahn abrollen kann. Bei Testmessungen hat der Rollenkörper auch nach einer Vielzahl von translatorischen Bewegungsspielen des Lastaufnahmemittels keinen die Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse erkennbar beeinträchtigenden Schlupffehler gezeigt. Selbst unter den Bedingungen einer mit einem Schmiermittel verschmutzten Abrollbahn wurden sehr gut reproduzierbare Meßergebnisse erhalten.According to the invention, the roller body is part of a rolling bearing, for example the outer ring of a rolling bearing. The use of a rolling bearing with an integrated angle sensor offers the advantage that extremely low friction moments have to be overcome and the roller body can therefore roll on its roller track without any significant counter-torque. In test measurements, the roller body did not show any slip error that would noticeably impair the reproducibility of the measurement results, even after a large number of translatory movements of the load-bearing device. Even under the conditions of a roller track contaminated with lubricant, very reproducible measurement results were obtained.
Die Vorteile der Erfindung können auch erhalten werden, wenn der Rollenkörper mittels eines Wälzlagers drehbar an dem mit dem Lastaufnahmemittel bewegbaren Element angeordnet ist.The advantages of the invention can also be obtained if the roller body is rotatably arranged on the element movable with the load-carrying means by means of a rolling bearing.
Bei dem Signalgeber handelt es sich vorzugsweise um einen digitalen Winkelsensor, der als Inkrementalgeber ausgebildet ist, wobei die Auswerteschaltung eine Zählschaltung enthält, die die von dem Winkelsensor nach Maßgabe der Drehwinkeländerung des Rollenkörpers abgegebenenThe signal generator is preferably a digital angle sensor designed as an incremental encoder, whereby the evaluation circuit contains a counting circuit which counts the values emitted by the angle sensor in accordance with the change in the angle of rotation of the roller body.
Impulse zählt. Vorzugsweise ist der inkrementale Winkelgeber wenigstens zweikanalig ausgebildet, so daß er bei Drehung des Rollenkörpers zwei vorzugsweise um 90° phasenversetzte Zählimpulssignale abgibt. Die Auswerteschaltung wertet die Zählimpulssignale aus, um die Drehrichtung des Rollenkörpers festzustellen und in Abhängigkeit von der Drehrichtung eine Aufwärtszählung bzw. Abwärtszählung der Zählimpulse von wenigstens einem der Zählimpulssignale vorzunehmen. Bei Anheben des Lastaufnahmemittels erfolgt beispielsweise Aufwärtszählung, wohingegen beim Absenken des Lastaufnahmemittels Abwärtszählung vorgenommen wird, so daß der jeweils aktuelle Zählstand zur Hubhöhenbestimmung herangezogen werden kann. Die Auswerteschaltung kann dahingehend ausgelegt sein, daß sie die beiden phasenversetzten Zählimpulssignale aus Sicherheitsgründen redundant auswertet, um etwaige Meßstörungen erkennen zu können.counts pulses. The incremental angle sensor is preferably designed with at least two channels, so that when the roller body rotates it emits two counting pulse signals, preferably 90° out of phase. The evaluation circuit evaluates the counting pulse signals in order to determine the direction of rotation of the roller body and, depending on the direction of rotation, to count up or down the counting pulses of at least one of the counting pulse signals. When the load-carrying device is raised, for example, it counts up, whereas when the load-carrying device is lowered it counts down, so that the current count can be used to determine the lifting height. The evaluation circuit can be designed in such a way that it evaluates the two phase-shifted counting pulse signals redundantly for safety reasons in order to be able to detect any measurement errors.
Die Erfindung bezieht sich auch auf Flurförderzeuge, bei denen die Position des Lastaufnahmemittels durch Überlagerung von Bewegungen mehrerer relativ zueinander bewegbarer Elemente beeinflußbar ist. Ein solcher Fall liegt beispielsweise bei einem Hubstapler mit teleskopartig längenverstellbarem Hubgerüst vor, das einen unteren Hubgerüstteil und einen relativ dazu teleskopartig ausfahrbaren oberen Hubgerüstteil aufweist, wobei an dem oberen Hubgerüstteil das Lastaufnahmemittel verfahrbar ist. Für einen derartigen Hubstapler wird vorgeschlagen, die Bewegung des oberen Hubgerüstteils relativ zu dem unteren Hubgerüstteil mit einem ersten RoI-lenkörper zu erfassen, der an dem oberen Hubgerüstteil drehbar gelagert ist und an dem unteren Hubgerüstteil abrollen kann. Zur Erfassung der Bewegung des Lastaufnahmemittels relativ zu dem oberen Hubgerüstteil wird vorgeschlagen, daß ein zweiter Rollenkörper an einem mit dem Lastaufnahmemittel zur gemeinsamen Bewegung relativ zu dem oberen Hubgerüstteil verbundenen Element drehbar gelagert ist und an dem oberen Hubgerüstteil abrollen kann. Die Auswerteschaltung wertet die von den Signalgebern der Rollenkörper abgegebenen Drehbewegungssignale aus, um die PositionenThe invention also relates to industrial trucks in which the position of the load-carrying means can be influenced by superimposing movements of several elements that can be moved relative to one another. Such a case is, for example, in a forklift truck with a telescopically length-adjustable mast, which has a lower mast part and an upper mast part that can be extended telescopically relative to it, with the load-carrying means being movable on the upper mast part. For such a forklift truck, it is proposed that the movement of the upper mast part relative to the lower mast part be detected with a first roller body that is rotatably mounted on the upper mast part and can roll on the lower mast part. To detect the movement of the load-carrying means relative to the upper mast part, it is proposed that a second roller body is rotatably mounted on an element connected to the load-carrying means for joint movement relative to the upper mast part and can roll on the upper mast part. The evaluation circuit evaluates the rotational movement signals emitted by the signal transmitters of the roller bodies in order to determine the positions
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des Lastaufnahmemittels und des oberen Hubgerüstteils relativ zu dem unteren Hubgerüstteil überwachen zu können. Das Meßprinzip kann selbstverständlich auf Hubgerüste mit weiteren teleskopischen Hubgerüstteilen ausgedehnt werden.of the load-handling device and the upper mast section relative to the lower mast section. The measuring principle can of course be extended to masts with additional telescopic mast sections.
Zwischen dem Lastaufnahmemittel und einem Hubgerüsteines Hubstaplers können weitere relativ zueinander bewegliche Elemente vorgesehen sein, wie es beispielsweise bei einem sogenannten Kommissionier-Dreiseitenstapler mit höhenverstellbarer Fahrerkabine der Fall ist. Bei einem solchen Hubstapler ist eine Fahrerkabine an einem Haupthubgerüst höhenverstellbar angeordnet, wobei an der Fahrerkabine ein Schwenkschubgerät angeordnet ist, welches ein quer zur Hubrichtung der Fahrerkabine verfahrbares Zusatzhubgerüst aufweist, an dem das Lastaufnahmemittel parallel zur Hubrichtung der Fahrerkabine und relativ zur Fahrerkabine höhenverstellbar angeordnet ist, wobei das Lastaufnahmemittel ferner um eine zur Hubrichtung der Fahrerkabine parallele Achse relativ zur Fahrerkabine schwenkbar ist.Additional elements that can be moved relative to one another can be provided between the load-handling device and a lifting frame of a forklift truck, as is the case, for example, with a so-called three-way order picking forklift with a height-adjustable driver's cabin. In such a forklift truck, a driver's cabin is arranged on a main lifting frame so that it can be adjusted in height, with a swivel-push device being arranged on the driver's cabin, which has an additional lifting frame that can be moved transversely to the lifting direction of the driver's cabin, on which the load-handling device is arranged parallel to the lifting direction of the driver's cabin and so that it can be adjusted in height relative to the driver's cabin, with the load-handling device also being pivotable relative to the driver's cabin about an axis that is parallel to the lifting direction of the driver's cabin.
Zur Erfassung der translatorischen Bewegungen wird vorgeschlagen, daß ein Rollenkörper mit betreffendem Signalgeber an der Fahrerkabine drehbar angeordnet ist und an einer Bahn an dem Haupthubgerüst abrollen kann, daß ein weiterer Rollenkörper an einem mit dem Lastaufnahmemittel zur gemeinsamen Bewegung relativ zu dem Zusatzhubgerüst verbundenen Element drehbar angeordnet ist und an einer Bahn an dem Zusatzhubgerüst abrollen kann. Die Auswerteeinrichtung kann dann aus den Signalen der Signalgeber die Höhenpositionen des Lastaufnahmemittels und der Fahrerkabine relativ zu dem Haupthubgerüst bzw. die Höhenposition des Lastaufnahmemittels relativ zu dem Zusatzhubgerüst bestimmen. Ferner kann ein Rollenkörper mit Signalgeber in entsprechender Weise zur Ermittlung des Seitenschubes des Lastaufnahmemittels an der Fahrerkabine vorgesehen sein. Selbstverständlich ist es bei einem Hubstapler mit einer höhenverstellbaren Fahrerkabine und einem daran zusätzlich bewegbar angeordneten Lastaufnahmemittel im Sinne der vorliegenden Erfindung auch möglich, daßTo detect the translational movements, it is proposed that a roller body with the relevant signal transmitter is arranged rotatably on the driver's cab and can roll along a track on the main lifting frame, that another roller body is arranged rotatably on an element connected to the load-carrying device for joint movement relative to the additional lifting frame and can roll along a track on the additional lifting frame. The evaluation device can then use the signals from the signal transmitters to determine the height positions of the load-carrying device and the driver's cab relative to the main lifting frame or the height position of the load-carrying device relative to the additional lifting frame. Furthermore, a roller body with a signal transmitter can be provided in a corresponding manner to determine the side thrust of the load-carrying device on the driver's cab. Of course, in the case of a forklift truck with a height-adjustable driver's cab and a load-carrying device additionally arranged to be movable thereon, it is also possible in the sense of the present invention that
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beispielsweise lediglich der Haupthub, nämlich die Höhenposition der Fahrerkabine mit einem Rollenkörper mit entsprechendem Signalgeber überwacht wird und zur Erfassung der Position des Lastaufnahmemittels relativ zur Fahrerkabine irgendein anderes Meßprinzip angewandt wird.For example, only the main lift, namely the height position of the driver's cab, is monitored with a roller body with a corresponding signal transmitter and some other measuring principle is used to record the position of the load-handling device relative to the driver's cab.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings.
Fig. 1 eine stark vereinfacht dargestellte Seitenansicht eines Flurförderzeugs nach der Erfindung,Fig. 1 is a highly simplified side view of an industrial truck according to the invention,
Fig. 2 Impulssignale mit Phasenversatz, wie sie von Winkelgebern der Positionsmeßeinrichtung abgegeben werden, undFig. 2 Pulse signals with phase shift, as emitted by angle sensors of the position measuring device, and
Fig. 3 eine vereinfachte Teildarstellung eines teleskopierbaren Hubgerüstes zur Erläuterung eines bevorzugten Referenziervorganges.Fig. 3 is a simplified partial representation of a telescopic lifting frame to explain a preferred referencing process.
Bei dem Hubstapler 1 nach Fig. 1 handelt es sich um einen sog. Kommissionier-Dreiseitenstapler. Der Hubstapler 1 weist ein teleskopisch längenverstellbares Hubgerüst 3 mit einem in bezug auf das Fahrgestell des Hubstaplers 1 ortsfesten unteren Hubgerüstteil 5 und einem relativ zu dem unteren Hubgerüstteil 5 in vertikaler Richtung ausfahrbaren bzw. einziehbaren oberen Hubgerüstteil 7 auf, an dem eine Fahrerkabine 9 höhenverstellbar angeordnet ist. An der Vorderseite der Fahrerkabine 9 ist ein Schwenkschubgerät 11 angeordnet, das relativ zu der Fahrerkabine 9 seitlich, d. h. in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene, verschiebbar angeordnet ist und ein Zusatzhubgerüst (Zusatzmast) 13 aufweist, an dem ein Lastaufnahmemittel (Gabel) 15 mit seiner Halterung 16 höhenverstellbar relativ zur Fahrerkabine 9 geführt ist. Der Zusatzmast 13 kann zusammen mit dem Lastaufnahmemittel 15 um eine Achse 17 um etwa 180° verschwenkt werden.The forklift truck 1 according to Fig. 1 is a so-called three-way order picking forklift truck. The forklift truck 1 has a telescopically length-adjustable lifting frame 3 with a lower lifting frame part 5 that is stationary in relation to the chassis of the forklift truck 1 and an upper lifting frame part 7 that can be extended or retracted in the vertical direction relative to the lower lifting frame part 5 and on which a driver's cabin 9 is arranged so that its height is adjustable. At the front of the driver's cabin 9 there is a swivel-push device 11 that is arranged so that it can be moved laterally relative to the driver's cabin 9, i.e. perpendicular to the plane of the drawing in Fig. 1, and has an additional lifting frame (additional mast) 13 on which a load-carrying device (fork) 15 with its holder 16 is guided so that its height is adjustable relative to the driver's cabin 9. The additional mast 13 can be pivoted together with the load-carrying device 15 about an axis 17 by approximately 180°.
AIs Sensor einer Positionsmeßeinrichtung ist an dem oberen Hubgerüstteil 7 ein als inkrementaler Winkelgeber ausgebildetes Wälzlager 18 angeordnet, dessen drehbarer Außenring 1 9 als Rollenkörper mit einer Rollenachse senkrecht zur Hubrichtung des oberen Hubgerüstteils 7 dient, wobei der Rollenkörper 19 mit seinem Umfang an einer Fläche 21 des unteren Hubgerüstteils 5 anliegt, die eine in Hubrichtung des oberen Hubgerüstteils 7 verlaufende Bahn bildet, an der der Rollenkörper 19 bei teleskopischer Verschiebung des oberen Hubgerüstteils 7 relativ zu dem unteren Hubgerüstteil 5 abrollt. Das Wälzlager 18 ist so an dem Hubgerüstteil 7 angebracht, daß der Rollenkörper 19 zu seiner Bahn 21 hin federnd vorgespannt ist und somit stets Kontakt zu der Bahn hat.As a sensor of a position measuring device, a roller bearing 18 designed as an incremental angle sensor is arranged on the upper mast part 7, the rotating outer ring 19 of which serves as a roller body with a roller axis perpendicular to the lifting direction of the upper mast part 7, the roller body 19 resting with its circumference on a surface 21 of the lower mast part 5, which forms a track running in the lifting direction of the upper mast part 7, on which the roller body 19 rolls when the upper mast part 7 is telescopically displaced relative to the lower mast part 5. The roller bearing 18 is attached to the mast part 7 in such a way that the roller body 19 is spring-loaded towards its track 21 and thus always has contact with the track.
In Fig. 1 ist der obere Hubgerüstteil 7 teilweise ausgefahren dargestellt, während die Kabine 9 in ihrer obersten Stellung relativ zu dem oberen Hubgerüstteil 7 gezeigt ist. Das Lastaufnahmemittel 15 befindet sich in seiner untersten Stellung relativ zu dem Zusatzmast 13 und ist zur Betrachterseite gemäß Fig. 1 seitlich verschwenkt. Die hydraulischen Antriebsmittel für die Elemente 7, 9, 11 und 15 sind nicht dargestellt.In Fig. 1, the upper mast part 7 is shown partially extended, while the cabin 9 is shown in its uppermost position relative to the upper mast part 7. The load-carrying device 15 is in its lowest position relative to the additional mast 13 and is pivoted sideways towards the viewer's side according to Fig. 1. The hydraulic drive means for the elements 7, 9, 11 and 15 are not shown.
Der Winkelgeber 18 gibt bei Drehung des Rollenkörpers 19 zwei um 90° phasenversetzte Impulszüge als elektrische Signale ab, wie sie in Fig. 2 angedeutet sind. Jeder Impulsabstand entspricht einer bestimmten Drehwinkeländerung des Rollenkörpers 19. Die phasenversetzten elektrischen Signale werden einer Auswerteschaltung (nicht gezeigt) zugeführt, die eine AufwärtS'/Abwärts-Zählschaltung zur Zählung der jeweiligen Meßsignalimpulse aufweist und anhand eines Vergleichs der beiden Meßsignale eine Drehrichtungsbestimmung durchführt. Bei Aufwärtshub des oberen Hubgerüstteils 7 zählt die Zählschaltung die Impulse des jeweiligen Meßsignals aufwärts, wohingegen bei Absenkung des oberen Gerüstteils 7 und der damit verbundenen Drehrichtungsumkehr des Rollenkörpers 19 eine Abwärtszählung der Impulse vorgenommen wird. Aus dem jeweiligen Zählerstand ermittelt die Auswerteschaltung die Position des oberen Hubgerüst-When the roller body 19 rotates, the angle sensor 18 emits two pulse trains, phase-shifted by 90°, as electrical signals, as shown in Fig. 2. Each pulse interval corresponds to a specific change in the angle of rotation of the roller body 19. The phase-shifted electrical signals are fed to an evaluation circuit (not shown) which has an up/down counting circuit for counting the respective measurement signal pulses and which determines the direction of rotation by comparing the two measurement signals. When the upper mast part 7 is raised, the counting circuit counts the pulses of the respective measurement signal upwards, whereas when the upper mast part 7 is lowered and the direction of rotation of the roller body 19 is reversed, the pulses are counted downwards. The evaluation circuit determines the position of the upper mast part 7 from the respective counter reading.
teils 7 relativ zu dem unteren Hubgerüstteil 5. Die Auswerteschaltung kann aus den pro Zeiteinheit gezählten Impulsen ferner die jeweilige Hubgeschwindigkeit ermitteln, wobei die Hubgeschwindigkeitswerte als Istwerte für eine Hubgeschwindigkeitsregelung beispielsweise in Abhängigkeit von der jeweiligen Position des oberen Hubgerüstteils 7 relativ zu dem unteren Hubgerüstteil 5 herangezogen werden können, etwa in dem Sinne, daß die Hubgeschwindigkeit in kontrollierter Weise vermindert wird, wenn sich das obere Hubgerüstteil 7 seiner maximal zulässigen Hubhöhenposition oder einer sonstigen vorbestimmten Position nähert.part 7 relative to the lower mast part 5. The evaluation circuit can also determine the respective lifting speed from the pulses counted per unit of time, wherein the lifting speed values can be used as actual values for a lifting speed control, for example depending on the respective position of the upper mast part 7 relative to the lower mast part 5, for example in the sense that the lifting speed is reduced in a controlled manner when the upper mast part 7 approaches its maximum permissible lifting height position or another predetermined position.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind ferner Referenzgeber für die Positionsmeßeinrichtung vorgesehen. Im Beispielsfall handelt es sich dabei um Näherungssensoren 23 und 25, die an dem unteren Hubgerüstteil 5 angeordnet sind und bei Gegenüberlage eines an dem oberen Hubgerüstteil 7 an einer vorbestimmten Stelle befestigten Referenzgeberelementes (Markierung) 27 ein jeweiliges Referenzsignal an die Auswerteschaltung abgeben. Anhand des Referenzsignals kann die Auswerteschaltung den von dem Winkelgeber 18 abgeleiteten Positionswert überprüfen und bei Bedarf korrigieren. Ferner können die Referenzwertgeber dazu herangezogen werden, den Meßbereich der Positionsmeßeinrichtung zu kalibrieren, wobei der obere Hubgerüstteil 7 ausgehend von seiner untersten Grundstellung ausgefahren wird, so daß das Referenzwertgeberelement 27 nacheinander an den Näherungssensoren 23 und 25 vorbeigeführt wird. Die Auswerteschaltung stellt die Anzahl der von dem Winkelgeber 18 pro Kanal abgegebenen Impulse zwischen dem Auftreten des ersten Referenzsignals von dem Näherungssensor 23 und dem Auftreten des zweiten Referenzsignals von dem Näherungssensor 25 fest, um die jeweilige Impulsanzahl auf den vorbestimmten Abstand zwischen den Näherungssensoren 23 und 25 zu normieren, so daß eine sehr exakte Zuordnung zwischen Positionsänderungen des oberen Hubgerüstteils 7 und Drehwinkeländerungen des Rollenkörpers 19 getroffen werden kann. Die Sensoren 23 und 25 können als induktive Näherungssensoren, Lichtschrankenschalter oder dergleichen ausgebil-In the embodiment according to Fig. 1, reference sensors are also provided for the position measuring device. In the example, these are proximity sensors 23 and 25, which are arranged on the lower mast part 5 and, when they are opposite a reference sensor element (marking) 27 attached to the upper mast part 7 at a predetermined location, emit a respective reference signal to the evaluation circuit. Using the reference signal, the evaluation circuit can check the position value derived from the angle sensor 18 and correct it if necessary. The reference value sensors can also be used to calibrate the measuring range of the position measuring device, with the upper mast part 7 being extended from its lowest basic position so that the reference value sensor element 27 is guided past the proximity sensors 23 and 25 one after the other. The evaluation circuit determines the number of pulses emitted by the angle sensor 18 per channel between the occurrence of the first reference signal from the proximity sensor 23 and the occurrence of the second reference signal from the proximity sensor 25 in order to normalize the respective number of pulses to the predetermined distance between the proximity sensors 23 and 25, so that a very precise correlation can be made between position changes of the upper lifting frame part 7 and angle of rotation changes of the roller body 19. The sensors 23 and 25 can be designed as inductive proximity sensors, light barrier switches or the like.
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det sein und gegebenenfalls zusätzliche Funktionen übernehmen, etwa im Rahmen einer Endlagenerkennungsschaltung.and, if necessary, take on additional functions, for example as part of an end position detection circuit.
Für die Referenzierung könnte man im Rahmen der Erfindung auch mit einem einzelnen Referenzsensor, beispielsweise dem Referenzsensor 23, auskommen, der beispielsweise in einem vorbestimmten Abstand oberhalb der tiefstmöglichen Stellung des Referenzelements 27 angeordnet ist, die das Referenzelement 27 einnimmt, wenn der obere Hubgerüstteil 7 vollständig in seine unterste Grundstellung eingezogen ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen einzelnen Referenzgeber zu verwenden, bei dem der betreffende Referenzsensor und das Referenzgeberelement über einen vorbestimmten Hubabschnitt zusammenwirken.For referencing, within the scope of the invention, it would also be possible to use a single reference sensor, for example the reference sensor 23, which is arranged, for example, at a predetermined distance above the lowest possible position of the reference element 27, which the reference element 27 assumes when the upper lifting frame part 7 is completely retracted into its lowest basic position. Another possibility is to use a single reference transmitter, in which the relevant reference sensor and the reference transmitter element interact over a predetermined lifting section.
Fig. 3 zeigt zur Erläuterung einer weiteren Referenzierungsweise einen unteren Hubgerüstteil 5a und einen relativ dazu teleskopartig verschiebbaren oberen Hubgerüstteil 7a eines längenverstellbaren Hubgerüstes eines Flurförderzeugs nach der Erfindung.To explain a further method of referencing, Fig. 3 shows a lower mast part 5a and an upper mast part 7a, which can be moved telescopically relative thereto, of a length-adjustable mast of an industrial truck according to the invention.
Der obere Hubgerüstteil 7a ist in Fig. 3 in einer Stellung gezeigt, in der er um eine vorbestimmte Referenzstrecke r gegenüber seiner tiefstmöglichen Ruhestellung angehoben ist. Der Sensor 23a in Höhe der Referenzstrecke r ändert sein Ausgangssignal, wenn der Hubgerüstteil 7a über die Referenzstrecke r hinaus nach oben bewegt wird bzw. bei Abwärtsbewegung wieder in den Referenzstreckenbereich gelangt. In Fig. 3 ist der obere Hubgerüstteil 7a in einer Momentaufnahme gezeigt, in der er einen Signalwechsel an dem Sensor 23a hervorruft. Aus dem Signalzustand des Sensors 23a kann eindeutig abgeleitet werden, ob der Hubgerüstteil 7a außerhalb des Referenzstreckenbereiches r ist und daß er abzusenken ist, um ihn mit seinem unteren Ende in den Referenzstreckenbereich r zur Referenzierung einzubringen.The upper mast part 7a is shown in Fig. 3 in a position in which it is raised by a predetermined reference distance r compared to its lowest possible rest position. The sensor 23a at the level of the reference distance r changes its output signal when the mast part 7a is moved upwards beyond the reference distance r or when it returns to the reference distance range when moving downwards. In Fig. 3, the upper mast part 7a is shown in a snapshot in which it causes a signal change at the sensor 23a. From the signal state of the sensor 23a, it can be clearly deduced whether the mast part 7a is outside the reference distance range r and that it must be lowered in order to bring its lower end into the reference distance range r for referencing.
Es kann beispielsweise folgender Referenziervorgang stattfinden:For example, the following referencing process can take place:
1. Ausgehend von der vollständig abgesenkten Grundstellung des Hubgerüstteils 7a wird der Hubgerüstteil 7a angehoben, bis an dem Sensor 23a eine Signalzustandsänderung festgestellt wird. Die Signalzustandsänderung weist darauf hin, daß der Sensor 23a funktioniert. 1. Starting from the completely lowered basic position of the mast part 7a, the mast part 7a is raised until a change in the signal state is detected at the sensor 23a. The change in the signal state indicates that the sensor 23a is functioning.
2. Ausgehend von der in Fig. 3 gezeigten Stellung wird der Hubgerüstteil 7a über die gesamte Referenzstrecke r abgesenkt, bis er seine tiefste Grundstellung erreicht hat. Während des Absenkens des Hubgerüstteils 7a überprüft die Auswerteschaltung die beiden phasenversetzten elektrischen Signale des Winkelgebers 18a auf korrekte Phasenbeziehung für den Fall des Absenkens. Ferner wird das Winkelgebersignal ausgewertet, um die Referenzstrecke r zu vermessen. 2. Starting from the position shown in Fig. 3, the mast part 7a is lowered over the entire reference distance r until it has reached its lowest basic position. While the mast part 7a is being lowered, the evaluation circuit checks the two phase-shifted electrical signals of the angle sensor 18a for the correct phase relationship in the event of lowering. The angle sensor signal is also evaluated in order to measure the reference distance r.
3. Aus der tiefsten Grundstellung heraus wird der Hubgerüstteil 7a wieder angehoben, bis der Referenzsensor 23a seinen Ausgangssignalzustand ändert.3. From the lowest basic position, the mast part 7a is raised again until the reference sensor 23a changes its output signal state.
Die Auswerteschaltung überprüft die phasenversetzten elektrischen Signale des Winkelgebers 18a auf korrekten Phasengang für den Fall des Anhebens. Ferner wird die Referenzstrecke r vermessen.The evaluation circuit checks the phase-shifted electrical signals of the angle sensor 18a for correct phase response in the event of lifting. The reference distance r is also measured.
Befindet sich der Hubgerüstteil 7a zunächst außerhalb des Referenz-Streckenbereichs r, so kann die Referenzierung in entsprechender Weise vorgenommen werden, wobei der oben unter Ziffer 1. angeführte Schritt entfallen kann.If the mast part 7a is initially located outside the reference range r, referencing can be carried out in a corresponding manner, whereby the step mentioned above under point 1 can be omitted.
Durch den vorstehend beschriebenen Referenziervorgang können folgende Fehler erkannt werden:The following errors can be detected using the referencing process described above:
Defekt des Referenzsensors 23a,Defect of the reference sensor 23a,
Defekt bzw. fehlerhaftes Signal des Winkelgebers 18a,
eine etwaige Längung bzw. Dehnung der üblicherweise zum Ausfahren des Hubgerüstteils 7a verwendeten Hubkette,
Fehler in der Auswerteschaltung bzw. Zählschaltung.Defect or faulty signal of the angle sensor 18a,
any elongation or stretching of the lifting chain normally used to extend the mast part 7a,
Error in the evaluation circuit or counting circuit.
Fig. 3 zeigt ferner die Möglichkeit, daß der Winkelgeber 18a an dem feststehenden Hubgerüstteil drehbar angeordnet ist und in Drehung versetzt wird, wenn der bewegliche Hubgerüstteil 7a aufwärts bzw. abwärts bewegt wird.Fig. 3 further shows the possibility that the angle sensor 18a is rotatably arranged on the fixed mast part and is set in rotation when the movable mast part 7a is moved upwards or downwards.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein dem Winkelgeber 18 entsprechender Winkelgeber 18' an der Fahrerkabine 9 angeordnet, wobei der zugehörige Rollenkörper 19' an einer in Längsrichtung des oberen Hubgerüstteils 7 verlaufenden Bahn 21' abrollt, wenn die Fahrerkabine 9 relativ zu dem oberen Hubgerüstteil 7 angehoben oder abgesenkt wird. Zur Bestimmung der Position der Fahrerkabine 9 relativ zu dem oberen Hubgerüstteil 7 bzw. zu dem unteren Hubgerüstteil 5 wertet die Auswerteschaltung die entsprechenden Impulssignale des an der Fahrerkabine 9 angeordneten Winkelgebers 18' aus. Auch in bezug auf die Positionsbe-Stimmung der Fahrerkabine 9 können Referenzgeber der oben beschriebenen Art vorgesehen sein.In the embodiment shown in Fig. 1, an angle sensor 18' corresponding to the angle sensor 18 is arranged on the driver's cab 9, the associated roller body 19' rolling on a track 21' running in the longitudinal direction of the upper mast part 7 when the driver's cab 9 is raised or lowered relative to the upper mast part 7. To determine the position of the driver's cab 9 relative to the upper mast part 7 or to the lower mast part 5, the evaluation circuit evaluates the corresponding pulse signals of the angle sensor 18' arranged on the driver's cab 9. Reference sensors of the type described above can also be provided with regard to determining the position of the driver's cab 9.
Ein weiterer dem Winkelgeber 18 entsprechender Winkelgeber 18" ist an einem mit dem Lastaufnahmemittel 15 fest verbundenen Element 16 angeordnet, wobei der zugehörige Rollenkörper 19" an einer vertikal verlaufenden Bahn des Zusatzmastes 13 abrollt, wenn das Lastaufnahmemittel 15 relativ zu dem Zusatzmast 13 angehoben bzw. abgesenkt wird. Die Auswerteschaltung wertet auch die Impulssignale des letztgenannten Winkelgebers 18" aus und kann aus den jeweiligen Winkelgeberinformationen die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels 15 relativ zu der Fahrerkabine 9 und relativ zu den Hubgerüstteilen 7 bzw. 5 bestimmen.A further angle sensor 18" corresponding to the angle sensor 18 is arranged on an element 16 that is firmly connected to the load-handling device 15, wherein the associated roller body 19" rolls along a vertically extending path of the additional mast 13 when the load-handling device 15 is raised or lowered relative to the additional mast 13. The evaluation circuit also evaluates the pulse signals of the latter angle sensor 18" and can determine the lifting height of the load-handling device 15 relative to the driver's cabin 9 and relative to the mast parts 7 and 5 from the respective angle sensor information.
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Selbstverständlich kann auch zur Erfassung des Seitenschubs des Lastaufnahmemittels 15 an der Fahrerkabine 9 ein Winkelgeber entsprechend dem Winkelgeber 18 vorgesehen sein.Of course, an angle sensor corresponding to the angle sensor 18 can also be provided on the driver's cab 9 to detect the sideshift of the load-handling device 15.
Durch die Erfindung wird eine präzise und mit einfachen Mitteln realisierte Positionsüberwachung des Lastaufnahmemittels bzw. der mit dem Lastaufnahmemittel bewegbaren Elemente (im Ausführungsbeispiel die Elemente 7, 9, 11 bzw. 16) relativ zueinander und relativ zu einem festen Bezugspunkt des Flurförderzeugs ermöglicht. Die von der Positionsmeßeinrichtung bereitgestellten Positionswerte und Positionsänderungsgeschwindigkeitswerte können beispielsweise als jeweilige Ist-Vergleichswerte für eine Antriebssteuerung herangezogen werden, die die Bewegungsabläufe dieser Elemente steuert.The invention enables precise and simple position monitoring of the load-handling device or the elements that can be moved with the load-handling device (in the exemplary embodiment, elements 7, 9, 11 and 16) relative to one another and relative to a fixed reference point of the industrial truck. The position values and position change speed values provided by the position measuring device can be used, for example, as the respective actual comparison values for a drive control that controls the movement sequences of these elements.
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