DE3025975A1 - Hubwagen mit einer geschwindigkeitssteuerung - Google Patents
Hubwagen mit einer geschwindigkeitssteuerungInfo
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Classifications
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Hubwagen mit einer Geschwxndigkeitssteuerung
Priorität 16. Juli 1979
Serial No. 57 771
Serial No. 57 771
Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeits-Steuerschaltung
zur Steuerung der Geschwindigkeit eines Hubwagens oder Gabelstaplers und betrifft insbesondere eine solche
Schaltung, welche genau die Wagengeschwindigkeit steuert, während der Wagen darin gehindert wird, eine maximale Geschwindigkeit
in Abhängigkeit von der Höhe zu überschreiten, auf welche die Hubgabel angehoben ist.
Gabelstapler der Art, die von der Geschwindigkeits-Steuerschaltung
gemäß der Erfindung gesteuert sind, werden in typischer Weise benutzt, um verhältnismäßig große oder
schwere Güter und Behälter zu transportieren und zu handhaben. Ein solcher Gabelstapler kann durch einen elektrischen
Gleichstrom-Motor angetrieben werden, der an wiederaufladbare Speicherbatterien angeschlossen ist, die auf
dem Wagen gehaltert sind. Mindestens eine Hubgabel ist auf einem ausfahrbaren bzw. verlängerbaren Gabelmast angebracht
und kann mit den Gütern oder Behältern, die gehandhabt werden sollen f in Griff gebracht werden. Die
Gabel wird angehoben, sobald die Güter oder Behälter von dem Wagen getragen werden. Außerdem kann die Gabel recht hoch
angehoben werden, je nach Aufbau des Hubwagens, um die Position der Güter oder Behälter auf einem Lagerstapel
abzustellen oder von dort abzunehmen,
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Es versteht sich, daß das Transportieren einer Last mit
einer sehr hohen Geschwindigkeit mit angehobener Gabel erheblich über dem Bodenniveau etwas gefährlich sein kann.
Der Gesamt-Schwerpunkt des Wagens und der Last ist erhöht, und somit ist die Stabilität des Hubwagens verringert.
Eine Anzahl von Geschwindigkeits-Steuer-Anordnungen sind in der Vergangenheit vorgeschlagen worden, um die maximale
Geschwindigkeit zu begrenzen, die für einen Hubwagen mit angehobener bzw. hochgefahrener Gabel erreichbar ist.
Einige Anordnungen haben einen Schalter, um abzufühlen, wann die Gabel über eine ausgewählte Höhe angehoben
ist, wobei der Schalter in der elektrischen Motorenergiezufuhr-Schaltung verbunden ist, um das Aufbringen der vollen
Spannung auf den Antriebsmotor zu verhindern, wenn die Gabel angehoben ist.
Solche Anordnungen haben den Nachteil, daß sie auch die maximale Leistung bzw. Kraft begrenzen, die dem Motor
beim Starten zugeführt werden kann, wenn der Hubwagen ganz angehalten und die Gabel angehoben ist. Eine Lösung
dieses Problems ist in der USPS 2 790 513 (30.4.1957, Draxler) gezeigt. Danach ist eine .elektromechanische
Steueranordnung gezeigt, bei welcher ein Relais in der Energiezufuhr-Schaltung für den Motor eine Abtastung vornimmt,
wann der Motor einen Abwürgzustand erreicht, und dann schaltet sie den die Kraft begrenzenden Teil der
Schaltung ab.
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Das nach dieser Patentschrift bekannte System hat den
Nachteil f daß nur ein einziges Höhenniveau für die Gabel
erfaßt wird, um ein maximal zulässiges Kraftniveau für den Motor einzustellen. Folglich wird der Begrenzungsteil
der Schaltung entweder eingeschaltet oder abgeschaltet. Außerdem sorgt die Schaltung nicht für eine
richtige Geschwindigkeitssteuerung, sondern begrenzt stattdessen die dem Antriebsmotor zugeführte Energie,
und zwar unbeachtlich der Geschwindigkeit des Wagens.
Man sieht daher, daß ein Bedürfnis für eine Geschwindigkeits
<^Steuerschaltung für einen Hubwagen besteht, welche die Geschwindigkeit des Hubwagens in Abhängigkeit
von der Höhe beschränkt, auf welche die Gabel angehoben ist, und bei welcher die Geschwindigkeit des Wagens
genau begrenzt wird. Ferner besteht das Bedürfnis nach einer Geschwiridigkeits-Steuer-Schaltung, bei welscher der Betrieb der Schaltung überwacht und bei Auftreten
von Fehlfunktionen unterbrochen wird,
Eine Geschwindigkeits^Steuerschaltung für einen Hubwagen, der einen vom Bedienungsmann einstellbaren Geschwindigkeits-Steuermechanismus
hat, mindestens eine auf einem verlängerbaren Gabelmast angebrachten Hubgabel, einen elektrischen Wagen-Antriebsmotor, eine
elektrische Motor-Energie-Quelle und eine Motorkontrolleinrichtung
hat zum Steuern des Aufbringens von Energie auf den Antriebsmotor aus der Energiequelle unter Ansprechen
auf ein Kraftsteuer-Signal, weist eine Geschwindigkeits-Auswähleinrichtung
auf, die ein Geschwin-
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digkeits-Auswähl-Signal unter Ansprechen auf das Einstellen oder Einjustieren des vom Bedienungsmann einstellbaren
Geschwindigkeits-Steuer-Mechanismus erzeugt. Eine Gabelhöhen-Sensor-Einrichtung
schafft ein Gabelhöhen-Signal in Abhängigkeit von der Höhe, auf welche die Gabel angehoben
ist. Eine Klemmschaltungs-Einrichtung spricht auf die Geschwindigkeits-Auswähleinrichtung und das Gabelhöhen-Signal
an, zur Schaffung eines Geschwindigkeits-Steuer-Signals entsprechend dem Geschwindigkeits-Auswählsignal,
hat aber ein maximales Signalniveau, welches durch das Gabelhöhensignal bestimmt ist. Eine Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung
sorgt für ein Geschwindigkeits-Sensor-Signal, welches auf die Geschwindigkeit des Hubwagens bezogen
ist. Eine Summiereinrichtung spricht auf die Klemmschalteinrichtung und die Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung
an zum Vergleichen des Geschwindigkeits-Steuer-Signals und des Geschwindigkeits-Sensor-Signals zur Schaffung
eines Kraftsteuer-Signals zur Motor-Steuer-Einrichtung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Geschwindigkeits-Steuersignal
und dem Geschwindigkeits-Sensor-Signal .
Die Geschwindigkeits-Steuerschaltung kann eine Sicherheitsschaltungs-Einrichtung
aufweisen zum Überwachen des Betriebes der Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung sowie zum Abtrennen
der Summier-Einrichtung von der Motor-Kontrollsteuerung ,nachdem die Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung
fehlerhaft ein Geschwindigkeits-Sensor-Signal nicht vorgesehen hat. Die Sicherheits-Schaltungs-Einrichtung kann
ferner eine Verzögerungs-Einrichtung aufweisen zum Abschalten der Sicherheits-Schaltungs-Einrichtung für eine
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bestimmte Zeitdauer, sobald Energie an den Antriebsmotor
gelegt wird, wobei der Wagen anhält.
Die Sicherheits-SchaltungsTEinrichtung kann ferner eine
Einrichtung aufweisen zum überwachen des Betriebes der Geschwindigkeits-Auswähleinrichtung und zum Abrennen der
Summier-Einrichtung von der Motor-Steuer-Einrichtung auf einen Fehler der Geschwindigkeits-Auswähl-Einrichtung hin.
Außerdem kann die Sicherheits-Schaltungs-Einrichtung eine Einrichtung aufweisen zum Überwachen der Kontinuität oder
Stetigkeit eines Tachometer-Kabels in der Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung
und zum Abtrennen der Summier-Einrichtung von der Motor-Steuer-Einrichtung, wenn die Stetigkeit oder
Kontinuität des Kabels gebrochen ist. Die Sicherheits-Schaltungs-Einrichtung
kann auch eine Relais-Einrichtung aufweisen zum Abtrennen der Summiereinrichtung von der Motor-Steuer^Einrichtung
und der Relais-Verzögerungs-Einrichtung zur Schaffung einer bestimmten Verzögerung beim Betrieb der
Relais «-»Einrichtung, Schließlich kann dieSicherheits-Schaltungs-Einrichtung
eine visuelle Anzeige-Einrichtung aufweisen, die von der Relais-Einrichtung betätigt wird,, zur Schaffung
einer visuellen Anzeige des Betriebes der Sicherheits-Schaltungs^Einrichtung,
Die Geschwindigkeits-Wähl-Einrichtung kann eine Ansprechempfindlichkeit-Kompensations-Schaltung
aufweisen zum Ausgleich für die Ansprechr-Geschwindigkeit des vom Bedienungsmann einstellbaren Geschwindigkeits-Steuer-Mechanismus.
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Der Gabelhöhen-Sensor kann eine Ultraschall-Höhen-Meß-Einrichtung
aufweisen für das Messen der Höhe, bis auf welche die Gabel angehoben worden ist, sowie zur Schaffung
des Gabel-Höhen-Signals. Alternativ können andere Verfahren zum Messen der Gabelhöhe verwendet werden.
Die Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung kann eine Tachometer-Einrichtung
aufweisen, welche auf die Bewegung des Gabelstaplers anspricht und ein Tachometer-Ausgangs-Signal
vorsieht, welches in der Frequenz auf die Geschwindigkeit des Gabelstaplers bezogen ist, ferner eine Frequenz-Auf-Spannung-Umwandlungs-Einrichtung,
welche auf Tachometer-Ausgangs-Signale anspricht, zur Schaffung eines Ausgangs-Signals,
welches im Potential auf die Geschwindigkeit des Gabelstaplers bezogen ist, ferner eine Niederpaß-Filter-Einrichtung
aufweist zum Filtern des Ausgangs-Signals aus der Umwandlungs-Einrichtung und eine Leitungs-Schalt-Einrichtung,
welche auf das gefilterte Ausgangs-Signal aus der Niederpaß-Filter-Einrichtung anspricht, zum Kompensieren der Phasen-Nacheilung, welche in dem Ausgangs-Signal
während des Filterns durch die Niederpaß-Filter-Einrichtung induziert ist und zur Schaffung eines Geschwindigkeits-Sensor-Signals
zur Summier-Einrichtung.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Geschwindigkeits-Steuer-Schaltung
für einen Hubwagen vorzusehen, bei welchem die maximale Geschwindigkeit des Wagens durch die Höhe bestimmt
wird, auf welche die Gabel angehoben wird; wobei eine solche Geschwindigkeits-Steuerschaltung vorgesehen
wird, bei welcher die tatsächliche Geschwindigkeit des Wagens abgefühlt wird; und bei der eine solche Schaltung
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vorgesehen wird, bei welcher der Betrieb der Schaltung überwacht wird, um ihren zuverlässigen Betrieb sicherzustellen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Änwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen :
Figur 1 die Seitenansicht eines Gabelstaplers oder Hub~
wagens unter Darstellung der Einstellung der Höhenabfühlvorrichtungen
zur Messung der Gabelhöhe,
Figur 2 den Aufbau eines ültrschall-übertragers bzw.
«Senders und eines Ultraschall-Empfängers bzw. Aufnehmers, die zum Messen der Gabelhöhe verwendet werden können,
Figur 3 ein Blockdiagramm unter Darstellung des Ultraschall-Abstands-Meßschaltkreises,
Figur 4 ein schematisches Diagramm unter Darstellung der
Schaltung der Figur 3 in größerer Einzelheit,
Figur 5 ein Signal-Diagramm unter Darstellung der Signalniveaus an den verschiedenen Stellen in der Schaltung der
Figur 4 während des Betriebes der Schaltung,
Figur 6 ein Blockdiagramm unter Darstellung der Geschwindigkeits-Steuer-Schaltung
gemäß der Erfindung und
Figur 7 ein schematisches Diagramm unter Darstellung der Geschwindigkeits-Steuer-Schaltung der Figur 6 in größerer
Einzelheit.
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Es wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
in größerer Einzelheit beschrieben. Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeits-Steuerschaltung für einen Gabelstapler
bzw. Hubwagen und bezieht sich insbesondere auf eine Schaltung, welche die maximale Geschwindigkeit des Wagens
in Abhängigkeit von der Höhe begrenzt, auf welche die Gabel angehoben ist, während der Betrieb der Schaltung überwacht
wird.
Figur 1 zeigt einen herkömmlichen Hubwagen der Art, bei welcher die Geschwindigkeits-Steuer-Schaltung gemäß der
Erfindung benutzt werden kann. Der Gabelstapler weist einen verlängerbaren Gabelhubmast 10 auf, auf welchem die
Hubgabel 11 und die Standplattform 12 für den Bedienungsmann befestigt sind. Obwohl hier ein Stapelaufnahmewagen
veranschaulicht ist, bei dem die Plattform für den Bedienungsmann mit der Gabel angehoben und abgesenkt wird,
versteht es sich, daß die Erfindung auch bei Wagen solcherart angewendet werden kann, bei welchen der Bedienungsmann auf dem Boden bleibt. Ein vom Bedienungsmann einstellbarer
Geschwindigkeits-Steuer-Mechanismus, wie zum Beispiel der Hebel 13, erlaubt dem Bedienungsmann die Steuerung
der Geschwindigkeit und Richtung der Hubwagenbewegung. Der Geschwindigkeits-Steuer-Mechanismus hat eine zentrale
neutrale Position und bei der Bewegung nach vorn und rückwärts von der neutralen Position läßt der Mechanismus den
Wagen mit einer Geschwindigkeit nach vorn bzw. rückwärts fahren, welche der Verrückung des Steuermechansmus aus
seiner neutralen Position entspricht. Alternativ kann auch ein Drehsteuerhebelmechanismus verwendet werden. Der Gabelstapler
wird von einem elektrischen Wagenantriebsmotor an-
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getrieben, der mit einer elektrischen Motor-Kraftquelle
verbunden ist, wie z. B. einer Mehrzahl von Batterien, und zwar über eine Motor"Steuer-Einrichtung. Die Motor-Steuer-Einrichtung
steuert das Aufbringen von Kraft oder Energie zum Antriebsmotor entsprechend der Position des
Hebels 13.
Um die Geschwindigkeit des Hubwagens in Abhängigkeit von der Gabelhöhe zu steuern, ist es notwendig, eine Anordnung
vorzusehen für das Abfühlen der Höhe der Gabel und das Erzeugen einer elektrischen Anzeige für die Gabelhöhe.
Eine solche Anordnung kann die Form eines einfachen Potentiometers annehmen, welches mechanisch
mit dem Mast 10 derart verbunden ist, daß der Widerstand des Potentiometers in Abhängigkeit von der Verlängerung
des Masts verändert wird, Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, kann jedoch eine Ultraschall-Höhen-Meßanordnung
ebenfalls für die Bestimmung der Gabelhöhe vorgesehen sein sowie zur Schaffung eines genauen elektrischen
Anzeigesignals dafür.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, ist auf der Plattform 12 eine Ultraschallübertragungs-Wandlereinrichtung 14 befestigt
und wird zusammen mit der Gabel 11 angehoben und abgesenkt. Wenn der Wandler richtig eingeschaltet bzw. mit Energie
versorgt ist, schickt er einen akustischen Energieschauer naqh unten, auch Kaskadenschauer oder Impuls zu nennen,
der von einer Aufnahme-Wandler-Vorrichtung 15 aufgenommen
bzw, empfangen wird, die auf dem Wagen 16 unter der Übertragungs-Wandler-Vorrichtung
14 angebracht ist. Die Aufnahme-Wandler-Vorrichtung 15, die allgemein in Figur 2
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gezeigt ist, nimmt den akustischen Energieschauer auf und wandelt diesen Schauer in ein elektrisches Signal um. Es
ist klar, daß diejenige Zeit, die für den akustischen Energieschauer erforderlich ist, um von der Ubertragungs-Wandler-Vorrichtung
14 zur Empfänger-Wandler-Vorrichtung zu laufen, direkt auf die Höhe bezogen ist, bis zu welcher
die.Gabel 12 angehoben ist.
Der Aufbau der Übertragungs- und Aufnahme-Wandler-Vorrichtungen
14 und 15 ist jeweils in Figur 2 veranschaulicht. Der
Aufbau dieser Vorrichtungen ist vollständiger in der in den USA eingereichten Patentanmeldung (Docket 678) beschrieben.
Im allgemeinen weist die Aufnahme-Wandler-Vorrichtung 15 einen nach unten gerichteten Wandler 18 auf, der mittig in einem
Wandler-Gehäuse 20 montiert ist. Ein Parabol-Reflektor
22 ist im Boden des Gehäuses 20 derart angeordnet, daß die nach unten geworfenen akustischen Energieschauer durch den
Reflektor 22 nach oben reflektiert und auf den Aufnahme-Wandler 18 fokussiert werden. Durch Schaffung von nach unten
gerichteten übertragungs- und Aufnahmewandlern ist die Möglichkeit ausgeschaltet, daß Schmutz oder andere Fremdteilchen
sich auf den Wandler-Oberflächen ansammeln und den Betrieb des Wandlers stören. Der Parabol-Reflektor 22
bildet ein Zentralloch 24, welches das Hineinfallen des Staubes oder anderen Materiales in das Gehäuse 20 und das
Hindurchfallen durch dasselbe erlaubt.
Der Aufnahmewandler 18 ist im allgemeinen mittig in dem Gehäuse-Hohlraum 26 mittels Federn 28 angeordnet, die sich
radial nach außen von dem Wandler 18 erstrecken und für eine Befestigung des Wandlers 18 mit mechanischer Isolation
Wandlers lö mit
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gegen das Gehäuse 20 und den Wagen sorgen, an welchem das Gehäuse 20 angebracht ist.
Figur 3 ist ein Blockdiagramm unter Darstellung der Ultraschall-Abstands-Meßvorrichtung
zur Schaffung eines Gabelhöhen^Signals zur Verarbeitung durch die Geschwindigkeits-Steuerschaltung
gemäß der Erfindung. Diese Vorrichtung ist Gegenstand der eingereichten US-Patentanmeldung (Docket 6810),
die ebenfalls auf die Anmelderin zurückgeht. Eine Referenz-Oszillator-Einrichtung
weist einen Oszillator 30 auf, der ein Referenz-Oszillator-Signal auf Leitung 32 mit etwa 40
kHz vorsieht. Eine Schauer-Generator-Einrichtung 33 mit einem Gatter 34, Zähler 35 und einem Flip-Flop 36 spricht
auf den Referenz-Oszillator 30 an zum periodischen Erzeugen von Ultraschall-Schauer-Signalen auf Leitung 37. Diese
Ultraschall-Schauer-Signale auf Leitung 37 können 40 kHz-Schauer
aufweisen, wobei jeder etwa 1f6 Millisekunden dauert
und mit einer Geschwindigkeit oder Rate von 20 Schauern pro Sekunde auftritt. Eine Ultraschall-übertragungs-Wandler-Einrichtung
38 mit einem Übertragungswandler 14 und einem Ausgangs ^Verstärker 40 spricht auf die Schauer-Generator-Einrichtung
34 an zur Schaffung eines akustischen Ultraschalle Energie^Schauers unter Ansprechen auf jedes der Ültraschall-Schauer<nSignale,
Eine Ultraschall-Aufnahme-Wandler-Einrichtung 42 mit einem
Wandler 18, Reflektor 22, Vorverstärker und Filter 44 und F-lip-Flop 46 nimmt die akustischen Ultraschall-Energie-Schauer
auf, welche von dem Übertragungs-Wandler 14 erzeugt werden und sorgt für Detektor-Signale auf Leitungen
48 und 50 unter Ansprechen darauf^ Eine Wertbereichs-Fenster-
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Einrichtung 52 spricht auf die Aufnahme-Wandler-Einrichtung
42 und die Oszillator-Einrichtung 30 an zur Schaffung eines Wertbereichs-Fenster-Signals auf Leitung 54 zu einer Zeitf
die jedem Detektor-Signal um eine vorbestimmte Zeitperiode nacheilt. Die Wertbereich-Fenster-Einrichtung weist einen
Zähler 56 und einen monostabilen Multivibrator 58 auf.
Eine Wertbereichs-Gatter-Einrichtung 60 spricht auf das Wertbereichs-Fenster-Signal auf Leitung 54 und auf das Detektor-Signal auf Leitung 50 an zur Schaffung von Ausgangs-Gatter-Signalen
auf Leitung 62 nach Autreten eines Detektor-Signales, welches mit einem Wertbereichs-Fenster-Signal zusammenfällt.
Eine Umwandlungs-Einrichtung 64 spricht auf ein Signal auf Leitung 66 an, welches die Erzeugung eines
Ultraschall^Schauer-Signals durch die Schauer-Generator-Einrichtung
33 anzeigt. Die Umwandlungs-Einrichtung 64 spricht ferner auf das Ausgangs-Gatter-Signal auf Leitung
62 an zur Schaffung eines Ausgangs-Abstands-Signals auf Leitung 68, welches im Potential auf den Abstand zwischen
den übertragungs- und Aufnahme-Wandler^Einrichtungen bezogen
ist. Die Umwandlungs-Einrichtung 64 weist eine Sägezahn-Generator-Einrichtung
70 auf, die ein lineares > in der Zeit variierendes Sägezahn -Signal auf Leitung 72 in Abhängikeit
von dem Auftreten eines Schauer-Signals vorsieht. Die Abtaste und Speicher-Schaltung 74 spricht auf
das Sägezahn-Signal auf Leitung 72 und auf das Wertbereichs-Gatter 60 an zum Probenehmen bzw. Abtasten des
Sägezahn-Signals nach Empfang des Ausgangs-Gatter-Signals auf Leitung 62, wodurch ein Ausgangs-Abstands-Signal vorgesehen
wird, welches im Potential gleich dem Sägezahn-Signal im ΛΑΐιgenblick des Abtastens ist.
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Eine Impuls"Monitor-Einrichtung, einschließlich einer Fehlimpuls-Detektor-Schaltung
76 beobachtet bzw. überwacht den Ausgang der Wertbereichs^Gatter-Einrichtung 60 und sorgt
für einen Fehlimpuls-Signal-Ausgang auf Leitung 78, wenn ein Detektor-Signal innerhalb einer vorbestimmten! Zeitperiode
fehlerhaft ausfällt.
Anhand des Schaltkreis-Diagramms der Figur 4 und des Signal-Diagramms
der Figur 5 wird der Schaltungsbetrieb veranschaulicht. Die in den Kreisen stehenden Buchstaben A-H in dem
schematischen Diagramm der Figur 4 beziehen sich auf die in Figur 5 veranschaulichten Signale.
Der Referenz-Oszillator 30 weist einen 40 KHz-Oszillator auf, der erwünschtenfalls in der Frequenz mittels eines
Widerstandes R 1 eingestellt werden kann. Der Ausgang des 40 KHz-Oszillators wird zum Schauergenerator 33 zugeführt,
welcher einen Zähler 35 aufweist. Dieser Zähler 35 hat 2 Ausgänge, welche zu den über Kreuz gekoppelten NOR-Gattern
U 4 und U 5 zugeführt werden, die zusammen das Flip-Flop bilden. Der Zähler 35 ist ein binärer Zähler, welcher das
40 KHz-Signal auf Leitung 32 um den Faktor von 2048 herunterteilt, um ein 20 Hz-Ausgangs-Signal A auf Leitung 80 zu
erzeugen, welches alternativ alle 25 Millisekunden auf high und auf low geht. Der Zähler 35 schafft ein heruntergeteiltes
Signal auf Leitung 82 bei 1/64 der Frequenz des Oszillator-Signals. Somit wird ein Ausgang auf der Leitung
82 1,6 Millisekunden nach dem Ausgang auf Leitung 80 vorgesehen. Der Kondensator C 1 differenziert den 25 Millisekunden-^Impuls
und legt eine positiv gehende Spitze an den Eingang des Gatters ü 5, welches das Flip-Flop 36 setzt,
UJ »5 U -I.
wodurch der B-Ausgang veranlaßt wird, auf low zu gehen.
1,6 Millisekunden später wird das Flip-Flop 36 zurückgesetzt und kehrt den Ausgang B in den Zustand high zurück.
Wie man erkennt, wird das Gatter 34 nur während der 1,6 Millisekunden-Intervalle eingeschaltet, wenn das B-Signal
auf low geht, und diese Intervalle treten mit einer Geschwindigkeit
bzw. Rate von zwanzigmal pro Sekunde auf. Bei erregtem bzw. eingeschaltetem Gatter 34 läßt dieses
das 40 KHz-Oszillator-Signal vom Oszillator 30 zur Leitung 37 laufen. Das Signal auf Leitung 37 wird durch den Verstärker
40 mit dem Transistor Q 1 und dem Transformator T verstärkt und als Signal C zu dem Übertragungs-Ultraschall-Wandler
14 zugeführt.
Der Übertragungs-Wandler 14 erzeugt einen Schauer akustischer Energie, welcher durch Aufnahme-Wandler^-Einrichtung 42 aufgenommen
wird, welche den Wandler 18 und Reflektor 22 aufweist. Die Ultraschall-Aufnahme-Wandler-Einrichtung 42 weist einen
40 KHz-Bandpaß-Filter 84 sowie einen Ausbeute-Steuer-Verstärker 86 und einen Ausgangsverstärker 88 auf. Das Signal D
setzt Flip-Flop 46 zurück, welches zuvor gesetzt war, als die Schauer-Generator-Einrichtung das Gatter 34 einschaltete.
Durch das Rücksetzen des Flip-Flops 46 gibt es einen Detektor-Signal-Impuls
auf Leitung 48 über den Kondensator C 3, und der Zähler 46 der Wertbereichs-Fenster-Einrichtung 52 wird
auf einen Zählstand 0 zurückgesetzt. Gleichzeitig wird das Signal E auf dem Ausgang 90 vom Kondensator C 4 differenziert
ρ um ein Detektor-Signal F in der Form einer negativgehenden
Spitze auf Leitung 50 zu erzeugen. Dieses Detektor-Signal wird dem Wertbereichs-Gatter 60 zugeführt, welches
das Detektor-Signal nur dann durchläßt, wenn es während ei-
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ner Wertbereichs-Fenster-Zeitperiode auftritt.
Wie in Figur 5 veranschaulicht, wird das Wertbereichs-Fenster^Signal
G etwa 49 Millisekunden nach dem Auftreten des zuvor empfangenen Detektor-Signals erzeugt. Da
die Detektor-Signale nacheinander mit derselben Rate oder Geschwindigkeit auftreten, mit welcher aufeinanderfolgende
Ultraschall-Schauer-Signale erzeugt werden, können aufeinanderfolgende Detektor-Signale nur etwa alle
50 Millisekunden erwartet werden, unbeachtlich des Abstandes zwischen den Übertragungs- und Aufnehmer-Wandlern und
unbeachtlich der Zeitverzögerung zwischen der Übertragung bzw. Sendung eines akustischen Ultraschall-Energie-Schauers
und der Aufnahme des Schauers. Diese 49 Millisekunden-Periode wird vom Zähler 56 getaktet, welcher
durch einen Impuls auf Leitung 48 bei Auftreten eines Detektor^-Signals zurückgesetzt wird. Der Zähler 56 beginnt
dann das Zählen und schafft über die Gatter U 7f U 8 und
U 9 ein Signal auf Leitung 92, welches etwa 49 Millisekunden nach dem vorherigen Empfang des akustischen Ultraschall-KEnergieschauers
auf high geht. Das Gatter U 10 r die Diode D 1 r der Widerstand R 3 und der Kondensator C
bilden eine monostabile Multivibrator-Schaltung, die im erregten Zustand bzw. wenn sie eingeschaltet ist, durch
ein hohes Signal auf Leitung 92 und einen hohen Ausgang auf Leitung 66 ein auf low gehendes Signal G fester Dauer
auf Leitung 54 vorsieht. Wenn die Eingänge des Gatters U 10 beide auf high gehen, dann ist der Ausgang des Gatters
U 10 geerdet, und der Kondensator. C 2 wird über die Diode D 1 entladen. Eine feste Zeitdauer ist danach zum
Wiederaufladen des Kondensators C 2 durch den Widerstand R
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erforderlich. Somit wird ein Wertbereichs-Fenster-Signal
mit einer vorbestimmten festen Wertbereichs-Fenster-Zeitdauer dem Wertbereichs-Gatter 60 zugeführt. Nach gleichzeitigem
Empfang des Detektor-Signals auf Leitung 50 und des Wertbereichs-Fenster-Signals auf Leitung 54 sieht
das Gatter 60 ein auf high gehendes Gatter-Ausgangs-Signal auf Leitung 62 vor. Das Ausgangs-Gatter-Signal auf Leitung
62 schaltet den Transistor Q 3 wieder ein, der seinerseits das FET Q 4 einschaltet. Hierdurch ist es möglich, daß
sich der Kondensator C 7 auf das augenblickliche Niveau eines linearen, in der Zeit variierenden Sägezahn-Signals
8 auflädt, welches auf Leitung 72 vorgesehen ist. Wie in Figur 5 gezeigt ist, führt deshalb das Auftreten des Detektor-Signals
zur Zeit t- zum Aufladen des Kondensators C 7
auf das augenblickliche Potentialniveau V . des Sägezahn-Signals H, Der Puffer 94 schafft das gewünschte Ausgangs-Abstands-Signal,
welches auf den Abstand zwischen den übertragungs" und Aufnahmewandlern bezogen ist.
Die Sägezahn-Generator-Einrichtung 70 wird durch ein auf high gehendes Signal auf Leitung 66 eingeschaltet, welches
zu Beginn eines Ultraschall-Schauer-Signals auftritt. Dieses auf high laufende Signal schaltet den Transistor Q 2
ab und erlaubt das Aufladen des Kondensators C 5 mit linearer Geschwindigkeit, Die Ladegeschwindigkeit kann durch
Einstellen des Widerstandes R 10 einjustiert werden, wodurch
der Anstieg der erzeugten Sägezahn-Funktion variiert und der Maßstabs-KFaktor Spannung-auf-Abstand verändert wird.
Das SägezahnnSignal H wird alle 50 Millisekunden einmal abgetastet,, vorausgesetzt, daß der aufgenommene Schauer
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gleichzeitig mit dem Wertbereichs-Fenster-Signal G auftritt, und der Ausgang des Puffers 94 bleibt deshalb für
den Abstand zwischen den Wandlern repräsentativ.
Die Schaltung 76 überwacht die Erzeugung von Gatter-Aus**
gangs-Signalen auf Leitung 62. Sollte in dem System eine Fehlfunktion auftreten, dann hätte der Kondensator C 7
seine Ladung nicht aktualisiert, wie erforderlich ist, und der Ausgang 68 würde unverändert bleiben, wodurch
eine Falschanzeige des Abstandes vorgesehen würde unter der Annahme, daß sich der Übertragungswandler bewegt. Um
eine Anzeige einer solchen Fehlfunktion vorzusehen, leitet der Transistor Q 5 bei jedem Impuls des Gatter-Ausgangs-Signals
und hält den Kondensator C 8 in entladenem Zustand. Sollten 10 oder mehr aufeinanderfolgende Gatter-Impulse
fehlen, wobei eine Fehlfunktion von nahezu einer halben Sekunde angezeigt würde, würde der Kondensator C 8
über den Widerstand R 14 auf ein Potential bzw. eine Spannung aufgeladen,, das bzw. die im wesentlichen gleich
dem positiven Gleichstrombezug ist, mit der Anzeige, daß ein Fehler in dem System aufgetreten ist.
Figur 6 ist ein Blockdiagramm unter Darstellung des Geschwindigkeits-Steuer-Schaltkreises
gemäß der Erfindung. Wie oben erwähnt, weist der Hubwagen, bei welchem diese Schaltung benutzt wird, einen vom Bedienungsmann einstellbaren
Geschwindigkeits-Steuer-Mechanismus, wie z. B. einen Hebel 13, einen elektrischen Wagenantriebsmotor 92, der
in typischer Weise ein., elektrischer Gleichstrom-Motor
sein kann, eine elektrische Motor-Energie-Quelle, wie
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ζ. B. Batterien 94, und eine Motor-Steuer^Einrichtung
auf, welche die Anwendung von Energie oder Kraft auf den Antriebsmotor 92 aus der Energiequelle 94 in Abhängigkeit
von einem Kraftsteuer-Signal auf Leitung 98 steuert. Die Motor-Steuer-Einrichtung 96 kann in typischer Weise eine
EV 1 SCR-Motor-Steuer-Einrichtung ausweisen, die im Handel von der Firma General Electric Company erhältlich ist.
Eine solche Steuer-Einrichtung schafft Energie oder Kraft zum Motor 92 in direkter Beziehung zu der Amplitude des
Kraft-Steuer^Signals auf Leitung 98.
Der Motor 92 ist für die Vorwärts-Bewegung des Wagens elektrisch verbunden, wenn der Schalter SW 1 geschlossen
ist, und ebenso ist er elektrisch für die umgekehrte Bewegung des Wagens verbunden, wenn der Schalter SB 2
geschlossen ist. Die Schalter SW 1 und SW 2 sind mechanisch mit dem Hebel 13 verbunden, wobei der Schalter
SW 1 geschlossen ist, sobald der Hebel 13 aus seiner neutralen Position nach vorn bewegt wird, und der Schalter
SW 2 geschlossen wird, sobald der Hebel 13 aus seiner neutralen Position nach rückwärts bewegt wird.
Die Motor^steuer-Einrichtung 96 schafft einen hohen Ausgang
auf Leitung 99 immer dann, wenn einer der Schalter SW 1 oder SW 2 betätigt wird. In gleicher Weise sorgt
die Motor-SteuerrvEinrichtung 96 für einen hohen Ausgang auf Leitung 100, wenn der Wagen in einem Einschub- bzw.
Einsteck-Betrieb arbeitet. Das Stecken oder Einschieben (plugging) erreicht man durch Bewegen des Geschwindigkeits-Steuer-Mechanismus
derart, daß Kraft bzw. Energie
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" 2V::■ ■ "-.:■ :- ":~; 5025975
auf den Motor aufgebracht wird, welche den Motor in einer Richtung zu drehen versucht entgegengesetzt der, in welcher
der Wagen sich bewegt. Wenn der Wagen sich beispielsweise in Vorwärtsrichtung bewegt, kann der Fahrer den Hebel
13 in eine Position entsprechend der Umkehr-Bewegung
des Wagens bewegen. Der Motor 92 arbeitet deshalb als dynamische Bremse und verlangsamt den Wagen bis zum Halt,
wenn der Hebel 13 in der Umkehr-Position verbleibt, wonach der Wagen in umgekehrter Richtung bewegt wird.
Eine Geschwindigkeits-Auswähl-Einrichtung weist eine Geschwindigkeits-Auswählschaltung
102 auf, die ein Geschwindigkeits-Auswahl-Signal auf Leitung 104 unter Ansprechen
auf das Einstellen des vom Bedienungsmann einstellbaren Geschwindigkeits-Steuer-Mechanismus 13 erzeugt. Ein Gabelhöhen-Sensor-Verstärker
106, der mit einer Ultraschall-Höhen-Sensor-Anordnung, wie Sie in Figur 2 bis 5 gezeigt
ist, verbunden sein kann, sorgt für ein Gabel-Höhen-Signal auf Leitung 108 in Abhängigkeit von der Höhe, auf welche
die Gabel angehoben ist. Eine Klemmschaltung 110 spricht
auf die Geschwindigkeits^Wählschaltung 102 und das Gabelhöhen-Signal
auf Leitung 108 an zur Schaffung eines Geschwindigkeits-Steuer-Signals
auf Leitung 112 entsprechend dem Geschwindigkeits^-Auswähl-Signal auf Leitung 110, aber
mit einem maximalen Signal-Niveau, welches durch das Gabel-Höhen-Signal auf Leitung 108 bestimmt wird. Eine Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung
weist eine Geschwindigkeits^Sensor-Schaltung 114 auf, die ein Geschwindigkeits-Sensor-Signal
auf Leitung 116 vorsieht, welches auf die Geschwindigkeit des Hubwagens bezogen ist.
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Eine Summier-Einrichtung mit einem Summierer 118 und
Potentiometer 120 spricht auf die Klemmschaltung und den Geschwindigkeits-Sensor 114 an zum Vergleich des
Geschwindigkeits-Steuer-Signals und des Geschwindigkeits-Sensor-Signals und Schaffung des Energie-Steuer-Signals
auf Leitung 122 zur Motor-Steuer-Einrichtung 96. Das Potentiometer 120 sieht ein minimales "Kriech-"
Signal zum Summierer 118 vor. Die Motor-Steuer-Einrichtung 96 wirkt auf den Motor 92 ein in Abhängigkeit von
dem Potential-Niveau des Energie-Steuer-Signals auf Leitung 98. Der Energiebetrag, welcher dem Motor 92
zugeführt wird, ist umgekehrt auf das Niveau des Signals auf Leitung 98 bezogen, wobei der größte Energiebetrag
auf den Motor 92 dann aufgebracht wird, wenn das Energie-Steuer-Signal bei 0 Volt ist. Keine Energie wird
auf den Motor 92 aufgebracht, wenn das Signal auf Leitung 98 auf 3,5 Volt erhöht ist.
Eine Sicherheitsschaltung 124 überwacht den Betrieb der
Geschwindigkeits-Auswählschaltung 102 und der Geschwindigkeits-Sensor-Schaltung
114 und nach einem Fehler in einer der überwachten Schaltungen wird die Summierschaltung
118 von der Motor-Steuer-Einrichtung 96 durch Betätigung des Relais-Schalters SW 3 abgetrennt. Die
Steuer-Schaltung 96 fühlt die Verbindung des Widerstandes R 7 zur Leitung 98 durch den Relaisschalter SW 3
ab und erlaubt danach, daß eine Spannung mit niedrigem Niveau auf den Motor 92 durch Betätigung der Schalter
SW 1 und SW 2 aufgebracht wird. Somit kann der Wagen mit niedriger Geschwindigkeit zu einer Reparaturstelle
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gefahren werden. Gleichzeitig mit der Betätigung des Schalters SW 3 wird der Relais-Schalter SW 4 betätigt,
und die Lampe 126 wird erregt, so daß ein sichtbares Signal für eine Fehlfunktion im Geschwindigkeits-Steuer-Schaltkreis
vorgesehen wird.
Figur 7 veranschaulicht die Einzelheiten des Teils 128 der Schaltung der Figur 6. Die Geschwindigkeits-Auswähl-Schaltung
102 weist ein variables Potentiometer R 21 auf, welches mechanisch mit dem Hebel 13 derart verbunden
ist, daß es einen geringeren Widerstand bekommt, wenn der Hebel aus seiner neutralen Position fortbewegt
wird, und zwar entweder in Vorwärtsrichtung oder in umgekehrter Richtung. Das Potentiometer R 21 ist an eine
Konstant^Stromquelle 130 derart angeschlossen, daß die
Leitung 132 ein.Potential empfängt, welches direkt auf den Widerstand des Potentiometers R 21 bezogen ist. Wenn
der Hebel 12 sich in seiner neutralen Position befindet, nimmt die Leitung 132 ein Potential von' näherungsweise
7 Volt auf, und wenn der Hebel 13 in eine Einstellung mit maximaler Geschwindigkeit bewegt wird, ist die Spannung
auf der Leitung 132 nahezu 0.
Der Widerstand R 23 führt in Verbindung mit den Widerständen 134 und 136 eine Spannung zu dem positiven Eingang
des Verstärkers 137 zu, welcher einen Rückkoppelungs-Widerstand 138 aufweist. Das Potential auf der Leitung
wird dem negativen Eingang des Verstärkers 137 über den Widerstand 140 zugeführt. Der Widerstand R 23 wird derart
eingestellt, daß der Ausgang 104 etwa 0 Volt ist, wenn der Hebel 13 sich in seiner neutralen Position befindet.
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Sobald der Hebel 13 in eine Richtung zu einer Einstellung maximaler Geschwindigkeit bewegt wird, fällt das Potential
auf der Leitung 132 ab, mit dem Ergebnis, daß der Ausgang des Summier-Verstärkers 137 zunimmt. Die Widerstände R 23,
134 und 136 weisen einen Ansprech-Empfindlichkeits-Schaltkreis auf, der eine Ansprech-Empfindlichkeit zwischen dem
Schließen der Schalter SW 1 oder SW 2 und ausreichender Bewegung des Hebels 13 vorsieht, um eine minimale Bewegung des
Hubwagens hervorzurufen.
Die Gabelhöhen-Sensor-Verstärkungs-Schaltung 106 nimmt das Höhenanzeige-Signal auf Leitung 68 aus der Abtast-
und Speicherschaltung 74 der Figur 4 auf. Das Signal auf der Leitung 68 erhöht sich von etwa 0 Volt, wenn die Gabel
vollständig abgesenkt wird; auf nahezu 8 Volt, wenn die Gabel vollständig angehoben ist. Der Widerstand R 4
und die Widerstände 138 und 140 führen ein Vorspannungs-Signal zu dem positiven Eingang des Verstärkers 141 zu,
welcher den Rückkoppelungs-Widerstand 142 aufweist. Das Höhenanzeige-Signal auf der Leitung 68 wird von dem Vorspannungs-Signal
abgezogen, um ein Gabelhöhen-Signal auf Leitung 108 vorzusehen, und dessen Potential abfällt, sobald
die Gabel angehoben wird.
Die Klemmschaltung 110 mit dem Widerstand 144, der Diode
146, dem Widerstand 148 und dem Verstärker 149 nimmt das
Geschwindigkeits-Auswähl-Signal von der Leitung 104 und das Gabelhöhen-Signal auf Leitung 108 auf. Die Klemmschaltung
110 schafft ein Geschwindigkeits-Steuer-Signal zur Leitung 112, welches direkt proportional dem Geschwindigkeit
s-Auswähl-Signal auf Leitung 104 ist, solange die
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Diode 146 umgekehrt vorgespannt ist. Wenn das Gabelhöhen-Signal auf Leitung 108 ausreichend abgefallen ist, so daß
der Ausgang des Verstärkers 149 geringer als das Signal auf Leitung 112 ist, wird die Diode 146 vorwärts vorgespannt
und klemmt somit oder legt somit das Geschwindigkeits-Steuer-Signal
auf Leitun^g 112 auf ein vorbestimmtes Niveau fest. Man sieht deshalb, daß das vorbestimmte
maximale Niveau des Geschwindigkeits-Steuer-Signals auf Leitung 112 eine Funktion der Höhe ist, bis zu welcher
die Gabel hochgehoben ist.
Die Geschwindigkeits-Sensor-Schaltung 114 weist eine
Tachometer-Einrichtung auf, wie z. B. einen magnetischen Aufnahme^Wandler MT 1, der in dichter Nachbarschaft an
mehreren Segmenten befestigt ist, die in der Bremstrommel eines Wagenantriebsmechanismus eingearbeitet sind,
welche allgemein mit 150 bezeichnet ist. Der magnetische Aufnehmer-Wandler MT 1 sorgt für Tachometer-Impulse über
das Tachometer-Kabel 152 zu einer Frequenz-Auf-Spannungs-Umwandlungs-Einrichtung
154f die ein National Semiconductor
Lm 2917 integrierter Schaltkreis ist. Die ümwandlungs-Einrichtung
154 schafft ein Ausgangs-Signal auf Leitung 156, dessen Spannung proportional zur Frequenz der Tachometer-Signal-Impulse
auf Leitung 152 ist und somit auf die Geschwindigkeit des Hubwagens bezogen ist. Die Spannung auf
Leitung 156 wird durch einen Niederpaß-Filter geglättet, der die Widerstände 158, 160 und 162 sowie die Kondensatoren
164 und 166 aufweist. Das Niveau des Ausgangs-Signals auf Leitung 156 wird durch das Potentiometer R 22 eingestellt
und zu einer Leitungsschaltung zugeführt mit Ver-
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stärker 167, den Widerständen 168, 170, 172 und dem Kondensator
174. Die Leitungsschaltung sorgt für eine Kompensation einer Phasen-Nacheilung, die im Ausgang 156
aus der ümwandlungs-Einrichtung 154 durch das Niederpaß-Filter
erzeugt ist.
Das Geschwindigkeits-Sensor-Signal auf Leitung 116 wird
dem positiven Eingang des Verstärkers 175 über den Widerstand 176 zugeführt. In ähnlicher Weise wird das Geschwindigkeits-Steuer-Signal
auf Leitung 112 dem negativen Eingang des Verstärkers 175 über den Widerstand
178 zugeführt. Der Verstärker 175 vergleicht in Verbindung mit dem Widerstand 180 und dem Glättungs-Kondensator
C 1 das Geschwindigkeits-Steuer-Signal und das Geschwindigkeits-Sensor-Signal,
um ein Energie-Steuer-Signal auf Leitung 122 zur Motor-Steuereinrichtung in
Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Geschwindigkeits^Steuer-Signal
und dem Geschwindigkeits-Sensor-Signal vorzusehen. Wenn die volle Energie oder Kraft
auf den Motor 92 von der Steuer-Einrichtung 96 aufgebracht wird, ist das Energie-Steuer~Signal auf Leitung
98 nahezu 0 Volt. Wenn keine Energie auf den Motor 92 aufgebracht wird, ist das Energie-Steuer-Signal auf
etwa 3,5 Volt eingestellt.
Wenn der Betrieb durch Schließen der Schalter SW 1 oder SW 2 begonnen worden ist, beschleunigt der Hubwagen schnell
auf die von der Geschwindigkeits-Steuer^Einrichtung R 21
ausgewählte Geschwindigkeit. Um einen weicheren Start vorzusehen, spannen CR 8, C 23, R 301 und R 302 den Verstärker
175 auf die Spannung von 3,5 Volt für den Zustand ohne
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Energie vor, wobei der Hubwagen angehalten wird. Wenn
sich der Hubwagen zu bewegen beginnt, fällt die Kollektorspannung des Q 1, wie unten noch vollständiger beschrieben
wird, weshalb sich C 23 mit langsamer Geschwindigkeit entladen kann und allmählich dieses 3,5
Volt-Niveau auf das Energie-Steuer-Signal absenkt. Wenn der Steuerhebel 13 gerade zu der Stelle des Schließens
von SW 1 oder SW 2 bewegt ist (in dem Ansprech-Empfindlichkeitsbereich, welcher durch das Potentiometer R 23
eingestellt ist), beschleunigt der Wagen auf eine "Kriech-" Geschwindigkeit, welche durch das Kriech^Potentiometer R
erhalten wird.
Die Sicherheitsschaltung 124 sorgt für eine Einrichtung zur Überwachung des Betriebes der Geschwindigkeits^Sensor-Schaltung
141 und auch für die Überwachung des Betriebes
der Geschwindigkeits-Auswählschaltung 102. Die Sicherheitsschaltung 124 trennt die Summier^Schaltung
118 von der Motor^Steuer-Einrichtung 96 nach Erfassen
eines Schaltungsfehlers. Die Sicherheitsschaltung 124 weist eine Relaisspule K 1 auf, die vom SCR Q 12 erregt
wird. Wenn die Spule K 1 eingeschaltet ist,, werden die Relais ^Kontakte SW 3 und SW 4 in ihre unteren SxJhaltjpositionen
geschaltet, mit dem Ergebnis, daß der Widerstand R 27 mit der Leitung 98 verbunden wird und eine Warnanzeigelampe
126 beleuchtet wird. Die Schaltung 96 schafft nach dem Schalten des Schalters S 3 nur ein niedriges
Niveau der Energie zum Motor 92, wodurch der Wagen langsam angetrieben werden kann, und zwar durch Betätigen der Schalter
SW 1 und SW 2, nämlich zu einem Wartungsplatz zur Re-
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paratur. Das SCR Q 12 wird nach einer Verzögerung erregt,
welche durch den Kondensator 184 und den Widerstand 186 bestimmt wird, wenn ein hohes Signal zum Knotenpunkt
entweder durch die Vergleichsschaltung 189 oder durch die Vergleichsschaltung 190 zugeführt wird. Die Vergleichsschaltung
190 hat normalerweise einen Ausgang 0, da ihr negativer Eingang, wie durch die Widerstände 191 und 192 definiert,
normalerweise größer ist als ihr positiver Eingang auf Leitung 194. Die Leitung 194 nimmt jedoch eine
erhebliche Spannung in dem Falle auf, daß das Kabel 152 gebrochen sein sollte. Eine Seite dieses Kabels ist in
der Umwandlungs-Einrichtung 154 geerdet, und deshalb ist die Diode CR 1 normalerweise umgekehrt vorgespannt?.
Wenn das Kabel 152 bricht, wird jedoch die Diode CR 1 nach vorwärts vorgespannt, und ein erhebliches Potential wird
auf die Leitung 194 über den Widerstand R 26 gelegt. Ein Fehlerzustand, bei welchem die Leitung 132 bricht, wird
auch durch die Aufbringung eines erheblichen Potentials aus
der Spannungsquelle 130 über die Diode CR 22 erfaßt. Diese Überwachungs-Anordnung ist vorgesehen, da das Kabel 152
und die Leitung 132 verhältnismäßig lang sind. Wäre die Sicherheitsschaltung 124 nicht am Überwachungskabel 152
und der Leitung 132 vorgesehen, wäre die von der Schale tung vorgesehene Rückkoppelungssteuerung verloren, und
maximale Energie könnte dem Motor zugeführt werden, wenn das Kabel 152 brechen würde. Würde die Leitung 132 brechen
oder reißen, dann würde die .Geschwindigkeits^Auswähl-^
Schaltung nicht mehr funktionsfähig werden, und nach dem Schließen der Schalter SW 1 oder SW 2 würde sich der Wa-
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gen nur noch mit einer Kriechgeschwindigkeit bewegen. Bei der vorliegenden Anordnung führt jedoch ein solcher
Fehler zu einem verhältnismäßig geringen Energie-Niveau, welches dem Motor zugeführt, wodurch der Wagen langsam
zu einer Reparaturstelle gefahren werden kann.
Die Vergleichsschaltung 189 nimmt ein Bezugs-Pötential
auf, welches von den Widerständen 196 und 198 eingestellt ist und relativ niedrig ist, so daß der Ausgang aus der
Frequenz-auf-Spannungs-Umwandlungs-Einrichtung 154 das
Bezugs-Potential immer dann überschreitet, wenn der Wagen sogar mit einer niedrigen Geschwindigkeit gefahren
wird. Der Ausgang von 189 ist somit normalerweise O. Sollte die Frequenz-auf-Spannungs-Umwandlungs-Einrichtung
154 fehlerhaft arbeiten und deshalb nicht einen Ausgang vorsehen, würde der Ausgang von 189 jedoch auf high
gehen, wodurch die Relais-Spule K 1 erregt würde. Eine Augenblicks-Verzögerungs-Einrichtung zum Abschalten der
Sicherheitsschaltung für eine bestimmte Zeit, wenn Energie anfänglich dem Antriebsmotor zugeführt wird, ist jedoch
vorgesehen, da ohne eine solche Verzögerung 189 das Relais K 1 jedesmal dann kippen oder auslösen würde,
wenn der Wagen gestartet wird.
Diese Verzögerungsschaltung weist eine Diode 200, Diode CR 7, Kondensator C 22, die Widerstände R 29, R 28, 201
und 202, den Inverter bzw. Negator 203 und die Transistoren Q 11 und Q 13 auf. Beim Start wird ein hohes Signal
auf die Leitung 99 von der Steuereinrichtung 96 derart gegeben, daß sich der Kondensator C 22 durch den Widerstand
R 29 und den Transistor Q 11 entlädt. Nach dem
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ausreichenden Entladen des Kondensators C 22 geht der Ausgang von 203 auf high, und die Diode 200 wird wieder
umgekehrt vorgespannt. Vor dem Entladen des Kondensators C 22 wird jedoch der Ausgang des Inverters 203
auf low gehalten, wodurch eine Erregung der Relais-Spule K 1 durch die Vergleichsschaltung 189 verhindert
ist. Die Leitung 99 nimmt ein hohes Signal von der Motor-Steuer-Einrichtung 96 immer dann auf, wenn die
Vorwärts- oder Rückwärtsschalter SW 1 und SW 2 geschlossen werden, wodurch die Zeitverzögerungstätigkeit
begonnen wird. Die Leitung 100 nimmt ein hohes Signal aus der Steuereinrichtung 96 auf, wenn der Wagen
in der Einschiebe-Betriebsart für dynamisches Bremsen betrieben wird, wodurch die Aufbringung eines
hohen Signals aus der Leitung 99 durch Erden der Leitung 204 über den Transistor Q 13 verhindert wird.
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eerseite
Claims (16)
1. Hubwagen mit einem vom Bedienungsmann einstellbaren Geschwindigkeits-Steuermechanismus
(13). einer auf einem verlängerbaren Hubgabelmast (1Ö) angebrachten Hubgabel
(11), einem elektrischen Wagenantriebsmotor (92), einer elektrischen Motorenergiequelle (94), einer Geschwindigkeits-Steuerschaltung
zur Schaffung eines Kraftsteuersignales und mit einer Motor-Steuereinrichtung (96)zur
Steuerung des Aufbringens der Kraft auf den Antriebsmotor aus der Energie- bzw. Kraftquelle in Abhängigkeit
von dem Kraftsteuersignal,dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits-Steuerschaltung
folgende Teile aufweist :
eine Geschwindigkeits-Auswähleinrichtung (102) zur Erzeugung
eines Geschwindigkeits-Auswählsignals unter Ansprechen auf das Einstellen des vom Bedienungsmann ein-
Foitscheck: Frankfurt/Main 67 63-602 Bank: Dretdner Bank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. 276 807
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stellbaren Geschwindigkeits-Steuermechanismus f
eine Gabelhöhen-Sensor-^Einrichtung (106) zur Schaffung
eines Gabelhöhensignals in Abhängigkeit von der Höhe, auf welche die Hubgabel angehoben ist,
eine Kleimnschaltungs^Einrichtung (110) r welche auf die
Geschwindigkeits"Auswahleinrichtung und das Gabelhöhen·^
signal anspricht, zur Schaffung eines Geschwindigkeits-Steuersignals entsprechend dem Geschwindigkeits-Auswählsignal,
jedoch mit einem maximalen Signalniveau, welches von dem Gabelhöhen-Signal bestimmt wird,
eine Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung (114) zur Schaffung
eines Geschwindigkeits-Sensor^-Signals, welches auf
die Geschwindigkeit des Hubwagens bezogen ist, und
eine Summierer-Einrichtung (118), die auf die Klemmschaltungseinrichtung
und die Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung anspricht, zum Vergleichen des Geschwindigkeits-Steuersignals
und des Geschwindigkeits^Sensor-Signals zur Schaffung eines Kraftsteuer-Signals der Motor-Steuereinrichtung
in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Geschwindigkeits-Steuersignal und dem Geschwindigkeits-Sensor-signal.
2. Hubwagen nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Geschwindigkeits-Steuerschaltung eine Sicherheitsschaltungs-Einrichtung (124) aufweist für das Überwachen des Betriebes
der Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung und zum Trennen der Summier-Einrichtung (118) von der Motor-Steuer-Einrichtung
bei einem Fehler der Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung
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zur Schaffung eines Geschwindigkeits^-Sensor-Signals.
3. Hubwagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheits^Schaltungs-Einrichtung eine Verzögerungseinrichtung (184, 186) aufweist zum Abschalten der Sicherheitsschaltungs^Einrichtung
für eine bestimmte Zeitperiode, sobald Kraft oder Energie zu dem Antriebsmotor gebracht
wird, wenn der Wagen angehalten wird.
4. Hubwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die GeschwindigkeitS'-sAuswähleinrichtung eine Ansprech-Schwellenwert-Kompensations^-Schaltung
(R 23, 134, 136) aufweist für die Kompensation des Ansprech-Schwellenwertes bzw.
der Ansprech-Empfindlichkeit des vom Bedienungsmann einstellbaren
Geschwindigkeits-Steuermechanismus.
5. Hubwagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheits-Schaltungs-Einrichtung ferner eine Einrichtung
aufweist zur Überwachung des Betriebes der Geschwindigkeits-Auswähl^Einrichtung
und zum Abtrennen der Summier-Einrich·^ tung von der Motor-Steuer^Einrichtung bei einem Fehler der
GeschwindigkeitsAuswähl-Einrichtung.
6. Hubwagen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung eine Tachometer-Einrichtung
(MT 1) aufweist, welche auf die Bewegung des Hubwagens anspricht, zur Schaffung eines Tachometer-Ausgangs-Signals,
welches in der Frequenz auf die Geschwindigkeit des Hubwagens bezogen ist, eine Umwandlungs-Einrichtung
für die Frequenz in die Spannung, ein Tachometer-
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kabel (152), welches die Tachometer-Einrichtung mit der Umwandlungs-Einrichtung für die Frequenz in die Spannung
verbindet, und daß die Sicherheitsschaltung ferner eine Einrichtung (CR 1) aufweist zur Überwachung der Kontinuität
des Tachometerkabels und zum Abtrennen der Summiereinrichtung von der Motor-Steuer-Einrichtung, wenn die
Kontinuität bzw. Stetigkeit oder stetiger Verlauf des Kabels gebrochen ist.
7. Hubwagen nach einem der Ansprüche 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,,
daß die Sicherheits-Schaltungs^Einrichtung
ferner eine Relaisr-Einrichtung (K 1) aufweist zum Abtrennen
der Summier«Einrichtung von der Motor-Steuer-Einrichtung
und eine Relais-Verzögerungs"Einrichtung (C 22, R 29,.
R 28f 200, 201, 202, 203, Q 11, Q 13, CR 7) aufweist zur
Schaffung einer vorbestimmten Verzögerung beim Betrieb der Relais^Einrichtung,
8. Hubwagen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sicherheitsr-Schaltungs-Einrichtung ferner eine Anzeige-Anrichtung
(126) aufweist, welche von der Relais^Einrichtung betätigt wird, zur Schaffung einer visuellen^Anzeige des
Betriebes der Sicherheitsschaltungs-Einrichtung.
9. Hubwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Gabelhöhenr'Sensor eine ültraschall-Höhenmess^Einrichtung
(14r 16) aufweist zum Messen der'Höhe, auf welche die Hubgabel
angehoben ist, und zur Schaffung des Gabelhöhen~ Signals,
10. Hubwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeits-Sensor-Einrichtung folgende Teile
aufweist :
eine Tachometer-Einrichtung (MT 1), welche auf die Bewegung
des Hubwagens anspricht, zur Schaffung eines Tachometer-Ausgangs-Signals, welches in der Frquenz
auf die Geschwindigkeit des Hubwagens bezogen ist,
eine Frequenz-Auf-Spannungs-Umwandlungseinrichtung (154),
welche auf das Tachometer-Ausgangs-Signal anspricht, zur
Schaffung eines Ausgangs-Signals, welches im Potential
bzw. der Spannung auf die Geschwindigkeit des Hubwagens bezogen ist,
eine Niederband-Filter-Einrichtung (158, 160, 162, 164, 166) zum Filtern des Ausgangs-Signals aus der Umwandlungseinrichtung und
eine Leitungsschaltung (167, 168, 170, 172, 174), welche auf das gefilterte Ausgangssignal aus der Niederpaßfilter-Einrichtung
anspricht, zur Kompensation bzw.
Ausgleich einer Phasennacheilung, die während des Filterns durch die
Niederpaß-Filtereinrichtung in dem Ausgangs-Signal induziert ist, sowie zur Schaffung eines Geschwindigkeits-Sensor-Signals
zur Summiereinrichtung hin.
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| US06/057,771 US4265337A (en) | 1979-07-16 | 1979-07-16 | Fork lift truck speed control dependent upon fork elevation |
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