DE102008000120A1

DE102008000120A1 - Verfahren zur Messung der Nutzlast bei einem Telehandler

Info

Publication number: DE102008000120A1
Application number: DE102008000120A
Authority: DE
Inventors: Tilo Huber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-07-23
Also published as: US20090183927A1; US8019516B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Messung der Nutzlast bei einem Telehandler angegeben, im Rahmen dessen die Nutzlast über die Änderung der Achslast der Vorderachse oder der Hinterachse im Vergleich zum unbeladenen Zustand des Fahrzeugs berechnet wird, wobei der Abstand der Nutzlast zur Vorderachse bzw. zur Hinterachse einen definierten Wert annehmen muss bzw. sich die Lasthaltevorrichtung des Telehandlers in einer definierten Stellung befinden muss.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Nutzlast bei einem Telehandler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Telehandler werden üblicherweise in der Land-, Bau- und Lagerwirtschaft eingesetzt und können beispielsweise als Gabelstapler, Radlader, Mobilkran oder als Arbeitsbühne dienen.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, über LMI (Load Movement Indicator, Lastmomentanzeige) kritische Zustände in der Traglastkurve d. h. eine zu hohe Last und/oder eine zu weite Ausladung zu erkennen, und den Fahrer optisch und/oder akustisch entsprechend zu warnen. Hierbei wird die Dehnung an der Achsbrücke der Hinterachse gemessen, wodurch die Hinterachslast ermittelt wird; in Abhängigkeit der Hinterachslast wird dann auf die Kippstabilität des Telehandlers geschlossen.
Aus der DE 10 2006 010 291 A1 ist ein Flurförderzeug bzw. Telehandler bekannt, mit einem elektronischen Speicher und/oder einer Datenübertragungseinheit, einer Einrichtung zum Erfassen von Nutzungsdaten und einer Steuereinheit, die mit der Einrichtung zum Erfassen von Nutzungsdaten und dem Speicher und/oder der Datenübertragungseinheit verbunden ist. Bei dem bekannten Flurförderzeug ist vorgesehen, dass die Steuereinheit aus den erfassten Nutzungsdaten fortlaufend ein Nutzungsprotokoll erstellt und in dem Speicher ablegt oder an die Datenübertragungseinheit übermittelt. Hierbei kann die Einrichtung zum Erfassen von Nutzungsdaten einen Lastsensor zur Bestimmung des Gewichts einer Last umfassen, welche in das Lasthaltemittel des Flurförderzeugs integriert sein kann. Alternativ dazu kann das Gewicht einer Last aus einem Öldruck innerhalb der Hydraulik des Flurförderzeugs ermittelt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung der Nutzlast bei einem Telehandler anzugeben, durch dessen Durchführung die Nutzlast ohne die Notwendigkeit eines separaten Lastsensors mit hoher Genauigkeit gemessen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird vorgeschlagen, die Nutzlast über die Änderung der Achslast der Vorderachse oder der Hinterachse im Vergleich zum unbeladenen Zustand des Fahrzeugs zu berechnen, wobei der Abstand der Nutzlast bzw. der Lasthaltevorrichtung des Telehandlers zur Vorderachse bzw. zur Hinterachse einen definierten Wert annehmen muss; d. h. die Lasthaltevorrichtung des Telehandlers, die beispielsweise als Schaufel, Staplergabel, Greifer oder Arbeitsplattform ausgeführt sein kann, muss sich in einer definierten Stellung befinden.
Wenn der Abstand der Nutzlast bzw. der Lasthaltevorrichtung des Telehandlers zur Vorderachse oder zur Hinterachse konstant gehalten wird, d. h. wenn die Lasthaltevorrichtung in einer definierten Stellung ist, ist die Nutzlast proportional zur Änderung der Achslast der Vorderachse bzw. der Hinterachse.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird ein einfach durchführbares und genaue Ergebnisse lieferndes Verfahren zur Messung der Nutzlast zur Verfügung gestellt. Die Anzeige der berechneten Nutzlast kann beispielsweise direkt über eine geeignete Anzeigevorrichtung bzw. ein Display erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das erfindungsgemäße Verfahren mit LMI – Verfahren kombiniert werden, so dass gleichzeitig die Nutzlast gemessen und kritische Zustände in der Traglastkurve erkannt werden können, da beide Verfahren das gleiche physikalische Prinzip verwenden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figur, welche eine schematische Darstellung der Kräfteverhältnisse eines unbeladenen und eines beladenen Telehandlers veranschaulicht, beispielhaft näher erläutert.
Im linken teil der Figur sind die Kräfteverhältnisse bei einem unbeladenen Telehandler gezeigt. Hierbei gilt für die Achslast der Vorderachse F_{FA_1}: F_{FA_1} = F_vehicle – [(F_vehicle·x₂)/x₃], mit Fvehicle = Fahrzeuggewicht, x₂ = Abstand zwischen der Vorderachse und dem Fahrzeugschwerpunkt und x₃ = Abstand zwischen der Vorderachse und der Hinterachse. In der Figur ist die Achslast der Hinterachse mit F_{RA_1} bezeichnet.
Für die Achslast der Vorderachse F_{FA_2} im beladenen Zustand des Fahrzeugs gemäß dem rechten Teil der Figur gilt: FFA_2 = Fvehicle + FPayload – [(Fvehicle·x2 – FPayload·x1)/x3],mit Fvehicle = Fahrzeuggewicht, F_Payload = Nutzlast, x₁ = Abstand der Nutzlast zur Vorderachse, x₂ = Abstand zwischen der Vorderachse und dem Fahrzeugschwerpunkt und x₃ = Abstand zwischen der Vorderachse und der Hinterachse; die Achslast der Hinterachse mit F_{RA_2} bezeichnet.
Daraus ergibt sich für die Änderung der Achslast der Vorderachse ΔF_FA aufgrund der Beladung: ΔFFA = FPayload – [(Fvehicle·x2 – FPayload·x1)/x3] + [(Fvehicle·x2)/x3] ΔFFA·x3 – FPayload·x3 = FPayload·x1 und ΔFFA·x3 = FPayload·(x1 + x3)
Daraus folgt für die Nutzlast F_Payload: F_Payload = ΔF_FA·[x₃/(x₁ + x₃)].
Dies bedeutet, dass für den Fall, dass der Abstand x₁ der Nutzlast bzw. der Lasthaltevorrichtung des Telehandlers zur Vorderachse konstant gehalten wird die Nutzlast proportional zur Änderung der Achslast der Vorderachse ist, so dass in diesem Fall eine einfache und genaue Messung der Nutzlast ermöglicht wird. In vorteilhafter Weise beeinflusst eine Verschiebung des Fahrzeugschwerpunktes aufgrund einer Nutzlast die erfindungsgemäße Berechnung der Nutzlast nicht.

F_{FA_1}: Achslast der Vorderachse für ein unbeladenes Fahrzeug
F_{FA_2}: Achslast der Vorderachse für ein beladenes Fahrzeug
F_{RA_1}: Achslast der Hinterachse für ein unbeladenes Fahrzeug
F_{RA_2}: Achslast der Hinterachse für ein beladenes Fahrzeug
F_vehicle: Fahrzeuggewicht
F_Payload: Nutzlast
x₁: Abstand der Nutzlast zur Vorderachse
x₂: Abstand zwischen der Vorderachse und dem Fahrzeugschwerpunkt
x₃: Abstand zwischen der Vorderachse und der Hinterachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006010291 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Messung der Nutzlast bei einem Telehandler, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzlast über die Änderung der Achslast der Vorderachse oder der Hinterachse im Vergleich zum unbeladenen Zustand des Fahrzeugs berechnet wird, wobei der Abstand der Nutzlast zur Vorderachse bzw. zur Hinterachse einen definierten Wert annehmen muss bzw. sich die Lasthaltevorrichtung des Telehandlers in einer definierten Stellung befinden muss.
Verfahren zur Messung der Nutzlast bei einem Telehandler, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzlast (F_Payload) durch folgende Formel gegeben wird: F_Payload = ΔF_FA·[x₃/(x₁ + x₃)], mit x₁ = Abstand der Nutzlast zur Vorderachse, x₂ = Abstand zwischen der Vorderachse und dem Fahrzeugschwerpunkt, x₃ = Abstand zwischen der Vorderachse und der Hinterachse und ΔF_FA = Änderung der Achslast der Vorderachse, wobei der Abstand (x₁) der Nutzlast bzw. der Lasthaltevorrichtung des Telehandlers zur Vorderachse konstant gehalten wird.
Verfahren zur Messung der Nutzlast bei einem Telehandler, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es mit LMI – Verfahren kombiniert wird, so dass gleichzeitig die Nutzlast gemessen wird und kritische Zustände in der Traglastkurve erkannt werden können.
Verfahren zur Messung der Nutzlast bei einem Telehandler, nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige der berechneten Nutzlast direkt über eine geeignete Anzeigevorrichtung bzw. ein Display erfolgt.