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Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug, insbesondere Gabelstapler, mit einem Rahmen, einem Hubgerüst, welches zwischen zwei Endstellungen relativ zu dem Rahmen um eine Neigachse vor- und zurückneigbar ist, einer Hubgerüstneigevorrichtung zur Einstellung verschiedener Neigestellungen des Hubgerüstes und mit Neigungserfassungsmitteln zur Bestimmung eines jeweiligen Neigungsmaßes des Hubgerüstes relativ zum Rahmen.
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Derartige Flurförderzeuge sind in diversen Varianten im Einsatz. Sie dienen zum Heben, Transportieren und Absenken von Lasten, z. B. beladenen Paletten. Als Lastaufnahmemittel dient hierzu üblicherweise eine Lasttraggabel, die am Hubgerüst mittels einer Hubeinrichtung auf- und abwärts bewegbar ist. Flurförderzeuge der hier betrachteten Art können z. B. teleskopierbar ausfahrbare Hubgerüste aufweisen, mittels welcher die Lastaufnahmemittel besonders hoch bewegt werden können, etwa um Paletten in obere Regalebenen von Hochregalanlagen einzulagern oder daraus auszubringen. Andere Flurförderzeuge der hier betrachteten Art können ein einfaches nicht-teleskopierbares Hubgerüst aus einem einzigen Ständerpaar aufweisen. Bei den gattungsgemäßen Flurförderzeugen liegt jedoch ungeachtet der speziellen Art des Hubgerüstes die Gemeinsamkeit vor, dass das Hubgerüst um eine üblicherweise bodennahe Neigachse relativ zur Vertikalen vor- und zurückschwenkbar ist. Durch das Neigen des Hubgerüstes wird auch die Ausrichtung der Lastaufnahmemittel, also z. B. der Gabelzinken einer Lasttraggabel, relativ zur Horizontalen geändert. Dies ist bei verschiedenen Einlagerungs- bzw. Auslagerungsvorgängen erforderlich oder zumindest hilfreich und kann auch während des Transports mit dem fahrenden Flurförderzeug nützlich sein, etwa wenn das Hubgerüst in Richtung Rahmen etwas zurückgeneigt ist, so dass die Lastaufnahmemittel leicht schräg nach oben ausgerichtet sind. Auf diese Weise ist die Gefahr des Abrutschens der Last von den Lastaufnahmemitteln, insbesondere bei einem Bremsvorgang des Flurförderzeugs reduziert.
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Für eine Bedienperson eines solchen gattungsgemäßen Flurförderzeugs ist es hilfreich, wenn sie die Neigestellungen und die Neigebewegungen des Hubgerüstes gut kontrollieren kann. Auch für automatisierte Vorgänge kann es wichtig sein, die Neigestellungen und Neigebewegungen des Flurförderzeugs sensorisch zu überwachen. Hierzu dienen die Neigungserfassungsmittel. Als Sensoren der Neigungserfassungsmittel werden bei bekannten Flurförderzeugen z. B. Pendelanordnungen verwendet, welche eine unmittelbare Ablesung des Neigewinkels des Hubgerüstes relativ zur Vertikalen ermöglichen. Auch Winkelgeber unmittelbar an der Neigachse und elektrische Potentiometersensoren sind zum Einsatz gekommen.
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Neigungserfassungsmittel mit derartigen Sensoren haben unterschiedliche Nachteile. So zeigen Pendel-basierte Sensoren, Wasserwaagen-basierte Sensoren oder dgl. den Absolutwinkel, den das Hubgerüst in seiner aktuellen Neigestellung relativ zur Vertikalen eingenommen hat, nicht aber die Neigeausrichtung des Hubgerüstes relativ zum Rahmen des Flurförderzeugs. Solche Neigungserfassungsmittel sind daher nicht gut geeignet für die Unterstützung bestimmter automatisierter Neigefunktionen, etwa das Einstellen bestimmter Haltepositionen oder die Reduzierung der Neigegeschwindigkeit bei Annäherung an eine Endlage im Sinne einer Endlagendämpfung. Winkelgeber und Potentiometersensoren haben den Nachteil, dass sie eine oft komplizierte Montage erfordern und verschleißanfällig sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der Eingangs genannten Art mit einer verbesserten Hubgerüstneigungserfassung bereitzustellen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Flurförderzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 ausgestattet, so dass es einen Rahmen, ein Hubgerüst, welches zwischen zwei Endstellungen relativ zu dem Rahmen um eine Neigachse vor- und zurückneigbar ist, eine Hubgerüstneigevorrichtung zur Einstellung verschiedener Neigestellungen des Hubgerüstes und Neigungserfassungsmittel zur Bestimmung eines jeweiligen Neigungsmaßes des Hubgerüstes relativ zum Rahmen aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Neigungserfassungsmittel wenigstens einen rahmenfest oder/und wenigstens einen hubgerüstfest angeordneten Abstandssensor umfassen, welcher dazu eingerichtet ist, einen sich beim Neigen des Hubgerüstes verändernden Abstand zwischen einer definierten rahmenfesten Stelle und einer definierten hubgerüstfesten Stelle des Flurförderzeugs berührungslos zu überwachen und ein von diesem Abstand abhängiges Messsignal bereitzustellen.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung können die Neigungserfassungsmittel jeweilige Neigestellungen des Hubgerüstes relativ zum Rahmen überwachen, so dass das von dem Abstandssensor gelieferte Messsignal auch dann ein korrektes Maß für diese Neigestellung liefert, wenn das Flurförderzeug schräg bzw. auf einer Rampe steht. Hinzu kommt, dass der berührungslose Abstandssensor keinem nennenswerten Verschleiß unterliegt. Ein berührungsloser Abstandssensor ist auf einfache Weise an einem Flurförderzeug zu montieren, so dass er auch leicht bei einem schon vorhandenen Flurförderzeug als Nachrüstoption infrage kommt. Bevorzugt wird der berührungslose Abstandssensor an einer rahmenfesten Stelle, also z. B. unmittelbar am Rahmen, befestigt, so dass bei den Neigebewegungen des Hubgerüstes der Abstandssensor nicht mitbewegt werden muss. Dies schont bei leitungsgebundenen Abstandssensoren die Stromversorgungs- und Signalkabel. Vorzugsweise hat der Anbringungsort des berührungslosen Abstandssensors nur einen relativ kleinen radialen Abstand zur Neigachse, so dass der zu überwachende Abstand zwischen den Endstellungen des Hubgerüstes möglichst kleiner 50 mm, vorzugsweise kleiner 10 mm ist.
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Es existieren diverse berührungslos messende Abstandssensoren, die innerhalb derartig kleiner Distanzen hinreichend hochauflösende Messergebnisse liefern. Hierzu zählen als bevorzugt im Rahmen der Erfindung verwendete Abstandssensoren induktive Abstandssensoren und kapazitive Abstandssensoren.
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Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch Ultraschallsenoren oder optoelektronische Sensoren zum Einsatz kommen, wobei Letztere jedoch derzeit mit Nachteilen bezüglich Verschmutzung, Bauraum und mit einem höheren Kostenaufwand verbunden sind.
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In seiner bevorzugten Ausführungsform weist das Flurförderzeug nach der Erfindung eine elektronische Auswerteeinrichtung auf, die eine Anzeigeeinrichtung umfasst und mit den Neigungserfassungsmitteln in Datenübertragungsverbindung steht, wobei die elektronische Auswerteeinrichtung das Messsignal des Abstandssensors empfängt, auswertet und die entsprechend ausgewerteten Daten graphisch oder/und akustisch oder/und haptisch-vibratorisch mittels der Anzeigeeinrichtung als Maß für die Hubgerüstneigung anzeigt. Bevorzugt erfolgt die Anzeige graphisch an einem Display im Sichtbereich des Fahrerplatzes des Flurförderzeugs. Denkbar sind auch akustische Signale, die ausgelöst werden, wenn das Hubgerüst in bestimmte Neigestellungen einrückt, etwa in die Vertikalstellung oder eine Endstellung. Eine haptisch-vibratorische Anzeige kann z. B. realisiert werden, indem das Bedienelement, mit dem die Bedienperson des Flurförderzeugs die Neigbewegungen des Hubgerüstes auslöst und steuert, zum Vibrieren angeregt wird, wenn das Hubgerüst in solche bestimmten Neigungsstellungen einrückt.
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Aus Sicherheitsgründen können mehrere, z. B. zwei redundante Abstandssensoren zur Überwachung der Neigeoperationen des Hubgerüstes in der vorstehend beschriebenen Art vorgesehen sein.
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Das System aus Abstandssensor(en) und elektronischer Auswerteeinrichtung sollte dazu eingerichtet sein, Sensorstörungen, wie Kurzschlüsse oder Kabelbrüche, zu erkennen.
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Ferner sollte die elektronische Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet sein, bei Erreichen wenigstens einer vorbestimmten Neigungsstellung des Hubgerüstes oder/und bei Annäherung des Hubgerüstes an eine solche vorbestimmte Neigungsstellung dieses in spezifischer Weise hervorgehoben anzuzeigen. Bei den vorbestimmten Neigungsstellungen kann es sich z. B. um die neutrale Vertikalstellung des Hubgerüstes und/oder um eine jeweilige Endlage des Hubgerüstes handeln. Eine in spezifischer Weise hervorgehobene Anzeige kann z. B. darin bestehen, dass auf einem Display ein auffälliger Farbwechsel stattfindet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Displaydarstellung dadurch, dass ein stilisiertes Hubgerüst in den betreffenden verschiedenen Neigestellungen des realen Hubgerüstes auf dem Display dargestellt wird. Bei Erreichen der Vertikalstellung oder der Mittelstellung des Hubgerüstes zwischen den Endstellungen wird das Hubgerüst auf dem Display in einer anderen Farbe dargestellt als in den übrigen Neigestellungen. Entsprechendes geschieht vorzugsweise bei Annäherung des Hubgerüstes an eine der Endstellungen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist zur Steuerung der Hubgerüstneigevorrichtung eine mit der elektronischen Auswerteeinrichtung kommunizierende Steuereinrichtung vorgesehen, die bei Erreichen wenigstens einer vorbestimmten Neigungsstellung des Hubgerüstes oder/und bei Annäherung des Hubgerüstes an eine solche vorbestimmte Neigungsstellung eine spezifische Reaktion der Hubgerüstneigevorrichtung auslöst. Die spezifische Reaktion kann gemäß einer Variante der Erfindung darin bestehen, dass die Hubgerüstneigevorrichtung das Hubgerüst in der vorbestimmten Neigestellung, etwa in der neutralen Vertikalstellung bzw. in der Mittelstellung des Hubmastes zwischen den beiden Endstellungen stoppt.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Hubgerüstneigevorrichtung so zu steuern, dass diese bei Annäherung des Hubgerüstes an eine der Endstellungen die Geschwindigkeit der Neigebewegung des Hubgerüstes nach und nach, vorzugsweise in linearer Weise in Abhängigkeit vom Abstand der aktuellen Neigestellung des Hubgerüstes zu der betreffenden Endstellung reduziert. Hierbei handelt es sich um einen sog. Endlagendämpfungsvorgang. Als Hubgerüstneigevorrichtung kommt z. B. wenigstens ein hydraulischer Neigezylinder infrage. Hydraulikzylinder als Neigeantriebe sind im Stand der Technik in diversen Ausgestaltungen und Anordnungen bekannt und bedürfen für den Fachmann keiner näheren Erläuterung mehr. Die Geschwindigkeitsreduzierung bei Annäherung des Hubgerüstes an eine der Endlagen wird durch entsprechende Steuerung der hydraulischen Beaufschlagung des wenigstens einen Neigezylinders bewirkt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Flurförderzeug eine Lageerfassungseinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, etwaige Schrägstellungen des Flurförderzeugs relativ zur Horizontalen zu erfassen und betreffende Messsignale an die Auswerteeinrichtung abzugeben, wobei die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, Informationen der Lageerfassungseinrichtung über die Ausrichtung des Flurförderzeugs relativ zur Horizontalen in Kombination mit Informationen der Neigungserfassungseinrichtung über die Neigungsstellung des Hubgerüstes relativ zum Rahmen auszuwerten, um Daten zur Anzeige der Absolutausrichtung des Hubgerüstes relativ zur Vertikalen bereitzustellen.
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Die Lageerfassungseinrichtung kann einen sog. Inklinometer umfassen, der in Form einer elektrischen Wasserwaage die absolute horizontale Position erkennen kann. Auch Beschleunigungssensoren können zur Erfassung der Gesamtausrichtung des Flurförderzeugs relativ zum Lot verwendet werden. Die mit einer Lageerfassungseinrichtung ausgestattete Ausführungsform der Erfindung ermöglicht somit das Einstellen gewünschter Absolutausrichtungen des Hubgerüstes und der daran angeordneten Lasttragmittel, so z. B. das automatische Einstellen der Horizontalausrichtung der Gabelzinken einer Lasttraggabel.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme der Figuren näher erläutert.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Flurförderzeugs nach der Erfindung in einer Seitenansicht.
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2 zeigt einen Rahmenabschnitt des Flurförderzeugs aus 1 in einer isolierten Darstellung mit dem daran angeordneten Hubgerüst, wobei das Hubgerüst in seinen beiden Neigungsendstellungen dargestellt ist.
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3 zeigt ein in 2 mit B gekennzeichnetes Detail, welches den berührungslosen Abstandssensor umfasst.
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Bei dem Flurförderzeug gemäß 1 handelt es sich um einen Gabelstapler, der auf seinem durch Räder 2 am Boden abgestützten Chassis 4 eine Fahrerkabine 6 trägt. In der Fahrerkabine ist ein Fahrerplatz 8 vorgesehen, von dem aus eine Bedienungsperson diverse Bedienelemente 10 zur Steuerung der Fahr-, Neige- und Hubfunktionen des Staplers bedienen kann. Das Chassis 4 umfasst einen Rahmenabschnitt 12, wie er in 2 zu erkennen ist. An diesem Rahmenabschnitt 12 ist das Hubgerüst 14 angelenkt, so dass es um eine quer zur Geradeausfahrtrichtung des Gabelstaplers nahe dem unteren Ende des Rahmenabschnitts 12 und des Hubgerüstes 14 verlaufende Neigachse 16 zurück- und vorneigbar ist. In 2 ist das Hubgerüst in seiner zurückgeneigten Endstellung mit durchgezogenen Linien dargestellt, wohingegen es in seiner vorgeneigten Endstellung mit Strichpunktlinien eingezeichnet ist.
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Die Neigebewegungen des Hubgerüstes werden mittels einer Hubgerüstneigevorrichtung in Form von hydraulischen Neigezylindern durchgeführt, die in 2 nicht eingezeichnet sind. In 2 sind allerdings die Anlenkaugen 18, 20 erkennbar, an denen ein hydraulischer Neigezylinder mit seinen entgegengesetzten Enden anzubringen ist. Ein Ausfahren der Kolbenstange eines solchen Neigezylinders führt dann zum Vorwärtsneigen des Hubgerüstes 14 (im Uhrzeigersinn gemäß 2), wohingegen das Einziehen der Kolbenstange des hydraulischen Neigezylinders zum Rückwärtsneigen des Hubgerüstes 14 (entgegen dem Uhrzeigersinn in 2) führt. Die Neigezylinder sind in an sich bekannter Weise hydraulisch steuerbar.
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An dem Hubgerüst 14 ist als Lastaufnahmemittel eine Lasttraggabel 22 auf- und abwärts bewegbar. Als Hubantrieb kommt vorzugsweise ein hydraulischer Hubzylinder infrage, wie dies ebenfalls an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. In 1 ist die Lasttraggabel 22 in ihrer untersten Stellung bei in Mittelstellung zwischen den beiden Neigeendstellungen befindlichem Hubgerüst 14 gezeigt. Die Gabelzinken 24 der Lasttraggabel 22 sind in dieser Stellung horizontal ausgerichtet, wenn das Flurförderzeug auf horizontalem ebenem Boden steht. Beim Zurückneigen bzw. beim Vorneigen des Hubgerüstes ändert sich in entsprechender Weise auch die Ausrichtung der Gabel 24 relativ zur Horizontalen.
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Zur Erfassung eines jeweiligen Neigungsmaßes des Hubgerüstes 14 relativ zum Rahmenabschnitt 12 ist ein berührungsloser Abstandssensor 26 mittels eines Halterungsbleches 28 so an dem Rahmenabschnitt 12 befestigt, dass er mit seiner definierten Vorderseite 30 einem rückwärtigen Flächenabschnitt 32 des Hubgerüstes 14 gegenüberliegt. Die Vorderseite 30 des Abstandssensors stellt somit eine definierte rahmenfeste Stelle dar, wohingegen der Flächenabschnitt 32 des Hubgerüstes eine hubgerüstfeste Stelle darstellt. Wie aus 3 gut zu ersehen ist, befindet sich der berührungslose Abstandssensor 26 mit seiner Vorderseite 30 relativ nahe an der Neigachse 16, so dass der rückwärtige Flächenabschnitt 32 des Hubgerüstes 14 bei dessen Übergang von der rückwärtig geneigten Endstellung zur vorwärts geneigten Endstellung eine Distanz L2 von ca. 6 mm überwindet. Der Abstandssensor oder Näherungssensor 26 ist im Beispielsfall ein induktiver Sensor, der den genutzten Abstandsmessbereich in einem Spannungsmessbereich von z. B. 0,5 bis 4,5 V umsetzen kann. Der Abstandssensor 26 ist an einer geschützten Stelle angebracht, an der im normalen Staplerbetrieb wenig mechanische Verformung an dem Rahmenabschnitt 12 und auch an dem Hubgerüst 14 zu erwarten ist. Ein nur beispielsweise bei 31 in 1 eingezeichnete Auswerteeinrichtung erhält das elektrische Messsignal von dem Abstandssensor 26 und wertet dieses aus, um auf einem Display 33 das jeweilige Neigungsmaß des Hubgerüstes 14 entsprechend der ausgewerteten Signale darstellen zu können. Eine mit der elektronischen Auswerteeinrichtung 31 kommunizierende Steuereinrichtung (nicht gezeigt) kann die hydraulische Versorgung der Neigezylinder so steuern, dass sie auf einen entsprechenden Bedienungsbefehl hin das Hubgerüst 14 in die in 1 gezeigte Neutralstellung bewegen und dann stoppen. In dieser Neutralstellung ist das Hubgerüst 14 vertikal – und sind die Gabelzinken 24 horizontal ausgerichtet, sofern der Stapler auf horizontalem Boden steht.
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Nicht eingezeichnet in den Figuren ist eine Lageerfassungseinrichtung, die etwaige Schrägstellungen des Flurförderzeugs relativ zur Horizontalen erfasst und betreffende Messsignale an die Auswerteeinrichtung 31 abgibt. In einem speziell auswählbaren Betriebsmodus wertet die Auswerteeinrichtung 31 Informationen der Lageerfassungseinrichtung über die Ausrichtung des Gabelstaplers relativ zur Horizontalen in Kombination mit Informationen der Neigungserfassungseinrichtung über die Neigungsstellung des Hubgerüstes 14 relativ zum Rahmen 12 aus, um Daten zur Anzeige der Absolutausrichtung des Hubgerüstes 14 relativ zur Vertikalen bereitzustellen. Damit ist es auch möglich, die Gabelzinken 24 automatisch absolut horizontal auszurichten, wenn der Stapler mit seinen Rädern 2 auf einer Schräge, etwa einer Rampe, aufsteht.
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Die Auswerteeinrichtung 31 umfasst einen elektronischen Controller mit einem Speicher, in dem Stützstellen von bestimmten Messsignalwerten des Abstandssensors 26 in Zuordnung zu bestimmten Neigungswinkeleinstellungen des Hubgerüstes 14 abgespeichert sind. Diese Stützstellen sind zuvor durch Teach-in-Messungen definiert worden, bei denen bestimmte Neigungswinkelwerte des Hubgerüstes 14 relativ zum Rahmen 12 mittels einer unabhängigen Winkelmessmethode gemessen und die dabei vom Abstandssensor 26 gelieferten Messspannungswerte erfasst und den betreffenden Winkelwerten zugeordnet sowie in der entsprechenden Zuordnung abgespeichert wurden. Zwischenwerte zwischen solchen abgespeicherten Stützstellen werden durch Interpolation ausgewertet. Die entsprechende Programme liegen in der Auswerteeinrichtung 31 vor.
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Ferner kann der Gabelstapler mit einer sog. Endlagendämpfung bei der Neigungsverstellung ausgestattet sein, wobei eine die Neigezylinder steuernde Steuereinrichtung die Neigegeschwindigkeit reduziert, wenn das Hubgerüst 14 sich einer der in 2 angedeuteten Endlagen z. B. ab einem bestimmten Näherungswinkel nähert. Die dazu erforderlichen Informationen über die aktuelle Neigungsstellung erhält die Auswerteeinrichtung 31 und die damit kommunizierende Steuereinrichtung (nicht gezeigt) von dem berührungslosen Abstandssensor 26.
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Die kennzeichnende Lösung des erfindungsgemäßen Flurförderzeugs ist mit sehr einfachen Mitteln preiswert realisierbar und liefert zuverlässige und störunanfällige Ergebnisse.
