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Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einem Hubgerüst und einem an dem Hubgerüst höhenbeweglich angeordneten Lastaufnahmemittel sowie einem Hubhöhenmesssystem für die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels, welches mindestens einen Sensor zur Erfassung einer gleichsinnig mit dem Lastaufnahmemittel höhenbeweglichen Zielmarke aufweist.
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Bei Flurförderzeugen mit einem z.B. als Hubmast ausgebildeten Hubgerüst, an dem ein Lastaufnahmemittel, im häufigsten Fall eine Lastgabel, zum Transport der Last höhenbeweglich geführt ist, sind verschiedene Hubhöhenmesssysteme bekannt. Dabei wird das Anheben und die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels erfasst. So werden z.B. Seilzugsensoren verwendet, mit denen die durch Anheben des Lastaufnahmemittels von einer Seilrolle abgerollte Länge eines Seiles gemessen werden kann. Andere Systeme nutzen ein Seil, das senkrecht gespannt und um eine Messrolle geschlungen ist, so dass bei einem Anheben des Lastaufnahmemittels diese Messrolle nach oben bewegt sowie durch die Seilumschlingung in Drehung versetzt wird. Durch Aufnehmen der Drehbewegung lässt sich auf die Höhe des Lastaufnahmemittels schließen.
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Problematisch an diesen Lösungen ist, dass die verwendeten Seile oft reißen, da sie mechanischem Verschleiß und einer Materialermüdung durch Wechselbeanspruchungen unterliegen. Außerdem können die Seile an Gegenständen, z.B. Regalen oder Lasten, hängen bleiben. Auch kann es zu Fehlfunktionen kommen, wenn diese Systeme im Freien eingesetzt werden und es bei tiefen Temperaturen zu Eisbildung kommt.
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Bekannt ist nach dem Stand der Technik die Verwendung optischer Sensoren in Form von Laserdistanzsensoren oder unter Verwendung einer LED als Energiequelle, die eine absolute Höhenmessung durchführen und sich durch geringe Baugröße gut in den Bereich eines Hubgerüstes integrieren lassen. Bei der Verwendung eines Laserdistanzsensors als Hubhöhenmesssystem kann es jedoch durch Verschmutzungen der Optik des Lasers bzw. eines Empfangssensors oder einer reflektierenden Zielmarke zu einem Ausfall des Hubhöhenmesssystems kommen. Ähnliches gilt für einen optischen Hubhöhensensor unter Verwendung einer LED als Energiequelle, bei dem es durch Verschmutzungen der LED oder deren Optik bzw. eines Empfangssensors oder einer reflektierenden Zielmarke zu einem Ausfall des Hubhöhenmesssystems kommen kann. Vor allem bei einem Einsatz des Flurförderzeugs im Freien außerhalb von Gebäuden (Outdooreinsatz) kommt es zu einer verstärkten Verschmutzung. Auch bei tiefen Temperaturen (z.B. im Winter oder bei einem Einsatz in Kühlhäusern) kann es zu einer Eisbildung kommen. Wenn sich über der Optik Eis bildet, kann dies zu ungewollten Streueffekten und bei entsprechender Eisstärke auch zu einer Unterbrechung des Lichtstrahls führen.
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Aus der
EP 2 562 128 A1 ist ein Flurförderzeug mit Hubhöhenmessung bekannt, bei dem das Problem der Verschmutzung von optischen Messelementen durch eine Nanobeschichtung einer Oberfläche an der Optik oder vor der Optik gelöst werden soll. Dabei wird insbesondere eine Nanobeschichtung mit Lotuseffekt verwendet. Auf einer nanobeschichteten Oberfläche können Schmutzpartikel, aber auch Eis keine feste Verbindung mit der Oberfläche eingehen. Durch Vibration und Erschütterungen im Betrieb des Flurförderzeugs können sich Eis und Schmutzpartikel wieder lösen. Allerdings kann damit nicht unter allen Betriebsbedingungen eine Verschmutzung der optischen Messelemente von vornherein verhindert werden. Hält sich das Flurförderzeug beispielsweise für eine längere Zeit der Betriebsruhe in einer schmutzbelasteten Umgebung auf, so können die optischen Messelemente bei Wiederinbetriebnahme des Flurförderzeugs noch verschmutzt sein. Erst nach längerem Betrieb lösen sich dann die Schmutzpartikel wieder durch Vibration und Erschütterungen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug mit einem Hubhöhenmesssystem zur Verfügung zu stellen, das die genannten Nachteile vermeidet und unempfindlich gegenüber Verschmutzungen und Eisbildung ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Sensor in einem Sensorgehäuse untergebracht ist, welches im Messzustand in Zielrichtung zur Zielmarke ein für das Signal des Sensors durchlässiges Gehäusefenster aufweist, das im Ruhezustand mittels einer gleichsinnig mit der Höhenbewegung des Lastaufnahmemittels höhenbeweglichen Abdeckeinrichtung abdeckbar ist.
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Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, dass bei einem Hubhöhenmesssystem mit Sensor und höhenbeweglicher Zielmarke zumindest eine Verschmutzung des Sensors zuverlässig verhindert werden kann, wenn der Sensor im Ruhezustand und somit bei Nichtgebrauch von einer Abeckeinrichtung und somit einem Verschlussdeckel abgedeckt wird. Der Sensor ist ein Signalempfänger, der die von der Zielmarke ausgehenden bzw. reflektierten Signale empfängt. Die Signale können z.B. optischer, akustischer oder elektromagnetischer Art sein. Hierzu gehören beispielsweise Kamerasysteme, Laserscanner, LED, Radarsysteme und Ultraschallsysteme. Damit der im Sensorgehäuse untergebrachte Sensor diese Signale empfangen kann, ist ein für das Signal durchlässiges Gehäusefenster im Sensorgehäuse vorgesehen. Dabei kann es sich im einfachsten Fall um eine Gehäuseöffnung handeln, durch die Signale hindurchtreten können. Insbesondere bei einem optischen Sensor kann das Gehäusefenster als lichtdurchlässiges Fenster z.B. aus Glas ausgebildet sein.
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Der Ruhezustand ist bevorzugt ein Zustand, bei dem das Lastaufnahmemittel und somit die Zielmarke vollständig abgesenkt sind.
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Besonders bevorzugt ist der Sensor als optischer Sensor ausgebildet. Das Messprinzip solcher optischen Hubhöhenmesssysteme besteht darin, dass sich die hubhöhenabhängige Distanz einer optischen Wegstrecke zwischen Zielmarke und Sensor ändert. Bei einer Distanzmessung wird beispielsweise erfasst, in wieweit eine zwischen Zielmarke und Sensor liegende Messstrecke sich in Abhängigkeit von der Hubhöhe ändert. Hierzu ist der optische Sensor bevorzugt als Lasersensor, insbesondere Laserscanner, oder als LED-Sensor ausgebildet. Alternativ kann auch die Änderung der optischen Wegstrecke mittels anderer Verfahren bestimmt werden, etwa durch Änderungen erfasster Bildmuster. Dazu ist der optische Sensor vorzugsweise als Kamera, insbesondere Stereokamera, ausgebildet.
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Zweckmäßigerweise ist die Zielmarke als Reflektor ausgebildet. Somit kann ein auf die Zielmarke gesendetes Signal reflektiert und vom Sensor erfasst werden. Außerdem ist vorzugsweise im Sensorgehäuse zusätzlich mindestens ein Signalsender untergebracht, der ein Signal durch das Gehäusefenster in Zielrichtung zur Zielmarke senden kann. Dabei kann der Sensor eine Kamera und der Signalsender eine Beleuchtungsvorrichtung für die von der Kamera erfasste Zielmarke sein. Der Signalsender kann auch als Laser oder LED-Lampe ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist ein Laserscanner vorgesehen, bei dem Sensor und Signalsender eine bauliche Einheit bilden, die besonders kompakt gestaltet werden kann. Dies ermöglicht auch ein gemeinsames Gehäusefenster zum Aussenden des Signals und zum Empfang des reflektierten Signals.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Sensorgehäuse im unteren Bereich des Hubgerüstes angeordnet und das Gehäusefenster nach vertikal oben gerichtet, während die Zielmarke oberhalb des Gehäuses höhenbeweglich am Hubgerüst angeordnet ist und die Abdeckeinrichtung an der Zielmarke angeordnet ist, wobei durch Absenken der Zielmarke das Gehäusefenster mittels der Abdeckeinrichtung abdeckbar ist. Die Zielmarke und somit die Abdeckeinrichtung kann dabei an einem bei einer Hubbewegung sich relativ gegenüber dem Sensorgehäuse bewegenden Teil des Hubgerüstes oder an dem Lastaufnahmemittel angeordnet sein.
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Die am oberen Ende der senkrechten Messstrecke angeordnete Zielmarke ist z.B. mit ihrer Reflexionsfläche nach unten ausgerichtet und unterliegt daher im Regelfall keiner so starken Verschmutzung oder Eisbildung. Es kann somit genügen, den im unteren Bereich angeordneten und nach oben ausgerichteten Sensor und gegebenenfalls den ebenfalls im Sensorgehäuse untergebrachten Signalsender vor Verschmutzung zu schützen. Dies erfolgt durch Absenken der an der Zielmarke angeordneten Abdeckeinrichtung auf das Gehäusefenster. Auf diese Weise wird in den überwiegenden Betriebsphasen des Flurförderzeugs, in denen das Lastaufnahmemittel in einen Ruhe- bzw. Transportzustand nach unten gefahren ist, insbesondere das Lastaufnahmemittel vollständig nach unten abgesenkt ist, das Gehäusefenster des Sensorgehäuses automatisch durch die mit dem Lastaufnahmemittel abgesenkte Abdeckeinrichtung abgedeckt, so dass Sensor und gegebenenfalls Signalsender vor Verschmutzung und äußeren Einflüssen geschützt sind.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind Zielmarke und Abdeckeinrichtung so ausgeführt, dass beim Absenken der Zielmarke und der Abdeckeinrichtung auf das Gehäusefenster auch zumindest die dem Sensor zugewandte Seite der Zielmarke abgedeckt und somit ebenfalls vor Verschmutzung und äußeren Einflüssen geschützt ist.
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Bevorzugt sind das Sensorgehäuse und die Abdeckeinrichtung so ausgebildet, dass sie im Ruhezustand den Sensor und die Zielmarke nach außen zur Umgebung abschließen.
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Dies wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, dass das Sensorgehäuse im Bereich des Gehäusefensters einen Faltenbalg aufweist, auf den die Abdeckeinrichtung im Ruhezustand aufsetzt.
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Alternativ kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Sensorgehäuse im Bereich des Gehäusefensters Flächenelemente aufweisen, in die die Abdeckeinrichtung im Ruhezustand mit hierzu parallelen Flächenelementen in Art einer Labyrinthdichtung eingreift.
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Die Erfindung eignet sich prinzipiell für alle Arten von Flurförderzeugen, bei denen ein Hubhöhenmesssystem zur Erfassung der Hubhöhe eines Lastaufnahmemittels verbaut ist. Insbesondere ist die Erfindung für Gabelstapler oder Schubmaststapler mit einem Hubmast geeignet, bei denen die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels gemessen wird.
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Mit der Erfindung wird erreicht, ein Hubhöhenmesssystem, insbesondere ein optisches Hubhöhenmesssystem mit Sensor und als Reflektor ausgebildeter Zielmarke, von Flurförderzeugen zuverlässig vor Verschmutzungen und äußerlichen Einflüssen, insbesondere einer mechanischen Belastung durch Fremdkörper, zu schützen. Es wird im Ruhezustand eine dichte, zur Umgebung abgeschlossene schützende Umgebung für den Sensor und die Zielmarke geschaffen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
- 1 ein Hubhöhenmesssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit Sensorgehäuse und Zielmarke im Messzustand,
- 2 ein Hubhöhenmesssystem der 1 mit Sensorgehäuse und Zielmarke im Ruhezustand,
- 3 ein Hubhöhenmesssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit Faltenbalg am Sensorgehäuse im Messzustand,
- 4 ein Hubhöhenmesssystem der 3 mit Faltenbalg am Sensorgehäuse im Ruhezustand,
- 5 ein Hubhöhenmesssystem der 3 und 4 mit Faltenbalg am Sensorgehäuse im Ruhezustand in einer perspektivischen Darstellung und
- 6 ein Hubhöhenmesssystem der 5 in einer weiteren perspektivischen Darstellung.
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In der 1 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung mit einem Hubhöhenmesssystem für ein Flurförderzeug mit einem z.B. fest im unteren Bereich am Hubgerüst befestigten Sensorgehäuse 1 dargestellt.
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Im Sensorgehäuse 1 ist ein als optischer Sensor 2a ausgebildeter Sensor 2 untergebracht. Nach vertikal oben hin ist das Sensorgehäuse 1 offen. Diese Gehäuseöffnung bildet ein Gehäusefenster 3, so dass der Sensor 2 im Messzustand ungehindert Signale von der Zielmarke 4 empfangen kann. Die Zielmarke 4 ist in einer Abdeckeinrichtung 6 untergebracht, die an einem höhenbeweglichen Teil des Hubgerüstes angebracht ist, welches sich mit der Höhenbewegung eines Lastaufnahmemittels des Hubgerüstes mit bewegt. Die Zielmarke 4 ist hierzu bevorzugt am Lastaufnahmemittel, beispielsweise einem höhenbeweglich am Hubgerüst angeordneten Hubschlitten, angeordnet.
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Über eine Signalauswertung kann die Distanz zwischen dem Sensor 2 und der Zielmarke 4 bestimmt werden. Daraus kann auf die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels geschlossen werden.
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Eine Abdeckeinrichtung 6, in der die Zielmarke 4 angeordnet ist, weist als Seitenteile ausgebildete Flächenelemente 7a auf, die sich beim Absenken der Abdeckeinrichtung 6 auf das Sensorgehäuse 1 parallel an entsprechenden Flächenelementen 5a des Sensorgehäuses 1 in geringem Abstand entlang bewegen.
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Die 2 zeigt das Hubhöhenmesssystem aus 1 im Ruhezustand. Dabei wurde die Abdeckeinrichtung 6 in Folge des Absenkens des Lastaufnahmemittels auf das Sensorgehäuse 1 abgesenkt. Die Flächenelemente 7a der als Verschlussdeckel ausgebildeten Abdeckeinrichtung 6 greifen in die entsprechenden Flächenelemente 5a des Sensorgehäuses 1 ein und bilden eine Art Labyrinthdichtung. Im Ruhezustand sind somit Sensor 2 und Zielmarke 4 hermetisch von der Umgebung abgeschlossen und gegen Umwelteinflüsse und äußere mechanische Einflüsse geschützt.
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In den 3 bis 6 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einem Hubhöhenmesssystem für ein Flurförderzeug mit einem z.B. fest im unteren Bereich am Hubgerüst 10 befestigten Sensorgehäuse 1 dargestellt. Mit den 1 und 2 gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Im Sensorgehäuse 1 ist der als optische Sensor 2a ausgebildete Sensor 2 untergebracht, der in den 3 bis 6 nicht näher dargestellt ist.
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Bei der Ausführungsform der 3 bis 6 weist das Sensorgehäuse 1 einen im Bereich des Gehäusefensters 3 angebrachten flexiblen Faltenbalg 5b auf.
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Die 3 zeigt den Messzustand, bei dem sich die in der Abdeckeinrichtung 6 angebrachte Zielmarke 4 in einer Entfernung vom Sensorgehäuse 1 befindet. Der im Sensorgehäuse 1 untergebrachte Sensor 2, der bevorzugt als optischer Sensor 2a ausgebildet ist, kann durch das Gehäusefenster 3 und den Faltenbalg 5b hindurch ungehindert die Signale von der Zielmarke 4 (Reflektor) empfangen, die an einem höhenbeweglichen Teil des Hubgerüstes 10 angebracht ist, welches sich mit der Höhenbewegung des Lastaufnahmemittels 11 mit bewegt. Die Zielmarke 4 ist hierzu bevorzugt am Lastaufnahmemittel 11, beispielsweise einem höhenbeweglich am Hubgerüst 10 angeordneten Hubschlitten, angeordnet.
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Über eine Signalauswertung kann die Distanz zwischen dem Sensor 2 und der Zielmarke 4 bestimmt werden. Daraus kann auf die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels geschlossen werden.
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Die 4 zeigt das Hubhöhenmesssystem aus der 3 im Ruhezustand, bei dem die Abdeckeinrichtung 6 mit der Zielmarke 4 auf den Faltenbalg 5b des Sensorgehäuses 1 abgesenkt ist. Die Abdeckeinrichtung 6 weist als Seitenteile ausgebildete Flächenelemente 7b auf, die im Ruhezustand auf den Faltenbalg 5b aufsetzen. Im Ruhezustand sind durch den Faltenbalg 5b und die auf den Faltenbalg 5b aufsetzende und dadurch das Sensorgehäuse 1 verschließende, als Verschlussdeckel ausgebildete Abdeckeinrichtung 6 sowohl der Sensor 2 als auch die Zielmarke 4 hermetisch gegen die Umwelt abgeschlossen und gegen Verschmutzung und äußere mechanische Einflüsse geschützt.
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In den 5 und 6 ist weiter ersichtlich, dass die Abdeckeinrichtung 6 mittels eines Halters 12 am Lastaufnahmemittel 11, beispielweise einem Hubschlitten, des Hubgerüstes10 befestigt ist.
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Das Sensorgehäuse 1 der 1 bis 6 ist bevorzugt als Umhausung ausgebildet, die vom Sensor 2 entkoppelt ist und innerhalb der der Sensor 2 angeordnet ist. Der innerhalb des als Umhausung ausgebildeten Sensorgehäuses 1, das am Hubgerüst 10 befestigt ist, angeordnete Sensor 2 kann dadurch durch einen in den 1 bis 6 nicht näher dargestellten Einstellvorrichtung exakt auf die Zielmarke 4 justiert werden.
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Mit der Erfindung wird es ermöglicht, ein Hubhöhenmesssystem eines Flurförderzeugs mit einem optischen Sensor 2a und einer als Reflektor ausgebildete Zielmarke 4 vor Verschmutzungen und äußerlichen Einflüssen zu schützen. Es kann der Sensor 2a und die Reflektoroberfläche des Reflektors bestmöglich vor äußerlichen Einflüssen während des Einsatzes des Flurförderzeugs geschützt werden. Wie aus den 1 und 3 ersichtlich ist, ist im Einsatz des Flurförderzugs im Messzustand des Hubhöhenmesssystems der in der Abdeckeinrichtung 6 angeordnete Reflektor (Zielmarke 4) sowie der in dem Sensorgehäuse 1 angeordnete Sensor 2 vor äußeren Einflüssen geschützt. Im Ruhezustand bei abgesenktem Lastaufnahmemittel wird eine dichte, zur Umgebung abgeschlossene schützende Umgebung für den Sensor 2 und die Zielmarke 4 erzielt, so dass der Sensor 2 und die Zielmarke 4 hermetisch gegen die Umwelt abgeschlossen und gegen Verschmutzung und äußere mechanische Einflüsse geschützt sind.
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Mit der Erfindung wird das Hubhöhenmesssystem des Flurförderzeugs vor Verschmutzungen und mechanischen Belastungen durch Fremdkörper geschützt, so dass das mit dem Hubhöhenmesssystem versehene Flurförderzeug in allen Betriebsumgebungen eingesetzt werden kann.
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Das Sensorgehäuse 1 und die Abdeckeinrichtung 6 bilden ein von dem Sensor 2 getrenntes Schutzsystem, das vor äußeren Einflüssen der Umgebungsbedingungen schützt und dadurch eine hohe Verfügbarkeit des als optisches Hubhöhenmesssystem ausgebildeten Hubhöhenmesssystems ermöglicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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