DE10207017A1 - Vorrichtung zur Messung der Hubhöhe einer Lasttrageeinrichtung eines Flurförderzeugs - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Hubhöhe einer Lasttrageeinrichtung (4) eines Flurförderzeugs. Die Lasttrageeinrichtung (4) ist an einem Hubgerüst höhenbeweglich, das einen Standmast (1) und mindestens einen ausfahrbaren Hubmast (2) aufweist. Die Vorrichtung verfügt über einen stationären Messwertaufnehmer (6) und mindestens einen höhenbeweglichen Positionsgeber (4a; 2a; 3a). Um einen einfachen Aufbau der Vorrichtung zu erzielen, ist erfindungsgemäß der Messwertaufnehmer (6) als linienförmiger, im Bereich des Standmastes (1) angeordneter Messwertaufnehmer (6) ausgebildet, an dem entlang ein berührungslos wirksamer, am ausfahrbaren Hubmast (2) befestigter Positionsgeber (2a) verfahrbar ist. Der Positionsgeber (2a; 3a; 4a) ist bevorzugt als kabelloser Positionsgeber, insbesondere passiver Positionsgeber, ausgebildet. Bei einer Ausführung des Hubgerüstes als Duplex- oder Triplex-Hubgerüst sind mehrere Positionsgeber (4a, 2a, 3a) vorgesehen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Hubhöhe einer Lasttrageeinrichtung eines Flurförderzeugs, die an einem Hubgerüst höhenbeweglich ist, das einen Standmast und mindesten einen ausfahrbaren Hubmast aufweist, wobei die Vorrichtung über einen stationären Messwertaufnehmer und mindestens einen höhenbeweglichen Positionsgeber verfügt.
• Hubgerüste kommen am häufigsten in den Varianten Standard-, Duplex- und Triplex- Hubgerüst zum Einsatz. Beim Standard-Hubgerüst wird durch Ausfahren des Hubmastes (in der Regel mittels zweier außen angeordneter Hubzylinder) aus dem Standmast die an Lastketten befestigte Lasttrageeinrichtung (in der Regel ein Gabelträger) doppelt so schnell angehoben wie der Hubmast. Dies wird mittels Kettenumlenkrollen erzielt, die eine Übersetzung von 2 : 1 bewirken.
• Beim Duplex-Hubgerüst wird durch eine Freihubeinrichtung, die aus einem zusätzlichen, mittig angeordneten Freihubzylinder besteht, zunächst mittels Anheben der am oberen Ende des Freihubzylinders befestigten Kettenumlenkrollen die Lasttrageeinrichtung nach oben bewegt (mit doppelter Geschwindigkeit im Vergleich zur Ausfahrgeschwindigkeit des Freihubzylinders). Dann wird der aus dem Standmast ausfahrbare Hubmast angehoben, der die Lasttrageeinrichtung weiter mit nach oben nimmt, da der Freihubzylinder auf dem ausfahrbaren Hubmast angeordnet ist.
• Beim Triplex-Hubgerüst, das über zwei ausfahrbare Hubmaste verfügt (mittlerer Hubmast und innerer Hubmast), wird - wie beim Duplex-Hubgerüst - zunächst durch den mittigen Freihubzylinder die Lasttrageeinrichtung bis zum Anschlag angehoben. Dann heben bei einer ersten Variante, dem sogenannten Dreizylindertyp, die beiden äußeren Hubzylinder den mittleren Hubmast an, der durch eine Kettenumlenkung mit dem inneren Hubmast gekoppelt ist. Bedingt durch die Kettenumlenkung wird der innere Hubmast, auf dem der Freihubzylinder samt Lasttrageeinrichtung befestigt ist, mit doppelter Geschwindigkeit im Vergleich zum mittleren Hubmast angehoben.
• Bei einer zweiten Variante des Triplex-Hubgerüstes, dem sogenannten Fünfzylindertyp, verfügen die beiden ausfahrbaren Hubmaste jeweils über ein paar eigene Hubzylinder. Nach Durchlaufen des Freihubes (erste Hubstufe) wird zunächst der innere Hubmast mittels zweier Hubzylinder (zweite Hubstufe) bis zum Anschlag angehoben, bevor der mittlere Hubmast mittels zweier Hubzylinder nach oben bewegt wird (dritte Hubstufe).
• Aus verschiedenen Gründen ist es vielfach wünschenswert, die Hubhöhe der Lasttrageeinrichtung zu kennen.
• Die in großer Stückzahl hergestellten und verkauften Schubstapler des Typs R14/16/20 der Linde AG, Werksgruppe Flurförderzeuge und Hydraulik, Aschaffenburg, werden auf Wunsch mit einer Hubhöhenanzeige ausgerüstet. Hierbei ist am Hubgerüst ein Zahnriemen parallel zur Lastkette angeordnet, der sich bei konstanter Vorspannung über die gesamte Hubhöhe erstreckt. Ein am Gabelträger befestigter, im wesentlichen aus einem Zahnrad und einem Dynamo bestehener Wegsensor erfasst die Ausfahrposition des Hubzylinders während des Abrollvorganges und wandelt diesen in ein proportionales elektrisches Signal um, das nach Erfassung in einer Hubhöhenanzeige erscheint. Das Signal kann auch dazu verwendet werden, um mit Hilfe einer geeigneten Steuerung eine Hubhöhenvorwahl zu realisieren.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die über einen vereinfachten Aufbau verfügt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Messwertaufnehmer als linienförmiger, im Bereich des Standmastes angeordneter Messwertaufnehmer ausgebildet ist, an dem entlang ein berührungslos wirksamer, am ausfahrbaren Hubmast befestigter Positionsgeber verfahrbar ist.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aufgrund der berührungslosen Funktionsweise praktisch verschleissfrei. Auch bei längerem Gebrauch treten keine Kontaktprobleme auf, wie sie bei elektrischen Schleifern vorkommen können. Als Messverfahren kommen z. B. induktiv-potentiometrische oder magnetostriktive Systeme in Frage.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Messwertaufnehmer im Bereich einer der beiden Mastsäulen des Standmastes befestigt. Dadurch wird einerseits die Sicht nicht beeinträchtigt, andererseits kann der Messwertaufnehmer weitgehend geschützt vor äußeren Einflussen befestigt werden, beispielsweise hinter einem dort angebrachten Hubzylinder. Das Ausfallrisiko wird dadurch minimiert.
• Eine günstige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Positionsgeber als kabelloser Positionsgeber ausgebildet ist. Der für eine Verkabelung nötige Aufwand ist nicht erforderlich. Das Risiko von Kabelbrüchen wird vermieden.
• Der Positionsgeber kann beispielsweise als batteriegespeister Sender wirken. Weit vorteilhafter ist es jedoch, wenn der Positionsgeber als passiver Positionsgeber ausgebildet ist, z. B. als Spule oder Permanentmagnet, bei der sich eine Energieversorgung des Positionsgebers vollständig erübrigt.
• Um eine Anwendung des Erfindungsprinzips nicht nur auf Standard- sondern auch auf Duplex-Hubgerüste zu ermöglichen, ist mit Vorteil eine Freihubeinrichtung vorgesehen, mittels der die Lasttrageeinrichtung in abgesenkter Stellung des ausfahrbaren Hubmastes höhenbeweglich ist, wobei ein weiterer Positionsgeber an der Lasttrageeinrichtung befestigt ist.
• Beim Anheben des Lastträgers wird hierbei zunächst der Freihub wirksam und ein zugeordneter erster Positionsgeber fährt am Messbereich des Messwertaufnehmers entlang. Die Lastträgerposition während des Freihubs ist dabei in jeder Stellung eindeutig definiert.
• Ist der Freihubzylinder vollständig ausgefahren, so wird bei einem Duplex-Hubgerüst als nächstes der ausfahrbare Hubmast mitsamt einem daran befestigten zweiten Positionsgeber angehoben.
• Um die Hubhöhe des Lastträgers zu ermitteln, werden die im Messbereich des Messwertaufnehmers zurückgelegten Wege der Positionsgeber addiert. Beim Absenken des Lastträgers fahren die Positionsgeber in umgekehrter Reihenfolge am Messwertaufnehmer vorbei. Dabei wird wiederum der Weg jeder Hubstufe erfasst.
• In konsequenter Weiterbildung der Erfindung kann das Hubgerüst auch als Triplex- Hubgerüst ausgebildet sein, wobei Positionsgeber an der Lasthebeeinrichtung und an den beiden ausfahrbaren Hubmasten befestigt sind.
• Kommt ein Triplex-Hubgerüst des Dreizylindertyps zum Einsatz, so wird nach Durchlaufen des Freihubes der mittlere Hubmast angehoben. Durch die Koppelung des mittleren Hubmastes mit dem inneren Hubmast wird beim Anheben des mittleren Hubmastes gleichzeitig auch der innere Hubmast (mit doppelter Geschwindigkeit) nach oben bewegt. Es ist daher im Prinzip möglich, für beide Hubmasten einen gemeinsamen zweiten Positionsgeber am mittleren Hubmast zu befestigen. Zu beachten ist jedoch, dass infolge der Koppelung des mittleren mit dem inneren Hubmastes die vom zweiten Positionsgeber längs dem Messbereich des Messwertaufnehmers zurückgelegte Wegstrecke proportional ist zur Summe der Hubhöhen des mittleren und des inneren Hubmastes. Dies muss entweder innerhalb der Messeinrichtung rechnerisch berücksichtigt werden oder es wird sowohl dem mittleren als auch dem inneren Hubmast jeweils ein eigener Positionsgeber (zweiter und dritter Positionsgeber) zugeordnet. Im letztgenannten Fall werden zur Ermittlung der Hubhöhe der Lasttrageeinrichtung - wie beim Duplex-Hubgerüst - die im Messbereich des Messwertaufnehmers zurückgelegten Wege der drei Positionsgeber einfach addiert.
• Bei Verwendung eines Triplex-Hubgerüstes in Fünzylinderbauweise wird sowohl an der Lasttrageeinrichtung als auch an den beiden Hubzylindern jeweils ein Positionsgeber befestigt.
• Selbstverständlich ist es auch möglich, die Erfindung in hier nicht näher erläuterten Hubgerüsttypen zu verwenden, beispielsweise in einem Quadruplex-Hubgerüst.
• Für die Anwendung der Erfindung in Hubgerüsten, in denen mehrere Positionsgeber zum Einsatz kommen (vorwiegend Duplex- oder Triplex-Hubgerüste) kann gemäß einer ersten Ausgestaltung beim Aus- und Einfahren des Hubgerüstes nur ein Positionsgeber im Messbereich des Messwertaufnehmers angeordnet sein. Im eingefahrenen Zustand des Hubgerüst befindet sich also nur der erste Postionsgeber im Messbereich, nämlich der Positionsgeber des Freihubes. Ein zweiter Positionsgeber der nachfolgenden Hubstufe befindet sich hingegen unterhalb des Messbereiches des Messwertaufnehmers. Erst nachdem beim Ausfahren des Freihubes der erste Positionsgeber den Messbereich des Messwertaufnehmers an dessen oberen Ende verlassen hat, fährt der zweite Positionsgeber in den Messbereich des Messwertaufnehmers.
• Da jeweils nur ein Positionsgeber erfasst werden kann, gibt es beim Übergang von einer in die nächste Hubstufe eine kleine Messlücke. Die Größe der Messlücke ist jedoch konstruktiv bekannt und kann deshalb beim Aufsummieren der zurückgelegten Wege der Positionsgeber mit berücksichtigt werden.
• Um eine Messlücke zu vermeiden, ist gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beim Aus- und Einfahren des Hubgerüstes eine Mehrzahl von Positionsgebern gleichzeitig im Messbereich des Messwertaufnehmers angeordnet. Dadurch kann die Hubhöhe der Lasttrageeinrichtung lückenlos erfasst werden. Hierbei ist die Verwendung einer Messvorrichtung vorausgesetzt, die in der Lage ist, die Positionen aller Positionsgeber gleichzeitig zu erfassen.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert:
  Die Figur zeigt das Schema eines Triplex-Hubgerüstes (Fünfzylindertyp) eines Gabelstaplers im eingefahrenen Zustand. Das Hubgerüst besteht aus einem äußeren Standmast 1, einem inneren Hubmast 2 und einem mittleren Hubmast 3. An dem inneren Hubmast 2 ist eine als Gabelträger ausgebildete Lasttrageeinrichtung 4 auf- und abbewegbar befestigt, die durch eine Freihubeinrichtung (Freihub-Zylinder) 5 in Bewegung versetzt werden kann (erste Hubstufe). Das Anheben des inneren Hubmastes 2 (zweite Hubstufe) und des mittleren Hubmastes 3 (dritte Hubstufe) erfolgt jeweils mittels zwei in der Figur nicht dargestellten Hubzylindern.
• Im Bereich der in der Figur linken Mastsäule des Standmastes 1 ist ein linienförmiger Messwertaufnehmer 6 befestigt, dessen Messbereich (Länge) im wesentlichen der Profilhöhe des Standmastes 1 entspricht. An der Lasttrageeinrichtung 4 ist ein kabelloser Positionsgeber 4a befestigt, der im eingefahrenen Zustand des Hubgerüstes bei einer Auf- und Abbewegung der Lasttrageeinrichtung 4 (Freihub) am Messwertaufnehmer 6 berührungslos entlang bewegt wird. Am inneren Hubmast 2 und am mittleren Hubmast 3 ist ebenfalls jeweils ein kabelloser Positionsgeber 2a bzw. 3a befestigt, der am Messwertaufnehmer 6 berührungslos entlang bewegt werden kann und mit dessen Hilfe die Ausfahrposition der Hubmaste 2 und 3 ermittelt wird.
• Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Messwertaufnehmer 6 die Positionen mehrerer Positionsgeber gleichzeitig erfassen. Die Positionsgeber 2a, 3a und 4a befinden sich deshalb im eingefahrenen Zustand des Hubgerüstes gleichzeitig im Messbereich des Messwertaufnehmers 6. Dieses System ermöglicht eine lückenlose Hubhöhenerfassung.
• Beim Ausfahren des Hubgerüstes wird nach Durchlaufen des Freihubes (erste Hubstufe), an dessen Ende sich der Positionsgeber 4a am oberen Ende des inneren Hubmastes 2 befindet, zunächst der innere Hubmast 2 angehoben (zweite Hubstufe). Dabei verlässt der erste Positionsgeber 4a den Messbereich des Messwertaufnehmers. Der Positionsgeber 2a des inneren Hubmastes 2 bewegt sich nach oben, am Messbereich des Messwertaufnehmers 6 entlang. Nachdem die zweite Hubstufe durchlaufen wurde, wird der mittlere Hubmast 3 angehoben (dritte Hubstufe). Dabei verlässt der zweite Positionsgeber 2a des inneren Hubmastes 2 den Messbereich des Messwertaufnehmers 6 und der dritte Positionsgeber 3a des mittleren Hubmastes 3 wird nach oben bewegt.
• Die Hubhöhe der Lasttrageeinrichtung 4 wird durch Addition der von den drei Positionsgebern 4a, 2a und 3a längs dem Messbereich des Messwertaufnehmers 6 zurückgelegten Wegstrecken ermittelt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Messung der Hubhöhe einer Lasttrageeinrichtung (4) eines Flurförderzeugs, die an einem Hubgerüst höhenbeweglich ist, das einen Standmast (1) und mindesten einen ausfahrbaren Hubmast (2; 3) aufweist, wobei die Vorrichtung über einen stationären Messwertaufnehmer (6) und mindestens einen höhenbeweglichen Positionsgeber (4a; 2a; 3a) verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertaufnehmer (6) als linienförmiger, im Bereich des Standmastes (1) angeordneter Messwertaufnehmer (6) ausgebildet ist, an dem entlang ein berührungslos wirksamer, am ausfahrbaren Hubmast (2) befestigter Positionsgeber (2a) verfahrbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertaufnehmer (6) im Bereich einer der beiden Mastsäulen des Standmastes (1) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber (2a; 3a; 4a) als kabelloser Positionsgeber ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber (2a; 3a; 4a) als passiver Positionsgeber ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Freihubeinrichtung (5) vorgesehen ist, mittels der die Lasttrageeinrichtung (4) in abgesenkter Stellung des ausfahrbaren Hubmastes (2) höhenbeweglich ist, wobei ein weiterer Positionsgeber (4a) an der Lasttrageeinrichtung (4) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubgerüst als Triplex-Hubgerüst ausgebildet ist, wobei Positionsgeber (4a; 2a; 3a) an der Lasthebeeinrichtung (4) und an den beiden ausfahrbaren Hubmasten (2, 3) befestigt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aus- und Einfahren des Hubgerüstes nur ein Positionsgeber (4a; 2a; 3a) im Messbereich des Messwertaufnehmers (6) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aus- und Einfahren des Hubgerüstes eine Mehrzahl von Positionsgebern (4a, 2a, 3a) gleichzeitig im Messbereich des Messwertaufnehmers (6) angeordnet ist.