DE19532624C1

DE19532624C1 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für kippbare LKW- und Anhängerbrücken

Info

Publication number: DE19532624C1
Application number: DE1995132624
Authority: DE
Inventors: Bernhard Padeller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2015-09-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steu erverfahren für kippbare LKW- und Anhängerbrücken, die eine diagonalen Anordnung von Kippsteckstiften erfassen und dar aufhin einen Kippvorgang verhindern.

Für den Transport von schüttbaren Gütern, insbesondere im Baubetrieb, werden Kipperfahrzeuge verwendet. Man unter scheidet hierbei Dreiseiten-, Zweiseiten- und Hinterkipper. Die Kippaufbauten dieser Kipperfahrzeuge werden auch Brücke genannt, wobei diese Brücken üblicherweise hydraulisch be tätigt werden können. Diese hydraulischen Anlagen umfassen überwiegend eine Mehrfachkolbenpumpe, die an einem Getrie benebenantrieb angeflanscht oder über eine Gelenkwelle an getrieben wird, eine die Kippbrücke, auf der die Pritsche aufliegt, direkt oder über eine Kniehebelanordnung abkip pende Hubpresse mit mehreren teleskopartig ineinander laufen den Kolben sowie das vom Fahrer zu betätigende Kippventil und den Ölvorratsbehälter für das Hydraulikfluid.

Insbesondere bei Dreiseitenkippern kann die Kipprichtung durch sog. Kippsteckstifte eingestellt werden. Hierbei können die Kippsteckstifte für einen Kippvorgang in den Positionen AB, CD oder BD (vgl. Fig. 2) am Fahrzeug festgelegt werden, wobei üblicherweise zwei Kippsteckstifte verwendet werden. Diese Kippsteckstifte werden dann z. B. in Aufnahmen der Brücke gesteckt, so daß dann die Brücke mit dem Fahrzeugunterbau verbunden ist. Derartige Kippsteckstifte sind in "MEILLER KIPPER, Betriebsanleitung Dreiseitenkipper, Seite 6, März 1995", beschrieben.

Um die Brücke während der Fahrt festzulegen, ist es bei hohen oder weit nach hinten herausragenden Lasten üblich, dieselbe durch ein diagonales Stecken der Kippsteckstifte festzuset zen, d. h. in den Positionen AD und BC. Dadurch kann die Brücke verriegelt werden, so daß ein ungewolltes Aufklappen der selben während der Fahrt nicht mehr möglich ist. Hin und wie der kommt es jedoch vor, daß die Bedienungsperson des Fahr zeugs nach einer Fahrt mit diagonal gesteckten Kippsteckstif ten den Kippmechanismus betätigt, ohne dieselben aus ihrer diagonalen Anordnung zu entfernen.

Dadurch kann es zu großen Schäden am Fahrzeug kommen. Bei spielsweise kann sich die Brücke bzw. der Hilfsrahmen stark verformen. Eine derartige Verformung kann nur durch ein auf wendiges Richten mit Wärmebehandlung wieder korrigiert wer den. Hierbei steht das Fahrzeug mindestens eine Woche in der Werkstatt, wobei zudem beträchtliche Kosten durch die Repara tur anfallen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für kippbare LKW- und Anhängerbrücken zu schaffen, die eine Betätigung der Brückenhebehydraulik bei diagonal gesteckten Sicherungselementen verhindern.

Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Die abhängigen Patentansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung an.

Erfindungsgemäß weist die Steuervorrichtung für kippbare LKW- und Anhängerbrücken eine Steuereinheit zur Steuerung einer Brückenhebehydraulik auf. Die Brückenhebehydraulik betätigt eine Brücke, wobei an dieser Brücke mehrere Meß wertgeber angeordnet sein können. Diese Meßwertgeber sind mit der Steuereinheit elektrisch verbunden und können die Anordnung von Sicherungselementen angeben, welche, in einem eingerückten Zustand, die Brücke mit einem Fahrzeugunter bau mechanisch verbinden. Die Steuereinheit kann ein Warn signal abgeben und/oder die Brückenhebehydraulik deaktivie ren, wenn die Meßwertgeber erfassen, daß ein Kippvorgang nicht möglich ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Steuervorrichtung kann sichergestellt werden, daß die Brückenhebehydraulik nicht aktiviert wird, wenn die Sicherungselemente für die Brücke in einer für den Kippvorgang ungeeigneten Stellung angeordnet sind. Beispielsweise kann die Steuereinheit die Brückenhebehydraulik dann deaktivieren, wenn die Siche rungselemente diagonal (in der Stellung AD und BD) angeordnet sind.

Eine Deaktivierung der Brückenhydraulik kann dadurch erfol gen, daß der Nebenantrieb der Hydraulikpumpe nicht akti viert oder abgeschaltet wird. Weiterhin kann die Brücken hebehydraulik dadurch deaktiviert werden, daß ein in dem Hydraulikkreis befindliches Ventil geschlossen wird.

Dadurch ist es möglich, eine Fehlbedienung der Bedienungs person auszuschließen, da eine Betätigung der Hebel oder Schalter für die Brückenhebehydraulik durch die Bedienungs person nicht zu einer Aktivierung der Hydraulik führt. So mit können Schäden an der Brücke und dem Hilfsrahmen bzw. dem Fahrzeugunterbau vermieden werden. Weiterhin wird die Sicherheit des Kippers erhöht, da eine ungewollte Aktivie rung der Brückenhebehydraulik auch zu einem Abreißen oder Platzen der Hydraulikschläuche führen kann. Bei den herr schenden hohen Arbeitsdrücken der Hydraulik bis zu 200 kPa kann dies zu erheblichen Gefährdungen von Bedienungsperso nen führen. Weiterhin kann ein Austreten von Hydraulikfluid vermieden werden, welches bekanntermaßen eine toxische Wir kung aufweist und nicht in die Umwelt gelangen sollte.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die Meß wertgeber in den Eckbereichen einer Unterseite der Brücke angeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar, die Meßwertge ber an einer anderen geeigneten Stelle anzuordnen, bei spielsweise an dem Hilfsrahmen oder direkt am Fahrzeugun terbau.

Die Meßwertgeber können mechanisch, magnetisch oder optisch ausgeführt sein. Natürlich sind auch Kombinationen des Meß prinzips denkbar. Bei der Auswahl der Meßwertgeber sollte berücksichtigt werden, daß diese einer hohen Verschmutzung und großen Vibrationen ausgesetzt sind. Daher kann es even tuell sinnvoll sein eine Redundanz vorzusehen.

Die Steuereinheit zur Realisierung der Deaktivierung der Brückenhydraulik kann analog oder digital ausgeführt sein. Dabei kann die Steuereinheit als Steuerlogik in die zen trale Steuereinheit des LKWs integriert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Kipperfahr zeug;

Fig. 3 eine Wahrheitstabelle der Steuerlogik;

Fig. 4 eine Steuerlogik gemäß einer ersten Ausführungs form;

Fig. 5 eine Steuerlogik gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform;

Fig. 6 eine Ausführungsform eines Meßwertgebers mit einem Beispiel eines dazu passenden Kippsteck stifts und

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Sicherungsele ments mit einem dazu passenden Kippsteckstift.

In der Fig. 1 ist eine Steuereinheit 1 dargestellt, welche digital oder analog ausgeführt sein kann. Mit dieser Steu ereinheit 1 sind vier Meßwertgeber 5 über Leitungen 8, 9, 10, 11 elektrisch verbunden. Die Steuereinheit 1 ist wei terhin elektrisch mit einer Brückenhebehydraulik 2 verbun den, welche eine Brücke 3 betätigt. Weiterhin ist mit der Steuereinheit 1 eine Kontrollanzeige 4 elektrisch verbun den. Die Kontrollanzeige 4 kann etwa in einem Führerhaus 7 (Fig. 2) angeordnet sein und gibt der Bedienungsperson dar über Auskunft, ob ein Kippvorgang möglich ist oder nicht.

Weiterhin kann die Kontrollanzeige 4 der Bedienungsperson die aktuelle Anordnung der Sicherungselemente bzw. Kipp steckstifte 6 anzeigen.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen LKW mit der Brücke 3 und dem Führerhaus 7. Die vier möglichen Einsteckpunkte der Sicherungselemente 6 sind mit den Buch staben A, B, C und D gekennzeichnet. Die Brücke kann etwa bei einem Dreiseitenkipper um die Achse BD, die Achse AB und die Achse CD gekippt werden. In Fahrt kann die Brücke 3 dadurch vor einem Verrutschen etwa durch Schlaglöcher gesi chert werden, daß die Kippsteckstifte 6 in den Pos. AD oder BC angeordnet werden.

Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel einer Wahrheitstabelle, die durch die Steuereinheit zu erfüllen ist. Hierbei sind mit den Buchstaben A, B, C und D die jeweiligen Positionen der Kippsteckstifte 6 angegeben, wobei eine 1 einen gesteckten Kippsteckstift 6 angibt und eine 0 einen nicht gesteckten Zustand. Die mit Y gekennzeichnete Spalte gibt das Ergebnis der jeweiligen Schaltung an, wobei eine 0 zu einer Deakti vierung der Brückenhebehydraulik 2 führt und eine 1 zu ei ner Aktivierung.

Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform der er findungsgemäßen Steuerlogik. Mit A, B, C und D sind die Meßwertgeber 5 angedeutet. Diese Meßwertgeber geben dann ein hohes Signal über die Leitungen 8-11 an die Steuerein heit 1, wenn der jeweilige Meßwertgeber 5 einen gesteckten Kippsteckstift 6 erfaßt.

Zur Erläuterung dieser Ausführungsform soll nun im folgen den angenommen werden, daß die beiden Kippsteckstifte 6 in der Stellung CD angeordnet sind. Gemäß der Wahrheitstabelle aus Fig. 3 ergibt sich, daß in der Stellung CD eine Akti vierung der Brückenhebehydraulik 2 zu erfolgen hat. Bei ge steckten Kippsteckstiften 6 würde etwa auf den elektrischen Leitungen 8 und 9 ein 5-Volt-Signal anliegen. Dieses 5- Volt-Signal liegt dann weiterhin an einer negierten UND- Verknüpfung (NAND) 12 an, bzw. an einem NAND-Gatter. Am Ausgang dieser NAND-Verknüpfung 12 ergibt sich folglich ei ne logische 0. Wird nun diese logische 0 einer weiteren NAND-Verknüpfung 13 zugeführt, so ergibt sich am Ausgang eine logische 1. Dieser Zustand kann dann etwa durch eine Leuchtdiode (LED) 18 angezeigt werden. Der obere Eingang einer XOR-Verknüpfung 21 ist somit eine logische 1. An ei ner NAND-Verknüpfung 14 liegen weiterhin über Leitungen 10 und 11 keine Signale bzw. Signale mit einem niedrigen Pegel an, da die Steckstifte 6 nicht in den Positionen A und B eingebracht sind. Somit liegt am Ausgang der NAND-Verknüp fung 14 eine logische 1 an, welche durch eine NAND-Verknüp fung 15, wie dargestellt, in eine logische 0 umgewandelt wird. Eine Leuchtdiode 19, die zwischen den Punkten 3 und 4 angeordnet ist, leuchtet somit nicht. Weiterhin liegt damit an dem unteren Eingang der XOR-Verknüpfung 21 eine logische 0 an. Die XOR-Verknüpfung 21 ergibt somit eine logische 1, welche an einem oberen Eingang einer XOR-Verknüpfung 22 an liegt. An einer NAND-Verknüpfung 16 liegt zum einen von der Leitung 9 ein hohes Signal an und über die Leitung 11 kein bzw. ein niedriges Signal. Das Ergebnis der NAND-Verknüp fung 16 ist somit 0 und das Ergebnis einer NAND-Verknüpfung 17, wie dargestellt, ist ebenfalls 0. Somit leuchtet eine Leuchtdiode 20, die zwischen den Punkten 5 und 6 angeordnet ist, nicht. An dem unteren Eingang der XOR-Verknüpfung 22 liegt daher eine logische 0 an, was zu einem hohen Ausgang beim Punkt 7 führt.

Wie weiter unten in Fig. 4 dargestellt, ist diese Leitung (Punkt 7) mit dem Steuereingang eines Transistors 23 ver bunden, welcher wiederum einen Schutz 24 schaltet. Dieser Schutz 24 schaltet nun den Nebenantrieb der Hydraulik ein oder ermöglicht dessen Aktivierung.

In der Fig. 5 ist ein weiteres Beispiel einer Realisie rungsform der erfindungsgemäßen Steuerlogik dargestellt. Im Unterschied zu der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungs form werden hier AND-Verknüpfungen 25, 26 und 27 verwendet, weiterhin sind Widerstände R_1-7 ein gebracht. Der Wert der Widerstände kann beispielsweise 150 Q betragen. Weiterhin ist ersichtlich, daß die Bezeichnungen V_1-7 für Leuchtdi oden stehen. Der Widerstand R₈ kann 10 kΩ betragen. Die schematisch angedeuteten Schalter stellen die Meßwertgeber 5 an den Stellen A, B, C und D dar, d. h., daß etwa bei einem eingesteckten Kippsteckstift 6 bei der Pos. A der Schalter S₁ geschlossen würde, so daß an dem oberen Eingang der AND-Verknüpfung 25 ein hohes Signal anliegen würde. Die in der Fig. 5 dargestellte Schaltung erfüllt ebenso die in der Fig. 3 gezeigte Wahrheitstabelle.

Die Fig. 6 zeigt mehrere Darstellungen einer Ausführungs form des Meßwertgebers 5. Der Meßwertgeber 5 ist in dieser Darstellung mechanisch wirkend ausgeführt. Dieser Meßwert geber 5 weist in seinem Inneren ein bewegliches Element 28 auf. Dieses bewegliche Element 28 ist in einer Aufnahme 30 des Meßwertgebers 5 geführt, wobei zwischen dem Boden der Aufnahme 30 und der Innenseite des beweglichen Elements 28 eine Feder 29 angeordnet ist, welche das bewegliche Element 28 in Richtung zu einer Einführöffnung 31 hindrückt. Wei terhin ist mit dem beweglichen Element 28 ein Stift 33 ver bunden, der einen Schalter 34 bewegen kann. Wird nun in die Einführöffnung 31 ein Schaltstift 32 eingeführt (s. Dar stellung "Schaltzustand"), so wird der Schalter 34 ge schlossen und damit der dazugehörige Stromkreis (vgl. etwa Fig. 5, Schalter S₁). Der in die Einfuhröffnung 31 einge brachte Schaltstift 32 ist fest mit dem Kippsteckstift 6 verbunden, wie ebenfalls in der Fig. 6 dargestellt ist.

Um ein Eindringen von Schmutz, Staub, Wasser, usw. in den Meßwertgeber 5 zu verhindern, kann das in der Aufnahme 30 geführte bewegliche Element 28 durch einen O-Ring 35 abge dichtet werden.

In diesem Ausführungsbeispiel des Kippsteckstifts 6 mit dem Schaltstift 32 kann der Meßwertgeber 5 außen an der Brücken unterseite angeordnet werden, und zwar derart, daß ein etwa horizontal eingeführter Kippsteckstift 6 gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann, so daß dann der Schalt stift 32 in die Einführöffnung 31 des Meßwertgebers 5 ein gebracht wird. Dadurch wird das bewegliche Element 28 nach oben gedrückt, was wiederum ein Schalten des Schalters 34 verursacht (s. auch die Darstellung in Fig. 6 rechts oben).

In der Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform des Kipp steckstifts 6 und der Anordnung des Meßwertgebers 5 darge stellt. Hierbei ist der Meßwertgeber 5 nicht an einer Vor derseite der Befestigungshalterung der Brücke angeordnet, sondern an deren Hinterseite. Damit muß der Kippsteckstift 6 nicht in den Meßwertgeber 5 gedreht werden, sondern er wird in denselben eingesteckt. Dadurch wird das bewegliche Element 28 derart betätigt, daß sich der Schalter 34 schließt.

Wie dargestellt, können die Meßwertgeber 5 an verschiedenen Stellen der Befestigungshalterung 35 der Brücke angeordnet werden. Damit ist eine Nachrüstung von schon bestehenden Brücken ohne weiteres möglich. Wie vorangehend schon ange deutet, können natürlich auch andere Sensorarten zum Ein satz kommen. Hier bietet sich etwa ein Sensor auf magneti scher Basis an bzw. ein induktiver Aufnehmer. Ein wesentli cher Vorteil gegenüber "berührenden Sensoren" ist der robu ste Aufbau und der berührungsfreie Abgriff. Ein Beispiel eines solchen Meßwertgebers wäre etwa ein Hall-Sensor, wel cher ebenso wie der in den Fig. 6 und 7 dargestellte Meß wertaufnehmer 5 eine Einführöffnung 31 für den ferromagne tischen Kippsteckstift 6 oder dessen Schaltstift 32 auf weist. Beim Einführen eines ferromagnetischen Elements in den Hall-Sensor wird der magnetische Fluß kurzgeschlossen, wodurch ein Ausgangstransistor gesperrt werden kann. Somit gibt ein derartiger Sensor auf einfache Weise an, ob sich ein Sicherungselement in einer bestimmten Position befindet oder nicht.

Selbstverständlich können die in den Fig. 4 und 5 darge stellten Ausführungsformen auch mit einem Computer reali siert werden, wobei dann ein Programm entwickelt werden müßte, welches die Wahrheitstabelle gemäß Fig. 3 erfüllt.

Claims

1. Steuervorrichtung für kippbare LKW- und Anhänger brücken mit einer Steuereinheit (1), einer Brücke (3), mehreren Meßwertgebern (5), die mit der Steuereinheit (1) elek trisch verbunden sind und die Anordnung von Sicherung selementen (6) angeben, welche in einem eingerückten Zustand die Brücke (3) mit einem Fahrzeugunterbau me chanisch verbinden, wobei die Steuereinheit (1) ein Warnsignal erzeugt, wenn die Meßwertgeber (5) erfas sen, daß ein Kippvorgang nicht möglich ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Warnsignal akustisch, optisch und/oder opto-akustisch abgegeben wird.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Brückenhebehydraulik (2) von der Steuereinheit (1) deaktiviert wird, wenn die Meß wertgeber (5) erfassen, daß ein Kippvorgang nicht mög lich ist.

4. Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertgeber (5) in den Eckbereichen (A, B, C, D) einer Unterseite der Brücke (3) angeordnet sind.

5. Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenhebe hydraulik (2) dann deaktiviert wird, wenn die Siche rungselemente (6) diagonal (AD, BC) angeordnet sind.

6. Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertgeber (5) mechanisch, magnetisch oder optisch ausgeführt sind.

7. Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenhebe hydraulik (2) durch ein Abschalten eines Nebenantriebs deaktiviert wird.

8. Steuervorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenhebe hydraulik (2) durch ein Ventil im Hydraulikkreis deak tiviert wird.

9. Steuerverfahren für kippbare LKW- und Anhängerbrücken, bei dem eine Steuereinheit (1) die folgenden Schritte durchführt:

- Erfassen der Anordnung von Sicherungselementen (6) durch mehrere Meßwertgeber (5), die mit der Steuerein heit (1) elektrisch verbunden sind, wobei
- die Sicherungselemente (6) in einem eingerückten Zustand einer Brücke (3) mit einem Fahrzeugunterbau mechanisch verbunden sind, und
- Erzeugen eines Warnsignals, wenn die Meßwertgeber (5) erfassen, daß ein Kippvorgang nicht möglich ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brückenhebehydraulik (2) deaktiviert wird, wenn die Meßwertgeber (5) erfassen, daß ein Kippvorgang nicht möglich ist.