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Die
Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Beeinflussen der Fahrt eines
Flurförderfahrzeugs
gemäß dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
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Aus
der
DE 202 13 915.8
U1 ist eine Vorrichtung zum Beeinflussen der Fahrt eines
Flurförderfahrzeugs
bekannt. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem elektrischen
Schalter, der den Stromkreis zum Antriebsmotor unterbricht. Dieser Schalter
wird von einer elektronischen Steuerung angesteuert, die verschiedene
fahrzeuginterne Zustände überprüft. Die
Einbeziehung externer Zustände
ist dabei nicht vorgesehen.
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Der
Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die sich durch einen wirksamen Schutz
des Flurförderfahrzeugs
sowie dessen Fahrer auszeichnet.
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Diese
Aufgabe wird neuerungsgemäß mit den
Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
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Die
Vorrichtung gemäß Anspruch
1 dient zum Beeinflussen der Fahrt eines Flurförderfahrzeugs. Die Vorrichtung
weist hierzu mindestens ein Stellglied auf, welches mit einer Antriebseinheit
des Flurförderfahrzeugs
in Wirkverbindung steht. Insbesondere ist daran gedacht, mit Hilfe
dieses Stellglieds die Fahrgeschwindigkeit des Flurförderfahrzeugs
zu begrenzen. Die Begrenzung selbst kann dabei bis zur Geschwindigkeit
null, also zum Stillstand des Flurförderfahrzeugs, erfolgen. Damit
die Fahrtbeeinflussung des Flurförderfahrzeugs
auch die Zustände
externer Objekte, wie beispielsweise Tore, Schranken oder Lifte
berücksichtigen
kann, ist das Stellglied von einer Kommunikationseinrichtung beeinflußt. Diese Kommunikationseinrichtung
stellt eine Verbindung mit mindestens einem Sensor her, der den
Zustand mindestens eines stationären,
verstellbaren Objekts erfaßt.
Auf diese Weise kann erreicht werden, daß das Flurförderfahrzeug angehalten wird,
wenn ein Hallentor geschlossen bzw. ein Lift nicht auf der Ebene
des Flurförderfahrzeugs
eingerastet ist. Eine Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit des
Flurförderfahrzeugs
ist auch in beiden Zuständen
des Objekts denkbar, um beispielsweise zu erreichen, daß das Flurförderfahrzeug
nur mit mäßiger Geschwindigkeit ein
geöffnetes
Hallentor durchfährt.
Auf diese Weise werden Schäden
zuverlässig
verhindert, die durch Unachtsamkeit der Fah rer des Flurförderfahrzeugs entstehen.
Vorzugsweise prüfen
die Sensoren nicht nur die Lage des jeweiligen Objekts sondern auch,
ob dieses in der befahrbaren Lage verriegelt ist. Auf diese Weise
wird verhindert, daß das
Flurförderfahrzeug in
eine Halle einfährt,
deren Hallentor gleichzeitig geschlossen wird.
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Zur
Erzielung einer wirkungsvollen Beeinflussung der Antriebseinheit
durch das Stellglied ist es gemäß Anspruch
2 vorteilhaft, wenn das Stellglied die Brennstoffzufuhr eines Verbrennungsmotors
oder den Betriebsstrom eines Elektromotors drosselt. Die Brennstoffzufuhr
des Verbrennungsmotors kann beispielsweise durch eine einfache,
verstellbare Drosselklappe oder ähnliche
Bauelemente bewerkstelligt werden. Bei Elektromotoren als Antriebseinheit
werden vorzugsweise getaktete Strombegrenzungen mit Pulsweitenmodulatoren
eingesetzt, um keine übermäßige Verlustwärme im Stellglied
zu produzieren.
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Gemäß Anspruch
3 ist es vorteilhaft, wenn die Kommunikationseinrichtung eine optische
bzw. funkgesteuerte Datenübertragungseinrichtung
aufweist. Auf diese Weise lassen sich die erforderlichen Daten mit
sehr hoher Datenübertragungsgeschwindigkeit
und damit praktisch verzögerungsfrei
an das Flurförderfahrzeug übermitteln,
um dieses bei Gefahr rechtzeitig zu stoppen. Außerdem sind die genannten Übertragungswege
relativ störungsarm.
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Um
die Datenübertragung
möglichst
betriebssicher zu gestalten, ist es gemäß Anspruch 4 vorteilhaft, wenn
die Kommunikationseinrichtung eine digitale Datenübertra gungseinrichtung
aufweist. Auf diese Weise ist es sehr einfach möglich, durch Übertragung
von redundanten Prüfbits
Datenübertragungsfehler
zu erkennen und ggf. zu korrigieren.
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Insbesondere
beim Einsatz einer großen
Anzahl von Flurförderfahrzeugen
ist es gemäß Anspruch
5 vorteilhaft, wenn die Kommunikationseinrichtung eine bidirektionale
Datenübertragungseinrichtung
aufweist. Auf diese Weise können
die von den Sensoren abgegebenen Informationen vom Flurförderfahrzeug
quittiert werden, so daß die
einzelnen Sensoren eine Zustandsänderung
nur so lange übermitteln
müssen,
bis alle Flurförderfahrzeuge
im relevanten Bereich die Zustandsänderung des Objekts quittiert
haben. Auf diese Weise lassen sich sehr viele Informationen von
unterschiedlichen Sensoren in Flurförderfahrzeugen in einem relativ
schmalbandigen Datenübertragungsbereich übertragen.
Auf diese Weise werden Störeinflüsse minimiert.
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Um
zu verhindern, daß durch
eine abrupte Bremsung des Flurförderfahrzeugs
aufgrund eines entsprechenden, von der Kommunikationseinrichtung übermittelten
Befehls ein Unfall, beispielsweise durch verlorene Ladung, entsteht,
ist es gemäß Anspruch
6 vorteilhaft, die Beeinflussung des Flurförderfahrzeugs von Raumbereichen
abhängig
zu machen, in denen sich das Flurförderfahrzeug befindet. Befindet
sich das Flurförderfahrzeug
in einem ersten Raumbereich, der vorzugsweise vom Objekt eine gewisse
Mindestentfernung aufweist, so wird das Flurförderfahrzeug abgebremst, wobei
die Bremswirkung beschränkt
ist. Vorzugsweise wird das Flurförderfahrzeug
in diesem ersten Raumbereich so weit abgebremst, bis es eine sogenannte
Schleichgeschwindigkeit erreicht hat, aus der es relativ ungefährlich und
auf sehr kurzem Weg auf Null abgebremst werden kann. Erreicht das
Flurförderfahrzeug
einen zweiten Raumbereich, der sich vorzugsweise unmittelbar objektseitig
an den ersten Raumbereich anschließt, so wird dieses zum Stehen
gebracht. Die genannte Beeinflussung erfolgt weiterhin in Abhängigkeit
vom Zustand des Objekts. Dies bedeutet, daß bei beispielsweise geschlossenem
Tor das Flurförderfahrzeug
im ersten Raumbereich auf eine Schleichgeschwindigkeit allmählich abgebremst wird,
während
es im zweiten Raumbereich zum Stehen gebracht wird. Ist das Tor
jedoch geöffnet,
so erfolgt entweder keine Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit
des Flurförderfahrzeugs
oder das Flurförderfahrzeug
wird auf eine mäßige Geschwindigkeit
abgebremst, die jedenfalls größer als
die vorgenannte Schleichgeschwindigkeit ist.
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Gerät das Flurförderfahrzeug
bei aktivem Sensor in den zweiten Raumbereich, so ist es nicht mehr
betreibbar, da es durch die Vorrichtung zum Stillstand gezwungen
wird. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es gemäß Anspruch 7 günstig, wenn dieser
Zustand mittels einer Resettaste aufhebbar ist. Die Resettaste sorgt
bei aktivem Signal des Sensors im zweiten Raumbereich dafür, daß das Flurförderfahrzeug
trotzdem mit Schleichgeschwindigkeit bewegt werden kann, um das
Flurförderfahrzeug
aus dem zweiten Raumbereich heraus zu bewegen. Vorzugsweise hindert
die Vorrichtung auch bei gedrückter
Resettaste eine weitere Bewegung des Flurförderfahrzeugs in die Richtung,
in die es in den zweiten Raumbereich eingefahren ist. Fährt das
Flurförderfahrzeug
beispielsweise vorwärts
in den zweiten Raumbereich ein, so kann es nach Drücken der
Resettaste lediglich noch Rückwärts fahren,
um den zweiten Raumbereich wieder zu verlassen. Fährt das Flurförderfahrzeug
dagegen mit dem Rückwärtsgang in
den zweiten Raumbereich ein, so kann es nach Drücken der Resettaste nur noch
Vorwärts
fahren. Außerdem
ist daran gedacht, die Vorrichtung derart auszubilden, daß ein permanentes
Gedrückt
halten der Resettaste wirkungslos bleibt, in dem die Resettaste
auf einen flankengesteuerten Eingang der Schaltung einwirkt. Es
ist auch vorstellbar, die Vorrichtung derart auszubilden, daß nach Ablauf
der Wirkungsdauer des Resets ein erneuter Reset nur noch durch zweifaches
Betätigen
der Resettaste möglich ist.
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Um
die Raumbereiche einfach voneinander abgrenzen zu können, ist
es gemäß Anspruch
8 vorteilhaft, wenn diese durch den Abstand des Flurförderfahrzeugs
vom Objekt definiert sind. Auf diese Weise ergibt sich eine relativ
einfache Realisierung der Vorrichtung.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung ergibt sich aus Anspruch
9. Dabei werden die Raumbegrenzungen zwischen dem ersten und zweiten
Raumbereich aus der Signalstärke
der Kommunikationseinrichtung gewonnen. Dabei muß lediglich die Signalstärke der
empfangenen Kommunikationssignale erfaßt werden. Sobald diese Signale
eine bestimmte Stärke überschreiten,
werden die Signale ausgewertet und das Flurförderfahrzeug entsprechend dem
ersten Raumbereich beeinflußt. Überschreitet
die Signalstärke eine
weitere Schwelle, so erfolgt die Auswertung der empfangenen Signale entsprechend
dem zweiten Raumbereich. Vorzugsweise ist das Objekt gemäß Anspruch
10 eine Tür, ein
Tor, eine Schranke, eine Rampe für
einen Lkw oder ein Lift. Von diesen Objekten wird jeweils der Öffnungszustand
bzw. die Lage der Liftplattform an die Kommunikationseinrichtung
abgegeben. Bei der Rampe wird dagegen geprüft, ob ein Lkw hinreichend dicht
an diese herangefahren ist, um ein gefahrloses Befahren des Lkws
durch das Flurförderfahrzeug
zu ermöglichen.
Auf diese Weise wird verhindert, daß ein Flurförderfahrzeug eine geschlossene
Schranke, ein geschlossenes Tor oder dgl. überfährt und dadurch einen entsprechenden
Schaden anrichtet. Weitere Anwendungsfälle sind für den Neuerungsgegenstand ebenfalls
denkbar.
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Der
Neuerungsgegenstand wird beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung
erläutert,
ohne den Schutzumfang zu beschränken.
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines Flurförderfahrzeugs mit einem Tor
und
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2 einen
schematischen Schaltplan.
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Ein
Flurförderfahrzeug 1 gemäß 1 fährt in einem
Bereich, in dem sich ein stationäres,
verstellbares Objekt 2 in Form eines Tores 2 befindet. Um
sicherzustellen, daß das
Flurförderfahrzeug 1 unabhängig von
der Bedienung des Fahrers das Tor 2 nur bei vollständig geöffneter
Lage passiert, ist eine Vorrichtung 3 zur Beeinflussung
der Fahrt des Flurförderfahrzeugs 1 vorgesehen.
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Diese
Vorrichtung 3 besteht objektseitig aus einem Sensor 4,
der die Lage des Tores 2 erfaßt. Der Sensor 4 gibt
nur bei vollständig
geöffnetem
und verriegeltem Tor 2 ein inaktives Signal ab, während er
im übrigen
ein aktives Signal erzeugt. Der Sensor 4 ist über Leitungen 5 mit
Sendeeinrichtungen 6 verbunden, die das vom Sensor 4 abgegebene
Signal in hochfrequente Wellen umwandeln und in die Umgebung abstrahlen.
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Die
Sendeeinrichtung 6 steht mit einer fahrzeugseitigen Empfangseinrichtung 7 in
kommunizierender Wirkverbindung. Die Sendeeinrichtung 6 und Empfangseinrichtung 7 bilden
zusammen eine Kommunikationseinrichtung 6, 7,
mit deren Hilfe die Signale des Sensors 4 an das Flurförderfahrzeug 1 übermittelt
werden. Es ist daran gedacht, die Kommunikationseinrichtung 6, 7 auch
bidirektional auszubilden, so daß die Sendeeinrichtung 6 auch
empfangen und die Empfangseinrichtung 7 auch senden kann.
Auf diese Weise können
Quittungssignale vom Flurförderfahrzeug 1 zur
Sendeeinrichtung 6 gesendet werden.
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Die
Empfangseinrichtung 7 steht mit einer Steuerung 8 in
Wirkverbindung, die die empfangenen Signale auswertet und eine Antriebseinheit 9 des Flurförderfahrzeugs 1 beeinflußt. Dabei
werden um die Sendeeinrichtungen 6 ein erster Raumbereich 10 und
ein zweiter Raumbereich 11 definiert, die unmittelbar aneinander
angrenzen. Im einfach sten Fall sind die Raumbereiche 10, 11 durch
einen vorbestimmten Abstand von den Sendeeinrichtungen 6 definiert.
Die Steuerung 8 ist dabei derart ausgelegt, daß das Flurförderfahrzeug 1 bei
aktivem Sensor 4 im ersten Raumbereich 10 allmählich abgebremst wird,
bis es nur noch eine sehr geringe Geschwindigkeit, eine sogenannte
Schleichgeschwindigkeit aufweist. Sobald das Flurförderfahrzeug 1 in
den zweiten Raumbereich 11 eindringt, wird es bis zum Stillstand
abgebremst. Liefert der Sensor 4 dagegen ein inaktives
Signal, so erfolgt keine Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit des
Flurförderfahrzeugs 1.
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2 zeigt
einen schematischen Schaltplan der Vorrichtung 3 zur Fahrtbeeinflussung
des Flurförderfahrzeugs 1.
Der Sensor 4 wird im einfachsten Fall von einem Kontaktschalter 4 gebildet,
wobei auch alternativ induktive Näherungsschalter oder ähnliche
Sensoren in Frage kommen. Der Sensor 4 steht über die
Leitung 5 mit einem Hochfrequenzgenerator 12 in
Wirkverbindung, der ein hochfrequentes Signal erzeugt und über eine
Antenne 13 in die Umgebung abstrahlt. Die Signalstärke nimmt
dabei quadratisch mit der Entfernung von der Antenne 13 ab.
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Fahrzeugseitig
ist die Empfangseinrichtung 7 vorgesehen, die von einer
Antenne 14 und einem Demodulator 15 gebildet ist.
Der Demodulator 15 erzeugt an seinem Ausgang 16 ein
Gleichspannungssignal, dessen Potential proportional zur empfangenen
Signalstärke
ist.
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Das
Ausgangssignal des Demodulators 15 wird in Schwellwertschaltern 17 mit
Referenzspannungen 18, 19 vergli chen. Die Schwellwertschalter 17 zeigen
damit an ihren Ausgängen 20, 21 an,
ob die demodulierte Spannung die Referenzspannung 18 bzw. 19 überschritten
hat. Ein aktives Signal (Nullspannung) am Ausgang 20 bedeutet
demnach, daß das
Flurförderfahrzeug 1 in
den ersten oder zweiten Raumbereich 10, 11 eingefahren
ist, während
der Sensor 4 ein aktives Signal erzeugt. Ein aktives Signal
(Nullspannung) am Ausgang 21 zeigt dagegen an, daß das Flurförderfahrzeug 1 in
den zweiten Raumbereich 11 bei aktivem Sensor 4 eingefahren ist.
Zeigen beide Ausgänge 20, 21 ein
inaktives Signal (hohe Spannung), so befindet sich das Flurförderfahrzeug 1 außerhalb
des ersten und zweiten Raumbereichs 10, 11 und/oder
der Sensor 4 ist inaktiv. Im letztgenannten Fall könnte das
Tor 2 problemlos passiert werden.
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Der
Ausgang 20 des Schwellwertschalters 17 steht mit
einer Bremsschaltung 22 in Wirkverbindung. Diese besteht
im wesentlichen aus einem Integrator 23, der das Ausgangssignal
am Ausgang 20 integriert und invertiert. An einem Ausgang 24 des
Integrators 23 steht damit ein Spannungssignal zur Verfügung, welches
beginnend mit der Höchstspannung
allmählich
mit konstanter Rate abnimmt. Um zu verhindern, daß der Integrator 23 die
Ausgangsspannung bis auf den Wert Null reduziert, ist ein nicht
invertierender Eingang 25 des Integrators 23 mit
einer Referenzspannungsquelle 26 verbunden. Diese Referenzspannungsquelle 26 wird
im einfachsten Fall von einem Spannungsteiler oder – wie dargestellt – von einem
Einstellpotentiometer gebildet. Diese Referenzspannungsquelle 26 legt die
minimale Ausgangsspannung des Integrators 23 und damit
der Bremsschaltung 22 fest.
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Der
Ausgang 24 der Bremsschaltung 22 ist mit einem
elektronischen Gleichrichter 27 verbunden, der Teil einer
Mindestwertschaltung 28 ist. Diese Mindestwertschaltung 28 liefert
an ihrem Ausgang 29 die kleinste der an seinen Eingängen 30, 31, 32 anliegenden
Spannungen. Der Eingang 30 der Mindestwertschaltung 28 ist
direkt mit dem Ausgang 24 der Bremsschaltung 22 verbunden.
Der Eingang 31 der Mindestwertschaltung 28 ist
mit einem Pedal 33 verbunden, welches der Fahrer zur Wahl
der jeweils gewünschten
Fahrstufe verstellt. Der Eingang 32 der Mindestwertschaltung 28 steht
dagegen direkt mit dem Ausgang 21 des Schwellwertschalters 17 in
Verbindung.
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Im
folgenden wird die Wirkung der Mindestwertschaltung 28 erläutert. Liefern
beide Schwellwertschalter 17 ein inaktives Signal, also
die maximal mögliche
Ausgangsspannung, so ist die Ausgangsspannung des Pedals 33 stets
kleiner oder gleich den Spannungen an den Eingängen 30 bzw. 32.
In diesem Fall liefert die Mindestwertschaltung 28 am Ausgang 29 die
Spannung am Eingang 31. Das Flurförderfahrzeug 1 steht
damit uneingeschränkt
unter der Kontrolle des Fahrers.
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Fährt das
Flurförderfahrzeug
in den ersten Raumbereich 10 bei aktivem Sensor 4 ein,
so ergibt sich am Ausgang 20 des Schwellwertschalters 17 ein aktives
Signal, das durch eine Null-Spannung gekennzeichnet ist. Dieses
Signal wird von einem Inverter 34 invertiert und vom Integrator 23 integriert.
Am Ausgang 24 des Integrators 23 ergibt sich damit
ein Signal, das beginnend mit der maximal möglichen Ausgangsspannung mit
konstanter Rate abnimmt, bis die an der Referenzspannungsquelle 26 eingestellte
Referenzspannung erreicht ist. Bei dieser Referenzspannung verbleibt
dann das Ausgangssignal des Integrators 23. Sobald die
Ausgangsspannung am Ausgang 24 des Integrators 23 die
eingestellte Spannung des Pedals 33 unterschreitet, folgt
die Mindestwertschaltung 28 dem weiteren Spannungsverlauf
des Integrators 23, so daß die Ausgangsspannung 29 mit
konstanter Rate bis zur Referenzspannung abnimmt. Das Flurförderfahrzeug 1 steht dabei
nicht mehr in der vollen Kontrolle des Fahrers. Die Geschwindigkeit
des Flurförderfahrzeugs 1 wird vielmehr
durch die Bremsschaltung 22 limitiert.
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Fährt das
Flurförderfahrzeug 1 in
den zweiten Raumbereich 11 ein, so gibt der Schwellwertschalter 17 an
seinem Ausgang 2l ebenfalls ein aktives Null-Signal ab.
Da der Ausgang 21 direkt mit dem Eingang 32 der
Mindestwertschaltung 28 verbunden ist, liefert die Mindestwertschaltung 28 an
ihrem Ausgang 29 in diesem Fall ein Null-Signal. Die Ausgangssignale
der Bremsschaltung 22 sowie des Pedals 33 werden
in diesem Fall ignoriert, so daß der Fahrer
keinerlei Beeinflussungsmöglichkeit
mehr hat.
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Der
Ausgang 29 der Mindestwertschaltung 28 ist mit
einem Pulsweitenmodulator 35 verbunden, der die am Ausgang 29 anliegende
Spannung in eine variable Pulsweite einer Rechteckspannung transformiert.
Dieser Pulsweitenmodulator 35 liefert bei Eingangsspannung
null eine Pulsweite von 0, so daß keine Ausgangsspannung entsteht.
Diese Pulsweite wird mit zunehmender Eingangsspannung kontinuierlich
vergrößert, bis
bei Maximalspannung am Ausgang 29 die Pulsweite gleich
der Periodendauer der Wechselspannung ist, so daß der Pulsweitenmodulator 35 in
diesem Fall ein konstantes, aktives Signal liefert.
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Der
Pulsweitenmodulator 35 steht mit einem Leistungsverstärker 36 in
Wirkverbindung, der direkt den Fahrmotor 9 ansteuert. In
der Regel ist zwischen dem Leistungsverstärker 36 und dem Fahrmotor 9 ein
Polwendeschalter vorgesehen, um den Motor 9 umzupolen und
damit eine Rückwärtsfahrt
zu ermöglichen.
Da dies jedoch für
den vorliegenden Neuerungsgegenstand nicht von Bedeutung ist, wurden diese
Schaltelemente zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen.
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Um
zu erreichen, daß das
Fahrzeug bei aktivem Sensorsignal im zweiten Raumbereich 11 noch bewegbar
ist, um dieses beispielsweise aus dem zweiten Raumbereich 11 herauszubewegen,
ist eine Resettaste 37 vorgesehen. Diese wirkt auf ein
Monoflop 38 ein, die für
eine vorgegebene Zeit von beispielsweise 3 Sekunden ein
aktives Signal abgibt. Das Monoflop 38 steuert einen Analogschalter 39 an, der
bei aktivem Ausgangssignal des Monoflops 38 die Verbindung
zwischen dem Ausgang 21 des Schwellwertschalters 17 und
dem Eingang 32 des elektrischen Gleichrichters 27 unterbricht.
Damit kann das Flurförderfahrzeug 1 nur
noch mit der von der Referenzspannungsquelle 26 vorgegebenen Schleichgeschwindigkeit
bewegt werden. Zusätzlich ist
es auch denkbar, die Fahrtrichtungsvorwahl bei aktivem Si gnal des
Monoflops 38 so einzustellen, daß diese ausschließlich entgegen
jener Fahrtrichtung erfolgt, mit der das Flurförderfahrzeug 1 in
den zweiten Raumbereich 11 eingefahren ist.
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- 1
- Flurförderfahrzeug
- 2
- Objekt
- 3
- Vorrichtung
- 4
- Sensor
- 5
- Leitung
- 6
- Sendeeinrichtung
- 7
- Empfangseinrichtung
- 8
- Steuerung
- 9
- Antriebseinheit
- 10
- erster
Raumbereich
- 11
- zweiter
Raumbereich
- 12
- Hochfrequenzgenerator
- 13,14
- Antenne
- 15
- Demodulator
- 16
- Ausgang
- 17
- Schwellwertschalter
- 18,19
- Referenzspannung
- 20,21
- Ausgang
- 22
- Bremsschaltung
- 23
- Integrator
- 24
- Ausgang
- 25
- nicht
invertierender Eingang
- 26
- Referenzspannungsquelle
- 27
- elektrischer
Gleichrichter
- 28
- Mindestwertschaltung
- 29
- Ausgang
- 30,31,32
- Eingang
- 33
- Pedal
- 34
- Inverter
- 35
- Pulsweitenmodulator
- 36
- Leistungsverstärker
- 37
- Resettaste
- 38
- Monoflop
- 39
- Schalter