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Die
Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einer zentralen
Steuereinheit zur Ermittlung von Radaufstandskräften. Dabei
umfasst das Flurförderzeug wenigstens ein bremsbares Antriebsrad
und ein in seiner Höhe verstellbares Lastaufnahmemittel.
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Bei
Flurförderzeugen ändern sich je nach Beladungszustand
die Radaufstandskräfte und in der Regel auch die Gewichtsverteilung.
Bei Kommissionierern als eine Ausführungsform von Flurförderzeugen
mit einem bremsbaren Antriebsrad und zwei ungebremsten Rädern
verringert sich durch die Beladung des Fahrzeugs in der Regel die
auf das bremsbare und lenkbare Antriebsrad wirkende Achslast. Hierdurch
wird die maximal erzielbare Bremswirkung auf diesem Antriebsrad
bzw. dieser Achse verringert. Der Bremsweg kann beeinflusst werden
durch Variation des Bremsmomentes oder der Geschwindigkeit, weitere
Einflussgrößen sind die Fahrtrichtung und die Hubhöhe.
Eine Erhöhung des Bremsmomentes ist allerdings nur bis
zu dem Punkt sinnvoll, von dem an das gebremste Rad blockiert. Da
der Bremsweg auch von der Geschwindigkeit und der Richtung abhängt, aus
der die Bremsung vollzogen werden soll, kann eine Beschränkung
der Geschwindigkeit in Betracht gezogen werden, wobei eine generelle
Reduzierung der Geschwindigkeit sich negativ auf die Umschlagsleistung
des Flurförderzeugs auswirkt.
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Aus
der
EP 0 814 051 B1 ist
ein Verfahren bekannt, bei dem ein Steuersignal für die
maximale Geschwindigkeit abhängig von der Fahrtrichtung
und abhängig von der Masse der aufgenommenen Last derart
verändert wird, dass bei Fahrt in Richtung einer bremsbaren
Achse eine höhere Maximalgeschwindigkeit zugelassen ist
als bei der Fahrt in Richtung einer nicht bremsbaren Achse. Die
maximal erreichbare Bremsbeschleunigung, welche die maximal zulässige
Geschwindigkeit bestimmt, errechnet sich dabei in Abhängigkeit
von den Größen Normalkraft zwischen Fahrbahn und
bremsbarer Achse bei stehendem Fahrzeug, Reibungsbeiwert und Gesamtmasse
des Flurförderzeugs einschließlich der aufgenommenen
Last.
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Aus
der
EP 0 343 839 B1 ist
ein weiteres ähnliches Verfahren bekannt, bei dem zur Bestimmung
der Masse der aufgenommen Last ein Drucksensor im Hydrauliksystem
vorgesehen ist, so dass aufgrund der proportionalen Abhängigkeit
zwischen Hydraulikdruck und Masse der Last ein entsprechender Wert
für die Masse erfasst werden kann.
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Das
Ermitteln der Masse einer aufgenommenen Last ermöglicht
allerdings nicht die präzise Bestimmung der am bremsbaren
Antriebsrad wirkenden Radaufstandskraft, da die Last häufig
ungleichmäßig auf einer Palette verteilt ist,
was insbesondere bei hoch angehobenen Lasten zu deutlichen Veränderungen
der Lage des Schwerpunkts des Flurförderzeugs führt.
Es besteht daher der Bedarf, die Aufstandskräfte am bremsbaren
Antriebsrad möglichst direkt zu messen.
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Hierzu
wurde in der
DE 199
19 655 A1 bereits vorgeschlagen, dass die Messung von Radlasten
durch angebrachte Kraftaufnehmer erfolgen kann, wobei beispielsweise
Dehnungsmessstreifen, Piezomesseinrichtungen, Dünnfilmsensoren
vorgeschlagen werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass unter Berücksichtigung
der Federsteifigkeit eines Reifens und dem Abstand zwischen Radachse
und Boden die Aufstandskraft gemessen wird. Hier stellt sich allerdings
das Problem, dass der Reifen einem Verschleiß unterliegt,
der in einer solchen Berechnung sehr schwierig zu berücksichtigen
ist, und dass in die Abstandsmessung ggf. Bodenunebenheiten einfließen,
was dann zu fehlerhaften Abständen und somit fehlerhaft
berechneten Aufstandskräften führt.
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Aufgabe
der Erfindung ist, ein Flurförderzeug bereitzustellen,
bei dem die Radaufstandskräfte einfach und zuverlässig
ermittelt werden können.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass das Flurförderzeug wenigstens einen Abstandssensor,
der derart an einem ersten Bauteil des Flurförderzeugs
angeordnet ist, dass der Abstand zu einem zweiten Bauteil ermittelbar
ist, wobei das erste und das zweite Bauteil in Abhängigkeit
einer auf Lastaufnahmemittel aufgenommenen Last relativ zueinander
beweglich sind, enthält.
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Die
Steuereinheit ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass sie durch
Auswertung des gemessenen Abstands eine am Antriebsrad wirkende
Radaufstandskraft ermitteln kann und eine maximale Geschwindigeit
für das Flurförderzeug festlegen kann.
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Ferner
kann das Flurförderzeug einen Lastsensor aufweisen, vorzugsweise
Hydraulikdrucksensor, der die Masse der aufgenommenen Last ermittelt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass es einen Hubhöhensensor
zur Erfassung der Hubhöhe des Lastaufnahmemittels bzw.
der aufgenommenen Last umfasst.
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Dabei
sind die Signale des Lastsensors oder/und des Hubhöhensensors
zur Steuereinheit übertragbar und können von dieser
bei der Ermittlung der maximalen Geschwindigkeit berücksichtigt
werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform sind zwei Abstandssensoren
vorgesehen, die jeweils einen Abstand zum zweiten Bauteil erfassen.
Dabei können die beiden Sensoren auf gegenüberliegenden
Seiten des zweiten Bauteils angeordnet sein. Besonders vorteilhaft
ist es, wenn die beiden Sensoren einander diametral gegenüber
angeordnet sind, wobei das zweite Bauteil zwischen ihnen verläuft.
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Unterstellt
man bei der Anordnung von zwei Sensoren eine lineare Sensorkennlinie,
so ergibt sich bei einer derartigen Anordnung eine konstante Summe
der von beiden Sensoren erfassten Spannungen bzw. Wege. Hierdurch können
Manipulationen und Beschädigungen sicher detektiert werden.
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Bei
einem derartigen Flurförderzeug wird somit die maximale
Geschwindigkeit abhängig von einem Abstand ermittelt, der
zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil des Flurförderzeugs
gemessen wird und sich abhängig von der auf das bremsbare
Antriebsrad wirkenden Radaufstandskraft ändert, wobei sich
die beiden Bauteile in Abhängigkeit der aufgenommenen Last
relativ zueinander bewegen.
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Es
hat sich gezeigt, dass sich aus einem derart am Fahrzeug selbst
gemessenen Abstand genaue Werte für die wirkende Radaufstandskraft
berechnen lassen. Ferner hat sich auch gezeigt, dass sich die Radaufstandskraft
im Wesentlichen proportional zum gemessenen Abstand verhält.
Da diese Abstandsmessung am Flurförderzeug selbst erfolgt,
ist sie unabhängig von Verschleißeinflüssen
am Reifen des Rades bzw. am Rad selbst, sofern es aus Kunststoff
hergestellt ist. Ferner erfolgt eine solche Abstandsmessung, welche
die elastische Verformung des Flurförderzeugs unter Last
erfasst, berührungslos, was gegenüber den bereits
bekannten Dehnungsmessstreifen und dergleichen für Messungen elastischer
Verformungen eine Vereinfachung darstellt.
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Weiterbildend
wird vorgeschlagen, dass das zweite Bauteil ein Chassisabschnitt
des Fahrzeugs ist, an dem das Antriebsrad abgestützt ist.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das erste Bauteil ein mit dem zweiten
Bauteil mittelbar verbundener Rahmenabschnitt des Fahrzeugs ist,
vorzugsweise ein um das Antriebsrad herumgeführter Rahmenabschnitt,
der zur Befestigung einer Gehäuseabdeckung vorgesehen ist.
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Der
Auswahl der beiden Bauteile kommt insofern Bedeutung zu, als deren
relative Bewegung zueinander ein Ausmaß haben muss, das
von einem Abstandssensor zuverlässig und präzise
erfasst werden kann. Wesentlich ist auch, dass die beiden Bauteile
unter der Aufnahme einer Last nicht einer gleichen Verformung unterliegen,
so dass sich zwischen ihnen die erforder liche und messbare Abstandsveränderung
ergibt.
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Um
Einflüsse aus der Fahrtrichtung bzw. Bremsrichtung berücksichtigen
zu können, kann für den gemessenen Abstand eine
Hysterese bestimmt werden, die von der Fahrtrichtung des Flurförderzeugs
und auch von der Messstelle abhängig ist. Bei entsprechender
Wahl der Messstelle wird der Abstand zwischen den beiden Bauteilen
beispielsweise vergrößert, wenn eine Bremsung
in Richtung des bremsbaren Antriebsrads erfolgt, und der Abstand wird
bei gleicher Last beispielsweise verringert bei einer Bremsung in
Richtung der Last. Diese messbaren Abstandveränderungen
bei gleicher Masse einer aufgenommenen Last sind somit zu berücksichtigen, damit
nach einer Bremsung in Richtung des Antriebsrads und deshalb vergrößertem
Abstand nicht eine andere Maximalgeschwindigkeit berechnet wird, wenn
die Last sich nicht verändert und die Fahrt fortgesetzt
wird. Bei einer anderen Wahl der Messstelle kann sich der Abstand
bei den unterschiedlichen Bremsrichtungen auch gerade umgekehrt
verhalten.
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Das
durch die aufgenommene Last hervorgerufene Lastmoment kann in Abhängigkeit
des gemessenen Abstands und seiner Hysterese bestimmt werden. Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Masse der aufgenommenen Last direkt
gemessen wird, vorzugsweise durch Messen des Hydraulikdrucks. In Kombination
mit einem Drucksensor im Hydrauliksystem lassen sich die Aufstandskräfte
hinsichtlich ihrer Plausibilität überprüfen,
da einerseits eine exakte Angabe über die aufgenommene
Lastmasse vorliegt und andererseits durch die Abstandsmessung Einflüsse
der Positionierung der Masse auf die Radaufstandskraft berücksichtigt
werden können. Ferner ermöglicht eine kombinierte
Verwendung eines Drucksensors und eines Abstandssensors das Durchführen
eines Abgleichs zwischen Abstandssensor und Drucksensor immer dann,
wenn der Drucksensor einen Wert Null ausgibt, also wenn keine Last
aufgenommen ist und das Lastaufnahmemittel an einer definierten,
insbesondere seiner untersten Stellung angeordnet ist. Ferner kann
bei aufgenommener Last das Drucksensorsignal benutzt werden, um
eine Unterscheidung zu machen, ob sich die Last verändert
hat oder ob die Veränderung des Abstands hysteresebedingt
ist.
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Um
eine noch genauere Bestimmung der wirkenden Radaufstandskraft arm
Antriebsrad zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die
Hubhöhe der Last gemessen wird. Bei beschleunigten Bewegungen
(Beschleunigen/Bremsen) verändert sich die Radaufstandskraft
aufgrund des wirkenden Lastmoments um den Schwerpunkt des Flurförderzeugs
abhängig von der Hubhöhe. Es ist somit möglich,
die maximale Geschwindigkeit anzupassen, wenn eine gleiche Masse
der aufgenommenen Last bei anderer Hubhöhe Beschleunigungen
unterliegt.
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Es
wird weiter vorgeschlagen, dass bei der Ermittlung der maximalen
Geschwindigkeit der gemessene Abstand mit Hysterese, die davon abgeleitete
Radaufstandskraft am Antriebsrad, die Masse der Last und die Hubhöhe
der Last berücksichtigt werden. Die Kombination dieser
durch Sensoren ermittelten Messwerte ermöglicht eine zuverlässige und
präzise Bestimmung der wirkenden Aufstandskraft am bremsbaren
Antriebsrad, so dass eine entsprechende Maximalgeschwindigkeit ausgewählt werden
kann. Allerdings ist es nicht zwingend erforderlich, dass alle Werte
in die Berechnung einfließen. Gegebenenfalls sind auch
noch weitere Informationen abrufbar und berücksichtigbar,
wie beispielsweise die Fahrtrichtung.
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Da
sich die beiden Bauteile auch während der Fahrt relativ
zueinander bewegen, beispielsweise aufgrund von Bodenunebenheiten,
ist es bevorzugt, dass die Messung des Abstands in einem geeigneten Betriebszustand,
vorzugsweise bei Stillstand des Flurförderzeugs erfolgt.
Dabei kann die Messung während des Stillstands insbesondere
mehrfach erfolgen, um auch das Aufnehmen oder Absetzen einer Last
zu berücksichtigen und um einen Abstandswert unmittelbar
vor Fahrtbeginn bereitzustellen, nachdem das Vorhandensein einer
Last sowie das wirkende Lastmoment und gegebenenfalls deren Masse und
Hubhöhe ermittelt sind. Um die Hystereseeinflüsse
bei der Abstandsmessung noch besser berücksichtigen zu
können, kann beim Stillstand noch festgehalten werden,
aus welcher Fahrtrichtung die Bremsung zum Stillstand erfolgte.
Denkbar ist es auch, die Abstandsmessungen bei Kriechgeschwindigkeit
des Fahrzeugs oder auf Fahrstrecken durchzuführen, bei
denen keine nennenswerten Relativbewegungen auftreten.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass beim Unterschreiten einer bestimmten Radaufstandskraft
ein Unterschreitungssignal erzeugt wird. Hierdurch kann auf einen
nicht zulässigen Lastfall hingewiesen werden, wenn beispielsweise
eine an sich zulässige Masse, die ungleich auf der Lastaufnahmegabel
verteilt ist, einer Beschleunigung unterliegt und auf eine Höhe
angehoben ist, die aufgrund des wirkenden Lastmoments zu einer starken
Verringerung der Radaufstandskraft führt. Insoweit kann
die Abstandsmessung zwischen den beiden Bauteilen auch zu einer erhöhten
Sicherheit beim Betrieb beitragen.
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Um
die Auswertung vorzunehmen und um das Flurförderzeug entsprechend
anzusteuern, können die gemessenen Signale bzw. Werte einer
zentralen Steuereinheit des Flurförderzeugs übermittelt werden,
wobei die Steuereinheit die maximale Geschwindigkeit berechnet.
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Es
wird ferner vorgeschlagen, dass die Steuereinheit im Falle der Erfassung
des Unterschreitungssignals einen entsprechenden Betriebszustand des
Flurförderzeugs veranlasst, vorzugsweise den Stillstand
des Flurförderzeugs.
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Die
Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand einer Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren beschrieben.
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1 ist
eine schematische Perspektivdarstellung eines Kommissionierers von
schräg hinten.
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2 ist
eine seitliche schematische Aufrissdarstellung des Kommissionierers
mit der Fahrerkabine bzw. Lastaufnahmegabel in abgesenkter bzw. angehobener
Stellung.
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3 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht auf einen hinteren
Teil des Kommissionierers bei abgenommener Gehäuseabdeckung.
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4 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht der Anordnung
des Abstandssensors.
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5 ist
eine weitere Perspektivdarstellung der Sensoranordnung.
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6 ist
ein Diagramm, das die Achslast, die Masse der aufgenommenen Last
und den gemessenen Abstand zueinander in Beziehung setzt.
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7 ist
ein Diagramm, das für unterschiedliche Lastmassen und unterschiedliche
Betriebszustände die zugehörigen Abstandswerte
zeigt.
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8 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht einer Ausführungsform
mit zwei Abstandssensoren.
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1 zeigt
ein Flurförderzeug in Form eines Kommissionierers 10 von
schräg oben. Der Kommissionierer 10 verfügt über
ein Hubgerüst 12, das in vertikaler Richtung teleskopisch
ausfahrbar ist, eine entlang dem Hubgerüst 12 verschiebbare
Fahrerkabine 14 sowie ein daran angebrachtes Lastaufnahmemittel
in Form einer Lastgabel 16. Der Kommissionierer 10 ist
ein dreirädriges Fahrzeug, mit zwei vorderen, weder angetriebenen
noch gebremsten Rädern bzw. Rollen 18, von denen
nur die linke Rolle dargestellt ist. Selbstverständlich
können diese Rollen in anderen Ausführungsformen
auch gebremst und gegebenenfalls angetrieben sein. Im hinteren Bereich
unter einer Abdeckung 20 befindet sich ein angetriebenes,
bremsbares und lenkbares Rad 22, das bezogen auf die Breitenrichtung
B mittig angeordnet ist.
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Wie
aus der seitlichen Aufrissdarstellung gemäß 2 ersichtlich,
ist einerseits die Lastgabel 16 relativ zur Fahrerkabine 14 vertikal
verschieblich, und die Fahrerkabine 14 ist entlang dem
teleskopierbaren Hubgerüst 12 von einer abgesenkten
Position in eine gestrichelt dargestellte Position verschiebbar.
Wenn auf der Lastgabel 16 eine Last 24 aufgenommen
ist, wirkt mit zunehmender Hubhöhe H, H' ein im Stillstand
des Kommissionierers 10 gleichbleibendes Lastmoment LM.
Dieses Lastmoment LM ändert sich in Abhängigkeit
von auf den Kommissionierer 10 wirkenden Beschleunigungen,
wobei dieses Lastmoment auch von der Position der Last 24, 24' in
horizontaler Richtung auf der Lastgabel 16 abhängt. Wenn
die Last 24' im Bereich der vorderen Enden der Lastgabel 16 aufgenommen
ist, wird das Lastmoment entsprechend größer und
die Radaufstandskraft beim Antriebsrad 22 wird weiter verringert.
Es ist somit vorteilhaft, dass nicht nur die Masse der Last 24, 24' möglichst
genau bestimmbar ist, sondern dass auch die beim Antriebsrad 22 wirkende
Radaufstandskraft auf dem Untergrund 26 möglichst
genau bestimmt werden kann.
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Um
die wirkende Radaufstandskraft bestimmen zu können, weist
der Kommissionierer 10 wenigstens einen in der 5 beispielhaft
dargestellten Abstandssensor 30 auf, der an einem winklig
gebogenen Träger 32 angebracht ist. Dieser Träger 32 ist, wie
in den 3 und 4 ersichtlich, an einem Bauteil 34 des
Flurförderzeugs 10 angebracht, das ein Gehäuse
für das Antriebsrad 22 bildet und an dem die Abdeckung 20 (1)
befestigbar ist. Der Träger 32 ist derart geformt,
dass der Abstandssensor 30 im Wesentlichen vertikal unter
einer Trägerplatte 36 angeordnet ist, über
welche das Antriebsrad 22 am Chassis des Flurförderzeugs 10 abgestützt
ist. Zwischen der Oberseite des Sensors 30 und der Unterseite
der Platte 36 ist ein Abstand A vorhanden, der sich bei
Aufnahme einer Last 24, 24' auf der Lastgabel 16 verändert
und vom Abstandssensor 30 erfasst wird. Die Veränderung
des Abstands A ergibt sich aufgrund von Relativbewegungen zwischen
dem Rahmenbauteil 34 bzw. dem Träger 32 und
der Trägerplatte 36, wenn eine Last 24, 24' aufgenommen wird.
Dabei nimmt die auf das Antriebsrad 22 wirkende Achslast
bzw. Radaufstandskraft bei zunehmender Masse der aufgenommenen Last 24 ab
und gleichzeitig verringert sich der Abstand A bei zunehmender Masse
der aufgenommenen Last, da sich das Rahmenbauteil 34 der
Trägerplatte 36 um Millimeter-Bruchteile annähert
im Rahmen der möglichen elasti schen Verformung bei Lastaufnahme.
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Die
Messung des Abstands A, welche im Prinzip eine Verformungsmessung
darstellt, weist eine Hysterese auf, die sich je nach Fahrtrichtung
in unterschiedlicher Richtung bemerkbar macht. Ausgehend vom Diagramm
der 6 zeigt der Graph 40 den Verlauf des
Abstands A in Millimetern (Skala rechte Seite) sowie die dazu gehörigen,
die Hysterese festlegenden Graphen 42 und 44.
Wenn eine Last von beispielsweise 600 kg aufgenommen wird und auf
eine bestimmte Hubhöhe angehoben wird, ergibt sich eine
Abstandsänderung von 0,25 mm, wobei unter Berücksichtigung
der Hysterese in Abhängigkeit von der Fahrt- bzw. Bremsrichtung
Verformungen von etwa 0,22–0,28 mm möglich sind.
Geht man von diesen oberen bzw. unteren Verformungswerten aus, zeigt
sich, dass dem Abstand 0,25 mm ein Lastbereich von etwas mehr als
500 kg bis etwas weniger als 700 kg zugeordnet werden kann, was
im Diagramm der 6 gestrichelt dargestellt ist.
Die hier dargestellten Graphen 42, 44 stellen
einen Hysteresebereich HB für den Abstand A dar, wie er
berücksichtigt werden muss, wenn die Fahrtrichtung bei
der Berechnung nicht berücksichtigt wird. Sofern die Fahrtrichtung
berücksichtigt wird, kann der Hysteresebereich HB auch
kleiner, insbesondere halbiert sein. Aus der 6 ist ferner
der Graph 46 ersichtlich, der den Verlauf der am Antriebsrad 22 wirkenden
Achslast bzw. Radaufstandskraft in Abhängigkeit von der
aufgenommenen Last zeigt. Wie bereits oben erwähnt, nimmt
die Achslast von etwas unter 2000 kg bis auf knapp unter 1200 kg
ab bei Lasten von 0 bis 1200 kg. Aufgrund des Verlaufs der Graphen 40, 46 ist
auch ersichtlich, dass einem bestimmten Abstandswert ggf. unter
Berücksichtigung der Hysterese auch entsprechende Achslastwerte
zugeordnet werden können, so dass eine geeignete maximale Geschwindigkeit
für das Flurförderzeug festgelegt werden kann,
die ein sicheres Abbremsen des Flurförderzeugs entsprechend
der aufgenommenen Last ermöglicht. Selbstverständlich
ergeben sich bei unterschiedlichen Hubhöhen und bei beschleunigten Bewegungen
(Beschleunigen/Abbremsen) andere Aufstandskräfte.
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Aus
der 7 ist ein Diagramm ersichtlich, das für
unterschiedliche Massen und unterschiedliche Betriebszustände
die zugehörigen gemessenen Abstandswerte zeigt. Zum Zeitpunkt
S steht das Flurförderzeug still und hat keine Last aufgenommen.
Im Zeitpunkt LA wurde eine Last aufgenommen, wobei im Diagramm die
Graphen für fünf unterschiedliche Lasten von 0
bis 1000 kg dargestellt sind. Die Graphen weisen entsprechende Zahlen
0, 400, 600, 800, 1000 auf, um die Masse in Kilogramm der aufgenommenen
Last darzustellen. Es ist ersichtlich, dass zum Zeitpunkt LA der
Abstand A zwischen den beiden Bauteilen 34, 36 in
allen Fällen einer Lastaufnahme (400 kg und größer)
deutlich abnimmt und in Abhängigkeit von der aufgenommenen
Last auch unterschiedliche Werte annimmt. Vom Zeitpunkt LA wird das
Flurförderzeug in Richtung der Last L (2)
bewegt und zum Zeitpunkt LBR in diese Richtung abgebremst. Es zeigt
sich, dass sich der Abstand A bei den Lasten 400–800 kg
nur unwesentlich verändert, sich aber bei der Last von
1000 kg deutlich verringert. Aus dieser Stellung wird das Flurförderzeug
nun in Antriebsrichtung B (2) rückwärtsbewegt
und dann in diese Richtung zum Zeitpunkt BBR abgebremst. Es zeigt
sich bei allen Lasten (400, 600, 800 und 1000 kg), dass der Abstand
A wieder größer wird aufgrund des wirkenden Lastmomentes
LM. Zum Zeitpunkt SA ist die aufgenommene Last wieder abgesenkt
worden, und der Abstand A nimmt wieder zu auf einen Wert im Bereich
des Stillstands S. Aus dem Diagramm der 7 wird deutlich,
dass der Abstand A sich in Abhängigkeit der Fahrt- bzw.
Bremsrichtung bei gleicher Last verändert, wodurch die
in der 6 dargestellte Hysterese HB zu erklären
ist.
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Ergänzend
zu dem Abstandssensor 30 kann das Flurförderzeug
ferner einen im Hydrauliksystem untergebrachten Drucksensor (nicht
dargestellt) umfassen, welcher die Masse der aufgenommenen Last bestimmt,
so dass der gemäß 6 ermittelte
Lastbereich für einen Abstand A eingeschränkt
werden kann bei der Berechnung der lastabhängigen Maximalgeschwindigkeit.
Selbstverständlich kann die Last auch über andere
Wege ermittelt werden, zum Beispiel Kettenkraft über eine
Kraftmessdose, Dehnungsmessstreifen oder dgl. Ferner ist es bevorzugt, dass
ein Hubhöhensensor (nicht darge stellt) am Flurförderzeug
angeordnet ist, um die aktuelle Hubhöhe der Last zu bestimmen
und um diesen Parameter ebenfalls bei der Berechnung der Radaufstandskraft berücksichtigen
zu können.
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Im
Betrieb kann die maximale Geschwindigkeit eines unbeladenen Flurförderzeugs
in beide Fahrtrichtungen (zunächst) gleich sein. Beim Stillstand
des Fahrzeuges erfolgt eine Auswertung der Sensoren, insbesondere
des Abstandssensors, wobei er ein Steuersignal liefert, das abhängig,
insbesondere proportional zum Lastmoment ist. Der Drucksensor liefert
ein Steuersignal, das abhängig, insbesondere proportional
zur Last ist. Dieses Signal kann benutzt werden, um von einer Stillstandsphase zur
nächsten eine Unterscheidung zu machen, ob sich die Last
verändert hat oder ob die Veränderung des Abstands
A hysteresebedingt ist. Schließlich wird ggf. unter Einbezug
der Hubhöhe die Radaufstandskraft ermittelt und dann die
maximal mögliche Geschwindigkeit ggf. auch richtungsabhängig
bestimmt.
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Eine
Geschwindigkeitsreduzierung wird allerdings in der Regel erst bei
höheren Lasten wirksam, was bei Kommissionierfahrzeugen
ein recht seltener Lastfall ist, so dass das vorgeschlagene Verfahren
keine nennenswerte Verringerung der Umschlagsleistung mit sich bringen
sollte. Ferner ermöglicht es das vorgestellte Verfahren,
dass die Achslast der gebremsten Achse nicht auf den Lastfall "volle
Beladung" ausgelegt werden muss. Im gezeigten Beispiel beträgt
die Achslast des unbeladenen Kommissionierers etwa 1900 kg. Bei
voller Beladung ergibt sich eine Achslast von etwa 900 kg, die mindestens
nötig ist, um den Kommissionierer aus voller Fahrt sicher
abzubremsen. Werden die 900 kg unterschritten, ist ein sicheres
Abbremsen nur bei reduzierter Maximalgeschwindigkeit möglich.
Das vorgeschlagene Verfahren bietet die Möglichkeit, die
Achslast konstruktiv auf beispielsweise 500 kg im voll beladenen
Zustand zu reduzieren, da die Achslast erfasst wird und eine entsprechende
Reduzierung der Maximalgeschwindigkeit veranlasst werden kann. Eine
solche Ersparnis bei der Achslast wirkt sich auf die zur Herstellung
eingesetzten Rohstoffe (z. B. Stahl, Batterie) aus. Das Flurförderzeug
muss also nicht unbedingt mit schwereren Bauteilen bestückt werden,
um die erforderliche Betriebssicherheit zu gewährleisten.
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Der
eingesetzte Abstandssensor 30 kann ein handelsüblicher
Analogabstandssensor sein, der als induktiver Näherungssensor
mit kleinem Messbereich und hoher Auflösung ausgebildet
ist. Ein solcher Sensor eignet sich besonders für die Abstandsmessung
zu einem Metallstück, wie der Trägerplatte 36.
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In
der 8 ist eine Ausführungsform mit zwei Sensoren 30, 30' dargestellt.
Beide Sensoren 30, 30' sind über den
Träger 32 am Rahmenbauteil 34 angebracht.
Der eine Sensor 30 ist von unten zur Trägerplatte 36 ausgerichtet
und der andere Sensor 30' weist zur Oberseite der Trägerplatte 36.
Die beiden Sensoren 30, 30' sind also im Wesentlichen
orthogonal zur Trägerplatte 36 angeordnet und
liegen sich im Wesentlichen gegenüber, vorzugsweise diametral
gegenüber, wobei die Trägerplatte 36 zwischen
den beiden Sensoren 30, 30' mit einem jeweiligen
Abstand A, A' angeordnet ist. Eine derartige Messanordnung mit zwei
Sensoren 30, 30', bei der die Sensoren beispielsweise
ein analoges Spannungssignal über den Messbereich 0–10
V bei einer Abstandsänderung von 0–4 mm liefern,
führt bei unterstellter linearer Sensorkennlinie zu einer
konstant bleibenden Summe der Spannungen bzw. Abstände. Dies
ermöglicht das sichere Erfassen von Störungen in
der Messanordnung durch beispielsweise Manipulation oder Beschädigung.
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Der
Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass von
den oben erwähnten Sensoren erfasste Werte bzw. Signale
an eine zentrale Steuereinheit 50 (3) des Flurförderzeugs 10 übermittelt werden,
wobei diese Übermittlung wahlweise drahtgebunden oder drahtlos
erfolgen kann. Die zentrale Steuereinheit verarbeitet die Signale
und leitet daraus entsprechende Steuerungssignale für das
Flurförderzeug 10 ab, so dass ein sicherer Betrieb
gewährleistet ist. Insbesondere ist es auch denkbar, dass
beim Unterschreiten einer bestimmten Radaufstandskraft ein Unterschreitungssignal
erzeugt wird, so dass auf einen nicht zulässigen Lastfall
hingewiesen werden kann und beispielsweise ein Stillstand des Flurförderzeugs
veranlasst bzw. beibehalten werden kann.
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Mit
dem vorgestellten Verfahren kann mit einem unbeladenen bzw. teilbeladenen
Flurförderzeug eine höhere Geschwindigkeit erzielt
werden als bisher üblich. Da die Erfassung des Abstandes
A in der Regel im Stillstand des Flurförderzeugs erfolgt,
sind Einflüsse während der Fahrt, beispielsweise
aufgrund von Bodenunebenheiten, nicht zu berücksichtigen,
was das Verfahren insgesamt einfach macht. Aufgrund der Berücksichtigung
der Hysterese des gemessenen Abstands A ist es mit dem vorgeschlagenen
Verfahren möglich, die relative Bewegung zwischen zwei
Bauteilen 34, 36 zu messen und einen zuverlässigen
Abstandsbereich zu bestimmen, so dass sichere Rückschlüsse
auf die wirkende Radaufstandskraft gezogen werden können,
um die maximale Geschwindigkeit des Flurförderzeugs festlegen zu
können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0814051
B1 [0003]
- - EP 0343839 B1 [0004]
- - DE 19919655 A1 [0006]