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Verfahren zur Bestimmung der von einem Gabelstapler
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gehobenen Last und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Verfahren
zur Bestimmung der von einem Gabelstapler gehobenen Last und Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der von einem
Gabelstapler gehobenen Last, wobei als Maß für die Last die Messung des Zustandes
eines Kraftübertragungsmittels verwendet wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens und insbesondere die Lastmessung bei einem Gabelstapler, bei welchem
die Gabel in einer Führung geführt durch Ketten angehoben wird, deren eines Ende
an der Führung und deren anderes an der Gabel befestigt ist, und die zwischen den
Befestigungspunkten über Umlenkräder gelegt sind, welche mittels Hydraulikzylinder
angehoben werden und wobei die führungsseitigen Kettenenden durch Zugelemente an
einem Gegenlager der Führung befestigt sind.
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Derartige Gabelstapler sind bereits seit langem bekannt und haben
sich in der Praxis hervorragend bewährt. Nachteilig ist bei ihnen jedoch, daß es
keine genaue Messung ihrer Hubkraft gibt, d.h. daß also mit ihnen eine Gewichtsmessung
nicht vorgenommen werden kann. Eine solche Gewichtsbestimmung wäre aber sehr vorteilhaft,
da einmal im Zusammenhang damit eine Überlastsicherung möglich wäre und zum zweiten
neben
der Gewichtsbestimmung entsprechend einer Waage auch die Gewichtsbestimmung
von aufeinander folgend gehobenen und versetzten Lasten möglich wäre, mit dem Gabelstapler
also z.B. das Gesamtgewicht einer aus verschiedensten Stücken bestehenden Ladung
bestimmt werden könnte. Es wäre dadurch einmal eine Kontrolle der Vollständigkeit
des Ladegutes möglich und zum zweiten könnte ein Überblick über die tatsächlich
gelagerten Waren ohne weiteres erhalten werden.
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Es ist bereits ein Verfahren zur Lastbestimmung bei Gabelstaplern
bekannt, bei welchem der Druck der Hydraulikflüssigkeit während einer Hubunterbrechung
oder nach Beendigung des Hubes gemessen wird und daraus ein Rückschluß bzw. eine
Anzeige der Last erfolgt. Nachteilig ist hierbei aber, daß dieses bekannte Verfahren
nur ungenau arbeitet, da die Hydraulikflüssigkeit gewöhnlich mit nahezu konstantem
Druck arbeitet und eine Proportionalität zwischen Druck in dem Hydrauliksystem und
der gehobenen Last nicht besteht oder zu bestehen braucht.
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Das bekannte Verfahren kann insbesondere nicht zur Überlastsicherung
herangezogen werden, da eine kontinuierliche Messung der Last während des Anhebens
unmöglich ist.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Bestimmung der von einem
Gabelstapler gehobenen Last zu schaffen, welche genauestens arbeitet und wobei die
verwendete Apparatur wirtschaftlich und einfach herstellbar ist, störungsunanfällig
ist und insbesondere leicht und ohne die Veränderung von Teilen des Gabelstaplers
oder dessen Krafterzeugungs- und Übertragungssystems
einbaubar ist.
Die verwendete Apparatur soll weiterhin den Betrieb des Gabelstaplers nicht stören
und so genau arbeiten, daß mit ihr eine Wägung möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß elektrisch
die mechanische Verformung eines Elementes gemessen wird, welches die Last oder
einen bestimmten Teil davon aufnimmt.
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Es hat sich in diesem Zusammenhang als besonders vorteilhaft erwiesen,
bei einem Gabelstapler entsprechend des eingangs genannten Typs den von den Ketten
ausgeübten Zug oder die auf die Umlenkrollen ausgeübte Kraft zu messen, wobei am
/der einfachsten die von den Ketten auf ihr Gegenlager in Führung ausgeübte Kraft
gemessen werden kann.
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Die Kraftmessung erfolgt besonders einfach durch die Bestimmung der
durch die Zugelemente auf das Gegenlager ausgeübten Kraft mittels einer Meßeinrichtung,
die zwischen den Zugelementen und dem Gegenlager angeordnet ist, wobei bei der Meßeinrichtung
die Verformung eines Verformungselementes mit Hilfe von darauf angebrachten Dehnungsmeßstreifen
und einer Widerstandsmeßbrücke gemessen und die Hubkraft bzw. die Last entsprechend
dieser Messung angezeigt wird.
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Das Verformungselement weist zur Abgabe großer und deutlicher Signale
auch schon bei geringen Lasten eine Ausgestaltung derart auf, daß das Verformungselement
aus einer Grundplatte besteht, auf der nebeneinander je zwei sich gegenüberliegende
winkelförmige Laschen angebracht sind, deren einer Steg parallel zur Grundplatte
verläuft und deren anderer senkrecht von dieser absteht, wobei die Stege der zusammenwirkenden
Laschen
zwischen sich einen Spalt bilden und zwischen dem Widerlager der Führung und den
Muttern der an den Kettenenden angebrachten Schrauben eingesetzt sind.
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Besonders vorteilhaft ist es, daß die von der Grundplatte senkrecht
abstehenden Stege Bohrungen aufweisen, in denen die die Ketten gegenüber dem Widerlager
haltenden Schrauben längsbeweglich geführt sind, so daß eine geringfügige Bewegung
der Schrauben bei einer Formänderung des Verformungselementes nicht behindert wird.
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Angesichts der Einfachheit und für den Fachmann deutlich erkennbaren
sicheren Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und insbesondere der erfindungsgemäßen
Vorrichtung kann von einer idealen Lösung der anstehenden Probleme durch die Erfindung
gesprochen werden.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 schematisch einen Gabelstapler
mit heb- und senkbarer Gabel und einem erfindungsgemäßen Gerät zur Messung der auf
die Ketten wirkenden Kraft und Fig. 2 ein Verformungselement gemäß der Erfindung.
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Gemäß den Fig. weist ein Gabelstapler an seinem vorderen Ende eine
Führung 8 auf, in welcher die eigentliche Gabel 12 auf und ab beweglich ist. An
der Gabel 12 sind die Enden von Ketten 1 befestigt, welche über Umlenkzahnräder
13
umgelenkt mit ihrem anderen Ende über ein Widerlager 7 an der
Führung 8 befestigt sind. Die Zahnräder 13 sitzen auf einer Welle 14, welche über
ein Hydraulik-Zylinder-Kolben-Element nach oben bewegbar und wieder absenkbar ist.
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Beim Ausfahren des Kolbens aus dem Zylinder werden die Umlenkzahnräder
13 angehoben und die Kette wird mit ihrem gabelseitigen Ende nach oben gezogen und
nimmt die Gabel in bekannter Weise mit.
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Die führungsseitigen Enden der Ketten enden in Schrauben, die über
Muttern9,an einem Widerlager 7 befestigt sind, wobei das Widerlager 7 zur Aufnahme
der Schrauben durchbohrt ist und die Schrauben 10 an ihrem freien Endgdtttern 9
aufweisen, um gegenüber dem Widerlager 7 fixiert zu sein.
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Zwischen dem Widerlager 7 und den Muttern 9 ist ein Verformungselement
2 eingesetzt, auf welchem sich nicht gezeigte Dehnungsmeßstreifen befinden, die
als Teil einer Widerstandsmeßbrücke die Verformung des Verformungselementes messen
und aus dem so entstandenen elektrischen Signal kann direkt die von dem Gabelstapler
aufgebrachte Hubkraft bzw. die von diesem getragene Last bestimmt werden. Das Signal
der Widerstandsmeßbrücke kann 7.ugleich beim Erreichen eines bestimmten, einstellbaren
Wertes ein weiteres Anheben verhindern und so zugleich zur Hubkraftbegrenzung herangezogen
werden.
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Der Aufbau von Dehungsmeßstreifen, Widerstandsmeßbrücken
und
die Anzeige in Abhängigkeit von den Signalen der Neßbrücke sind dem Fachmann geläufig,
bilden nicht Gegenstand dieser Erfindung und brauchen daher nicht näher beschrieben
zu werden.
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Das zwischen den Muttern 9 bzw. den Enden der Schrauben 10 oder anderer
Zugelemente eingesetzte Verformungselement 2 besteht hauptsächlich aus einer Grundplatte
3, auf der neben einander je zwei sich gegenüberliegende winkelförmige Laschen 4
angebracht sind, wobei der eine Steg 5 der Laschen 4 parallel zur Grundplatte 3
verläuft und der andere Steg 6 senkrecht von der Grundplatte 4 absteht, wobei die
Stege 6 der zusammenwirkenden Laschen 4 zwischen sich einen Spalt bilden.
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Die Enden der Stege 5 sind mit der Grundplatte 3 verbunden, vorzugsweise
verschweißt und es entsteht so ein weiterer Spalt zwischen den Stegen 5 und der
Grundplatte 3, so daß eine Verformung der Stege 6 durch die Befestigung der Laschen
4 nicht behindert wird.
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Die Laschen 6 sind durchbohrt und diese Bohrungen werden von den Schrauben
10 durchdrungen, wobei über die Muttern 9 jetzt die volle Kraft auf das Widerlager
7 übertragen wird, ohne daß die Schrauben 10 in ihrer Bewegung gehindert würden.
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Die Bohrungen 11 sind daher mit einem größeren Durchmesser ausgestattet,
als der Durchmesser 10 der Schrauben beträgt.
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Die Grundplatte 3 ist an der Führung 8 des Gabelstaplers befestigt.
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Ersichtlicherweise kann das Verformungselement 2 nach Lösen der Mutter
9 in einfachster Weise unter das Widerlager 7 geschoben werden, ohne daß irgendwelche
bauliche Veränderungen an dem Gabelstapler erforderlich wären.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann auch direkt die
Dehnung der Schrauben 10 bzw. der Zugelemente zur Übertragung der Kraft von den
Ketten 1 auf die Führung 8 gemessen werden. Auch eine Messung der auf die Welle
14 oder die Anlenkung des Hydraulik-Zylinder-Kolben-Elementes 15 ausgeübten Kraft
durch Dehnungsmeßstreifen und eine entsprechende Meßbrücke ist möglich, ohne daß
das Wesen der Erfindung verlassen wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Messung
der Hubkraft zwischen dem Widerlager für die führungsseitigen Enden der Ketten 1
und den Kettenenden am günstigsten ist.
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Für den Fachmann selbstverständlich können auch andere Arten von Verformungselementen
verwendet werden, diese können auch geschlossene Elemente, wie z.B. Dosen sein und
es kann letztlich auch anstelle der elektrischen Messung der Verformung eine mechanische
oder hydraulische Messung erfolgen, ohne daß das Wesen der Erfindung verlassen würde.