DE2751659C2 - - Google Patents
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- DE2751659C2 DE2751659C2 DE2751659A DE2751659A DE2751659C2 DE 2751659 C2 DE2751659 C2 DE 2751659C2 DE 2751659 A DE2751659 A DE 2751659A DE 2751659 A DE2751659 A DE 2751659A DE 2751659 C2 DE2751659 C2 DE 2751659C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F17/00—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
- B66F17/003—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks
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- Structural Engineering (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Stand der Technik sei auf US-PA 39 83 462, DE-OS 27 21 755
und auf GB-PS 385 099 hingewiesen.
Gabelstapler und Frontlader sind außerordentlich beliebt wegen
ihrer Manövrierfähigkeit und ihrer Lasttragkapazität. Bekannt
lich besitzen derartige Fahrzeuge am vorderen Ende Hubarme
oder einen Mast zum Tragen von Lasthandhabungsmitteln. Im
Falle von Gabelstaplern ist der Mast schwenkbar am Fahrzeug
angeordnet und ein Schlitten in der Form einer Gabel oder dgl.
ist für eine Hin- und Herbewegung am Mast angeordnet. Im Falle
von Frontladern ist ein Kübel typischerweise an Hubarmen
schwenkbar gelagert und beweglich bezüglich dazu. Weil die
Last vor dem Schwerpunkt des Fahrzeugs getragen wird, hat eine
erhöhte Belastung am Schlitten oder Kübel ein Ansteigen der
Tendenz des Fahrzeugs zur Folge, daß dies in Vorwärtsrichtung
überladen wird.
Es wurden bereits verschiedene Mittel vorgesehen, um den
Fahrer eines solchen Fahrzeugs vor einem Überlastzustand zu
warnen und/oder um den Betrieb des Fahrzeugs derart zu verän
dern, daß das Auftreten eines Überlastzustands verhindert
wird. Beispielsweise wird in der nicht veröffentlichten DE-OS 27 21 755 ein System
vorgesehen, das dann, wenn ein bestimmter Überlastzustand
abgeführt wird, gewisse Funktionen unmöglich macht, wodurch
eine Verstärkung des Überlastzustandes verhindert wird. In
anderen Fällen wird, wenn der vorbestimmte Überlastzustand
abgefühlt wird, ein hörbares oder sichtbares Warnsignal ge
geben, um den Fahrer davor zu warnen, den Überlastzustand zu
verstärken. Das System gemäß DE-OS 27 21 755 verhindert das
Auftreten eines Überlastzustands. Da dieses System jedoch
bestimmte Fahrzeugfunktionen beim Abfühlen eines Überlast
zustandes abschaltet, ist es notwendig, daß vor Wiederauf
nahme des vollen Gebrauchs des Fahrzeugs der Überlastzustand
zuerst freigegeben wird.
Im Falle derjenigen Systeme, die lediglich eine hörbare oder
sichtbare Warnung vorsehen, geschieht dies nur zu dem Zeit
punkt, wo der Überlastzustand festgestellt wird, und wenn das
Fahrzeug von einem unaufmerksamen Fahrer benutzt wird, so kann
der Überlastzustand verstärkt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Steuersystem ge
mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß eine
sichere, frühzeitige Warnung erreicht wird, wobei insbesondere
erreicht werden soll, daß der Fahrzeugführer vor dem Erreichen
des Überlastungszustandes und dem Abschalten gewisser Fahr
zeugfunktionen an die Annäherung des Überlastungszustandes
erinnert oder davor gewarnt wird, und zwar in einem sich
endenden Ausmaße so, daß beispielsweise anfangs, solange der
Überlastungszustand noch weiter weg liegt, ein mit geringer
Frequenz auftretendes Signal auftritt, während bei größerer
Annäherung an den Belastungszustand die Frequenz des Warn
signals ständig zunimmt. Auf diese Weise wird der Fahrer in
einfacher aber wirksamer Weise über die Annäherung an den
Überlastungszustand informiert, und nicht durch ein plötzli
ches Abschalten von Fahrzeugfunktionen überrascht, wie dies
beim Stand der Technik auftreten kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei dem Steuer
system gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 folgendes vor:
zweite Mittel zum Empfang des Signals und ansprechend auf eine
weitere unterschiedliche Größe dieses Signals zum intermittie
renden und wiederholten Vorsehen einer Anzeige für den Fahr
zeugführer dahingehend daß der Ladezustand dem vorbestimmten Überlastzustand
angenähert wird, und zwar bevor die ersten Mittel die Be
tätigungsmittel abschalten, wobei die zweiten Mittel Frequenz
erhöhungsmittel aufweisen für die Frequenz, mit der die
wahrnehmbare Anzeige vorgesehen wird, und zwar dann, wenn der
Ladezustand dem Überlastungszustand noch näher angenähert wird.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung
im folgenden erläutert; in der Zeichnung
zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei
spiels der Erfindung zur Erzeugung einer hör- und
sichtbaren Warnung vor dem Eintritt eines vorbestimmten
Überlastzustandes angewandt bei einem Fühlsystem
gemäß DE-OS 27 21 755;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Erfindung angewandt
auf ein System, bei dem die Geschwindigkeiten verschie
dener Hilfsfunktionen der Arbeitsdurchführungsmittel
reguliert werden, wie dies in GB-PS 13 85 099 erwähnt
ist;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anwendung der Erfin
dung auf ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssteuersystem zur
Verzögerung der Geschwindigkeit, mit der sich das Fahr
zeug bewegen kann, wobei das Geschwindigkeitssteuer
system gemäß US-PS 39 83 462 ausgebildet ist.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Steuersystems in Verbindung mit einem Steuersystem, wie es in
der DE-OS 27 21 755 beschrieben ist.
Zur Ver
einfachung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung und
deren Beziehung zur DE-OS 27 21 755 werden hier für
identische Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet, aber
mit dem davorstehenden Buchstaben "G". Wie in der DE-OS 27 21 755
beschrieben, kann ein Dehnungsmesser (Abfühlmittel) G72 zwischen dem Rahmen und
der Hinterachse des Fahrzeugs, mit dem das System verwendet wird,
angeordnet sein. Der Dehnungsmesser G72 erzeugt ein elektrisches
Ausgangssignal, welches sich abhängig von der relativen Biegung
des Rahmens und der Hinterachse des Fahrzeugs ändert, was sich na
türlich entsprechend dem Maß der Belastung der Lasthandhabungsmit
tel am Vorderende des Fahrzeugs ändert. Wenn das Fahrzeug nicht
beladen ist, so liegt der Schwerpunkt relativ hinten am Fahrzeug,
was einen relativen Biegungszustand zur Folge hat. Wenn die Be
lastung am Vorderende des Fahrzeugs erhöht wird, so wird die Hin
terachse relativ entlastet, da der Schwerpunkt sich nach vorne
verschiebt.
Die elektrische Ausgangsgröße des Dehnungs- oder Beanspruchungs
messers G72, die die Lastverteilung auf dem Fahrzeug anzeigt,
wird in einen Differenzverstärker G120 einge
speist, der seinerseits ein Tiefpaßfilter G122 speist. Der Tief
paßfilter G122 gestattet - wie in der erwähnten DT-OS beschrieben -
daß nur Signale mit relativ niedriger Frequenz hindurchlaufen,
wobei diese Signale für die Lastverteilung eine Anzeige liefern.
Hochfrequenzsignale,
die eine Vibration anzeigen könnten, welche durch die Bewe
gung des Fahrzeugs über das darunterliegende Terrain hervorgerufen
wird, können nicht hindurchlaufen.
Die Ausgangsgröße des Tiefpaßfilters G122 wird in einem Pegel
detektor G124 eingespeist, der Einstellpunktionformation von
Potentiometern G126 und G128 empfängt. Wenn ein vorbestimmter
Überlastzustand vorhanden ist, wie er durch die Einstellung der
Potentiometer G126 und G128 bestimmt ist, so sendet der Pegel
detektor G124 ein Signal an eine Matrix aus Gattern einschließ
lich der Gatter G110, G102, G104, G106 und Inverter G108 und G110,
deren genaue Arbeitsweise in der erwähnten DE-OS 27 21 755 be
schrieben ist. Es reicht hier aus, darauf hinzuweisen, daß dann,
wenn das Signal für den vorbestimmten Überlastzustand durch den
Pegeldetektor G124 ausgegeben wird, das Gatter G106 ein Signal
an Treiber G52 liefert, um eine Kontaktspule G50 für die Beweg
gungskraftquelle des Fahrzeugs, normalerweise eine Hydraulik
pumpe, abzuschalten und deren Erregung zu verhindern, wenn der
Benutzer des Fahrzeugs versuchen sollte, irgendeine Steuerope
ration vorzunehmen, die den Überlastzustand verschlimmern würde.
Selbst wenn andererseits, wie in der erwähnten DE-OS 27 21 755
beschrieben, der Überlastzustand abgefühlt und an die Gatter
matrix angelegt ist, sind gewisse Operationen zulässig, aber
nur solche, welche die Beseitigung des vorbestimmten Überlast
zustandes gestatten.
Die vorliegende Erfindung sieht einen zusätzlichen Pegeldetektor
10 mit einem ersten Eingang von einem Potentiometer 12 vor und
mit einem zweiten Eingang, der mit dem Ausgang des Tiefpaßfil
ters G122 verbunden ist. Das Potentiometer 12 ist derart einge
stellt, daß der Pegeldetektor 10 ein Ausgangssignal an irgend
einem Punkt ausgibt, wenn der vorbestimmte Überlastzustand ange
nähert, aber nicht erreicht ist. Hinsichtlich der angegebenen
Polarität sei bemerkt, daß das Ausgangssignal des Zusatzpegel
detektors 10 eine niedrige Größe oder die Größe Null besitzt,
wenn der vorbestimmte Überlastzustand angenähert wird.
Ein spannungsgesteuerter Oszillator 14 mit ver
änderbarer Frequenz empfängt ebenfalls eine Eingangsgröße vom
Tiefpaßfilter G122. Der Oszillator 14 ist von üblichem Aufbau
und erzeugt eine Ausgangsgröße mit steigender Frequenz, wenn
die Spannung des Eingangssignals geändert wird. In der Zeichnung
steigt die Frequenz des Oszillators 14 an, wenn die Vorderbe
lastung des Fahrzeugs, festgestellt durch den
Belastungsmesser G72, vergrößert wird.
Die Ausgangsgröße des Oszillators 14 liegt an der Basis eines
Transistors 16, dessen Kollektor parallel zu einem Warnlicht 18
und einem Warnsignal 20 geschaltet ist. Wenn daher der
Transistor 16 durch die Ausgangsgröße des Oszillators 14 zum
Leiten veranlaßt wird, so blinkt das Licht 18 und das Horn 20
ertönt wiederholt und intermittierend mit der Frequenz des Aus
gangssignals des Oszillators 14. Wenn man sich dem Überlastzu
stand dichter annähert, so steigt die Frequenz des intermittie
rend und wiederholt betätigten Lichtes 18 und des Horns 20 fort
laufend an.
Die Ausgangsgröße des zusätzlichen Pegeldetektors 10 ist mit
der Basis eines Transistors 22 verbunden, dessen Kollektor an
der Basis des Transistors 16 liegt und dessen Emitter geerdet
ist. Als eine Folge der verwendeten Polaritäten wird immer dann,
wenn die Belastung des Fahrzeugs nicht von solcher Art ist, daß
der Überlastzustand angenähert wird, der Transistors 22 leiten
und die Basis des Transistors 16 an Erde legen, wodurch die Er
regung des Lichts 18 und des Horns 20 verhindert wird. Wenn um
gekehrt der Überlastzustand angenähert wird, wie dies durch den
zusätzlichen Pegeldetektor 10 abgefühlt wird, so wird der Tran
sistor 22 abgeschaltet, wodurch das Licht 18 und das Horn 20
mit der Frequenz des Ausgangssignals des Oszillators 14 angesteuert
werden können.
Ein Inverter 24 ist mit dem Ausgang des Pegeldetektors 124 und
über eine Trenndiode 26 mit der Basis des Transistors 16 ver
bunden. Wie beschrieben, erzeugt dann, wenn der vorbestimmte
Überlastzustand existiert, der Pegeldetektor 124 ein Signal,
welches diese Tatsache anzeigt. Ein solches Signal wird in
vertiert und an die Basis des Transistors 16 angelegt, um die
sen kontinuierlich zum Leiten zu veranlassen, und zwar unabhängig
von der Frequenz des Oszillators 14, wenn der vorbestimmte
Überlastzustand existiert.
Infolge der vorstehenden Maßnahmen wird der Benutzer des Fahr
zeugs mit einer niedrigen Intensität gewarnt, wenn ein Über
lastzustand zuerst angenähert wird, und zwar durch den nieder
frequenten intermittierenden Betrieb des Lichtes 18 und des
Horns 20. Wenn der Fahrer den Belastungszustand weiter verschlech
tert, so wird er vor dieser Tatsache durch einen Frequenzanstieg
des Betriebs des Lichtes 18 und des Horns 20 gewarnt. Im Falle,
daß der Fahrer den vorbestimmten Überlastzustand erreicht, so
werden die Gatter, wie in der erwähnten DE-OS beschrieben, die
jenigen Komponenten des Steuersystems abschalten, welche eine
weitere Verschlechterung gestatten würden. Darüber hinaus wird
die den Inverter 24 aufweisende Schaltung kontinuierlich Licht
18 und Horn 20 erregen, um dem Fahrer anzuzeigen, daß der Über
lastzustand beseitigt werden sollte.
Fig. 2 veranschaulicht die vorliegende Erfindung und deren Ver
wendung bei der Steuerung der Geschwindigkeit, mit der die von solchen Fahr
zeugen ausgeführten Hilfsfunktionen, wie beispielsweise Anheben
und Kippen, gesteuert werden können, wenn ein Überlastzustand
angenähert wird, um eine merkbare Anzeige dieser Tatsache zu lie
fern. Das beschriebene System wird in Verbindung mit einem
Geschwindigkeitssteuersystem der Bauart benutzt, wie es in dem
erwähnten britischen Patent beschrieben wurde; auf den Inhalt
dieser britischen Patentschrift wird ausdrücklich Bezug genommen.
Zur Erleichterung des Verständnisses sind die in Fig. 2 gezeig
ten Komponenten, die Komponenten gemäß der erwähnten DE-OS bzw.
der erwähnten britischen Patentschrift gemeinsam sind, mit einem
"G" bzw. "C" gekennzeichnet.
Wie in dem erwähnten GB-Patent 13 85 099 oder der DE-OS 27 21 755
erläutert, wird eine Versorgungspumpe G40 verwendet, um unter
Druck stehendes Hydraulikströmungsmittel an die Zylinder zu liefern,
welche Hubvorgänge, Kippvorgänge und mögliche andere Funk
tionen ausführen. Die Pumpe G40 kann durch einen eine veränder
bare Drehzahl besitzenden Gleichstrommotor G42 angetrieben wer
den und die Drehzahl kann gesteuert werden durch eine gesteuerte
Siliciumgleichrichter- oder Thyristoriumpulseinheit C30.
Die Einheit C30 leitet, in bekannter Weise, intermittierend und
erzeugt Impulse mit veränderbarer Breite für den Motor 42. Die
Breite der zum Motor G42 durch die Einheit C30 laufenden Impul
se wird durch eine Impulssteuereinheit C28 üblicher Bauart ge
steuert, welche auf die Spannung eines Eingangssignals derart
anspricht, daß, um so höher die Spannung des Eingangssignals ist,
der Motor G42 die Pumpe G40 um so schneller antreibt.
Der Eingang der Impulssteuereinheit C28 ist mit einem Verbin
dungspunkt 30 verbunden, der jedem einer Vielzahl von Potentio
metern C32, C33 und C34 gemeinsam ist. Die Potentiometer C32
und C33 können voreingestellt werden, um die Drehzahl der Pumpe
für Hebe- bzw. Kipp-Funktionen zu bestimmten, während das Poten
tiometer C34 voreingestellt werden kann, um die Geschwindigkeit
oder Drehzahl einer dritten Funktion zu steuern, wie beispiels
weise einer Greif-Funktion, wenn diese verwendet
wird.
Funktionswählschalter C35, C36 und C37 sind in Serie mit ent
sprechenden Potentiometern C32-C34 geschaltet und stehen im
ganzen mit Ventilen in Verbindung, welche den Fluß des Hydrau
likströmungsmittels von der Pumpe G40 zu den entsprechenden
Hydraulikzylindern steuern.
Entgegengesetzt zu den Potentiometern C32-C34 ist die Verbin
dung 30 mit einer Seite einer Batterie 32 über einen Widerstand
34 verbunden. Die entgegengesetztliegende Seite der Batterie
32 ist in den Kreis über Schalter C35-C37 eingeschaltet.
Somit arbeitet bzw. arbeiten das bzw. die ausgewählten Potentio
meter C32-C34 und der Widerstand 34 als ein Spannungsteiler,
um die Spannungseingangsgröße an der Impulssteuerein
heit C28 einzustellen.
Um die Erregung des Motors G42 zur Betätigung der Pumpe 40 her
vorzurufen, sind die gemeinsamen Verbindungen der Schalter C35-C37
und der Potentiometer C32-C34 mit Trenndioden 36 durch die
Pumpenkontaktspule C50 derart verbunden, daß dann, wenn irgend
einer der Schalter C35-C37 geschlossen wird, die Pumpenkontakt
spule G50 eingeschaltet wird, jedoch unter der Voraussetzung,
daß der Treiber G52 leitet.
Die Ausgangsgröße des zusätzlichen Pegeldetektors 10 liegt
über einen Strombegrenzungswiderstand 38 an der Basis eines
Transistors 40, dessen Kollektor-Emitter-Kreis in Serie mit
einem Widerstand 42 geschaltet ist. Die Serienkombination aus
Transistor 40 und Widerstand 42 liegt parallel zu dem Wider
stand 34.
Für die zuvor erwähnten Polaritäten wird der Transistor 40 nor
malerweise nicht leitend sein, was zur Folge hat, daß die Ge
schwindigkeit, mit der die Funktionen Anheben, Kippen, usw.
durchgeführt werden, bestimmt ist nur durch den Wert des Wider
stands 34 und die Einstellungen bei den ausgewählten
Potentiometern C32-C34. Wenn jedoch der zusätzliche Pegeldetek
tor 10 feststellt, daß der vorbestimmte Überlastzustand ange
nähert wird und seine Ausgangsgröße auf eine niedrige Größe ab
sinkt, so fängt der Transistor 40 an, zu leiten, wodurch der
Widerstand 42 parallel zum Widerstand 34 geschaltet wird. Infol
gedessen fällt der Spannungspegel am Verbindungspunkt 30 ab und
eine niedrigere Spannung wird an die Impulssteuereinheit C28
geliefert, wodurch schließlich bewirkt wird, daß die
Drehzahl der Pumpe G40 abnimmt, wobei entsprechend
auch die Geschwindigkeit abnimmt, mit der die ausgewählte Funktion
oder die ausgewählten Funktionen ausgeführt werden können. Eine
solche Abnahme der Geschwindigkeit bildet eine merkliche Anzeige
für den Benutzer des Fahrzeugs dafür, daß der vorbestimmte Über
lastzustand angenähert wird, und gestattet ferner einen siche
reren Betrieb, da die Trägheit der gehandhabten Last mit der
Funktionsgeschwindigkeit vermindert wird.
Obwohl das Schaltsystem, einschließlich des Pegeldetektors 10,
des Transistors 40 und des Widerstands 42, in einer Ausbildung
dargestellt wurde, wo die Verzögerung sämtlicher ausgeführter
Funktionen erfolgt, wenn ein vorbestimmter Überlastzustand ange
nähert wird, so ist dem Fachmann doch klar, daß er, wenn für
ein gegebenes in Betracht zu ziehendes Fahrzeug nur eine oder
zwei Funktionen als kritisch hinsichtlich der Überlastzustände
angesehen werden, eine ähnliche Widerstands-Transistor-Ausbildung,
gesteuert durch den zusätzlichen Pegeldetektor 10, verwendet
werden könnte, und zwar in Serie mit irgendeinem oder mehreren
der Potentiometer C32-C34. Beispielsweise könnte dies dadurch
erreicht werden, daß man einen Festwertwiderstand in Serie mit
dem gewünschten Potentiometer verwendet, und zwar unter Benutzung
eines normalerweise leitenden Transistors, der in Shunt-Beziehung
zum Festwertwiderstand liegt. Die Änderung des Signals vom Pegel
detektor 10 von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert, was
das Annähern des vorbestimmten Überlastzustandes anzeigt, würde
dann den Transistor abschalten und die Shunt-Beziehung entfernen,
wodurch der Festwertwiderstand in den Kreis gebracht wird und die
Spannung am Verbindungspunkt 30 abgesenkt wird.
Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung auf ein Geschwindigkeits
steuersystem für das Fahrzeug. Das Geschwindigkeitssteuersystem
ist im wesentlichen dasjenige, wie es in US-PS 39 83 462 beschrie
ben wurde; auf die Offenbarung dieses Patents wird ausdrücklich
Bezug genommen und diejenigen Komponenten in Fig. 3, die identisch
mit denjenigen der eben genannten US-PS sind, werden durch ein
"J" gekennzeichnet.
Das Fahrzeug weist typischerweise einen seriengewickelten Gleich
stromantriebsmotor auf mit einem Anker J13 und einem Feld J14.
Die Drehzahl wird durch eine gesteuerte
Silicium-Gleichrichter-Drehzahlsteuerung J17 gesteuert, die eine
Impulssteuereineit aufweisen kann, und zwar entsprechend der Im
pulssteuereinheit C28, um die Geschwindigkeit entsprechend der
Spannungsdifferenz an Leitungen 50 und 52 zu steuern.
Das System weist eine Vorwärts-Relaisspule JF und eine Rückwärts-
Relaisspule JR auf; die Relaisspule JF betätigt die mit "JF" be
zeichneten Kontakte, und die Relaisspule JR betätigt die mit "JR"
bezeichneten Relaiskontakte. In jedem Falle sind die Kontakte
in ihren Normalzuständen dargestellt, d. h. in denjenigen Zuständen,
die sie einnehmen, wenn die entsprechenden Spulen JF und JR ent
erregt wird.
Das System weist ebenfalls einen schlüsselbetätigten Schalter J18
in Serie mit einem sitzbetätigten Schalter J20, einem handbremsen
betätigten Schalter J21 und einem Anfangsbeschleunigungsschalter
JA1 auf. Schließlich gibt es noch einen Vorwärts- und Rückwärts
schalter J23.
Zur Erregung einer der Relaisspulen JF oder JR muß der Schlüs
selschalter in üblicher Weise geschlossen sein und ein Fahrer
muß auf dem Sitz zum Zwecke des Schließens des Schalters J20
sitzen, die Handbremse muß gelöst sein, damit der Schalter J21
geschlossen ist, und ein Gaspedal oder dgl. muß durch den Be
nutzer berührt werden, um den Anfangsbeschleunigungs-Schalter JA-1
zu schließen. Zudem muß der Richtungswählschalter J23 entweder
für den Vorwärts- oder den Rückwärtskontakt geschlossen sein.
Der Fachmann erkennt, daß dann, wenn dies alles eintritt, die
eine oder andere der Spulen JF und JR erregt wird und die Kon
takte sich aus dem gezeigten Zustand herausverschieben. Die
Kontakte sehen auch eine Sperrfunktion vor, um die unerwünschte
Erregung des Felds J14, usw. zu verhindern.
Das System weist ferner ein Zeitverzögerungsrelais JTD und
normalerweise offene, in ähnlicher Weise bezeichnete Kontakte
auf, und zwar zusammen mit einer Bypass-Relaisspule JBP und
zwei Sätzen normalerweise offener Kontakte, die dadurch, wie
angedeutet, betätigt werden.
Ein Endbeschleunigungsschalter JA-2 ist mit einer Seite der
Kontakte JTD und JBP-1 entgegengesetzt zu den Spulen JTD und
JBP verbunden und wird geschlossen, wenn der Beschleuniger
("Gaspedal") vollständig niedergedrückt ist, was den maximalen
Geschwindigkeitszustand anzeigt. Dies bewirkt, unter der Annah
me, daß Leistung an den Schalter JA-2 geliefert wird, die Erre
gung des Zeitverzögerungsrelais JTD und dessen zugehörige Kontakte
schließen sich nach einer vorbestimmten Periode, um das Bypass-
Relais JBP zu erregen. Wenn dies auftritt, schließen die Kontakte
JBP-1, um Relais JBP zu verriegeln, und die Kontakte JBP-2 schließen
sich, um die Geschwindigkeitssteuerung J17 zu umgehen,
um volle Leistung an den Antriebsmotor zu liefern.
Zwischen den anfänglichen und endgültigen Beschleunigungscharak
teristika wird die Geschwindigkeit durch ein Beschleunigungs
potentiometer J25 gesteuert, welches in die Leitungen 50 und 52
geschaltet ist. Das Einschalten des Beschleunigungspotentiome
ters J25 bestimmt die an die Geschwindigkeitssteuerung J17 ange
legte Spannung und somit die Abgabegeschwindigkeit.
Gemäß der Erfindung ist der Ausgang des zusätzlichen Pegeldetek
tors 10 mit der Basis der Transistoren 60 und 62 durch Strombe
grenzungswiderstände verbunden. Der Transistor 60 ist mit seinem
Basisemitterkreis in Serie mit dem Beschleunigungspotentimeter
J25 in den Leitungen 50 und 52 geschaltet, und ein Widerstand 64
liegt nach Art eines Shunts am Emitter und Kollektor von Tran
sistor 60. Der Transistor 62 ist mit seinem Emitter an eine Sei
te der Fahrzeugbatterie J10 gelegt, und sein Kollektor liegt
am Endbeschleunigungsschalter JA-2 und am Rückwärts-Relais JR.
Für die zuvor erwähnten Polaritäten ist Transistor 60 und
Transistor 62 leitend immer dann, wenn der vorbestimmte Über
lastzustand nicht angenähert wird, d. h. immer dann, wenn die
Ausgangsgröße des zusätzlichen Pegeldetektors 10 sich auf ihrer
relativ hohen Größe befindet. Infolgedessen können die verschie
denen vom System ausgeführten Funktionen, die in US-PS 39 83 462
beschrieben sind, auftreten, wobei die Drehzahl des Antriebsmo
tors durch die Einstellung des Beschleunigungspotentiometers J25
eingestellt wird. Sollte jedoch, wie zuvor erwähnt, der vorbe
stimmte Überlastzustand angenähert werden, so geht die Ausgangs
größe des zusätzlichen Pegeldetektors 10 auf ihren relativ niedri
gen Wert, wodurch die Transistoren 60 und 62 ausgeschaltet wer
den.
Infolgedessen ist der Widerstand 64 nicht mehr durch den Tran
sistor 60 überbrückt und sein Wert wird in Serie mit dem des
Beschleunigungspotentiometers J25 gelegt, um dadurch den Span
nungsabfall zu erhöhen und die Drehzahl des Antriebsmotors zu
verzögern, vorzugsweise in einem Ausmaß, daß das Fahrzeug nur
noch kriechen kann. Gleichzeitig wird das Abschalten des
Transistors 62 den Kreis von der Batterie J10 zum Rückwärts-Relais
JR und zum Endbeschleunigungsschalter JA-2 unterbrechen. Im erst
genannten Fall wird der Fahrzeugbenutzer daran gehindert, die
Fahrzeugrichtung umzukehren, was einen unerwünschten Überlastzustand
infolge von Trägheitskräften zur Folge haben könnte. Gleichzeitig
verhindert die Abtrennung der Leistung vom Endbeschleunigungs
schalter JA-2 die Erregung der Bypass-Spule JBP, wenn der Schal
ter JA-2 geschlossen ist, wodurch das Schließen der Kontakte JBP2
und die abrupte Beschleunigung des Motorankers J13 infolge des über die
ganze Linie erfolgten Betriebs verhindert wird, und die Ge
schwindigkeitssteuerung J17 verbleibt im System derart, daß der
Widerstand 64 die Motordrehzahl verringert.
Die Verminderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bildet natür
lich eine merkliche Anzeige für den Fahrer, daß der vorbestimmte
Überlastzustand angenähert wird, so daß der Fahrer in die Lage
versetzt wird, andere Funktionen, wie beispielsweise Anheben,
Kippen, usw., zu beenden, die den Überlastzustand verstärken
könnten, und zwar tritt dies auf, bevor die Pumpe für die die
Hilfsfunktionen durchführenden Zylinder durch die Schaltung ge
mäß Fig. 1 abgeschaltet wird.
Aus der vorgehenden Beschreibung erkennt man, daß das Steuer
system der Erfindung eine positive Steuerung über die Hilfs
funktionen vorsieht, die üblicherweise von Fahrzeugen wie Gabel
stapler, Frontlader oder dgl. ausgeübt werden, und zwar geschieht
dies durch die Abschaltung von Komponenten, die solche Funktionen
vorsehen, wenn ein vorbestimmter Überlastzustand existiert. Ferner
sieht man, daß das erfindungsgemäße System einen Überlastzustand
vorwegnimmt und den Fahrzeugfahrer warnt, daß ein Überlastzustand
angenähert wird, um so dem Fahrer Gelegenheit zu geben, eine
Handlung vorzunehemn und die weitere Verschlechterung des
Zustands zu verhindern und die Freigabe zu bewirken, um diese
Abschaltung zu verhindern.
Claims (15)
1. Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug, insbesondere einen
Gabelstapler, einen Frontlader o. dgl., mit Lasthandhabungs
mitteln, die bezüglich des Fahrzeugrahmens beweglich sind,
wobei folgendes vorgesehen ist:
Betätigungsmittel (G40, G42, G46, G50, C32-C37) zur selektiven Betätigung der Lasthandhabungsmittel,
Abfühlmittel (G72) zum Abfühlen des Ladezustands des Fahrzeugs und zum Vorsehen eines Signals veränderbarer Größe proportional zum Ausmaß der Beladung, und
erste Mittel zum Empfang des Signals und ansprechend auf eine Größe desselben zum Abschalten der Betätigungsmittel für einen vorbestimmten Überlastungszustand des Fahrzeugs,
gekennzeichnet durch zweite Mittel zum Empfang des Signals und ansprechend auf eine weitere unterschiedliche Größe dieses Signals zum intermittie renden und wiederholten Vorsehen einer Anzeige für den Fahr zeugfahrer dahingehend, daß der Ladezustand dem vorbestimmten Überlastzustand angenähert wird, und zwar bevor die ersten Mittel die Betätigungsmittel abschalten, wobei die zweiten Mittel Frequenzerhöhungsmittel aufweisen für die Frequenz, mit der die wahrnehmbare Anzeige vorgesehen wird, und zwar dann, wenn der Ladezustand dem Überlastungs zustand noch näher angenähert wird.
Betätigungsmittel (G40, G42, G46, G50, C32-C37) zur selektiven Betätigung der Lasthandhabungsmittel,
Abfühlmittel (G72) zum Abfühlen des Ladezustands des Fahrzeugs und zum Vorsehen eines Signals veränderbarer Größe proportional zum Ausmaß der Beladung, und
erste Mittel zum Empfang des Signals und ansprechend auf eine Größe desselben zum Abschalten der Betätigungsmittel für einen vorbestimmten Überlastungszustand des Fahrzeugs,
gekennzeichnet durch zweite Mittel zum Empfang des Signals und ansprechend auf eine weitere unterschiedliche Größe dieses Signals zum intermittie renden und wiederholten Vorsehen einer Anzeige für den Fahr zeugfahrer dahingehend, daß der Ladezustand dem vorbestimmten Überlastzustand angenähert wird, und zwar bevor die ersten Mittel die Betätigungsmittel abschalten, wobei die zweiten Mittel Frequenzerhöhungsmittel aufweisen für die Frequenz, mit der die wahrnehmbare Anzeige vorgesehen wird, und zwar dann, wenn der Ladezustand dem Überlastungs zustand noch näher angenähert wird.
2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abfühlmittel (G72) einen einzigen Fühler (10) auf
weisen.
3. Steuersystem nach
Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Mittel Anzeigemittel (24, 26) aufweisen, um kontinuier
lich die merkliche Anzeige vorzusehen, wenn der vorbestimmte
Überlastzustand erreicht ist.
4. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Mittel eine Lichtquelle (18) aufweisen, um die
merkliche Anzeige zu erzeugen.
5. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Mittel einen Tongenerator (20) aufweisen, um
die merkliche Anzeige vorzusehen.
6. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Mittel Verzögerungsmittel (40, 42, C28, C30) zur Verzögerung
der Rate vorsehen, mit der die Betätigungsmittel die Lasthandhabungs
mittel betätigen, so daß die Verzögerungsrate die merkliche An
zeige bildet.
7. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch
Steuermittel (J17) zur Steuerung eines Antriebs (J13, J14) für das
Fahrzeug zur Steuerung der Geschwindigkeit mit der das
Fahrzeug das darunter liegende Terrain überfährt, und
wobei die zweiten Mittel Verzögerungsmittel (64) aufweisen, um die Geschwin
digkeit des Fahrzeugs derart zu verzögern, daß diese ver
zögerte Geschwindigkeit die merkliche Anzeige bildet.
8. Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Vorsehung einer wahrnehmbaren Anzeige eine
elektrische Signalvorrichtung aufweisen und einen Oszillator
(14) zum intermittierenden Antrieb der Vorrichtung.
9. Steuersystem nach
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Oszillator ein solcher mit veränderbarer Frequenz ist
mit einem Eingang zur Aufnahme des elektrischen Signals und mit
Mitteln (G124) zur Änderung der Oszillationsfrequenz entsprechend
einer Änderung der Größe des elektrischen Signals, wobei die
Mittel zur Erzeugung des wahrnehmbaren Signals Mittel (10, 22)
aufweisen, welche das Vorsehen der wahrnehmbaren Anzeige verhin
dern mit der Ausnahme dann, wenn der vorbestimmte Überlastzustand
vorhanden ist.
10. Steuersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur Verhinderung einen Pegelfühler (10) und einen
Schalter (22) aufweisen, der auf den Pegelfühler anspricht.
11. Steuersystem nach einem oder mehreren der
Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine veränderbare Drehzahl be
sitzende Antrieb einen mit veränderbarer Drehzahl arbeitenden
Elektromotor (J13, J14) aufweist, und daß Wählmittel für die Drehzahl des Antriebs eine
elektrische Geschwindigkeitssteuerschaltung besitzen, die einen
veränderbaren Widerstand (J25) aufweist, der die ausgewählte Ge
schwindigkeit anzeigt, und wobei die zweiten Mittel einen zusätz
lichen Widerstand (64) sowie Mittel (60) aufweisen, um den zusätz
lichen Widerstand in dem Kreis oder außerhalb des Kreises mit
dem veränderbaren Widerstand anzuordnen.
12. Steuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der veränderbare Widerstand und der zusätzliche Widerstand
in Serie geschaltet sind (Fig. 3), wobei die Mittel (60) zur An
ordnung des zusätzlichen Widerstandes einen Schalter (60) aufwei
sen, der den zusätzlichen Widerstand shuntet.
13. Steuersystem nach
Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine veränderbare Drehzahl besitzende Antrieb ein Zwei-
Richtungs-Antrieb ist, und wobei die zweiten Mittel ferner Mittel
(62) aufweisen, um zu verhindern, daß die Auswählmittel den eine
veränderbare Geschwindigkeit aufweisenden Zwei-Richtungs-Antrieb
dann umkehren, wenn der vorbestimmte Überlastzustand angenähert
wird.
14. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsmittel einen eine veränderbare Drehzahl aufwei
senden Elektromotor (G42) und
eine elektrische Schaltung (C28, C30) aufweisen, die auf die sich
verändernde Größe einer Charakteristik eines elektrischen Signals
anspricht, um demgemäß die Drehzahl des Motors zu verändern,
wobei Drehzahleinstellmittel mindestens eine veränderbare
elektrische Impedanz (C32-C34) verbunden mit der Schaltung auf
weisen, und wobei die zweiten Mittel mindestens eine zusätzliche
elektrische Impedanz (42) aufweisen, die betriebsmäßig mit der
elektrischen Impedanz und einem Schalter (40) verbunden ist,
um selektiv die zusätzliche Impedanz in der elektrischen
Steuerschaltung
anzuordnen oder nicht anzuordnen.
15. Steuersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schalter (40) einen Transistor aufweist, daß die
zusätzliche Impedanz mit dem Transistor derart
verbunden ist, daß der Zustand des Transistors den Fluß des
elektrischen Stroms durch die zusätzliche Impedanz steuert,
und daß der Transistor durch einen Pegelfühler (10) gesteuert
wird, der auf die Fühlmittel anspricht.
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