DE3025363A1 - Gabelstapler mit einer ultraschallmessvorrichtung fuer die gabelhoehe - Google Patents

Description

Gabelstapler mit einer Ultraschailrr.eßvorrichtung für die

Gabelhöhe

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Ultraschallabstandsmeßeinrichtungen der Art, die ein Abstandsausgangssignal vorsehen, welches auf diejenige Zeit bezogen ist, die für den Durchlauf einer Ultraschallwelle von einem Sender zu einem Empfänger erforderlich ist und betrifft insbesondere eine solche Vorrichtung zur Benutzung bei einem Hubwagen oder Gabelstapler zur Bestimmung der Höhe, bis auf welche die Gabel angehoben worden ist.

In der Vergangenheit sind verschiedene Meßvorrichtungen bemitzt worden, um mittels Ultraschallwellenenergie den Abstand zu messen. Wenn die Schallgeschwindigkeit in dem Medium, durch welches die akustische Ultraschallwelle hindurchgeht, bekannt ist, ist diejenige Zeit, die für den Durchlauf einer akustischen Welle zwischen einem akustischen Energiesender und einem akustischen Energieempfänger erforderlich ist, proportional zu dem Abstand dazwischen. Solche akustischen Wellensysteme sind in zahlreichen Anwendungen benutzt worden, einschließlich beispielsweise der Messung der Länge oder der Dicke eines Rohres oder anderen Werkstückes. In vielen solchen Systemen sind der Sender und der Empfänger nebeneinander angeordnet, wobei die übertragene bzw. gesendete Ultraschallwelle durch das Material hindurchgeht und von der gegenüberliegenden Oberfläche des Materiales reflektiert wird. In einer solchen Anordnung ist gemäß US-PS 3,554,013

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(12. Januar 1971, Berg) die Übergangszeit bzw. Durchgangs- oder Laufzeit für die Ultraschallwellenenergie das Doppelte der Dicke oder Länge des zu messenden Materiales.

Es ist erwünscht, eine Anordnung vorzusehen, welche diejenige Höhe abfühlt, auf welche dieGabel bzw. die Gabeln eines Gabelstaplers angehoben sind. Ein solcher Hubwagen oder Gabelstapler weist in typischer Weise einen verlängerbaren Mast auf, auf welchem zv/ei Zinken einer Gabel angebracht sind. Durch Betätigung der Wagensteuerungen kann der Bedienungsmann die Gabel anheben oder absenken.

Der Fahrer des Gabelstaplers kann den Wunsch haben, die Gabel unter einen Förderkasten, zwischen Gleitkufen oder unter einen Behälter einzuschieben, der auf dem zweiten oder dritten Niveau bzw. Etage eines Behälterspeichergestelles ruht. In einem solchen Falle kennt der Bedienungsmann die Höhe des Behälters und kennt deshalb diejenige Höhe, auf welche er die Gabel anheben muß. Bekannte Höhenabfühlanordnungen, von denen eine z. B. in der US-PS 3,319,816 (16. Mai 1967, Christenson) gezeigt ist, weisen elektromechanische Schaltanordnungen auf, in denen Schaltkreiswiderstände in Abhängigkeit von der Höhe verändert werden, auf welche die Gabel angehoben wird, wobei ein Vergleich angestellt wird zu Widerständen, welche die gewünschte Gabelhöhe anzeigen.

Eine ähnliche Schaltkreisanordnung ist in der US-PS 2,790,513 (30. April 195 7, Draxler) gezeigt. Der danach bekannte Schalt-

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kreis fühlt ab, wann die Gabel über ein vorbestimmtes Niveau angehoben ist, um das Aufbringen von Kraft auf den Antriebsmotor des Hubwagens zu begrenzen und dadurch zu einem Ausmaß die maximale Geschwindigkeit zu begrenzen, die man bei dem Hubwagen mit den angehobenen Gabeln erhalten kann. Solche elektromechanisch^ Hohenabtastanordnungen sind im allgemeinen verhältnismäßig ungenau, und zwar wegen der WiderstandsVeränderungen und der Änderungen der mechanischen Zwischenstücke oder Gelenke, die mit den Widerständen verbunden sind.

Zwar würde eine Abstandsmeßvorrichtung auf der Basis von Ultraschall im wesentlichen bei der Bestimmung der Gabelhöhe die Genauigkeit erhöhen, die widrigen Bedingungen in der Umgebung, in welcher die Gabelstapler arbeiten, insbesondere der außerordentliche akustische Lärm, Vibrationen, Staub und andere Fremdstücke, haben bislang die Benutzung solcher Abstandsmeßanordnungen auf Ultraschallbasis auf einem Gabelstapler zur Messung der Gabel höhe verhindert.

Man sieht also, daß es ein Bedürfnis gibt nach einer einfachen, zuverlässigen Höhenmeßvorrichtung auf der Basis von Ultraschall für die Verwendung bei einem Gabelstapler, um die Höhe der Gabel zu messen, wobei diese Vorrichtung in der Lage ist, unter widrigen Umgebungsbedingungen zu arbeiten.

Erfindungsgemäß weist nun eine Höhenmeßvorrichtung für einen Hubwagen mit einem ausfahrbaren oder verlängerbaren Gabelmast, mil auf dem Mast befestigten Gabeln zur Messung deren Höhe und Schaf-

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fung eines elektrischer. Signals in Abhängigkeit davon eine elektrische Oszillatoreinrichtung auf zur Schaffung eines Ultraschallsignales. Eine Ultraschallübertragungswandlereinrichtung bzw. Ultraschalltfendewandlereinrichtung ist auf der Plattform in fester Position zur Gabel angebracht und spricht auf das Ultraschallsignal zum Übertragen oder Senden akustischer Ultraschallenergiewellen von dort nach unten an. Eine akustische Aufnahmeeinrichtung ist auf dem Hubwagen an einer festen Höhe angeordnet zur Aufnahme der akustischen Ultraschallenergiewellen aus der Ultraschallübertragungswandlereinrichtung sowie zur Schaffung eines elektrischen Ausgangssignals in Abhängigkeit davon. Die Ultraschallaufnahmeeinrichtung weist einen nach oben gerichteten, im wesentlichen parabolischen Reflektor zum Reflektieren der akustischen Energiewellen nach oben auf, welche von der Ultraschallijbertragungswandlereinrichtung nach unten gesendet sind.

Die Ultraschallaufnahmeeinrichtung weist ferner einen nach unten gerichteten Ultraschallaufnahmewandler auf für die Aufnahme der von dem parabolischen Reflektor reflektierten akustischen Energiewellen sowie zur Schaffung des elektrischen Ausgangssignals. Diejenige Zeit, die erforderlich ist, damit die akustischen Energiewellen von der Ultraschallübertragungswandlereinrichtung zu dem Ultraschallaufnahmewandler laufen, und zwar über den parabolischen Reflektor, gibt eine Anzeige der Gabelhöhe an.

Der parabolische Reflektor kann mindestens eine darin befindliche Öffnung bilden, um die Ansammlung von Schmutz und Fremdstoffen zu verhindern. Die Ultraschallaufnahmeeinrichtung kann ferner ein

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hohles zylindrisches Aufnahmegehäuse aufweisen, welches an seinem oberen Ende offen ist, ferner eine Einrichtung zur Befestigung des parabolischen Reflektors innerhalb des Aufnahmegehäuse.^ derart, daß eine nach oben gerichtete parabolische und reflektierende Oberfläche gebildet wird, und kann ferner eine Befestigungseinrichtung aufweisen für den Ultraschallaufnahmewandler innerhalb des Aufnahmegehäuses, und zwar im wesentlichen an der Brennpunktstelle des Reflektors. Die Einrichtung zur Anbringung des nach unten gerichteten Ultraschallaufnahmewandlers kann Federeinrichtungen aufweisen, die an dem Ultraschallaufnahmewandler und an dem Gehäuse derart angeordnet sind, daß der Ultraschall· aufnahmewändler gegen Vibration des Gehäuses isoliert ist.

Mit Vorteil kann daher erfindungsgemäß eine Höhenmeßanordnung für einen Hubwagen vorgesehen werden, um diejenige Höhe zu bestimmen, bis auf welche die Gabeln angehoben sind, bei welchem ein akustischer Ultraschallenergiesende- bzw. -Übertragungswandler in fester Lage zur Gabel angebracht ist und ein Ultraschallaufnahmewandler auf dem Hubwagen unter dem Ultraschallüberhragungswandler angebracht ist; wobei in vorteilhafterweise erfindungsgemäß ferner bei dieser Anordnung der Ultraschallaufnahmewandler im allgemeinen nach unten gerichtet ist und die akustischen Ul traschallenergiewellen von einer die Welle reflektierenden Oberfläche zu dem Aufnahmewandler reflektiert werden. Ferner sind mit Vorteil durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen bei der neuen Anordnung sowohl der Sendewandler als aiach der Empfangswandler nach unten gerichtet, um eine Ansammlung von Schmutz, Staub oder anderen Fremdstoffen auf der Wandleroberfläche zu verhindern.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeiger.:

Figur 1 die Seitenansicht eines Hubwagens bzw. Gabelstaplers mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Messung der Höhe, bis auf welche die Gabel bzw. die Gabeln angehoben ist bzw. sind,

Figur 2 den Ultraschallübertragungswandler bzw« -sendewandler und eine Ultraschallaufnahmeeinrichtung, die erfindungsgemäß aufgebaut sind,

Figur 3 ein Blockdiagramm unter Darstellung einer Ultraschallabs tandsmeßs chaltung,

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht der Ultraschallübertragungswar.dlereinrichtung bzw. -sendewandlereinrichtung, wobei Teile derselben abgebrochen gezeigt sind, und

Figur 5 eine Schnittansicht des Ultraschallaufnahmegerätes, im allgemeinen entlang der Mittelachse des zylindrischen Aufnahmegehäuses.

Es wird nun die in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsform ausführlicher beschrieben. Die Erfindung richtet sich auf eine Ultraschallhöhenmeßanordnung für einen Gabeistap-

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ler bzw. einen Hubwagen, welche die Höhe der Wagengabel mißt und ein elektrisches Signal als Anzeige für die Gabelhöhe vorsieht. Figur 1 zeigt einen Gabelstapler herkömmlicher Gestalt mit der Höhenmeßanordnung gemäß der Erfindung. Der Gabeistapler weist einen verlängerbaren oder ausfahrbaren Gabelhebemast (10) auf, auf welchem ein Paar von Zinken bzw. eine Gabel (12) und eine Stützplattform (13) für den Bedier.ungsmann angebracht sind. Durch Betätigung der Wagensteuerungen kann der Bedienungsmann die Gabel (12) anheben oder absenken. Obwohl hier ein Hubwagen nach Art eines Stapel auf nehmers oder Sortiergerätes gezeigt ist:, bei welchem die Plattform des Bedienungsmanns mit der Gabe?! angehoben ist, versteht sich jedoch, daP. die Erfindung auch auf andere Arten von Hubwagen angewendet woHrn kann, bei wol choii nur die Gabel angehoben wird.

Eine Ultraschaliübertragungswandlereinrichtung (14) ist aui ri'.v Plattform (13) in fester Lage bezüglich der Gabel (12) derai L angebracht, daß die Wandlereinrichtung (14) zusammen mit der Gabel (12) angehoben und abgesenkt wird. Die Wandlereinrichtuny schleudert nach geeigneter Erregung durch ein Ultraschallübertragungssignal bzw. Ultraschallsendesignal einen Schauer, Kaskadenschauer oder Impuls akustischer Ultraschallenargiewellen nach unten. Eine Ultraschallaufnahmeeinrichtung (15) ist auf dem Hubwagen an fester Höhe angebracht und nimmt die akustischen Schallenergiewellen aus der Ultraschallübertragungswandlereinrichtung (14) auf. Die Ultraschallaufnahmeeinrichtung (16) sorgt dann für ein elektrisches Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Aufnahme der akustischen Energiewellen, welches du.rc-h eine unten

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unter Bezugnahme auf Figur 3 bezogene Schaltung benutzt wird, um das gewünschte elektrische Signal zu erzeugen, welches die Höhe der Gabel anzeigt. Diese Höhe steht in direktem Bezug zu derjenigen Zeit, die für die akustischen Energiewellen erforderlich ist, um von der öltraschallübertragungswandlereinrichtung (14) zu der Ultraschallaufnahmeeinrichtung (16) zu laufen.

Die Ultraschall aufnahmeeinrichtung und die Ultraschallübertragungswandlereinrichtung sind in den Figuren 2, 4 und 5 dargestellt» Die Ultraschallübertragungswandlereinrichtung (14) weist ein Übertragungs- bzw. Sendegehäuse (18) auf, welches einen Hohlraum (20) und eine mit diesem in Verbindung stehende Öffnung (21) bildet- Ein Ultraschallwandler (22) ist an einem Ende des Gehäuses (18) angebracht und schickt akustische Ultraschallenergiewtillen durch den Hohlraum (20) und aus der Öffnung (21) heraus. Ein Wandler, Übertrager bzw. Umformer (26) steht mit dem Wandler (22) in elektrischer Verbindung, um die Impedanz des Wandlers an die Ausgangsimpedanz einer in Figur 5 gezeigten Schaltung anzupassen, welche den Wandler (22) treibt.

Die Ultraschallaufnahmeeinrichtung (16) ist zur Aufnahme der akustischen Ultraschallenergiewellen aus dem Ultraschallübertragungsv/andler (14) an einer festen Höhe am Hubwagen angebracht. Die Aufnahmeeinrichtung (16) weist einen nach oben gerichteten, im wesentlichen parabolischen Reflektor (28) auf, der zum Beispiel aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein kann und in der Lage ist, die akustischen Ultraschallenergiewellen zu reflektieren. Ein nach unten gerichteter Ultraschallaufnahmewandler (30) nimmt die

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akustischen Energiewellen auf, die von dem parabolischen Reflektor (28) reflektiert werden, und sorgt für ein elektrisches Ausgangssignal in Abhängigkeit davon. Der Wandler (30) ist im wesentlichen am Brennpunkt des Reflektors (28) derart befestigt, daß die akustischen Energiewellen auf dem Wandler fokussiert werden, wodurch eine erhebliche Vergrößerung der Empfängerausbeute erreicht wird. Eine gedruckte Schaltkarte (32), die im Gehäuse (31) neben dem Wandler (30) angebracht ist, weist eine Schaltung auf der Schaltkarte (32) auf, welche das vom Wandler (30) vorgesehene elektrische Ausgangssignal verstärkt und filtert. Das verarbei tetc-Signal auf den Leitungen G4) wird dann einer Schaltung zugeführt, welche die Durchlaufzeit der akustischen Energiewelle von dem Ultraschallwandler (22) zum Ultraschallaufnahmewandler (30) dadurch bestimmt, daß der Zeitunterschied zwischen dem Ultraschall ·- übertragungs- bzw. -sendesignal, welches zum Wandler (22) zugeführt wird, und dem entsprechenden Ausgangssignal vom Wandler (30) bestimmt wird. Ein Höhensignal proportional zu dieser Durchgangsbzw. Laufzeit wird erzeugt und zur Höhe der Gabel in Bezug gesetzt.

Die Ultraschallaufnahmeeinrichtung (16) weist ferner ein hohles zylindrisches Aufnahmegehäuse (36) auf, welches an seinem oberen Ende offen ist, und weist Einrichtungen auf, einschließlich einer Hohlniete (38) zur Befestigung des parabolischen Reflektors (28) innerhalb des Gehäuses (36) derart, daß er eine parabolische Reflektionsoberfläche bildet, die nach oben gerichtet ist. Der Wandler (30) in dem Gehäuse (31) wird im wesentlichen am Brennpunkt des Reflektors (28) durch eine Federeinrichtung gehalten, einschließlich Federn (42), die am Gehäuse (31) und am Aufnahmegehäuse (36)

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angebracht sind, um eine Verringerung der durch den Wandler (30) erfahrenen Vibration vorzusehen. Die Federn (42) treten mit Laschen (44) in Eingriff, die durch Einwärtsstanzen des Gehäuses (36) geformt sein können. Die Federn (42) isolieren den Wandler (30) und die Schaltung auf der Schaltkarte (32) gegen Vibrationen, die während des Betriebes des Hubwagens auftreten können.

Durch Ausrichten der Ultraschallübertragungswandlereinrichtung (14) und des Aufnahmewandlers (30) derart, daß beide nach unten gerichtet sind, wird der Betrieb der Wandler nicht durch sich aufbauenden Schmutz oder andere Fremdstoffe, die sich in der Umgebung befinden, in welcher die Hubwagen arbeiten, nachteilig beeinträchtigt. Der Reflektor (28) bildet mindestens eine Öffnung (46) darin, durch welche Schmutz, Staub oder Fremdteilchen in das Gehäuse (36) hindurchfallen können.°arbeitet die Höhenmeßanordnung gemäß der Erfindung in zuverlässiger Weise sogar bei höchstwidrigen Betriebsbedingungen der Umgebung.

Figur 5 veranschaulicht eine Schaltung, die eine Einrichtung vorsieht für das Bestimmen der Laufzeit der akustischen Energiewelle zwischen den Sende- und Aufnahmewandlern und schafft ein Höhen-Signal, welches dieser Laufzeit entspricht. Es versteht sich, daß in der Pföhenmeßanordnung gemäß der Erfindung auch andere derartige Schaltkreise verwendet werden können. Diese Schaltung bildet Gegenstand einer gleichzeitig in USA eingereichten Patentanmeldung {pocket-Nr. 6810), die auch auf den Anmelder dieses Gegenstandes gemäß der Erfindung zurückgeht.

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Die Schaltung der Figur 3 weist einen Bezugsoszillator (23) auf, der auf der Leitung (48) ein Bezugsoszillatorsignal bei etwa 40 KHz vorsieht. Ein Schauer- bzw. Impulsgenerator (50) mit einem Gatter (52), Zähler (54) und Flip-Flop (56) spricnt auf den Bezugsoszillator (23) zur periodischen Erzeugung von Ultraschallschauersignalen bzw. Impuls- oder Kaskadenschauersignalen auf Leitung (48) an. Die Ultraschallschauersignale auf Leitung (58) können 40 KHz-Schauer aufweisen, deren jeder etwa 1,6 ms dauert und mit einer Rate von 20 Schauern bzw. Impulsen pro Sekunde auftritt. Die Sende- bzw. Übertragungsschaltung (60), einschließlich der Ultraschallübertragungswandlereinrichtung (14' und eines Ausgangsverstärkers (62) spricht auf die Schauergeneratoreinrichtung (50) an zur Schaffung eines Schauers von akustischen Ultraschallenergiewellen in Abhängigkeit von jedem der Ultraschallübertragungssignale, die von den Schauersignalen auf Leitung (58) gebildet sind.

Eine Ultraschallaufnahmeschaltung (64) mit einem Wandler (30), Reflektor (28), Vorverstärker und Filter (66) und einem Flip-Flop (68) nimmt die akustischen Ultraschallenergiewelltn auf, welche vom Wandler (14) erzeugt sind, und schafft Detektorsignale auf den Leitungen (70) und (72) in Abhängigkeit davon. Eine Bereichsfenstereinrichtung (74) spricht auf die Aufnahmeschaltung (64) und auf die Oszillatoreinrichtung (2 3) an zur Schaffung eines Bereichsfenstersignals auf Leitung (76) zu einer Zeit, die jedem Detektorsignal oder Erfassungssignal um eine bestimmte Zeitperiodc nachläuft. Die Bereichsfenstereinrichtung (74) weist einen Zähler (76) und einen monostabilen Multivibrator (78)auf.

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Eine Bereichsgattereinrichtung (78) spricht auf das Bereichsfenstersignal auf Leitung (76) und auf das Detektorsignal auf Leitung (72) an zur Schaffung von Ausgangsgattersignalen auf Leitung (80) bei Auftreten eines Detektorsignals, welches mit einem Bereichsfenstersignal zusammenfällt. Eine Umwandlungseinrichtung (82) spricht auf ein Signal auf Leitung (84) an und zeigt das Erzeugen eines Ultraschallschauersignals durch die Schauergeneratoreinrichtung (50) an. Die Umwandlungseinrichtung (82) spricht ferner auf das Ausgangsgattersignal auf Leitung (80) an zur Schaffung eines Ausgangsabstandssignals auf Leitung (86), welches mit seinem Potential auf den Abstand zwischen den Sende- und Empfängerwandlern bezogen ist. Die Umwandlungseinrichtung (82) weist eine Rampengeneratoreinrichtung (88) auf, die eine lineare Zeit vorsieht, welche das Rampensignal auf Leitung (90) in Abhängigkeit vom Auftreten eines Schauersignals verändert. Die Proben- und Halteschaltung (92) spricht auf das Rampensignal auf Leitung (90) und auf das Bereichsgatter (78) an zum Probenehmen oder Signalabtasten des Rampensignals nach Empfang des Ausgangsgattersignals auf Leitung (80), wodurch ein aktualisiertes Ausgangsabstandssignal mit gleichem Potential zum Rampensignal im Augenblick der Probenahme vorgesehen wird.

Eine Impulsmonitoreinrichtung mit einer Fehlimpulsdetektorschaltung (94) beobachtet bzw. überwacht den Ausgang der Bereichsgattereinrichtung (78) und sorgt für einen Fehlimpulssignalausgang auf Leitung (78) bei Fehlen eines Detektorsignals innerhalb einer bestimmten Zeitdauer.

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Im Betrieb wird das Gatter (52) durch das Einstellen des Flip-Flops (56) eingeschaltet, damit es zwanzigmal pro Sekunde vor dem Rücksetzen des Flip-Flops (56) durch den Zähler (54) an einem 1,6 ms Schauerimpuls vorbeiläuft. Jeder Schauer wird auf den Ausgangsverstärker (62) aufgebracht und bewirkt die Erzeugung von akustischen Energiewellen durch den Wandler (14). Gleichzeitig wird der Rampengenerator*(88) eingeschaltet und eine Rampenfunktion auf Leitung (90) erzeugt. Wenn die akustischen Ultraschallenergiewellen durch die Aufnahmeschaltung (64) erfaßt werden, wird ein Detektorsignal durch das Bereichsgatter (78) zur Schaltung (82) derart zugeführt, daß die Probe- und Halteschaltung'(92) dann eine Probenahme der Rampenfunktion auf Leitung (90) vornimmt. Das Probenahmerampenfunktionssignal ist deshalb in der Größe proportional zu der Zeit zwischen der Erzeugung eines Schauers akustischer Ultraschallenergiewellen durch den Wandler (14) und der Aufnahme des Wellenschauers durch den Wandler (30).

Die Bereichsfensterschaltung (74) und das Bereichsgatter (78) sind vorgesehen, um die Möglichkeit der Schaltung (82) zu reduzieren, durch eine akustische Ultraschallenergiewelle betätigt zu werden, die nicht vom Wandler (14) erzeugt ist. Das Bereichsgatter (78) wird zwanzigmal pro Sekunde geöffnet, wobei das Taktgeben des Öffnens des Gatters (78) durch die Schaltung (74) gesteuert wird. Die Schaltung (74) führt ein Bereichs fenstersignal dem Gatter (78) auf Leitung (76) etwa 1/20 Sekunde nach dem zuvor aufgenommenen Detektorsignal zu.

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Das Probenahmerampenfunktionssignal auf Leitung (86) kann als ein Eingang zu einer automatischen Geschwindigkeitssteuerung verwendet werden für die Begrenzung der maximalen Hubwagengeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Gabelhöhe. Eine solche Geschwindigkeitssteuerschaltung ist zum Beispiel in einer in USA eingereichten Patentanmeldung (Docket 6811) gezeigt, die ebenfalls auf die Anmelderin zurückgeht. Alternativ oder zusätzlich kann das elektrische, die Gabelhöhe anzeigende Signal einem visuellen Anzeiger zugeführt werden, wie zum Beispiel einem in Fuß kalibrierten Voltmeter, welches von dem Bedienungsmann gut betrachtet werden kann.

Die hier beschriebene Ausführungsform beschränkt selbstverständlich nicht die allgemeine Form der Vorrichtung und Lehre der Erfindung. Die Positionen der Übertragungswandlereinrichtung und der Ultraschallempfängereinrichtung können erwünschtenfalls umgekehrt werden, wobei der Übertragungs- bzw. Sendewandler auf dem Hubwagen auf bestimmter Höhe befestigt werden kann, um akustische Ultraschallenergiewellen nach oben zu übertragen bzw. zu senden. Bei einer solchen Anordnung ist die Aufnahmeeinrichtung auf dem Mast in fester Position in Bezug auf die Gabel befestigt, wobei der Parabolreflektor nach unten gerichtet ist und die akustischen Energiewellen auf einen nach oben gerichteten Ultraschallaufηahmewandler nach unten reflektiert.

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Claims (5)

Dr. Hans-Heinrich Wilirath f d - 6200 Wiesbaden ι Dr. Dieter Weber Postfach 6145 -pv· 1 -ρ»! T7-1 C1 ' CC Guscav-Freyug-Slraße DipL-rnys. Klaus Seifiert «ίο α «j 37 π 20 Telegrammadresse: WILLPATENT PATENTANWÄLTE Telex: 4-186247

1. Juli 1980

Sf/du

- 6778 -

Crown Controls Corporation

New Bremen, Ohio U. S. A. 40-44 South Washington Street

Gabelstapler mit einer
Ultraschallmeßvorriehtung für die Gabelhöhe

Priorität: 16. Juli 1979 U.S.A. Serien-Number: 5 7,772

Patentansprüche

1. Gabelstapler mit einem verlängerbaren Gabelmast (10) und einer an diesem befestigten Gabel (12) und mit. einer Einrichtung zum Messen der Höhe der Gabel zur Abgabe eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von der Gabelhöhe, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Messen der Höhe der Gabel (12) folgende Teile aufweist:

eine elektrische Oszillatoreinrichtung (23) zur Schaffung eines Ultraschallsignales,

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Postscheck: Frankfurt/Main 67 63-602 Bank: Dresdner Bank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. 276 807

eine Ultraschall-Übertragungswandlereinrichtung (14), die in Bezug auf die Gabel (12) in fester Position angebracht ist und auf das Ultraschallsignal anspricht zum Übertragen akustischer Ultraschallenergiewellen von dort und

eine Ultraschallaufnahmeeinrichtung (16), die auf dem Hubwagen an einer festen Höhe angebracht ist zur Aufnahme der akustischen Ultraschallenergiewellen aus der Ultraschall-Übertragungswandlereinrichtung (14) und zur Schaffung eines elektrischen Ausgangssignales in Abhängigkeit davon,

und daß die Ultraschallaufnahmeeinrichtung (16) folgende Teile aufweist:

einet!nach oben gerichteten, im wesentlichen parabolischen Reflektor (28) zum Reflektieren der akustischen Energiewellen nach oben, die von der Ultraschallübertragungswandlereinrichtung (14) nach unten übertragen worden sind, und

einen nach unten gerichteten Ultraschallaufnahmewandler (30) zur Aufnahme der akustischen Energiewellen, die von dem paraboli-

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sehen Reflektor reflektiert sind, und zur Schaffung eines elektrischen Ausgangssignals in Abhängigkeit davon,

und daß die Zeit, die erforderlich ist, damit die akustischen Energiewellen von der Ultraschallübertragungswandlereinrichtung (14) zum Ultraschallaufnahmewandler (30) über den parabolischen Reflektor (28) laufen, eine Anzeige für die Höhe der Gabel vorsieht.

2. Gabelstapler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach oben gerichtete, im wesentlichen parabolische Reflektor (28) mindestens eine Öffnung (46) darin derart bildet, daß die Ansammlung von Staub und Fremdkörpern auf dem parabolischen Reflektor (28) verhindert ist.

3. Gabelstapler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallaufnahmeeinrichtung (16) ferner folgende Teilt· aufweist:

ein hohles zylindrisches Aufnahmegehäuse (36), das an seinem oberen Ende offen ist,

eine den parabolischen Reflektor (28) in diesem Aufnahmegehäuse (36) derart anbringende Einrichtung (38), daß der Reflektor (28) eine parabolische, reflektierende, nach oben gerichtete Oberfläche bildet, und

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eine den nach unten gerichteten Ultraschall-: aufnahmewandler (30) in dem Aufnahmegehäuse (36) im wesentlichen am Brennpunkt des Reflektors (28) befestigende Einrichtung (42).

4. Gabelstapler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (42) zum Befestigen des nach unten ausgerichteten Ultraschallaufnahmewandlers (30) eine Federeinrichtung (42) aufweist, die an dem Ultraschallaufnahmewandler (30) und an dem Gehäuse (36) angebracht ist, zum Reduzieren der bei dem Ultraschallaufnahmewandler (30) erfahrenen Vibration.

5. Gabelstapler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Messung der Höhe der Gabel (12) und Schaffung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit davon eine Einrichtung (50, 82) aufweist, zum Bestimmen der Übermittlungszeit der akustischen Energiewelle aus der Ultraschallübertragungswandlereinrichtung (14) zu dem Ultraschallaufnahmewandler (30).

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