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Stapelfahrzeug mit Hubgerüst
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Die Erfindung betrifft ein Stapelfahrzeug mit Hubgerüst und an ihm
höhenbeweglichem Lastaufnahmemittel und Höhenantrieb sowie einem Abtastsensor am
Lastaufnahmemittel zur Zusammenarbeit mit einer Reflexmarke in einer Einstapelvorrichtung,
wobei das Lastaufnahmemittel senkrecht zur Einstapelrichtung horizontal verlagerbar
am Hubgerüst angeordnet ist und Antriebsmittel für diese Verlagerung vorgesehen
sind.
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Solche Stapelfahrzeuge werden ohne Fahrer an einem Leitdraht zu bestimmten
Haltepunkten geführt, an welchem Arbeitsvorgänge, insbesondere Einstapel- oder Ausstapelvorgänge,
durchgeführt werden sollen. Zu diesem Zweck ist eine genaue Ausrichtung des Lastaufnahmemittels
entweder zu Regalfächern oder zu in diesen angeordneten Lastträgern, wie Paletten,
notwendig, damit die Lastaufnahmemittel reibungslos einfahren können bzw. die Paletten
berührungslos herausgenommen werden können.
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Der Ausdruck Lastaufnahmemittel beinhaltet Lasttraggabeln, aber auch
bekannte Greifvorrichtungen, die unter entsprechender Zweckbestimmung an eine Last
herangeführt bzw.
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von einer solchen Last abgenommen werden.
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Bekannt sind Sensoren bzw. Abtastsensoren als Strahlungsquelle, wobei
die Reflexmarke an Gegenständen in einer Anlage, mit welcher das Stapelfahrzeug
zusammenarbeitet, zur Reflektierung der Strahlung vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang
versteht sich, daß die Sensoren einen Strahlungssender und -empfänger aufweisen.
Als Strahlung sind dabei insbesondere Licht, jedoch auch andere geeignete Strahlungen,
wie Ultraschall oder dergleichen bekannt, wobei dann, wenn insbesondere im Zusammenhang
mit einem Reflektor keine richtungsbestimmte Reflektion auftritt, in der Empfangssteuerung
die Signalintensität im Zusammenhang mit radialen Abstrahlungsrichtungen vom Reflektor
auszuwerten sind.
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Insbesondere arbeitet die Erfindung mit Lichtstrahlen, wobei als Reflektor
eine spiegelnde Platte mit einer Mittelmarkierung oder in Form einer streifenförmig
senkrecht angeordneten Reflexmarke vorgesehen sind.
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Bei der Positionierung ergibt sich zunächst das Problem, das Lastaufnahmemittel
in der Zusammenwirkung des Abtastsensors und der Reflexmarke in eine genaue Ausrichtung
zu bringen. Dazu ist aus der DE-OS 29 16 056 eine Vorrichtung bekannt, bei welcher
am Lastaufnahmemittel bzw. am Stapelfahrzeug Lichtquellen angeordnet sind, welche
als Reflexmarke Teile des aufzunehmenden Gegenstandes ausleuchten, wobei ein fotoelektrischer
Detektor am Lastaufnahmemittel angeordnet ist, gegebenenfalls in Form einer
Kamera,
um etwaige Abweichungen aufzunehmen und in Abhängigkeit davon die Einstellgenauigkeit
zur Positionierung zu verbessern. Wenn der Abtastsensor am Bubfahrzeug angeordnet
ist, besteht die Möglichkeit, daß abgesehen von der Einstellung des Stapelfahrzeugs
auch die Neigung des Hubgerüsts in Abhängigkeit von der Lasthöhe und der Größe der
Last zu Abweichungen führen kann. Solche Abweichungen wirken sich in der seitlichen
Einstellung, aber auch in der Höhenstellung der Last aus.
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Zur Vermeidung der Behler in der seitlichen Einstellung wird in der
bekannten Ausführung ein sogenannter Reihendetektor in einer Kamera angewendet.
Die Linie der Reihe liegt dabei nahezu parallel zur horizontalen, oberen Ebene einer
Palette, so daß in Abhängigkeit von einem Signal ein Seitenfehler festgestellt werden
kann, um das Lastaufnahmemittel entsprechend zu verfahren, aber im Sinne eines Anhebens
oder eines Abhebens bezüglich einer vorhandenen Hubgerüstneigung. Dabei können auch
seitliche Bewegungen der Lastaufnahmemittel gesteuert werden.
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Bei der bekannten Ausführung wird eine Lasttraggabel jeweils bis zur
oberen Grenze eines Abtastbereichs angehoben, auch um festzustellen, ob eine annehmbare
Palette das Sichtfeld passiert hat. Dann wird die Lasttraggabel langsam abgesenkt,
wobei die langsame Bewegungsgeschwindigkeit auch zu einer Reduzierung der Schwingungen
des Hubgerüsts beitragen soll. Nach Erreichen der für den Arbeitsvorgang erforderlichen
Höhe wird erst der seitliche Fehler in der Ausrichtung bestimmt, um daraufhin auch
noch die Lastaufnahmemittel seitlich zu versetzen. Es erfolgt dann eine Nachstellung
in der Höhe, bis die optimale Einstellung erreicht ist.
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In diesem Zusammenhang werden zwar bereits mögliche Hubgerüstschwingungen
angesprochen. Die bekannte Ausführung ermangelt aber jeglicher Vorkehrung für eine
aktive Dämpfung solcher Schwingungen.
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Solche Schwingungen führen aber insbesondere bei Arbeit mit großen
Hubhöhen zu erheblichen Verzögerungen im Arbeitsablauf. Ein hochausgefahrenes Hubgerüst
mit schwerem Lastaufnahmemlttel und noch zusätzlicher Last braucht nach dem Heranfahren
des Stapelfahrzeugs und dessen Stillsetzung eine beträchtliche Zeit, um selbst aus
einer Schwingungsbewegung in den Stillstand zu kommen. Erst danach bzw. nach einem
Abklingen der Schwingungen auf einen geringen Wert ist das Einstapeln der Last bzw.
das Einfahren des Lastaufnahmemittels mit der genügenden Genauigkeit möglich.
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Es ist zwar bekannt, diesen Effekt durch Einschaltung eines Schleichganges
vor dem Stillstand eines Stapelfahrzeugs herabzusetzen, aber hierbei handelt es
sich nur um eine unzureichende Maßnahme, weil beim Übergang von der Bewegung des
Fahrzeugs zum Stillstand beträchtliche Impulse wirksam werden können.
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Wenn eine erhebliche Arbeitsgenauigkeit erforderlich ist, müssen daher
Standzeiten eingeführt werden, die insgesamt die Arbeitsgeschwindigkeit des Stapelfahrzeugs
herabsetzen und damit auch die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigen.
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Es ist zwar auch im Zusammenhang mit der Hubgerüstneigung bereits
vorteilhaft, diese bei der Positionierung zu berücksichtigen.
Aber
auch diese Maßnahme nach der bekannten Ausführung setzt an sich für die Erzielung
der optimalen Positionierung das Abklingen der Hubgerüstschwingung auf einen vorbestimmten,
begrenzten Wert voraus.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, nicht nur eine Nachstellung
des Lastaufnahmemittels durch Horizontalbewegung zwecks Einstellung einer optimalen
Positionierstellung herbeizuführen, sondern im Zusammenhang mit den Schwingungen
eine Einstellung durchzuführen, daß die Schwingungen möglichst schnell abgebaut
werden und das Lastaufnahmemittel in die der Feinpositionierung entsprechende Stellung
gebracht wird, so daß damit die Arbeitsgeschwindigkeit des Stapelfahrzeugs im Sinne
einer höheren Wirtschaftlichkeit verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Sensor
eine Meßvorrichtung zugeordnet ist, welche Abweichungen von der Nullgröße zu der
Reflexmarke richtungsbestimmt mißt, und daß eine Antriebssteuerung zur Verlagerung
der Lastaufnahmemittel mit einer Vergleichsschaltung für Schwellwerte zugeordnet
ist, durch welche oberhalb der Schwellwerte jeweils eine der größeren festgestellten
Abweichung gegensinnige Bewegung der Antriebsmittel für die Lastaufnahmemittel steuerbar
ist.
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Dadurch werden die momentanen Ausschläge des Mastes in der Schwingung
von am Mast angeordneten Mitteln gemessen und Steuersignale erzielt, die noch während
der Schwingungen bei ihrem Abklingen das Lastaufnahmemittel an seinem Träger in
eine von der Reflexmarke bestimmte Stellung bringen bzw. alpine solche Stellung
genügend weit annähern.
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Dabei besitzt das Stapelfahrzeug vorteilhaft eine Signalschaltung
für das eine Signal zur Kennzeichnung der größeren Abweichung der Schwingung nach
einer Seite zum Nullbereich bezüglich der Reflexmarke sowie eine Auslöseschaltung
für die Antriebssteuerung mit Zeitverzögerung um die Hälfte der Dauer dieses Signals,
gemessen vom Beginn des Signals.
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Hierdurch wird die Nachstellung des Lastaufnahmemittels zwar gegensinnig
zur Auslenkung, aber hinsichtlich der Schwingung schon im Bereich der Rückbewegung
zu einer mittleren Lage bezüglich der Schwingung durchgeführt, wodurch die Dämpfung
maßgeblich verbessert bzw. beschleunigt wird. Praktisch wird dabei die Nachstellung
des Lastaufnahmemittels nicht mit Beginn eines Ausschlags durch die Schwingung,
sondern mit einer Zeitverzögerung durchgeführt, so daß der Abweichungsausgleich
zur Nullgröße in bezug zur Relexmarke im Bewegungszustand des Hubgerüsts eine Dämpfung
der Schwingungen gesteuert wird, die zu einem schnelleren Stillstand oder quasi
Stillstand des Hubgerüsts führen.
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Dabei wird bevorzugt, daß eine Zeitverzögerung im Hinblick auf die
Ausschläge in bezug zu Abweichungen von der Null-Linie um 900 im Sinne einer Schwingungskurve
versetzt sind.
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überraschend ergibt sich in der angegebenen Ausführung eine aktive
Dämpfung bei der gleichzeitigen Einstellung des Lastaufnahmemittels auf die Soll-Position
in bezug zur Reflexmarke, wobei die Positionierung bereits bei Unterschreitung einer
gewissen mittleren Soll-Ist-Wert-Differenz und unterhalb einer gewissen Schwingungsamplitude
des Hubgerüsts abschließbar ist.
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Die Erfindung verwendet optische Positionssensoren, bei denen die
Einstellung des Sensors zu einer Reflexlichtmarke durch binäre Signale identifizierbar
ist, die die Ausschlagrichtung bei der Schwingung hinsichtlich der Abweichung zur
Reflexmarke angeben.
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Bevorzugt wird dabei, daß als Meßvorrichtung ein Signal-Taktgeber-Generator
und wenigstens eine Zählvorrichtung vorgesehen sind, von denen letztere richtungsbestimmte
Zählungen in Abhängigkeit von der Nullgröße zu der Reflexmarke zählt und einen Differenzbildner
aufweist, der in Abhängigkeit vom absoluten Differenzwert in die Antriebssteuerung
einspeist. Hierbei wird die Schwingungsamplitude in horizontaler Richtung zeitabhängig
gemessen, wobei ein Ausgleich zwischen einem durch die Nullgröße zu der Reflexmarke
bestimmten Nullbereich zu einer mittleren Abweichung hinsichtlich der Schwingung
erfolgt. Die Einführung der zeitlichen Abweichung zum Nullbereich führt dabei zu
einer genauen Einstellung.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind als MeSvorrichtung ein Signal-Taktgeber-Generator
und wenigstens eine Zählvorrichtung vorgesehen, von denen letztere richtungsbestimmte
Zählungen in Abhängigkeit von der Nullgröße zu der Reflexmarke zählt und einen Differenzbildner
aufweist, der in Abhängigkeit vom absoluten Differenzwert in die Antriebssteuerung
einspeist. Der absolute Differenzwert bildet eine Ausgangsgröße für ein einzuführendes
Steuersignal. Der Differenzwert mit seinem Vorzeichen kann dabei als Ausgangsgröße
für die Richtungsbestimmung von Nachstellsignalen vorgesehen sein.
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Bevorzugt wird dabei, daß ein Sensor mit drei Ausgängen, die in Abhängigkeit
von einer Reflexmarke aktivierbar sind, vorgesehen ist, dem ein Taktgenerator unter
der Steuerung der Ausgänge zugeordnet ist, derart, daß in Abhänigkeit von einem
von der Reflexmarke gebildeten Abschnitt Impulstakte beiderseits des Abschnitts
zähl- und speicherbar sind und zur Bemessung eines Abstands eines Mittelwerts entsprechend
einer Null-Linie der Schwingung die beiderseits des Nullbereichs gezählten Impulse
in einem Subtrahierer dividiert werden, in Abhängigkeit von dessen Ausgangssignal
mit Vorzeichen die Nachstellung der Antriebssteuerung vorgesehen ist.
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Dabei liegt eine zweckmäßige Ausgestaltung darin, daß das Ausgangssignal
des Subtrahierers als Größe für die Abweichung von dem Nullbereich einen Zähler
zur richtungsbestimmten Aufzählung und Signalgabe von Impuls takten steuert, wobei
insbesondere eine wahlweise Steuerung in Abhängigkeit vom Nullbereich einerseits
und von der Impulszahl im Bereich einer Abweichung andererseits vorgesehen ist.
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Besonders bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, daß eine Signalsteuerung
mit Dividierern vorgesehen ist, die ein Abschaltsignal in Abhängigkeit von einer
Annäherung der Null-Linie der Schwingung an den Nullbereich liefern, und daß diesen
Dividierern eine Kontrolle parallel geschaltet ist, in welcher die Impulstakte der
Abweichungen von dem Nullbereich in jeder Richtung zu der Impulstaktzahl im Nullbereich
in bezug gesetzt werden. Dadurch ist es möglich, die Abschaltung des Nachstellsignals
zum richtigen Zeitpunkt vorzubereiten. Hierbei wird einbezogen, daß einem Zähler
für die Impulstakte im Nullbereich ein Vergleicher
nachgeschaltet
und zu der genannten Parallelschaltung parallel geschaltet ist, und daß in diesem
Vergleicher eine maximale Nullzeitgrenze !H Impulstaktsignale angeordnet ist.
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Es wird hinzugefügt, daß die Auslösung der Signalgabe dadurch erfolgt,
daß das Stapelfahrzeug im Sinne einer Grobpositionierung eingestellt wird. Hierzu
können andere Positioniermittel als die beschriebenen dienen. Im Zusammenhang mit
den beschriebenen Mitteln erfolgt eine Auslösung dann, wenn der Abtastsensor einen
bestimmten Empfangsbereich zur Reflexmarke erreicht hat. Das kann durch eine Auswertung
der vom Abtastsensor empfangenen Signale festgestellt werden oder aber auch durch
eine zusätzlich angeordnete Grobpositioniereinrichtung, wie sie beispielsweise beschrieben
ist in der GB-PS 1 421 722.
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In der besonders bevorzugten Ausführung sind zwei Zähler für die verschiedenen
Richtungen vorgesehen und mit Taktsignalen speisbar,wobei jedem Zähler ein Differenzierer
zugeordnet ist, der eine Amplituden-Differenzierung als Flankenidentifizierung der
richtungsbestimmten Sensorsignale vorsieht und für Nullstellung Setzeingänge des
jeweiligen Zählers in Abhängigkeit von dem Kurvenverlauf der Abweichungskurve vom
Nullbereich auf NulMauSweist. Hierdurch wird eine Unterscheidung im Sinne einer
Aufwärts-oder Abwärtszählung in Abhängigkeit von verschieden großen Abweichungen
nach beiden Seiten vom Nullbereich der Reflexmarke zwecks Ansteuerung eines Mittelwertes
der Abweichungsschwingungen durchgeführt, wobei erhebliche Betriebssicherheit vorliegt.
Hinsichtlich der Erfassung der Abweichungsgrößen in die verschiedenen Bereiche zur
Reflexmarke ist den beiden Zählern für die verschiedenen Richtungen vorteilhaft
ein Subtrahierer nachgeschaltet. Dabei liegt eine weitere vorteilhafte Gestaltung
darin, daß zwischen
dem Subtrahierer und einem dritten Zähler
für die Impulse des Taktgenerators ein Speicher angeordnet ist, welcher durch einen
Differenzierer in Abhängigkeit von einer Flanke eines Nullsignals auslösbar ist,
welches Nullsignal einen Bereich zwischen Schwellwerten für die seitlichen Abweichungen
von der Nullgröße zu der Reflexmarke bestimmt ist, und daß der Speicher auf einen
Höchstwert Cmax für die absolute Differenz der richtungsbestimmten Signale begrenzt
ist. Hierdurch wird die Antriebssteuerung zur Nachstellung des Lastaufnahmemittels
sicher erfaßt, wobei vorteilhaft zusätzlich die Auslösung der Antriebssteuerung
verzögert wird, um nicht nur den Ausgleich der Schwingungen zur Nulleinstellung,
sondern auch eine besonders günstige Dämpfung der Schwingungen herbeizuführen.
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Zweckmäßig ist dafür in der Ansteuerung zwischen dem Speicher und
dem dritten Zähler eine Zeitverzögerungsschaltung angeordnet, welche die Auslösung
des dritten Zählers in Abhängigkeit von einer vorbestimmten, insbesondere von der
Höhe des Lastaufnahmemittels am Hubgerüst und der Größe der Last abhängigen Zeitverzögerung
auslöst. Einbezogen wird somit außer einer Höhenmesseinrichtung auch eine Lastwaage
am Lastaufnahmemittel zwecks Feststellung der Einflußgröße von der Last her.
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Zweckmäßig sind verschiedenen Steuerbaugruppen Vorzeichen-Kenngeber
vorgeschaltet. Hierdurch wird eine passende Steuerung eingeführt.
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Insbesondere zur Abschaltung der Gegensteuerung und Positionierung
sind Quotientenbildner als Dividierer für die richtungsbestimmten Zählwerte mit
nachgeschalteten
Schwellwert-Vergleichern und einem Takt zähler
nachgeschaltete Quotientenbildner für richtungsbestimmte Signale und Taktzahlen
mit nachgeschalteten Schwellwert-Vergleichern und eine Summierungsschaltung vor
einem Signalgeber in die Antriebsmittelsteuerung angeordnet. Hierbei sind in den
Anschlüssen des Signalgebers jeweils noch Vergleichs schaltungen vorgesehen, die
den Durchgang in Abhängigkeit von einer Eingangsgröße ermöglichen, in welche auch
Summierungsschalter als Negationsglieder einspeisen, an deren Eingänge die Sensorsignale
zur Zeitzählung der Taktsignale angeschlossen sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Prinzip-Schaubild für den Schwingungsvorgang
und die Anpassung, Fig. 2 ein Block-Schaubild für eine vorteilhafte Ausführung,
Fig. 3 ein ergänzendes Block-Schaubild für die Abschaltung, Fig. 4 ein weiteres
ergänzendes Block-Schaubild zur Auslösung der Antriebssteuerung zum Schwingungsausgleich,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Stapelfahrzeugs.
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In Fig. 1 ist ein Koordinatensystem gezeigt, dessen Ordinate 1 die
Abweichung des Sensors am Lastaufnahmemittel in bezug zu der Reflexmarke zeigt,
die in Fig. 5 mit 161 bezeichnet ist. Die Abweichungen eines Sensors 16 gemäß
Fig.
2 am Hubgerüst nach Fig. 5 sind in Fig. 1 auf der x) Ordinate aufgetragen. Auf dieser
ist in einem Nullpunkt 2 ein sogenannter Nullbereich 3 angeordnet, welcher im Bereich
der Reflexmarke 161 liegt und eine Breite hat, die durch Konstanten festgelegt werden
kann. Dieser Nullbereich 3 ist als Abszisse eingezeihnet, der senkrecht zur Ordinate
1 veriuft und im Nullpunkt bei 2 beginnt, wobei sich eine Zeitachse t entsprechend
dem Pfeil 6 ergibt.
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Die Schwingung des Lastaufnahmemittels 158 (Fig. 5) am Hubgerüst 156
ist durch die Kurve 4 in Fig. 1 gezeigt, deren Null-Linie 5 im Ausführungsbeispiel
links vom Nullbereich liegt und die mittlere Abweichung des Hubgerüsts darstellt,
wennks sich in Ruhe befindet. Bezüglich der Fig. 5 ergibt sich die Ansicht zu Fig.
1 von der rechten Seite her, so daß damit auch die Ausdrücke rechts und links verständlich
sind.
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Erkennbar ist dabei, daß diese Kurve 4, die als Schwingungskurve in
Form einer Sinuskurve eingetragen ist, hinsichtlich des Bereichs der Reflektormarke
nach rechts einen kleineren Abschnitt 7 als den Abschnitt 8 nach links aufweist.
Ausgehend von den Grenzen des Nullbereichs ergibt sich für die Abweichung 7 nach
rechts eine Zeitdauer 9, T1 und für die Abweichung nach links eine Zeit 10, T2.
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Die Durchgangs zeit durch den Nullbereich bei 11 wird mit TO bezeichnet.
Aus der Differenz der Zeiten T1 und T2 kann ein Steuersignal abgeleitet werden,
wobei im vorliegenden Fall beispielsweise T2 > T1 ist.
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In die Kurve 4 sind bei 12 die Zeit t 3 und bei 13 die Zeit t 4 eingetragen.
Zur Erreichung eines Dämpfungseffektes für die Schwingung soll eine Beschleunigung
der x) Der Sensor besitzt gemäß obigen Darlegungen eine Strahlungsquelle mit einer
senkrecht zur Empfangs ebene gerichteten Strahlung zur Reflexmarke.
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Positionierung nach rechts im Zeitintervall zwischen t 3 und t 4 erfolgen.
Dabei ist davon auszugehen, daß entsprechend dem Pfeil 14 der Sensor rechts von
der Reflexmarke und entsprechend dem Pfeil 15 der Sensor links von der Reflexmarke
ist. Der Sensor ist am Lastaufnahmemittel angeordnet.
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Bei der Darstellung nach Fig. 1 mit der Null-Linie 5 als mittlere
Abweichung des Hubgerüsts muß eine Nachstellung zum Erreichen des Nullbereichs 3
der Reflexmarke nach links erfolgen, um die größere Abweichung, die durch die Signalzeit
T2 angegeben wird, auszugleichen.
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Dabei wird bevorzugt, daß dieser Ausgleich bei der Zeit t 3 beginnt.
In diesem Zusammenhang wird noch auf die Big. 3 verwiesen.
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In Fig. 2 ist zunächst der am Lastaufnahmemittel angeordnete Sensor
16 gezeigt, der mit einer Reflexmarke zusammenarbeitet und drei Ausgänge besitzt.
Ein erster Ausgang 17 für einen Bereich A entsprechend dem Pfeil 14 in Fig. 1 ist
mit einer Leistung 18 verbunden. Ein Ausgang 19 entsprechend dem Pfeil 15 in Fig.
1 ist mit einer Leistung 20 verbunden. Ein weiterer Ausgang 21 für den Nullbereich
3 in Fig. 1 ist mit einer Leitung 22 verbunden. Diese Beitungen sind jeweils Sammelleitungen.
Zu diesen Sammelleitungen gehört eine weitere Leistung 23, die mit einem Taktgenerator
24 verbunden ist, welcher wenigstens jeweils während des Positionierens des Stapelfahrzeugs
eine Impulsfolge aus Signalen im kurzen Arbeitstakt, beispielsweise mit der Frequenz
vonlOO hz, liefert.
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Der Sensor 16 hat somit die binären Ausgänge für die Bereiche A, B
und 0. Für den Bereich A sind zur Aufnahme der diesem Bereich zugeordneten Taktzahlen
ein Zähler 25 vorgesehen, und für den Bereich B ein Zähler 26. Beide Zähler werden
jeweils über UND-Glieder 27, 28 für den Zählereingang 29, 30 und eine Differenzierschaltung
31, 32 zur Flankenidentifizierung mit Anschluß an einen Setzeingang 33, 34 gespeist.
Ferner sind die Zähler 25, 26 durch einstellbare Eingänge 35, 36 auf Signalwerte
Amax und BmaX begrenzt. Beim Überschreiten dieser Werte wird in nicht näher dargestellter
Weise ein Signal gegeben, das in die Fahrzeugsteuerung zur Grobpositionierung des
Stapelfahrzeugs einspeist, um das gesamte Fahrzeug entsprechend der å jeweiligen
Richtung nachzustellen.
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Das UND-Glied 27 für den A-Zähler 25 ist über eine Zuleitung 37 mit
der Sammelleitung 18 einerseits und mit der Sammelleitung 23 andererseits verbunden.
Entsprechende Zuleitungen 38, 39 sind für das UND-Glied 28 aus den Sammelleitungen
30 und 23 vorgesehen. Die Differenzierer 31, 32 sind für den Zähler 25 über eine
Verbindung 40 mit der Sammelleitung 18 für den A-Bereich bzw. über eine Verbindung
41 mit der Sammelleitung 20 für den B-Bereich verbunden, so daß jeweils bei Beginn
eines Signals für den jeweiligen Bereich der zugeordnete Zähler auf Null gesetzt
wird und dann über die UND-Glieder die Taktzahlen aus dem Taktgenerator 24 eingespeist
werden.
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Ferner besitzt die Schaltungsanordnung einen dritten Zähler 42, der
als Zähler C bezeichnet wird und den Zweck hat, ein von dem Verhältnis der Abweichungen
im A- und B-Bereich abhängiges Signal aufzunehmen. Auch dieser Zähler
42
ist durch einen Eingang 43 auf einen Betrag Cmax begrenzt.
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Dem Zähler 42 sind vier UND-Glieder 44, 45, 46, 47 vorgeschaltet,
die jeweils über Verbindungen 48 - 51 mit der Sammelleitung 23 des Taktgenerators
24 verbunden sind.
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Ein jeweils anderer Eingang ist für das UND-Glied 44 durch eine Funktionsverbindung
52 mit der Sammelleitung 22 für den Nullbereich, für das UND-Glied 45 durch eine
Verbindung 53 mit der Sammelleitung 18 für den A-Bereich, für das UND-Glied 46 durch
eine Verbindung 54 mit der Sammelleitung 22 für den Nullbereich und für das UND-Glied
247 durch eine Verbindung 55 mit der Sammelleitung 20 für den B-Bereich verbunden.
Die UND-Glieder 44 und 46, die jeweils mit der Sammelleitung 23 verbunden sind,
weisen zu einem dritten Eingang eine Verbindung 56 bzw. 57 zu Vergleichen 58, 59
zwecks Vorzeichen-Identifizierung auf.
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Die UND-Glieder 44, 45 sind mit einer ODER-Schaltung 60 verbunden,
deren Ausgang 61 mit einem V-Eingang für Vorwärtszählung des Zählers 42 verbunden
ist, während die UND-Glieder 46, 47 mit den Eingängen eines weiteren ODER-Glieds
62 verbunden sind, dessen Ausgang 63 mit dem R-Eingang des Zählers 42 für Rückwärtszählung
verbunden ist.
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Den Zählern 25, 26 ist ein Subtrahierer 64 nachgeschaltet, in-welchem
die Signale A - B aus den Zählern 25, 26 in der Anordnung A - B subtrahiert wird.
Praktisch wird hier eine Differenz aus diesen Werten gebildet. Der Subtrahierer
64 bildet durch die ermittelte Differenz und ihr Vorzeichen die Ausgangsgröße für
die Richtung und Größe des Nachstellsignals zur Feinpositionierung, die in den erfaßten
Bereicherflurchgeführt wird. Der Ausgang 65 des Subtrahierers speist durch eine
Verbindung in einen Vergleicher 66 und durch eine andere Verbindung in einen Vergleicher
67. In
diesen Vergleichern wird das Ausgangssignal A - B aus dem
Subtrahierer mit einer Größe E verglichen, wobei im Vergleicher 66 die Feststellung
< - E und im Vergleicher 67 die Feststellung > E getroffen wird. Die Größe
E ist ein vorgegebener Schwellwert, durch dessen Überschreitung die Nachstellungssteuerung
ausgelöst wird. Dem Vergleich/lst über eine Verbindung 68 ein UND-Glied 69 nachgeschaltet,
das andererseits über eine Verbindung 70 mit der Sammelleitung 20 für den B-Bereich
in Verbindung steht, während dem Vergleicher 67 über eine Verbindung 71 ein UND-Glied
72 nachgeschaltet ist, das andererseits über eine Verbindung 73 mit der Sammelleitung
18 für den A-Bereich verbunden ist.
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Diese UND-Glieder liefern bei von dem Schwellwert E abhängigen Werten
ein bereichsrichtungsbestimmtes Signal über Verbindungen 73, 74 in ODER-Schaltungen
75, 76, an deren Ausgängen 77, 78 Steuersignale für die Befehlet?Steuern nach A
bzw. nach Berzeugt werden. Zu diesem Zweck sind die zweiten Eingänge der ODER-Schaltungen
75, 76 in noch zu beschreibender Weise angeschlossen.
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Zunächst wird bemerkt, daß der Ausgang 65 des Subtrahierers mit einem
Speicher 79 verbunden ist. Dieser Speicher hat einen Begrenzungseingang 43 für eine
Begrenzung auf Cmax und einen Setzeingang 80, der über einen Differenzierer 81 zur
Flankenidentifizierung mit der Sammelleitung 22 für den Nullbereich verbunden ist.
Von der Verbindung 82 zwischen dem Differenzierer 81 und dem Setzeingang 80 ist
eine Verbindung 83 abgegriffen, die zum Setzeingang 84 des Zählers 42 führt. In
dieser Verbindung befindet sich ein Zeitglied 85 zur Einführung einer Zeitverzögerung
für die Betätigung des Setzeingangs, damit der Zähler 42 aus dem Speicher 79 über
eine Funktionsverbindung 86 für eine Signalbemessung hinsichtlich der Größe des
Nachstellsignals geladen wird, nachdem zunächst das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer
vollständig
in den Speicher 79 aufgenommen worden ist.
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Die Funktionsverbindung 86 ist über einen Ab zweig 87 mit den Vergleichern
58, 59 verbunden, so daß über die Verbindungen 56, 57 Vorzeichensignale für den
Wert A - B in die UND-Glieder 44 und 46 eingespeist werden. In Abhängigkeit davon
werden die Taktimpulse aus der Sammelleitung 23 entweder in den Vorwärtszähleingang
oder Rückwärtszähleingang des Zählers 42 eingespeist und in diesem aufgezählt.
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Der Ausgang 88 des Zählers 42 ist wiederum mit zwei Vergleichem 89,
90 verbunden, die das Signal in Abhängigkeit von dem Vorzeichen über Ausgangsleitungen
91, 92 zu jeweils einem Eingang eines UND-Glieds 93, 94 durchlassen.
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Die anderen Eingänge sind für das UND-Glied 93 über eine Verbindung
95 mit einem Negationsglied 96 und für das UND-Glied 94 über eine Funktionsverbindung
97 mit einem Negationsglied 98 verbunden. Das Negationsglied 96 ist an die Sammelleitung
20 für den Bereich B und das Negationsglied 98 an die Sammelleitung 18 für den Bereich
A des Sensors angeschlossen, so daß an den Ausgängen 99, 100 der UND-Glieder 93,
94 richtungsbestimmte Signale geliefert werden, von denen der Ausgang 99 des UND-Glieds
93 über eine Verbindung 101 in das ODER-Glied 76 einspeist, und der Ausgang 100
des UND-Glieds 94 über eine Verbindung 102 in das ODER-Glied 75 einspeist.
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Dadurch ergeben sich die Nachstellbewegungen des Lastaufnahmemittels
in einer bestimmten Richtung nach der folgenden Bemessung, wobei auf die Bereiche
A und B Bezug genommen wird und jeweils der Schwellwert E sowie die Größe C = A
- B eingeführt sind.
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Wenn sich der Sensor im Bereich A befindet, werden im Zähler 25 die
Taktimpulse gezählt, bis der Sensor in den Bereich O eintritt. Dadurch wird der
Zähler A gestoppt. Bei Eintritt des Sensors in den Bereich B wird der Zähler 26
betrieben. Jeweils beim Eintritt in den Nullbereich werden die vorher beaufschlagten
Zähler auf Null gesetzt. Zu Beginn einer Positionierung befinden sich beide Zähler
auf einem fest definieSin Anfangswert AO,BO, der jeweils als die Werte AmaX,Bmax
ist.
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Die Differenz A - B wird jeweils bei Eintritt des Sensors in einen
Nullbereich gebildet, so daß dadurch die Größe C für den Speicher 79 bzw. den nachgeordneten
Zähler 42 erzeugt wird.
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Dabei sei für das Beispiel angenommen, daß der Wert C im Bereich B
und im Bereich 0, wenn 0>0 ist, negativ ist, und im Bereich A und im Bereich
0, wenn C O ist, positiv ist, so daß entsprechend die in den Zähler 42 aufgenommenen
Impulse an den verschiedenen Eingängen aufgezählt werden. Es ergibt sich daher folgende
Steuerung mit dem beschriebenen Beispiel: Der Sensor 16 und damit das Lastaufnahmemittel
wird nach rechts gesteuert I im Bereich B a) B = Bmax b) B > A + E (E vorgegebener
Schwellwert) II im Bereich 0 und im Bereich A a) 0 o sind.
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Entsprechend wird der Sensor 16 und damit das Lastaufnahmemittel nach
links gesteuert, wenn I im Bereich A a) A = Amax b) A > B + E II im Bereich B
und Bereich O a) C > o sind.
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Die Positionierung ist beendet, wenn sich der Sensor im Nullbereich
befindet, der in Fig. 1 mit 3 bezeichnet ist und auch nicht mehr aus dem Nullbereich
herausschwingt, d. h. wenn eine Zählung für die Zeit T0 wie in Fig. 1 mit 11 bezeichnet
ist, größer als eine Schwelle Tmax ist bzw.
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folgende Bedingung gilt: B/A < E2 und A/B < E2 und B/T <
E3 und A/T C E3, wobei A und B die Impulssignale entsprechend T1 und T2 darstellen
und E2 und E3 vorgegebene positive Zahlen sind, die von der gewählten Positioniergenauigkeit
und auch von der Taktfrequenz des Taktgenerators 24 abhängen sowie auch von einer
fahrzeugabhängigen möglichen Schwingungsfrequenz des Hubgerüsts oder -mastes. Desgleichen
werden die eingeführten Konstanten EvAmaxs Bmax' AO, BO und Cmax sowie gewählt bzw.
auch in Abhängigkeit von der Last und der Ausfahrhöhe des Lastaufnahmemittels nachgestellt.
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Die Feinpositionierung ist beendet, wenn die Quotienten A/B, B/A und
A/T sowie B/T kleiner als die vorgegebenen Grenzwerte oder Konstanten E2 und E3
sind, bzw. wenn die Nullzeit eines weiteren Zählers für die Positionierung größer
ist als eine durch Tmax vorgegebene maximale Zeit für einen Ausschlag. Die Beendigungsschaltung,
, die unter diesen Gesichtspunkten ausgeführt ist, geht aus Fig. 3 hervor. In dieser
sind zwei Dividierer 103, 104 für die Quotientenbildung A/B bzw. B/A vorgesehen,in
deren Eingänge Verbindungen 105, 106 aus dem A-Bereich-Zähler 25 bzw.
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107, 108 aus dem B-Bereich-Zähler 26 einspeisen. Die Ausgänge der
beiden Dividierer 103, 104 sind mit Vergleichern 109, 110 verbunden, die jeweils
das Ausgangssignal mit dem eingeführten Wert E2 dahingehend vergleichen, ob die
Ausgangssignale aus den Dividierern 103, 104 kleiner als E2
sind.
Dabei kann die ungefähre Gleichheit der Zählerstände in den Zählern 25 und 26 festgestellt
werden, so daß dann, wenn die Quotienten A/B bzw. B/A etwa gleich sind und eine
logische 1 über die jeweilige Verbindung 111, 112 an.
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ein nachgeschaltetes UND-Glied 113 gegeben wird. Dieses dient zur
Feststellung der Schwingungsdämpfung.
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In Fig. 3. sind ferner ein UND-Glied 114 mit einem Eingang 115 zur
Sammelleitung 22 und einem weiteren Eingang 116 mit Verbindung zur Sammelleitung
23 für die Taktimpulse und ferner ein ODER-Glied 117 mit Eingängen 118 zum Zähler
25 des A-Bereichs und 119 zum Zähler 26 des B-Bereichs vorgesehen. Das ODER-Glied
117 ist über eine Verbindung 120 mit dem Setzeingang 121 eines Zählers T 122 verbunden,
während das UND-Glied 114 über eine Verbindung 123 mit dem Eingang 124 zum Vorwärtszählen
der Impulstakte verbunden ist. Damit ergibt sich jeweils die Ausgangsstellung des
Zählers für die Taktzahl im Nullbereich. Der Ausgang 125 des Zählers 122 ist einmal
über eine Verbindung 126 mit einem Dividierer 127 und über eine Verbindung 128 mit
einem Dividierer 129 verbunden. Diese Dividierer haben jeweils einen zweiten Eingang
130 für den Dividierer 127 zum Zähler 25 für den A-Bereich- bzw. 131 zu dem Zähler
26 für den B-Bereich. Im Dividierer 127 wird der Quotient A/T, im Dividierer 129
B/T gebildet. Der Ausgang 132 des Dividierers 127 ist mit einem Vergleicher 133
verbunden, und der Ausgang 134 des Dividierers 129 mit einem Vergleicher 135. In
beiden Vergleichern werden die Ausgangssignale der Dividierer an der Größe E3 gemessen
dahingehend, ob die Ausgangssignale kleiner als E3 sind. In diesem Falle werden
die entsprechenden Signale über Verbindungen 136 bzw.
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137 zu weiteren Eingängen des UND-Glieds 113 geführt.
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Ferner ist der Ausgang 125 des Zählers 122 über eine Verbindung 138
mit einem Vergleicher 139 verbunden, in welchem der aufgezählte Zählerinhalt im
Vergleich mit einem Wert Tmax dahingehend gesucht wird, ob der aufgezählte Wert
größer als Tmax ist. Sofern das zutrifft, wird ein Ausgangs signal über eine Verbindung
140 zu einem ODER-Glied 141 geführt, dessen anderer Eingang über eine Verbindung
142 mit dem UND-Glied 113 verbunden ist. Damit ergibt sich am Ausgang 143 des ODER-Glieds
ein Signal, welches das endgültige Positionierendsignal erzeugt.
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Wenn auch durch die Negationsglieder 96 und 98 schon die Voraussetzung
für eine zeitliche Bestimmung eines Nachstellsignals geschaffen wird, so ergibt
sich in diesem Zusammenhang eine verbesserte Ausführung nach der Fig. 4.
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In der Fig. 4 sind die Zähler 25 für den A-Bereich und 26 für den
B-Bereich erkennbar. Diese Zähler sind angeschlossen wie in Fig. 2 erläutert.
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Ferner sind in Fig. 4 die ODER-Schaltungen 75, 76 erkennbar, wobei
nach Fig. 4 auch das ODER-Glied 141 einbezogen wird.
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An die Speicher 25, 26 ist durch Funktionsverbindungen 145, 146 eine
Vergleichsschaltung 147 angeschlossen, in welcher festgestellt wird, welches Signal
aus dem Zähler. 25 oder 26 hinsichtlich T1 - 9 oder T2 - 10 größer ist. Das größere
Signal wird über eine Funktionsverbindung 148 einem Signalteiler 149 zugeführt,
der dieses Signal auf den halben Wert teilt. Der Ausgang 150 des Signalteilers wird
einer
Speicherverzögerungsschaltung 151 zugeführt, die Signale
zur Nachstellung des Lastaufnahmemittels erst dann zuläßt, wenn nach Beginn der
größeren Abweichung vom Nullbereich 3 und dem diesbezüglichen Signal 10 bzw. T2
die Hälfte der Zeit verstrichen ist. Die beiden Ausgänge 152, 153 stellen lediglich
die richtungsbestimmten Wege für ein Nachstellsignal dar.
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Das Stapelfahrzeug nach Fig. 5 besteht aus einem Fahrgestell 154 und
einem Hubgerüst 156. Dieses Hubgerüst kann aus mehreren aneinander ausfahrbaren
Mastschüssen bestehen, wobei am am höchsten ausfahrbaren Innenmast 157 das Lastaufnahmemittel
158 mit Lastträger und Last 159 angeordnet ist und in Richtung des Doppelpfeils
160 schwanken kann. Am Lastaufnahmemittel ist der Sensor 16 angeordnet.
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Diesem ist durch eine gestrichelte Doppellinie entsprechend dem Nullbereich
3 in Fig. 1 eine Reflexmarke 161, beispielsweise an einem Regal, zugeordnet.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ergibt sich bezüglich des Doppelpfeils
160 in der Richtung der Abweichung gemäß Pfeil 14 die Auswanderung des Sensors nach
rechts von der Reflexmarke und in Richtung des Pfeils 15 die Auswanderung des Sensors
nach links von der Reflexmarke. Hiermit wird die Übereinstimmung zur Fig. 1 in der
Erläuterung der Schwingungsabhängigkeit dargestellt.
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Der Lastträger 159 ist am Lastaufnahmemittel entsprechend dem Doppelpfeil
160 verschiebbar angeordnet. Dafür sind Antriebsmittel 162 angeordnet, die in Abhängigkeit
von der Steuerung, d. h. auch von dem am Sensor aufgenommenen Werten in der einen
oder anderen Richtung hinsichtlich der Pfeile 14 oder 15 in gesteuerter Weise erregbar
sind und
damit den Lastträger 159 entsprechend antreiben. Der Sensor
16 hat in bezug zur Reflexmarke 161 eine Lichtquelle, deren ausgesendeter Strahlkeflektiert
wird und im Bereich einer Erstreckung des Sensors 16 in Richtung des Doppelpfeils
160 verschiedene Empfangsbereiche erregt, wobei es sich um Empfangsbereiche seitlich
einer Mittelstellung, um eine Signalgabe an den Ausgängen 17 für den Bereich A und
19 für den Bereich B sowie einen weiteren Ausgang O im Bereich des Nullbereichs
3 (Fig. 1 und 2) handelt.
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Die Erfindung, welche die Reflexmarke einbezieht, betrifft zugleich
eine Anlage, beispielsweise eine Regalstapelanlage, wobei an den Regalen in bezug
zu den Einstapelfächern die Reflexmarke angeordnet ist.
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Die Erfindung schafft dabei ein Stapelfahrzeug, an dessen Hubgerüst
156 die Lastaufnahmemittel 158 einen Lastträger 159 auch einstellbar in Form eines
Kreuzschlittens aufweisen, so daß auch nach Ausschwenken des Lastträgers eine Verstellung
in Richtung des Doppelpfeils 160 in Fig. 5 möglich ist, und zwar unabhängig vom
Sensor 16, der am Lastaufnahmemittel 158 angeordnet ist.
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Ein solcher Kreuzschlitten, der derartige Verstellungen ermöglicht,
ist beispielsweise aus der DE-OS 30 17 164 bekannt. Insofern schafft die Erfindung
auch ein Stapelfahrzeug mit einem Hubgerüst 156, an dem ein Lastträger 159 unabhängig
von seiner Ausschwenkstellung in Fahrtrichtung einstellbar ist, wobei am hochfahrbaren
Lastaufnahmemittel 158 ein Sensor 16 mit drei Eingängen 17, 19, 21 zur Einstellung
des Lastträgers angeordnet ist. Die Bezugszeichen 17, 19, 21 bringen damit zum Ausdruck,
daß entsprechend den so auch bezeichneten Ausgängen in die Schaltung Aufnahmeiemente
für die Strahlung als Eingang zugeordnet sind.
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