DE3326673C1 - Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines eine Hubarbeitsbühne tragenden Hubarmes - Google Patents

Description

• Weiter ermöglicht es die Erfindung, falls der Hubarm aus zwei oder mehreren Teleskopgliedern besteht, die Ausfahrlänge des Hubarms bei der Vorgabe der Winkelgeschwindigkeit am Drehgelenk zu berücksichtigen.
• Dazu wird an den Teleskopgliedern des Hubarms ein Längengeber vorgesehen, der ein der Ausfahrlänge des Hubarms entsprechendes Signal erzeugt, das in der elektrischen Steuerung des Hubzylinders des Hubarms ausgewertet wird.
• Weiterhin ist es nach der Erfindung möglich, die von dem Winkel- und Längengeber am Hubarm gelieferten Signale in der elektrischen Steuerung zur Begrenzung der Horizontalgeschwindigkeit der Arbeitsbühne zu verwerten, falls diese auf einem drehbaren Untergestell angeordnet ist.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine selbstfahrende Hubarbeitsbühne mit einem mehrgliedrigen Hubarm.
• Im cinzelnen erkennt man in der Zeichnung ein Fahrgestell 1, das für den Hubbetrieb in horizontaler Ausrichtung gesichert werden kann. Auf dem Fahrgestell 1 ist ein Drehgestell 2 angeordnet, das einen sogenannten Drehturm 3 trägt, an dem über ein Drehgelenk 4 ein unterer Hubarm 5 angelenkt ist. Die Abstützung des aufrichtbaren und absenkbaren Hubarms 5 erfolgt über einen Hubzylinder 6, der jeweils in Abstand von dem Drehgelenk 4 einerseits am Drehturm 3 und andererseits am Hubarm 5 angelenkt ist. Die Verschwenkbarkeit des gesamten Hubarms 5 rclativ zum Drehgelenk 4 ist in der Zcichnung durch den Pfeil »A«angedeulet.
• Der Hubarm 5 besteht aus zwei teleskopisch zueinander verfahrbaren Gliedern 7 und 8, die über einen weiteren Hubzylinder 9 miteinander verbunden sind. Die Relativbewegung der beiden Glieder 8 und 9 zueinander ist durch den Pfeil »B« veranschaulicht. Am Oberende des äußeren teleskopischen Gliedes 8 trägt der Hubarm 5 ein weiteres Drehgelenk 10, über das am unteren Hubarm 5 ein oberer Hubarm 11 angelenkt ist. Der obere Hubarm 11 ist gegenüber dem unteren Hubarm 5 in der gleichen Vertikalebene verschwenkbar, in der auch der untere Hubarm 5 aufrichtbar bzw. absenkbar ist.
• Die Verschwenkung des oberen Hubarms 11 gegenüber dem unteren Hubarm 5 erfolgt über einen Hubzylinder 17, der in Abstand vom Drehgelenk 10 sowohl am oberen Hubarm 11 als auch am unteren Hubarm 5 angelenkt ist. Die Winkelverstellung des oberen Hubarms 11 gegenüber dem unteren Hubarm 5 ist durch den Pfeil »C« angedeutet.
• Der obere Hubarm 11 besteht ebenfalls aus zwei teleskopisch zueinander verfahrbaren Gliedern 12 und 13, die in Richtung des Pfeiles »D« geradlinig gegeneinander verstellbar sind. Dazu dient ein sich an beiden Gliedern 12 und 13 abstützender Hydraulikzylinder 14.
• Am Oberende des äußeren Teleskopgliedes 13 des Oberarms 11 ist ein Schwenkarm 15 angelenkt, welcher eine Arbeitsbühne 16 trägt, die durch eine selbsttätige Nivelliervorrichtung mit ihrer Arbeitsplattform in horizontaler Ausrichtung gehalten wird.
• Für die weiteren Betrachtungen ist die Verschwenkbarkeit der Arbeitsbühne 16 über den Schwenkarm 15 vernachlässigbar, hier wird ohnehin die ungünstigste Schwenkstellung des Schwenkarms 15 vorausgesetzt.
• Wird der Hubarm 11 um das Drehgelenk 10 verschwenkt, bewegt sich die Arbeitsbühne 16 entlang einer Kreisbahn mit der durch den Pfeil » V7<e veranschaulichten Tangentialgeschwindigkeit Die Geschwindigkeit ist unter anderem von dem Abstand der Arbeitsbühne vom Drehgelenk 10 abhängig, der im wesentli- chen durch die Ausfahrlänge der teleskopischen Glieder 12 und 13 des Oberarms 11 bestimmt wird. Um die Bahngeschwindigkeit der Arbeitsbühne 16 exakt bestimmen zu können, ist daher zwischen den teleskopischen Gliedern 12 und 13 des Oberarms 11 ein nicht näher dargestellter Längengeber, beispielsweise ein Seillängengeber, angeordnet, welcher die durch »X« näher gekennzeichnete, ausgefahrene Teleskoplänge mißt.
• Des weiteren ist die Bahngeschwindigkeit der Arbeitsbühne 16 von der Winkelgeschwindigkeit abhängig, mit der der obere Hubarm 11 in Richtung des Pfeiles »C« um das Drehgelenk 10 schwenkt. Diese Winkelgeschwindigkeit wird indirekt über einen nicht näher dargestellten am Drehgelenk 10 sitzenden Winkelgeber bestimmt, über dessen Signal die dem Hubzylinder 17 zugeführte Ölmenge derart beeinflußt wird, daß unabhängig von der sich ungleichförmig auf die Schwenkbewegung des oberen Hubarms 11 übertragende Linearbewegung dieses Hubzylinders 17 die Winkelgeschwindigkeit des Hubarms 11 proportional einem vorgegebenen Steuerwert ist. Diese Steuergröße wird noch mit einem Faktor multipliziert, der aus dem Signal des Längengebers zwischen den Teleskopgliedern 12 und 13 gebildet wird. Damit kann man unabhängig von der Winkellage des Hubarms 11 und der Ausfahrlänge der Teleskopglieder 12 und 13 die jeweils höchstzulässige Bahngeschwindigkeit V7der Arbeitsbühne 16 vorgeben. Unterhalb dieser Höchstgrenze kann die Bahngeschwindigkeit Vr proportional durch geeignete Stellglieder gesteuert werden Gleichermaßen kann auch beim unteren Hubarm 9 am Drehgelenk 4 ein Winkelgeber und zwischen dessen Teleskopgliedern 8 und 9 ein Längengeber vorgesehen werden, um in gleicher Weise wie beim oberen Hubarm 11 beim Verfahren der Arbeitsbühne 16 über eine Verstellung des unteren Hubarms 5 die höchstzulässige Bahngeschwindigkeit in Richtung der Vertikalebene, die durch die Hubarme 5 und 11 hindurchgeht, nicht zu überschreiten.
• Um die Steuerung zu vereinfachen, können die beschriebenen Geber bei dem unteren Hubarm 5 entfallen, wenn eine wechselseitige Verriegelung des unteren Hubarms 5 und des oberen Hubarms 11 vorgesehen ist.
• Es muß dann der untere Hubarm zunächst in seine aufgerichtete Endlage gebracht werden, bevor der obere Hubarm 11 verschwenkt und ausgefahren werden kann.
• Andererseits muß sichergestellt sein, daß der untere Hubarm 5 solange nicht wieder verstellt werden kann, wie der obere Hubarm 11 ausgeschwenkt oder ausgefahren ist.
• Beim Verschwenken der Arbeitsbühne 16 an den ausgerichteten Hubarmen 5 und 11 durch Drehen des Drehgestells 2 wird eine horizontale Kreisbahn beschrieben, deren Tangentialgeschwindigkeit mit z. B.
• 0,7 m/sec vorgegeben ist. Maßgebend für diese Geschwindigkeit ist der Abstand der Arbeitsbühne 16 zur Drehachse des Drehgestells 2. In diesen Abstand geht sowohl die Ausfahrlänge der Teleskopglieder 12 und 13 des oberen Hubarms 11 als auch dessen Winkelstellung ein, weswegen die vom Winkelgeber am Drehgelenk 10 des oberen Hubarms 11 und vom Längengeber zwischen dessen Teleskopgliedern 12 und 13 gelieferten Signale für die Begrenzung dieser horizontalen Bahngeschwindigkeit der Arbeitsbühne 16 mit ausgewertet werden können.
• Um zu vermeiden, daß die Arbeitsbühne 16 mit unverminderter höchstzulässiger Bahngeschwindigkeit bis in die Endlagen gefahren wird, ist am Hubzylinder 17 für den oberen Hubarm 11 und gegebenenfalls auch am unteren Hubzylinder 6 für den unteren Hubarm 5 eine Endlagendämpfung vorgesehen.

Claims (8)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines eine Hubarbeitsbühne tragenden Hubarmes, der an einem Traggestell oder einem unteren Hubarm über ein Drehgelenk und einem zwischen dem Hubarm und dem Traggestell bzw. dem unteren Hubarm angeordneten Hubzylinder aufrichtbar und absenkbar ist, wobei der Hubzylinder elektrisch gesteuert ist, dadurch ge ke n n z e i ch n e t, daß am Drehgelenk (10) ein den Winkel zwischen dem Traggestell (13) bzw. dem unteren Hubarm (5) und dem Hubarm (11) messender Winkelgeber angeordnet ist und über dessen Meßsignal der Hubzylinder (17) auf einen linearen Verlauf der Winkelgeschwindigkeit des aufrichtenden oder~senkenden Hubarms (11) gesteuert und diese linearisierte Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit der zulässigen Bahngeschwindigkeit (Vr) der Arbeitsbühne (16) begrenzt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubarm (11) aus zumindest zwei teleskopisch zueinander verstellbaren Gliedern (12, 13) besteht, zwischen denen ein die Ausfahrlänge (X) des Hubarms (11) messender Längengeber angeordnet ist und die linearisierte Winkelgeschwindigkeit des Hubarms (11) um einen aus dem Meßsignal des Längengebers abgeleiteten Faktor korrigiert wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufricht- und Ausfahrbewegung des oberen Hubarms (11) solange verriegelt ist, wie der untere Hubarm (5) seine aufgerichtete Endlage nicht einnimmt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Hubarm (5) in seiner aufgerichteten Endlage bei aufgerichtetem und/oder ausgefahrenem Hubarm (11)verriegelt ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Drehgelenk (4) des unteren Hubarms- (5) ein Winkelgeber angeordnet ist und das Meßsignal dieses Gebers in gleicher Weise wie beim oberen Hubarm (11) zur Begrenzung der Bahngeschwindigkeit der Arbeitsbühne (16) in der Antriebssteuerung ausgewertet wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Hubarm (5) aus zumindest zwei teleskopisch zueinander verfahrbaren Gliedern (7, 8) besteht, zwischen denen ein Längengeber angeordnet ist,dessen Meßsignal analog dem des Längengebers beim oberen Hubarm (11) zur Begrenzung der Bahngeschwindigkeit (Vr) der Arbeitsbühne (16) in der Antriebssteuerung ausgewertet wird.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubarm (11) bzw.

   der untere von mehreren Hubarmen (5) auf einem Drehgestell (2) mit einem Drehantrieb angeordnet ist, der mit einer Steuerung ausgestattet ist, mit der in Abhängigkeit der Meßsignale der Winkel- und/ oder Längengeber der Hubarme (5, 11) die im wesentlichen horizontale Bahngeschwindigkejt der Ar-Arbeitsbühne (16) begrenzt wird.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (6, 17) des jeweiligen Hubarms (5, 11) mit einer Endlagendämpfung ausgestattet Ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern der Bewegung eines eine Hubarbeitsbühne tragenden Hubarmes der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.

   Bei solchen Geräten besteht die Gefahr, daß beim Aufrichten oder Absenken des Hubarms, insbesondere dann, wenn dessen Glieder ausgefahren werden können, die zulässige Bahngeschwindigkeit der am Ende des Hubarms angeordneten Arbeitsbühne, die beim Auf-und Abschwenken des llubarms im wesentlichen in Richtung einer Vertikalebene verfahren wird, überschritten wird. Dabei ist die Bahngeschwindigkeit der Arbeitsbühne diejenige Tangentialgeschwindigkeit, die sich auf dem Kreisbogen mit dem Radius des Abstandes der Arbeitsbühne zum Drehgelenk des Hubarms ergibt.

   Diese Tangentialgeschwindigkeit ist von der Winkelgeschwindigkeit, mit der der Hubarm an seinem Drehgelenk verschwenkt wird, proportional und gegebenenfalls von der Ausfahrlänge teleskopischer Glieder des Hubarms abhängig. In den für Hubarbeitsbühnen in Betracht kommenden Unfallverhütungsvorschriften ist der höchstzulässige Wert dieser Bahngeschwindigkeit mit 0,4 m/sec vorgegeben.

   Bei bekannten Hubarbeitsbühnen der eingangs genannten Art gibt es bislang keine Möglichkeit, die in Rede stehende Bahngeschwindigkeit zu begrenzen, man überläßt es vielmehr der Bedienungsperson, die Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsbühne beim Heben und Senken an die Verträglichkeit anzupassen.

   Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Hubarbeitsbühne der gattungsgemäßen Art eine Steuerung für den Hubzylinder des Hubarms vorzuschlagen, die eine genaue Bestimmung der Bahngeschwindigkeit der Arbeitsbühne ermöglicht und die Überschreitung der höchstzulässigen Bahngeschwindigkeit verhindert.

   Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Hubarbeitsbühne nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

   Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß in der Steuerung für den Hubzylinder, der in bezug auf die Aufricht- bzw. Absenkbewegung des Hubarms ein ungleichförmig übersetzendes Getriebe darstellt, die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich der Hubarm um das Drehgelenk dreht, linearisiert wird, um von daher die Voraussetzungen für jeweils wählbare, für sich jedoch konstante Bahngeschwindigkeiten der Arbeitsbühne zu schaffen. Die Linearisierung des Hubantriebs des Hubarms kann einfach dadurch vorgenommen werden, daß in Abhängigkeit von dem vom Winkelgeber im Drehgelenk des Hubarms gelieferten Signal die dem Hubzylinder zugeführte Ölmenge entsprechend der Ungleichförmigkeit des Übersetzungsverhältnisses verändert wird. Es wird dabei vorausgesetzt, daß wie üblich der Hubzylinder eine geradlinige Wirkungsrichtung hat und in Abstand vom Drehgelenk zwischen dem Hubarm und dem Untergestell sich beidseits abstützend angelenkt ist. Die Linearisierung der Schwenkgeschwindigkeit des Hubarms bezogen auf das Drehgelenk ermöglicht also eine elektrohydraulische Proportionalsteuerung hinsichtlich der Aufricht- und Senkbewegung des Hubarms, womit die Bahngeschwindigkeit beim Heben und Senken der Arbeitsbühne bis zum zulässigen Höchstwerl konstant oder wählbar vorgegeben werden kann.