DE4114103A1 - Verfahren und vorrichtung zum kippen des sitzes eines gabelstapler-simulators - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kippen des Sitzes eines Gabelstapler-Simulators. Gabelstapler-Simula­ toren dienen unter anderem dem Zweck, gefährliche Situationen zu simu­ lieren, wie zum Beispiel das Umkippen nach der Seite bei zu schneller Kurvenfahrt oder das Kippen nach vorne bei zu schwerer Last. Um solche Kippbewegungen im Simulator körperlich spürbar zu machen, kann man ent­ weder die ganze Gabelstapler-Attrappe kippen oder nur den Sitz. Beides ist bisher noch nicht ausgeführt worden. In der Patentanmeldung Foerst: DE 38 16 543 A1 ist zwar ein Gabelstapler-Simulator beschrieben, nicht aber, wie Kippbewegungen simuliert werden können.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Kippbewegungen möglichst vorbildgetreu simuliert werden. Weitere Aufgaben sind, die Vorrichtung preisgünstig, platzsparend, leicht und sicher auszuführen. Ein echter Gabelstapler ist üblicherweise so konstruiert, daß er vorne auf zwei Rädern an einer starren Achse aufsteht und hinten auf zwei schwenkbaren Rädern, die in Achsenmitte gegen den Stapler gelagert sind, so daß dieser beim Kippen nach der Seite um die Achse zwischen dem Unterstützungspunkt und einem Vorderrad kippt. Das Kippen der gesamten Gabelstapler-Attrappe wäre mit verhältnismäßig großem Aufwand verbunden. Demgemäß werden die gestell­ ten Aufgaben mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Dafür zu verwen­ dende Vorrichtungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Die Erfindung sei nun anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ein Übersichtsbild eines Gabelstapler-Simulators in Seitenan­ sicht

Fig. 2 Das Übersichtsbild in Draufsicht mit eingezeichneten Kippachsen gemäß Anspruch 1

Fig. 3 Eine Querschnittszeichnung des Sitzes mit Kippmechanismus ge­ mäß Anspruch 2

Fig. 4 Eine Querschnittszeichnung des Mechanismusses für die Kippbe­ wegung nach links gemäß Anspruch 3

Fig. 5 Eine Querschnittszeichnung des Mechanismusses für die Kippbe­ wegung nach rechts gemäß Anspruch 3

Fig. 6 Eine Querschnittszeichnung des Mechanismusses für die Kippbe­ wegung nach vorne gemäß Anspruch 3

Fig. 7 Ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur Ansteuerung der Hub­ motoren gemäß Anspruch 4

Fig. 8 Die Querschnittszeichnung eines Sitzfußes mit Lagerpfanne mit Verriegelung gemäß Anspruch 5.

Fig. 1 zeigt eine Gabelstapler-Attrappe 5 mit Sitz 1, Lenkrad und Be­ dienungshebeln, einen Monitor 6 und einen Simulations-Computer 15.

Fig. 2 zeigt dieselbe Anordnung in Draufsicht. Anstelle des Sitzes ist jedoch eine dreieckförmige Fläche 2 mit ihren drei Seiten 4.1, 4.2 und 4.3 eingezeichnet. Der Sitz kippt nach links um eine der Seite 4.1 ent­ sprechenden Lagerachse, er kippt nach rechts um eine der Seite 4.2 ent­ sprechenden Lagerachse, er kippt nach vorne um eine der Seite 4.3 ent­ sprechenden Lagerachse.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt den Sitz 1, eine Sitzbodenplatte 18, die Deckplatte 12, den Hubmotor 3.3 für die Kippbewegung nach vorne, den hin­ teren, kugelförmigen Sitzfuß 7.3 und die zugehörige Lagerpfanne 8.3. Der Hubmotor ist wegen der kreisförmigen Bewegung des Sitzes oben und unten drehbar abgestützt. Weiterhin zeigt Fig. 3 den Hubmotor 3.2, die Lager­ pfanne 8.2 und den oberen Teil des linken, vorderen Sitzfußes 7.2 für die Kippbewegung nach rechts. Diese Mechanik funktioniert, wenn nur ei­ ner der Hubmotoren aktiviert wird. Im dargestellten Beispiel hebt sich bei Aktivierung des Hubmotors 3.3 der hintere Sitzfuß 7.3 aus seiner La­ gerpfanne, und der Sitz dreht sich um die vordere Querachse um seine bei­ den kugelförmigen vorderen Füße in ihren Lagerpfannen. Entsprechendes gilt für die Kippbewegungen nach rechts und links.

Fig. 4 zeigt im Querschnitt die Deckplatte 12, den Hubmotor 3.1, die Hebelstange 9.1, das zugehörige Lager 10.1 und die Rolle 11.1 für die Kippbewegung nach links. Die Hebelstange 9.1 befindet sich oberhalb der Deckplatte 12. Lediglich sind für die Endabschaltung ein Schaltarm und eine Durchführung in der Deckplatte vorgesehen. Ebensogut hätten die Endschalter 13.1 und 13.4 auch oberhalb der Deckplatte angeordnet werden können. Der Sitz, von dem nur die Unterplatte eingezeichnet ist, kippt um die beiden Füße 7.2 und 7.3 in ihren Lagerpfannen 8.2 und 8.3. Eingezeichnet ist nur der hintere Fuß 7.2 in seiner Lagerpfanne 8.2. Weiterhin sind der vordere rechte Sitzfuß 7.1 und die zugehörige Lager­ pfanne 8.1 eingezeichnet. Befindet sich der Hebelarm 9.1 in seiner un­ tersten Position, so wird der untere Endschalter 13.1 betätigt, befin­ det er sich in seiner oberen Position, so wird der obere Endschalter 13.4 betätigt. Die Endschalter verhindern, daß der Hubmotor zu tief oder zu hoch läuft. Hierfür ist eine besondere Logikschaltung erforderlich, auf die hier nicht näher eingegangen wird, da sie von ähnlichen Antrie­ ben her bekannt ist.

Fig. 5 zeigt den ensprechenden Mechanismus für die Kippbewegung nach rechts. Eingezeichnet sind der schwenkbare Sitzfuß 7.2 und die zuge­ hörige Lagerpfanne 8.2 sowie der aufsitzende Sitzfuß 7.2 und die zuge­ hörige Lagerpfanne 8.3. Weiter sind 10.2 das Lager für die Hebel­ stange 9.2, der Hubmotor 3.2 für die Kippbewegung nach rechts, der un­ tere Endschalter 13.2 und der obere Endschalter 13.5 eingezeichnet. Der Hebelarm 9.2 ist unterhalb der Deckplatte 12 angeordnet. Für den Arm, auf dem die Rolle 11.2 sitzt, ist deshalb in der Deckplatte 12 eine Durchführung vorgesehen.

Fig. 6 zeigt den entsprechenden Mechanismus für die Kippbewegung nach vorne. Dargestellt sind ein gelagerter Sitzfuß 7.1 und die zugehörige Lagerpfanne 8.1, der schwenkbare Sitzfuß 7.3 und die zuge­ hörige Lagerpfanne 8.3, der stark nach unten abgewinkelte Hebelarm 9.3, das zugehörige Lager 10.3 und die Rolle 11.3, der Hubmotor 3.3 für die Kippbewegung nach vorne sowie die beiden Endschalter 13.3 und 13.6. Der Hebelarm 9.3 ist so stark abgewinkelt, damit für alle Positionen des Hebelarms 9.2 genügend Platz bleibt.

Fig. 7 zeigt drei Steuerverstärker 14.1 bis 14.3, die den drei Hubmo­ toren 3.1 bis 3.3 vorgeschaltet sind. Eingangssignale dieser Steuerver­ stärker sind Steuersignale aus dem Simulations-Computer 15. Ausgangs­ größen der Steuerverstärker sind bei Verwendung von Gleichstrommotoren positive und negative Gleichspannungen. Im einfachsten Falle wird der Hubmotor im Falle der Aktivierung durch einen Impuls mit konstanter An­ triebsspannung bis zur oberen Position hochgefahren und daraufhin wiederum mit einer konstanten, jedoch niedrigeren Spannung bis zur unteren Posi­ tion wieder heruntergefahren. Man kann jedoch die Geschwindigkeit des Kippvorgangs nach Maßgabe der simulierten Verhältnisse auch quantitativ steuern.

Fig. 8 zeigt beispielhaft eine der drei Sitzfußlagerungen. Dargestellt sind die Sitzbodenplatte 18, der kugelförmige Sitzfuß 7.1, die Lagerpfanne 8.1 auf der Deckplatte 12 sowie ein Sperriegel 16.1 mit der zugehörigen Vorrichtung 17.1 zu seiner elektrischen Aktivierung. Im Falle, daß der Sitzfuß nicht angehoben wird, ist die Verriegelung aktiv, so daß er fest in seiner Pfanne sitzt und nicht von Hand heraus­ gehoben werden kann.

Die dargestellten und beschriebenen Vorrichtungen sind spezielle Ausfüh­ rungsbeispiele. Im Rahmen der Erfindung läßt sich der Kippmechanismus auch auf andere Art und Weise aufbauen.

Claims (5)

1. Verfahren zum Kippen des Sitzes eines Gabelstapler-Simulators unter Verwendung eines Simulations-Computers (15) und eines Bildschirms (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (1) über die Seiten einer dreieckförmigen, horizontalen Fläche (2) drehbar gelagert ist und daß er über jeweils eine der drei Lagerachsen (4.1 bis 4.3) computergesteuert kippbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß drei Hubmotoren (3.1 bis 3.3) vorgesehen sind, daß unter dem Sitz drei Füße (7.1 bis 7.3) vorgesehen sind, von denen sich einer vorne rechts, einer vorne links und einer hinten Mitte befindet, daß unter jedem Fuß eine Lagerpfanne (8.1 bis 8.3) ange­ ordnet ist und daß die Füße derart in den Lagerpfannen stehen, daß jeweils zwei Füße in ihren Lagerpfannen eine Kippachse bilden, wäh­ rend der dritte Fuß mit dem zugehörigen Hubmotor angehoben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• a) unter dem Sitz, auf der Deckplatte (12) der Gabelstapler- Attrappe (5) drei Hebelstangen (9.1 bis 9.3) mit Lagern (10.1 bis 10.3) am festen Ende und Rollen (11.1 bis 11.3) am schwenkbaren Ende vorgesehen sind,
• b) die drei Hebelstangen (9.1 bis 9.3) mit den drei Hubmotoren (3.1 bis 3.3) von unten her anhebbar sind,
• c) eine Hebelstange (9.1) oberhalb der Deckplatte (12) angeordnet und gerade ist, eine Hebelstange (9.2) unterhalb der Deckplat­ te (12) gelagert und nach unten abgewinkelt ist und eine Hebel­ stange (9.3) ebenfalls unterhalb der Deckplatte (12) gelagert und noch stärker als die Hebelstange (9.2) nach unten abge­ winkelt ist und
• d) sechs elektrische Endschalter (13.1 bis 13.6) vorgesehen sind, von denen drei (13.1 bis 13.3) in der unteren Position der Hebelstangen (9.1 bis 9.3) und drei (13.4 bis 13.6) in der oberen Position der Hebelstangen betätigt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß drei Steuerverstärker (14.1 bis 14.3) vor­ gesehen sind, die den drei Hubmotoren (3.1 bis 3.3) vorgeschaltet sind und daß die drei Steuerverstärker von drei Ausgangssignalen des Simulations-Computers (15) derart ansteuerbar sind, daß der Motor (3.1) für die Kippbewegung nach links, der Motor (3.2) für die Kippbewegung nach rechts und der Motor (3.3) für die Kippbe­ wegung um die vordere Querachse dann aktiviert werden, wenn die entsprechende Kippgrenze in der Simulation erreicht wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß drei Sperriegel (16.1 bis 16.3) mit zuge­ hörigen Vorrichtungen (17.1 bis 17.3) zur elektrischen Aktivierung vorgesehen sind, mit denen die Füße (7.1 bis 7.3) in ihren Lager­ pfannen (8.1 bis 8.3) festklemmbar sind.