DE4234375C2 - Vorrichtung zur Personen- und Kollisionssicherung von fahrerlosen Gabelhubfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Personen- und Kollisionssicherung von fahrerlosen Gabelhubfahrzeugen bei Fahrt in Gabelrichtung, welche mindestens zwei vertikal be­ wegliche, eine Last aufnehmende Gabelzinken, über die Kontur der Last in Fahrtrichtung hinausragende Zinkenspit­ zen sowie Abstandssensoren aufweisen.

Fahrerlose Gabelhubfahrzeuge, die eine Last automatisch aufnehmen und absetzen, sind an sich bekannt. Bei einer Gruppe dieser Fahrzeuge wird auf eine umfassende Personen­ sicherung ganz verzichtet, da diese Fahrzeuge in geschlos­ senen Lagerbereichen eingesetzt werden.

Bei einer weiteren Gruppe von Gabelhubfahrzeugen sind Per­ sonensicherungseinrichtungen bekannt, allerdings nur bei solchen Fahrzeugen, die als Spreitzenstapler ausgeführt sind. Bei diesen Fahrzeugen sind rechts und links außerhalb der Kontur der aufzunehmenden Last Stützarme vorgesehen, die in ihrem Endbereich Sicherungseinrichtungen aufweisen, die über die Kontur der aufzunehmenden Last hinausragen. Bei einem durch ein Hindernis entgegen der Fahrtrichtung ausgelösten Druck drücken sich diese Sicherungseinrichtun­ gen in die Stützarme rückfedernd ein, wobei eine zwischen den Stützarmen angeordnete Lichtschranke bei Fahrt in Gabelrichtung etwa auftretende Hindernisse selektiert, be­ vor diese mit der aufgenommenen Last bzw. mit den Zinkenspitzen in Berührung kommen.

Derartige Spreitzenstapler haben allerdings den Nachteil einer großen Fahrzeugbreite. Fahrerlose Transportfahrzeuge benötigen relativ breite Fahrbahnen, die ohnehin mindestens einen Meter breiter sein müssen als die harte Kontur des Fahrzeugs. Daher ist der Anwendungsbereich derartiger fah­ rerloser Spreitzenstapler stark eingeschränkt.

Bekannt sind weiterhin fahrerlose Gabelhubfahrzeuge, bei denen die Stützarme aus den letztgenannten Gründen unter­ halb der Gabelzinken angeordnet sind. Diese Fahrzeuge wei­ sen Gabelzinken auf, die länger sind als die aufzunehmende bzw. aufgenommene Last und ragen unter dieser hervor, wobei zur Personensicherung zwischen den Zinkenspitzen eine Lichtschranke, an der Front- als auch Außenseite der Zin­ kenspitze Lichttaster sowie eine Schalteinrichtung im Wur­ zelbereich der Gabelzinken vorgesehen sind.

Die an den Zinkenspitzen befindlichen Sicherungseinrichtun­ gen dieser Fahrzeuge haben jedoch den Nachteil, daß die Kontur der Frontfläche der Zinkenspitze mittels eines Lichttasters nicht präzise abgegrenzt werden kann. Bei der Lastaufnahme muß diese Sensorik daher komplett abgeschaltet werden. Dies wiederum bedingt, daß die Positionierung der Lasthilfsmittel, z. B. der Paletten oder Gitterboxen, durch mechanische Positionierhilfen sichergestellt werden muß. Ferner besteht hier die Notwendigkeit, die exakte Führung des Fahrzeugs sowie der Zinkenspitzen in die Öffnungen un­ ter den Transporthilfsmitteln durch quasikontinuierliche festinstallierte Führungseinrichtungen, z. B. einen indukti­ ven Leitdraht, sicherzustellen. Anderenfalls kann bei der Lastaufnahme eine Kollision der Zinkenspitzen mit der Last nicht ausgeschlossen werden. Das Fahrzeug schiebt dann die Last vor sich her und kann unübersehbaren Schaden anrich­ ten.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Sicherungseinrich­ tung besteht darin, daß die Lichttaster an der Außenseite der Zinkenspitzen keine Entfernungsmessung zu den Füßen bzw. Tragbalken des Lasthilfsmittels gestatten. Daher kann diese Sensorik nicht zur Steuerung der Lastaufnahme ange­ wendet werden.

Die ebenfalls an sich bekannte Sicherung des Wurzelberei­ ches der Gabelzinken mittels einer einen einzigen Schalter aufweisenden Schalteinrichtung hat schließlich den Nach­ teil, daß eine Auswertung dieses Schaltsignals für die Er­ mittlung einer eventuellen Schrägstellung der Last nicht ausreicht. Daher sind hier eine gesicherte exakte Positio­ nierung der Last sowie eine quasikontinuierliche Führung des Fahrzeugs der Lastaufnahme erforderlich. Die bekannten Verfahren eignen sich aus den genannten Gründen nur für leitspurgeführte, nicht aber für fahrerlose (autonome) Transportsysteme.

Aus der DE-OS 37 30 105 sind schließlich ein Verfahren und eine Einrichtung zum Sichern eines im Raum beweglichen Fahrzeugs oder Geräts bekannt. Verfahrensgemäß wird unter Einsatz von Abstandssensoren, insbesondere von Ultraschall­ sensoren mit Laufzeitmessung, die Entfernung von einem Hin­ dernis gemessen und bei Unterschreiten vorgegebener Schwel­ lenwerte ein sogenanntes Reaktionssignal ausgelöst. Durch eine zeitsynchrone Betätigung der Abstandssensoren in einer Verbundschaltung wird im Falle einer gefährlichen Annähe­ rung des Fahrzeugs an ein Hindernis das Reaktionssignal in Form eines Geschwindigkeitsreduktionssignals oder eines Stoppsignals ausgelöst. Die Sensoren werden dabei nicht zeitlich seriell, sondern zeitlich synchron betätigt und aus den so gewonnenen Meßsignalen mindestens ein Reaktions­ signal der vorbezeichneten Art erzeugt. Die nach diesem Verfahren arbeitende Sicherungseinrichtung sieht eine Viel­ zahl von in der Peripherie des Fahrzeugs angeordneten Ab­ standssensoren sowie Steuermodule für die oben genannten Funktionen vor.

Diese Sicherungseinrichtung hat insbesondere den Nachteil, daß sie bei der Annäherung eines Gabelhubfahrzeuges an eine Last zu deren Aufnahme bzw. im Moment der Lastabgabe abgeschaltet werden muß, da ansonsten ein Stoppsignal ausgelöst würde.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, speziell für fahrerlose Gabelhubfahrzeuge eine geeignete Vorrichtung zur Personen- und Kollisionssicherung anzugeben, die zum einen die Bewegungsfreiheit des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt und zum anderen sowohl während der Fahrten mit und ohne Last als auch während der Lastaufnahme und -abgabe Kollisionen verhindert.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs be­ zeichneten Art erfindungsgemäß durch eine an den Frontenden der jeweiligen Zinkenspitzen und/oder innerhalb der Zinken­ spitzen angeordnete mechanische oder optische Kollisions­ sensorik; mindestens eine zwischen den Zinkenspitzen ange­ ordnete Licht- oder Ultraschallschranke; sowie mindestens einen an der Fahrzeugaußenseite jeder Zinkenspitze jeweils einen Tastkegel bildenden Ultraschalltaster gelöst.

Die genannten Tast- bzw. Kollisionssensoren dienen hierbei gleichzeitig sowohl der Personensicherung als auch der Si­ cherung gegenüber Zusammenstößen mit anderen Gegenständen bzw. Lagereinrichtungen bei Fahrt in Gabelrichtung. Die ge­ nannten drei Sensorsysteme bilden zusammen eine Si­ cherungsbarriere in Höhe der Zinkenspitzen. Aufgrund der an der Fahrzeugaußenseite vorgesehenen Ultraschalltaster ist diese Sicherungsbarriere zu beiden Seiten der Gabelzinken ausgedehnt. Aufgrund der über die Kontur der Last in Fahrtrichtung hinausragenden Zinkenspitzen ist gewährlei­ stet, daß die Sicherungseinrichtungen auch bei dem mit ei­ ner Last beladenen Fahrzeug voll funktionstüchtig sind. Die an den Frontenden der jeweiligen Zinkenspitzen angeordnete Kollisionssensorik richtet sich insbesondere auf die Erfas­ sung von Zusammenstößen der Zinkenspitzen beispielsweise mit Lasthilfsmitteln. Die zwischen den Zinkenspitzen ange­ ordnete Licht- bzw. Ultraschallschranke kommt insbesondere bei beladenem Fahrzeug zum Tragen. Aufgrund der an der Fahrzeugaußenseite angeordneten Ultraschalltaster ergibt sich zudem eine Personen- bzw. Kollisionssicherung bei Kur­ venfahrten des Fahrzeugs.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann weiter minde­ stens ein im Wurzelbereich der Gabelzinken angeordnetes und entgegen der Fahrtrichtung druckempfindliches Schaltelement vorgesehen sein.

Dieses Schaltelement spricht im Rahmen der Personensiche­ rung insbesondere dann an, wenn sich eine Person im Bereich zwischen der Sicherungsbarriere und dem Wurzelbereich der Gabelzinken in dem Moment aufhält, in dem das Fahrzeug sich in Gabelrichtung in Bewegung setzt. Ferner dient dieses Element bei der Lastaufnahme als ein Sensor, der anzeigt, ob eine Last durch die Gabelzinken vollständig und gerade aufgenommen worden ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß eine Kollisionssensorik an einer zur Fahrtrich­ tung etwa senkrechten, ebenen Frontfläche der Zinkenspitzen angeordnet ist und mindestens zwei auf Abstand stehende Sensoren aufweist.

Aufgrund der genannten Anordnung der Kollisionssensorik läßt sich feststellen, ob das Kollisionsobjekt voll oder nur an einer Kante getroffen wird. Ferner erlaubt diese An­ ordnung eine Feststellung darüber, an welcher Seite die ge­ troffene Kante des Kollisionsobjektes liegt. Somit kann mittels eines etwa vorhandenen Bordrechners entsprechend reagiert werden.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner eine Kol­ lisionssensorik in Form eines an der Frontseite nahe den seitlichen Außenkanten der Gabelzinke bzw. der Zinkenspitze wirksamen mechanischen Druckschalters sowie ein an der Oberkante und/oder der Unterkante der Frontseite der jeweiligen Zinkenspitze wirksamer Druckschalter vorgesehen sein.

Mittels an den seitlichen Außenkanten angeordneter Druck­ schalter läßt sich leicht feststellen, ob das Kollisionsob­ jekt an der linken oder rechten Kante getroffen wurde. Ana­ log ermöglichen an der Ober- und Unterkante der Frontseite wirksame Druckschalter die Feststellung, ob der Kollisions­ gegenstand an einer oberen bzw. unteren Kante getroffen worden ist. Auch in diesem Fall kann ein etwa vorgesehener Bordrechner entsprechend reagieren.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können ferner minde­ stens zwei an der jeweiligen Frontseite der Zinkenspitze angeordnete, berührungslos arbeitende optische oder akusti­ sche Tastsensoren, z. B. Licht- oder Ultraschallsensoren vorgesehen sein.

Berührungslos arbeitende Tastsensoren haben insbesondere den Vorteil, daß sich die Tastweite unabhängig von den me­ chanischen Gegebenheiten kontinuierlich einstellen läßt und zudem die Abnutzung derartiger Sensoren minimal ist.

Erfindungsgemäß kann dabei eine Tastweite, die größer oder gleich dem maximalen Bremsweg bemessen ist, vorgesehen sein.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können weiter an den Frontenden mit einem Winkel (α) von kleiner als 50° sich in Fahrtrichtung verjüngende Außenflächen der Gabelzinken bzw. Zinkenspitzen vorgesehen sein.

Würde eine derart geformte Gabelzinke nur sehr knapp mit einer Palette, beispielsweise an der Innenkante ihres Außenbalkens, kollidieren, dann könnte die Gabelzinke an dieser Kante noch vorbeigleiten. Aufgrund dieser Maßnahme kann demnach die Ansprechschwelle der Kollisionssensorik erhöht werden, d. h. daß die Sensorik erst bei schwerwiegen­ deren Zusammenstößen anspricht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können gemäß einer Weiterbildung ferner an den Frontenden der Gabelzinken entgegen der Fahrtrichtung in die Gabelzinken eindrückbar innengelagerte bzw. -geführte Zinkenspitzen vorgesehen sein.

In dieser Art gelagerte Zinkenspitzen geben bei einer et­ waigen Kollision nach. Hierdurch können Personenverletzun­ gen sowie Beschädigungen an sachlichen Einrichtungen nahezu vollständig vermieden werden.

Die Eindrückbarkeit der Gabelzinken kann ferner durch ein für die Zinkenspitzen vorgesehenes Rückfederungselement mit einer Druck- oder Zugfeder erreicht werden.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dabei eine die Rückstellkraft der Zinkenspitzen auf maximal 300 Newton einstellende Druck- bzw. Zugfeder vorgesehen sein.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können ferner im Be­ reich der Einmündung der Zinkenspitzen in das Innenlager in einem Winkel (β) von weniger als 50° sich verjüngende Ga­ belzinkenaußenflächen vorgesehen sein.

Hierdurch kann ähnlich wie bei der starren Zinkenspitze er­ reicht werden, daß bei einer nur teilweisen Kollision der Zinkenspitzen beispielsweise mit einer Palette die Gabel­ zinken abgleiten können.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann gemäß einer Weiterbildung ferner eine Gleitlagerung der Zinkenspitzen in den Gabelzinken mit Gleitlagerflächen aus Kunststoff oder aus einem Werkstoff mit einem Kunststoffanteil vorgesehen sein.

Eine derartige Lagerung garantiert eine optimale Führung der Zinkenspitzen in den Gabelzinken und weist zudem eine hohe Belastbarkeit und Lebensdauer aus.

Eine einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner einen an bzw. in den Gabelzinken zu Beginn der Eindrückbewegung der Zin­ kenspitze betätigten Schalter aufweisen.

Dieser Schalter kann mit dem Fahrzeugantrieb bzw. dem Bremssystem des Fahrzeugs zusammenarbeiten und bewirken, daß das Fahrzeug bei einer Kollision mit den Zinkenspitzen noch innerhalb des Eindrückweges der Zinkenspitzen zum Ste­ hen kommt.

Dabei kann einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen minde­ stens gleich der Länge des maximalen Bremsweges des Fahr­ zeugs bemessenen Eindrückweg der Zinkenspitzen aufweisen.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner eine mo­ torische oder pneumatische Rückziehmechanik zur zeitweisen Zurückziehung der Zinkenspitzen in das Innenlager der Gabelzinken bzw. in die Führung der Zinkenspitzen vorgese­ hen sein.

Eine derartige Rückziehmechanik bietet sich insbesondere bei der Lastabgabe in Regalen oder dem Auf- bzw. Absetzen direkt hintereinander stehender Paletten an.

Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können ferner zwei im Bereich der Zinkenspitze zur Aufnahme von elektrischen Lei­ tungen sowie der Rückstellfedern bzw. der Motorik/Pneumatik für die Rückziehmechanik vorgesehene Kammern vorgesehen sein.

Damit läßt sich die gesamte Sensormechanik bzw. -elektrik in den jeweiligen Zinkenspitzen unterbringen.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Zinkenspitzen aus Leichtmetall herge­ stellt sind.

Dieser Werkstoff zeichnet sich einerseits durch eine hohe Festigkeit aus, andererseits wird das Fahrzeug nicht unnö­ tig durch das jeweilige Eigengewicht der Zinkenspitzen in Fahrtrichtung einseitig belastet, wodurch ebenfalls die In­ nenlager der Zinkenspitzen in geringerem Maße belastet wer­ den.

Als weitere Sensorik einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Ultraschall-Sendeeinrichtung und -Empfangseinrichtung mit einem an der Außenseite der jeweiligen Zinkenspitze be­ findlichen Ultraschall-Tastkegel, wobei die Ultraschall- Sendeeinrichtung bzw. -Empfangseinrichtung von der Außen­ seite der Zinkenspitze in etwa im Mindestmeßabstand ange­ ordnet ist, vorgesehen sein.

Durch Anordnung eines Ultraschallsenders bzw. -empfängers im Mindestabstand von der Außenseite der Zinkenspitze kann erreicht werden, daß der Tastkegel außerhalb der Zinken­ spitze keinen toten Winkel bzw. Totweg aufweist.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ferner einen in Rich­ tung der Gabelzinken ausgerichteten Schallkanal mit einer Krümmung in Höhe des Schallkanalaustritts von etwa 90°, wo­ durch der Ultraschall-Sende- und der Ultraschall-Empfangs­ kegel unter einem Winkel von etwa 90° zur Fahrtrichtung orientiert sind, aufweisen.

Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, daß der Tastke­ gel trotz der vorgegebenen länglichen Geometrie der Zinken­ spitzen senkrecht zur Fahrtrichtung orientiert ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei gemäß einer Weiterbildung eine mindestens 100 mm über die seitliche Außenkontur des Fahrzeugs bzw. der Last hinausreichende Tastweite des Ultraschallsensors aufweisen.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann weiter einen für Di­ stanzmessungen geeigneten Ultraschallsensor aufweisen.

Eine in dieser Weise ausgelegte Sensorik ermöglicht bei­ spielsweise die Erfassung des seitlichen Versatzes einer auf den Gabelzinken transportierten Palette.

Zur wirksamen Verhinderung von Kollisionen des Fahrzeuges bzw. der mit dem Fahrzeug transportierten Last mit außen­ stehenden Personen oder Sachen kann eine Ausgestaltung erfindungsgemäßen Vorrichtung einen etwa der Länge des maximalen Bremsweges des Fahrzeuges entsprechenden Abstand des Tastkegels der Licht- bzw. Ultraschallschranke und/oder des Ul­ traschallkegels an der Außenseite der Zinkenspitze von der festen Kontur der aufgenommenen Last aufweisen.

Schließlich kann eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung minde­ stens zwei im Wurzelbereich der Gabelzinken nebeneinander angeordnete Schalt- oder Meßelemente aufweisen.

Eine derartige Sensorik dient einerseits dem Personen­ schutz, andererseits können Schrägstellungen der aufgenom­ menen Last auf den Gabelzinken dadurch erfaßt werden, daß die beiden nebeneinander angeordneten Schalt- bzw. Meßele­ mente nur dann gleichzeitig ansprechen, wenn die Last in der gewünschten Ausrichtung von den Gabelzinken aufgenommen worden ist. Die Entfernung dieser Schaltelemente voneinan­ der bestimmt zudem die Empfindlichkeit dieses Sensors.

Im folgenden Teil wird die erfindungsgemäße Vorrichtung an­ hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei­ spiele näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gabelhubfahrzeuges;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gabelfahrzeug nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer starren Gabelzinken­ spitze;

Fig. 4 eine Frontansicht der Zinkenspitze nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer eindrückbaren Zinken­ spitze;

Fig. 6 eine Frontansicht der Zinkenspitze nach Fig. 5;

Fig. 7 eine Draufsicht der Zinkenspitze nach Fig. 5;

Fig. 8 einen Seitenaufriß einer eindrückbaren Zinken­ spitze;

Fig. 9 eine Draufsicht des in Fig. 8 dargestellten Auf­ risses;

Fig. 10 eine Frontansicht auf ein im Wurzelbereich der Gabelzinken angeordnetes Schaltelement;

Fig. 11 eine Seitenansicht des Schaltelements nach Fig. 10;

Fig. 12 eine Frontansicht auf ein zweigeteiltes Schalt­ element nach Fig. 10 und schließlich

Fig. 13 eine Seitenansicht des Schaltelementes nach Fig. 12.

Das in Fig. 1 dargestellte Gabelhubfahrzeug weist auf der einem Antriebs- bzw. Steuerungsteil 1 gegenüberliegenden Seite mindestens zwei vertikal bewegliche, eine Last auf­ nehmende Gabelzinken 2 sowie über die Kontur der Last in Fahrtrichtung 3 hinausragende, beispielsweise aus Leichtme­ tall hergestellte Zinkenspitzen 4 auf. An diesen oder in­ nerhalb dieser Zinkenspitzen 4 befindet sich eine mechani­ sche oder optische Kollisionssensorik 5 und zwischen den Zinkenspitzen 4 (s. Fig. 2) eine Licht- oder Ultraschall­ schranke. An den jeweiligen Fahrzeugaußenseiten der Zinken­ spitzen 4 sind Ultraschalltaster vorgesehen. Zusätzlich ist im Wurzelbereich 6 der Gabelzinken 2 ein entgegen der Fahrtrichtung druckempfindliches Schaltelement 7 angeord­ net. Zur Abstützung des Gabelhubfahrzeugs in Fahrtrichtung 3 sind unter den Gabelzinken 2 Stützarme 8 vorgesehen.

Die in Fig. 2 dargestellte Draufsicht auf das Gabelhubfahr­ zeug nach Fig. 1 zeigt eine an den Zinkenspitzen 4 angeord­ nete mechanische Kollisionssensorik 10, eine zwischen den Zinkenspitzen 4 angeordnete Licht- bzw. Ultraschallschranke 11 sowie an den Fahrzeugaußenseiten der Zinkenspitzen 4 mittels in den Zinkenspitzen 4 angeordneter Ultraschallsen­ der und -empfänger (Fig. 8, 9) erzeugte Tastkegel 12.

In Fig. 3 ist nun der vordere Endbereich einer Gabelzinke 20 dargestellt, der an seinem Ende in eine starre Zinken­ spitze 21 mündet. Die Außenfläche 22 der Zinkenspitze 21 verjüngt sich dabei in Fahrtrichtung unter einem Winkel α von kleiner als 50°. In die Frontfläche 23 der Zinkenspitze 21 sind in diesem Beispiel berührungslos arbeitende Licht- oder Ultraschallsensoren eingebracht.

Die Anordnung dieser Sensoren an der Frontseite 23 der Zin­ kenspitze 21 ist in Fig. 4 dargestellt. Dabei befindet sich einer dieser Sensoren 30 nahe der Oberkante der Frontseite 23 und zwei weitere Sensoren 31, 32 nahe den jeweiligen Sei­ tenkanten. Die Tastweite dieser Sensoren 30, 31, 32 ist dabei größer oder gleich dem maximalen Bremsweg.

In Fig. 5 ist eine in eine Gabelzinke 40 eindrückbar in­ nengelagerte bzw. -geführte Zinkenspitze 41 dargestellt. Die Gabelzinkenaußenfläche 42 weist im Bereich der Einmün­ dung der Zinkenspitze 41 in das Innenlager der Gabelzinke 40 eine Verjüngung mit einem Winkel β von kleiner als 50° auf. An der Frontfläche 43 sind ferner zwei auf Abstand stehende mechanische Druckschalter in Form von Tastsensoren 44, 45 untergebracht, die nahe der Oberkante sowie der seit­ lichen Außenkanten wirksam sind.

Die Fig. 6 und 7 verdeutlichen diesen Sachverhalt anhand einer Frontansicht bzw. Draufsicht der in Fig. 5 darge­ stellten Zinkenspitze 41.

Fig. 8 zeigt einen Seitenaufriß einer in eine Gabelzinke 50 eindrückbaren Zinkenspitze 51. Die Zinkenspitze 51 wird da­ bei in einem Gleitlager 52, beispielsweise einer Kunst­ stoffauskleidung, geführt. Die Zinkenspitze 51 hat aufgrund einer Zugfeder 53 eine Rückstellkraft von etwa 300 Newton gegenüber einer Eindrückbewegung. Der Eindrückweg 54 ent­ spricht mindestens der Länge des maximalen Bremsweges des Fahrzeugs. Zu Beginn einer Eindrückbewegung wird ein Schal­ ter (hier nicht dargestellt) betätigt, der mit dem Antrieb bzw. der Steuerung des Fahrzeugs zusammenarbeitet. Die Zin­ kenspitze 51 weist zudem eine Rückziehmechanik zur zeitwei­ sen Zurückziehung der Zinkenspitze 51 in das Innenlager der Gabelzinke 50 (hier nicht dargestellt) auf. Ferner sind sowohl eine mechanische Kollisionssensorik in Form einer druckempfindlichen Frontplatte 55 mit Rückstellfedern 56, 57, eines druckempfindlichen Sensorelementes 58 mit ei­ ner zugehörigen Elektronik 59 als auch eine Ultraschall- Sensorik, bestehend aus einem Ultraschallsender (und -emp­ fänger) 60 und einem Schallkanal 61, der in Höhe des Schallkanalaustritts eine die Ultraschallsignale um 90° um­ lenkende Krümmung 62 aufweist, vorgesehen. Hierdurch werden an der in Höhe der Schallkanalöffnung liegenden Außenseite der Zinkenspitze 51 ein Sende- und Empfangskegel erzeugt, wobei durch geeignete Wahl des Mindestmeßabstandes erreicht werden kann, daß die Tastweite dieses Sensors von der Zinkenspitzenaußenseite bis zu einem Abstand von etwa 100 mm über die seitliche Außenkontur des Fahrzeugs hinaus­ reicht. Bei Verwendung eines gepulsten Meßstrahls bei­ spielsweise eignet sich dieser Sensor im übrigen auch für Distanzmessungen.

Einen in Draufsicht dargestellten entsprechenden Aufriß der in Fig. 8 dargestellten Zinkenspitze 51 zeigt Fig. 9. Diese Darstellung verdeutlicht insbesondere die Funktion der Zug­ feder 53 bei der Rückstellung der Zinkenspitze 51.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Front- bzw. Seitenansicht einer im Wurzelbereich der Gabelzinken angeordneten und entgegen der Fahrtrichtung 3 beweglichen Rückplatte 70, an der in einem relativ großen Seitenabstand zwei druckemp­ findliche Meß- oder Schaltelemente 71, 72 nebeneinander an­ geordnet sind.

Schließlich zeigen die Fig. 12 und 13 eine Front- bzw. Sei­ tenansicht eines entsprechenden zweigeteilten Schaltele­ ments mit zwei beweglichen, seitlich nebeneinander angeord­ neten und entgegen der Fahrtrichtung 3 druckempfindlichen Meß- bzw. Schaltelementen 80, 81.

Claims (24)

1. Vorrichtung zur Personen- und Kollisionssicherung von fahrerlosen Gabelhubfahrzeugen bei Fahrt in Gabelrich­ tung, welche mindestens zwei vertikal bewegliche, eine Last aufnehmende Gabelzinken, über die Kontur der Last in Fahrtrichtung hinausragende Zinkenspitzen sowie Abstands­ sensoren aufweisen, gekennzeichnet durch
eine an den Frontenden der jeweiligen Zinkenspitzen (4) und/oder innerhalb der Zinkenspitzen (4) angeordnete mechanische oder optische Kollisionssensorik (10);
mindestens eine zwischen den Zinkenspitzen (4) angeordnete Licht- oder Ultraschallschranke (11);
sowie mindestens einen an der Fahrzeugaußenseite jeder Zin­ kenspitze (4) jeweils einen Tastkegel (12) bildenden Ultraschalltaster (60, 61).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens ein im Wurzelbereich der Gabelzinken (2) angeordnetes und entgegen der Fahrtrichtung (3) druckemp­ findliches Schaltelement (80, 81).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Kollisionssensorik (5) an einer zur Fahrtrichtung (3) etwa senkrechten, ebenen Frontfläche (23) der Zinkenspitzen (4, 21) angeordnet ist und mindestens zwei auf Abstand stehende Sensoren (30, 31, 32) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge­ kennzeichnet durch eine Kollisionssensorik (5) in Form ei­ nes an der Frontseite (43) nahe der seitlichen Außenkanten der Gabelzinke (2) bzw. der Zinkenspitze (4, 21) wirksamen mechanischen Druckschalters (44, 45).

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch einen an der Oberkante und/oder der Unterkante der Frontseite (43) der jeweiligen Zinken­ spitze (4, 21) wirksamen Druckschalter (44, 45).

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch mindestens zwei an der jeweiligen Frontseite (43) der Zinkenspitze (4, 21) angeordnete, berüh­ rungslos arbeitende optische oder akustische Tastsensoren (30, 31, 32), z. B. Licht- oder Ultraschallsensoren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Tastweite, die größer oder gleich dem maximalen Brems­ weg bemessen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch an den Frontenden mit einem Win­ kel (α) von kleiner als 50° sich in Fahrtrichtung (3) verjüngende Außenflächen (22) der Gabelzinken (2) bzw. Zin­ kenspitzen (4, 21).

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch an den Frontenden der Gabelzinken (2) entgegen der Fahrtrichtung (3) in die Gabelzinken (2) eindrückbar innengelagerte bzw. -geführte Zinkenspitzen (4, 21).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein für die Zinkenspitzen (4, 21) vorgesehenes Rückfede­ rungselement (53) mit einer Druck- oder Zugfeder.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeich­ net durch eine die Rückstellkraft der Zinkenspitzen (4, 21) auf maximal 300 Newton einstellende Druck- bzw. Zugfeder (53).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch im Bereich der Einmündung der Zinken­ spitzen (4, 21) in das Innenlager (52) in einem Winkel (β) von weniger als 50° sich verjüngende Gabelzinkenaußenflä­ chen (42).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, gekennzeichnet durch eine Gleitlagerung (52) der Zinken­ spitzen (4, 21) in den Gabelzinken (2) mit Gleitlagerflächen aus Kunststoff oder aus einem Werkstoff mit einem Kunst­ stoffanteil.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, gekennzeichnet durch einen an bzw. in den Gabelzinken (2) zu Beginn der Eindrückbewegung der Zinkenspitze (4, 21) be­ tätigten Schalter.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, gekennzeichnet durch einen mindestens gleich der Länge des maximalen Bremsweges des Fahrzeugs bemessenen Eindrückweg der Zinkenspitzen (4, 21).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, gekennzeichnet durch eine motorische oder pneumatische Rückziehmechanik zur zeitweisen Zurückziehung der Zinken­ spitzen (51) in das Innenlager der Gabelzinken (50) bzw. in die Führung der Zinkenspitzen (4, 21).

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, gekennzeichnet durch zwei im Bereich der Zinkenspitze (4, 21) zur Aufnahme von elektrischen Leitungen sowie der Rückstellfedern (53) bzw. der Motorik/Pneumatik für die Rückziehmechanik vorgesehene Kammern.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkenspitzen (4, 21) aus Leichtmetall hergestellt sind.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch eine Ultraschall-Sendeeinrichtung (60) und -Empfangseinrichtung (60) mit einem an der Außen­ seite der jeweiligen Zinkenspitze (4, 21) befindlichen Ul­ traschall-Tastkegel (12), wobei die Ultraschall-Sendeein­ richtung bzw. -Empfangseinrichtung (60) von der Außenseite der Zinkenspitze (4, 21) in etwa im Mindestmeßabstand ange­ ordnet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch einen in Richtung der Gabelzinken (2) ausgerichteten Schallkanal (61) mit einer Krümmung (62) in Höhe des Schallkanalaustritts von etwa 90°, wodurch der Ultraschall- Sende- (12) und der Ultraschall-Empfangskegel (12) unter einem Winkel von etwa 90° zur Fahrtrichtung (3) orientiert sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, gekenn­ zeichnet durch eine mindestens 100 mm über die seitliche Außenkontur des Fahrzeugs bzw. der Last hinausreichende Tastweite (12) des Ultraschallsensors (60,61,62).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch einen für Distanzmessungen geeigneten Ultraschallsensor (60, 61, 62).

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, gekennzeichnet durch einen etwa der Länge des maximalen Bremsweges des Fahrzeuges entsprechenden Abstand des Tast­ kegels der Licht- bzw. Ultraschallschranke (11) und/oder des Ultraschallkegels (12) an der Außenseite der Zinken­ spitze (4, 21) von der festen Kontur der aufgenommenen Last.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch mindestens zwei im Wurzelbereich der Gabelzinken (2) nebeneinander angeordnete Schalt- oder Meßelemente (71, 72).