DE4315930C2

DE4315930C2 - Vorrichtung zur Steuerung von Hubgeräten

Info

Publication number: DE4315930C2
Application number: DE19934315930
Authority: DE
Inventors: Konrad Stingl
Original assignee: Log Hydraulik GmbH
Current assignee: Log Hydraulik GmbH
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: DE4315930A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Hubgeräten mit einem Traggestell und einem dazu höhenverstellbaren Organ für die Lastaufnahme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Hubgeräte sind vorwiegend als Gabelstapler, Hochhubwagen o. dgl. ausgebildet, wobei das Organ für die Lastaufnahme ein Auslegerarm ist, der insbesondere bei hohen Regallagern ver hältnismäßig große Höhen zur Abgabe oder Aufnahme von Lasten erreicht. Durch die Belastung oder die Betätigung des Hubgerätes verändert sich der Abstand des Schwerpunktes der gesamten Vorrichtung zum Boden. Mit steigender Höhe des Schwerpunktes haben Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte, die über die Räder in das fahrbare Traggestell eingeleitet werden, eine steigende Kopflastigkeit zur Folge, wodurch das Kippmoment der gesamten Vorrichtung gefährliche Werte annehmen kann.

Vorrichtungen zur Steuerungen von Hubgeräten, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben sind, sind bekannt. So betrifft beispielsweise die DE-OS 27 09 640 eine Vorrichtung zur Vorwahl und Ansteuerung einer von mehreren bestimmten Hubhöhen, bei der ein umlaufendes Band mit einem Potentiometer vorgesehen ist, um in Abhängigkeit von der jeweils vorliegenden Spannung die erreichte Hubhöhe mit der gewählten Hubhöhe zu vergleichen, so daß bei einer Spannungsdifferenz Null der Lastaufnahmevorgang bzw. Lastabsetzvorgang ausgelöst wird. Ebenfalls mit einem auf- und abrollbaren Band ist das Steuergerät für Hublader gemäß DE-AS 22 18 951 ausgerüstet, wobei das Band ein Federband mit Markierungen ist, über welche ein Hubmotor gesteuert wird.

Aus den deutschen Patentschriften 31 40 795 und 32 33 571 sind Höhenmeßeinrichtungen für Stapelgeräte bekannt, die mit inkrementalen Winkelschrittgebern bzw. mit Zählwerken in Abhängigkeit von der Drehung einer Seiltrommel arbeiten.

Aus der DE-OS 32 06 396 ist ein Gabelstapler mit Ultraschallmeßvorrichtung bekannt, über welche die relative Höhe des Lastaufnahmeorgans zum Traggestell erfaßt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach ausgebildete Vorrichtung zur Steuerung von Hubgeräten zur Verfügung zu stellen, bei der die jeweils erreichte Hubhöhe des Lastaufnahmeorgans zur zuverlässigen und ausreichend genauen Steuerung von Funktionen der Vorrichtung verwendet werden kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Steuereinheit kann dabei mit einer Schaltung zur Steuerung der Hubhöhe des Lastaufnahmeorgans verbunden sein. Das hubhöhenab hängige Signal des Drucksensors kann darüber hinaus für weitere Steuerungsaufgaben verwendet werden, beispielsweise Endschalter bei der Höhenverstellung des Lastaufnahmeorgans ersetzen.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Steuereinheit als Bremskraftregler für die Bremsanlage des fahrbaren Traggestells des Hubgerätes ausgebildet ist.

Dadurch ist es möglich, bei erhöhtem Schwerpunkt der gesamten Vorrichtung die maximale Bremskraft, die auf die Räder des Fahrgestells wirkt, so zu verringern, daß die Verzögerung mit steigender Hubhöhe immer langsamer wird, so daß die Vorrichtung nicht abrupt abgebremst werden kann. Mit der Hubhöhe des Auslegerarms verändert sich auch die Flüssigkeitssäule in der Leitung, so daß die barometrische Kraft ausgenutzt wird, um über den Drucksensor den Bremskraftregler zu steuern. Ein Umstürzen des Fahrzeuges bei Kopflastigkeit wird dadurch mit einfachen Mitteln verhindert.

Die einfachste Realisierung kann darin bestehen, daß der Drucksen sor in an sich bekannter Weise eine Membran aufweist, die über ein mit dieser bewegliches Stellglied an den Bremskraftregler angeschlossen ist. Die Steuereinheit kann dabei als Druckminderer ausgebildet sein.

Bei einer Variante der Erfindung ist in an sich bekannter Weise der Drucksensor ein Druck-Spannungswandler, dessen Ausgang an eine elektrische Steuerschaltung angeschlossen ist.

Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Seitenansicht eines Hubgerätes gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine mögliche Ausgestaltung einer Steuerschaltung für die Bremskraftregelung mit Hilfe des erfindungsgemäß vorgesehenen Drucksensors,

Fig. 3 die mögliche Verbindung des Drucksensors mit einem Druckminderer und

Fig. 4 eine weitere Variante mit einer elektrischen Steuerschal tung.

Fig. 1 zeigt ein als Gabelhochhubwagen ausgebildetes Hubgerät 10 mit einem fahrbaren Traggestell 12, von dem zwei Räder 14 angedeutet sind. Das Fahrgestell 12 trägt in bekannter Weise einen beispielsweise teleskopisch ausgebildeten Hubmast 16, an dessen oberem Ende eine Bedienerkabine 18 und ein als Auslegerarm 20 ausgebildetes Lastaufnahmeorgan befestigt sind. Auf dem Auslegerarm 20 ruht eine Last 22.

Die mit dem Auslegerarm 20 verbundene Bedienerkabine 18 trägt einen Flüssigkeitsbehälter 24, der beispielsweise mit Drucköl gefüllt ist und über eine Schlauchleitung 26, die am Hubmast 16 entlang nach unten führt, mit einem Drucksensor 28 verbunden ist, der auf dem Fahrgestell 12 angeordnet ist. Der Drucksenor 28 hat eine Membran 30, die auf der in Fig. 1 linken Seite vom Flüssigkeitsdruck in der Leitung 26 beaufschlagt wird. An der gegenüberliegenden Seite hat die Membran 30 ein mit dieser bewegliches Stellglied 32, das an eine als Bremskraftregler ausgebildete Steuereinheit 34 angeschlossen ist.

Der Bremskraftregler 34 ist seinerseits mit der Bremsanlage des Fahrgestells 12 verbunden, was in Fig. 1 nicht weiter dargestellt ist.

Mit Hilfe der Membran 30 wird der auf der Höhendifferenz Δ H be ruhende Druck umgewandelt in eine Stellkraft F für das Stellglied 32. Die Stellkraft F errechnet sich dabei wie folgt:

F = ρ . g . ΔH . A,
wobei
A = wirksame Fläche der Membran 30
ΔH = Höhendifferenz
ρ = Dichte der verwendeten Flüssigkeit
g = Erdbeschleunigung

Durch die Stellkraft F des Stellgliedes 32, die proportional zur Höhendifferenz ΔH ist, wird der Bremskraftregler 34 so gesteuert, daß er mit zunehmender Höhendifferenz die auf die Räder 14 einwirkende Bremskraft und damit die Bremsverzögerung reduziert. Auf diese Weise kann ein Kippen des Hubgerätes 10 selbst bei großer Kopflastigkeit vermieden werden.

Fig. 2 zeigt eine mögliche, hydraulische Schaltung, in der die Stellkraft F des Drucksensors 28 auf die Steuereinheit 34 wirkt, die hier als Druckminderer ausgebildet ist. Über einen Druckerzeuger 36, beispielsweise eine Hydraulikpumpe, werden die Bremszylinder 38 der einzelnen Räder 14 betätigt, wenn das Bremsventil 48 in der gezeigten Durchlaßstellung ist. In die Verbindungsleitung 40 zwischen dem Druckerzeuger 36 und den Bremszylindern 38 ist ein Vorratsspeicher 42 eingesetzt, wobei ein Rückschlagventil 50 eine Rückströmung zur Pumpe 36 verhindert. Ein Druckschalter 60, der beispielsweise auf einen Wert von 100 bar eingestellt werden kann, überwacht die Füllung des Vorratsspeichers 42. Die Stellkraft F des Drucksensors 28 wirkt unmittelbar auf die als Druckminderer ausgebildete Steuereinheit 34, die in Abhängigkeit von der Höhendifferenz ΔH den an Bremsventil 48 verfügbaren Druck einstellt.

Fig. 3 zeigt eine mögliche Verbindung des Drucksensors 28 mit der als Druckregulierventil ausgebildeten Steuereinheit 34, wobei die Stellkraft F des Stellgliedes 32 zusätzlich zu dem Druck p in der Ausgangsleitung 54 gegen einen Stellkolben 52 wirkt. Auf diesen Stellkolben 52 wirkt in entgegengesetzter Richtung die Kraft einer Druckfeder 56, die durch eine Stellschraube 58 eingestellt werden kann. Wenn die auf den Stellkolben 52 wirkende Summenkraft aus Stellkraft F und Druck p größer wird als die Kraft der Feder 56, begrenzt der Stellkolben 52 den am Bremsventil 48 verfügbaren Ausgangsdruck in der Leitung 54 und damit die auf die Räder 14 wirkende Bremskraft.

Fig. 4 zeigt eine elektrische Steuerschaltung, bei der der Flüssigkeitsbehälter 24 über die Schlauchleitung 26 mit einem als Druck-Spannungs-Wandler 28' ausgebildeten Drucksensor verbunden ist. Das Ausgangssignal des Wandlers 28' wird einer elektrischen Steuereinheit 34' zugeführt, die ihrerseits mit einer mechanischen Steuereinheit 34 verbunden ist. Die mechanische Steuereinheit 34 kann auch hier wieder als Druckminderventil oder in anderer Weise ausgebildet sein, um Funktionsparameter der Vorrichtung zu steuern. Das Ausgangssignal des Wandlers 28' liefert somit der Steuereinheit 34' ein unabhängiges Analogsignal, aus dem die Steuereinheit 34' die Stellgröße für die mechanische Steuereinheit 34 bildet.

Die durch die Höhendifferenz ΔH erzeugte Druckdifferenz der Flüs sigkeitssäule wird bei der Erfindung dazu benutzt, der Maschinensteuerung die aktuelle Hubhöhe des Lastaufnahmeorgans 20 zu melden. Dies kann analog über Sensoren oder digital über einen oder mehrere Schaltpunkte erfolgen. Die Maschinensteuerung kann dann über einen Proportionalmagneten oder elektromotorisch die maximale Bremskraft oder andere Betriebsparameter steuern oder regeln.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung von Hubgeräten mit einem Traggestell und einem dazu höhenverstellbaren Organ für die Lastaufnahme sowie mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines von der Hubhöhe des Organs abhängigen Signals, das einer Steuereinheit zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastaufnahmeorgan (20) einen Flüssigkeitsbehälter (24) trägt, der über eine Leitung (26) mit einem am Traggestell (12) angeordneten Drucksensor (28) verbunden ist, dessen Ausgangssignal der Steuereinheit (34) zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (28) eine Membran (30) aufweist, die über ein mit dieser bewegliches Stellglied (32) an die Steuereinheit (34) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (34) als Druckminderer ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor (28) ein Druck-Spannungs-Wandler (28') ist, der mit einer elektrischen Steuereinheit (34') verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrischen Steuereinheit (34') eine mechanische Steuereinheit (34) nachgeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (34) als Bremskraftregler für die Bremsanlage des fahrbaren Traggestells (12) des Hubgerätes (10) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (34) mit einer Schaltung zur Steuerung der Hubhöhe des Lastaufnahemorgans (20) verbunden ist.