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Die
Erfindung betrifft eine Hubarbeitsbühne und ein Verfahren zur Steuerung
bzw. Überwachung einer
sich auf der Plattform einer Hubarbeitsbühne befindenden Last.
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In
der vorliegenden Beschreibung nehmen die Adjektive "untere", "obere", "horizontal" und "vertikal" Bezug auf die Ausrichtung
der unterschiedlichen Bestandteile einer Arbeitsbühne, die
auf einer im Wesentlichen horizontalen Fläche ruht.
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In
dem Gebiet der Hubarbeitsbühnen
ist es bekannt, eine Überlast
einer Plattform der Arbeitsbühne
mittels elektromagnetischer Kontakte zu detektieren, die in Kontakt
mit der durch Federn abgestützten
Plattform angeordnet sind. Dies wird insbesondere für Arbeitsbühnen verwendet,
die einen Teleskopausleger umfassen. Bei den Arbeitsbühnen, genannt "Scherenarbeitsbühnen" ist es gleichfalls bekannt,
mittels eines Druckreglers den Druck zu steuern, den eine Kol benzylinderanordnung
ausüben muss,
um die Arbeitsbühne
anzuheben. Im Fall einer zu großen
Last überschreitet
dieser Druck einen Schwellenwert und ein Alarm kann aktiviert werden. Bei
den bekannten Systemen kann ein einziger Überlastwert detektiert werden,
während
die maximale zulässige
Last einer Arbeitsbühne
abhängig
von der Höhe
der Plattform in Bezug auf den Boden und den Benutzungsbedingungen,
beispielsweise im Inneren oder außerhalb eines Gebäudes variieren
kann.
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Darüber hinaus
induzieren die für
die Anhebung einer Arbeitsbühne
verwendeten kinematischen Systeme, sei es dass es sich um einen
Mast oder um Scheren handelt, einen in Abhängigkeit von der Position der
Plattform variablen Druck im Inneren der Kolben-Zylinderanordnungen, wie es das Dokument
JP-A-05 0047 98 zeigt.
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Es
sind diese Nachteile, die insbesondere die Erfindung vermeiden will,
indem eine neue Hubarbeitsbühne
vorgeschlagen wird, die eine genaue Steuerung bzw. Überwachung
der zulässigen
Eigenschaft der durch die Arbeitsbühne angehobenen Last über ihre
gesamte Höhe
des Hubweges ihrer Plattform erlaubt.
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In
diesem Sinne betrifft die Erfindung eine Arbeitsbühne, die
umfasst:
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- – Mittel
zum Messen des Drucks der Betätigungsflüssigkeit
der hydraulischen Mittel zur Anhebung der Plattform und eines für die Position
dieser Plattform in Bezug auf den Boden oder das Chassis der Arbeitsbühne repräsentativen
Parameters an mehreren Punkten des Hubweges der Plattform;
- – einen
Speicher zum Speichern von Referenzwerten dieses Drucks, abhängig von
diesem Parameter an den betrachteten Punkten, und
- – Mittel
zum Vergleich der gemessenen und der im Speicher gespeicherten Druckwerte
an den betrachteten Punkten, wobei diese Mittel in der Lage sind,
ein Signal abhängig
von dem Ergebnis dieses Vergleichs zu erzeugen.
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Dank
dieser Erfindung kann man bei einer gegebenen Höhe eine Druckmessung und den
Vergleich der Druckwerte an unterschiedlichen Punkten des Hubweges
der Plattform der Arbeitsbühne
durchführen,
wobei die Referenzwerte, mit denen dieser Druck verglichen wird,
entsprechend den betrachteten Punkten unterschiedlich sein können. Es
ist somit möglich,
die Druckänderungen
bei der Aufstellung der Referenzwerte zu berücksichtigen, was eine genaue
Steuerung bzw. Überwachung
der durch die Last, die von der Plattform angehoben wird, ausgeübten Kraft
erlaubt. Darüber
hinaus kann mit der Arbeitsbühne
nach der Erfindung eine wirksame Steuerung bzw. Überwachung über den gesamten Weg der Plattform
ausgeübt
werden, während
die früheren Systeme
im Allgemeinen nur in der Nähe
der oberen Position des Weges der Plattform wirksam waren. Die Sicherheit
der Arbeitsbühne
der Erfindung wird somit in großem
Maße in
Bezug auf die bekannten Arbeitsbühnen
verbessert.
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Nach
vorteilhaften, aber nicht notwendigen Aspekten der Erfindung umfasst
die Arbeitsbühne
eines oder mehrere der folgenden Merkmale:
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- – die
Mittel zur Messung, der Speicher und die Vergleichsmittel sind in
einem Gehäuse
integriert, das an eine Steuereinheit der Arbeitsbühne angeschlossen
ist. Dieses Gehäuse
kann somit als ein autonomes "System" angesehen werden,
das an der Arbeitsbühne
angeordnet werden kann oder nicht. Die autonome Eigenschaft dieses
Gehäuses
ermöglicht
gleichfalls, dass eine Ausrüstung der
existierenden Arbeitsbühnen
mit diesem Gehäuse
ins Auge gefasst wird, um eine zusätzliche Sicherheitsfunktion
zu erzielen. Man kann insbesondere vorsehen, dass das Gehäuse an der
Arbeitsbühne
in der Nähe
der hydraulischen Mittel, beispielsweise einer Kolbenzylinderanordnung befestigt
wird.
- – die
Messmittel sind in der Lage, die in dem Speicher zu speichernden
Messwerte als Referenzwerte zu übertragen.
Dank dieses Aspekts der Erfindung ist es möglich, tatsächlich an der in Rede stehenden
Arbeitsbühne
gemessene und die reale Kinematik der Arbeitsbühne, insbesondere was ihre
Geometrie und die Stärke
der erzeugten Reibungskräfte
betrifft, berücksichtigende
Werte als Referenzwerte zu verwenden. Dies erlaubt eine genaue Überwachung
der Funktion der Arbeitsbühne.
Darüber
hinaus erlaubt dies ins Auge zu fassen, die in dem Speicher gespeicherten
Werte weiter zu entwickeln, beispielsweise um eine mögliche Abnutzung
der Arbeitsbühne
und/oder eine Ersetzung eines Elementes der kinematischen Kette
zwischen der Plattform und dem Chassis der Arbeitsbühne zu berücksichtigen.
- – die
hydraulischen Mittel umfassen mindestens eine Kolben-Zylinderanordnung,
deren Länge und/oder
Neigungswinkel in Bezug auf eine Referenzposition als für die Position
der Plattform repräsentativer
Parameter verwendet wird.
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Die
Erfindung bezieht sich gleichfalls auf ein Ver fahren, das mit der
Arbeitsbühne,
wie sie zuvor beschriebene wurde, durchgeführt werden kann und insbesondere
auf ein Verfahren zur Steuerung der Masse einer Ladung, die sich
auf der Plattform einer Hubarbeitsbühne befindet, wobei diese Plattform durch
hydraulische Mittel in Bezug auf das Chassis der Arbeitsbühne angehoben
werden kann. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es
die Schritte umfasst, die darin bestehen:
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- – an
mehreren Punkten des Hubweges der Plattform den Druck der Betätigungsflüssigkeit
der hydraulischen Mittel und einen für die Position der Plattform
in Bezug auf den Boden oder das Chassis repräsentativen Parameter zu messen;
- – an
jedem Punkt, an dem der repräsentative
Parameter gemessen wurde, den gemessenen Wert des Drucks mit einem
Referenzwert dieses Drucks zu vergleichen und
- – ein
Ausgangssignal abhängig
von dem Ergebnis dieses Vergleichs zu erzeugen.
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Man
kann als repräsentativen
Parameter der Position der Plattform die Länge oder die Neigung eines
Verschiebezylinders dieser Plattform verwenden. In dem Fall, in
dem der Neigungswinkel als Parameter verwendet wird, kann man diesen
Parameter, abhängig
von der Lage des Chassis der Arbeitsbühne, korrigieren.
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Nach
einem besonders vorteilhaften Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren
einen vorgezogenen Schritt der Beschaffung der Referenzwerte, während dem
die Arbeitsbühne
mit einer Ladung bekannter Masse verschoben wird, wobei der Druckwert
des Betätigungsflu ids
der hydraulischen Mittel an mehreren Punkten des Hubweges dieser
Plattform gemessen wird und die gemessenen Werte als Referenzwerte
für jeden
Punkt in einem Speicher gespeichert werden. Dieser Schritt des Verfahrens
ermöglicht
somit den Satz der Referenzwerte, abhängig von der exakten Kinematik
der betrachteten Arbeitsbühne
zu erzeugen.
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Man
kann darüber
hinaus vorsehen, mehrere vorherige Schritte zur Gewinnung mit Ladungen unterschiedlicher
Masse zu verwenden, mehrere Sätze
von Referenzwerte zu speichern und abhängig von den Benutzungsbedingungen
der Arbeitsbühne, den
Satz an Referenzwerten auszuwählen,
der für den
Vergleich verwendet wird. Es ist somit möglich, geringere Referenzwerte
zu verwenden, wenn man die Arbeitsbühne außen verwendet, wo sie der Windwirkung
unterworfen sein kann.
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Die
Erfindung wird besser verstanden und andere Vorteile derselben werden
klarer im Lichte der folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsformen
einer Arbeitsbühne
entsprechend ihrem Prinzip und von mit einer solchen Arbeitsbühne verwendeten Verfahren
zur Steuerung erscheinen, die lediglich beispielhaft angegeben wird
und Bezug nimmt auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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die 1 eine Seitenansicht einer
Arbeitsbühne
entsprechend der Erfindung ist;
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die 2 eine schematische Prinzipansicht des
Steuersystems der auf der Arbeitsbühne der 1 angehobenen Last ist;
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die 3 eine Ansicht analog zu
der 1 einer Arbeitsbühne entsprechend
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist und
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die 4 eine zu der 2 analoge Ansicht für die Arbeitsbühne der 3 ist.
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Die
in der 1 dargestellte
Arbeitsbühne umfasst
ein Chassis 2, das über
vier Räder 3 auf
der Fläche
S des Bodens ruht. Die Arbeitsbühne
umfasst gleichfalls eine Plattform 4, auf der sich eine
Bedienperson befinden kann, wenn Arbeiten in der Höhe durchgeführt werden
müssen.
Diese Plattform umfasst einen Boden 41, der von einem Geländer 42 übergriffen
wird. Der Boden ist in eine im Wesentlichen horizontale und durch
den Pfeil F1 dargestellte Richtung ausziehbar,
was die Erhöhung
seiner Nutzfläche
erlaubt.
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Ein
Tragwerk 5, das gewöhnlich
als "Scherentragwerk" bezeichnet wird,
ist zwischen dem Chassis und der Plattform 4 angeordnet
und umfasst Arme 51, die untereinander um die Schwenkachse 52 angelenkt
sind und abhängig
von der relativen Ausrichtung der Arme 51 erlauben, der
Plattform 4 eine Hubbewegung in Bezug auf das Chassis 2 mitzuteilen, wobei
diese Bewegung durch den Pfeil F2 dargestellt ist.
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Die
Steuerung der Hubbewegung F2 wird mittels
eines oder mehrerer hydraulischen Zylindern 53 erhaltenen,
deren Enden 53a und 53b an Trägern 54a und 54b angelenkt
sind, die an den Armen 51 befestigt sind.
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Abhängig von
dem von dem Zylinder 53 ausübten Schub hebt das Scherentragwerk 5 mehr
oder weniger die Plattform 4 hoch, wobei mit H die Höhe in Bezug
auf die Bodenfläche
S bezeichnet ist.
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Entsprechend
der Erfindung ist ein Steuermodul 6 für die Stärke der von dem Zylinder 53 auf die
Ansätze 54a und 54b ausgeübten Kraft
E in der Nähe
dieses Zylinders installiert, wie dies in 2 dargestellt ist. Dieses Modul umfasst
ein Gehäuse 61,
in dem ein Messaufnehmer 62 für die Länge L der Kolbenzylinderanordnung 63 und
ein Messaufnehmer 63 für
den Öldruck
P in der Kolbenzylinderanordnung 53 angeordnet sind. Die
Signale S62 und S63,
die durch die Messaufnehmer 62 und 63 erzeugt
werden, werden an einen Vergleicher 64 übertragen, der auf einen Speicher 65 Zugriff
hat, in dem in Form einer Kurve C unterschiedliche Normalwerte P0 des Drucks der Kolbenzylinderanordnung 53 in
Abhängigkeit
von der Länge
zwischen einem Wert L0 entsprechend der niedrigen
Position der Plattform und einen Wert Lmax entsprechend
ihrer erhöhten
Position gespeichert sind.
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Die
Funktionsweise ist wie folgt: Während der
Hubbewegung der Arbeitsbühne
wird der Wert der Parameter L und P mittels der Messaufnehmer 62 und 63 kontinuierlich
gemessen und für
jeden Wert der Länge
L wird der mittels des Messaufnehmers 62 gemessene Druckwert
P mit dem entsprechenden Wert P0(L), der
auf der Kurve C erscheint, verglichen.
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Ein
Signal S6 wird an eine Steuereinheit 7 für die Funktionsweise
der Arbeitsbühne 1 geliefert,
wobei diese Einheit in der Praxis von dem Chassis 2 getragen
werden kann.
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Die
Kurve C wird mit einer Last bekannter Masse entsprechend der maximal
zulässigen
Masse für
die Arbeitsbühne 2,
beispielsweise 1000 kg aufgestellt.
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Das
Signal S6 ist ein Überlastsignal, wenn für eine gegebene
Länge L
der von dem Messaufnehmer 62 gemessene Druck P größer als
der entsprechende, auf der Kurve C erscheinende Druck P0(L) ist.
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Die
Kurve C wird erhalten, indem die Arbeitsbühne 1 in Betrieb gesetzt
wird, nachdem die Plattform 4 mit einer Masse M von vorbestimmtem
Gewicht, beispielsweise 1000 kg beladen wurde. In diesem Fall misst
man kontinuierlich oder an mehreren Punkten des Hubweges der Arbeitsbühne 1 die
Werte der Länge
L und des Drucks P und man zeichnet die Werte als Referenzwert P0(L) in Form einer Korrespondenztabelle oder
einer Kurve auf, wie es durch die Pfeile S'62 und S'63 in
der 2 dargestellt ist.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das, was im Falle einer Hubbewegung
der Plattform erläutert
wurde, gleichfalls für
eine Abwärtsbewegung
der Plattform angewendet werden kann.
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Um
unterschiedliche Benutzungsbedingungen der Plattform zu berücksichtigen,
können
unterschiedliche Referenzkurven C oder unterschiedliche Sätze von
Referenzwerten in Abhängigkeit
von den Benutzungsbedingungen der Arbeitsbühne verwendet werden.
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Beispielsweise
kann die Arbeitsbühne
vorgesehen werden, um mit einer Last von 1000 kg im Innenraum und
800 kg außen
verwendet zu werden, in welchem Fall zwei Referenzkurven Gegenstand
eines vorherigen Verfahrens zur Gewinnung sind, wobei der gemessene
Druckwert während
des Betriebes mit den Referenzwerten einer dieser zwei Kurven in
Abhängigkeit
von dem Ort der Verwendung der Arbeitsbühne verglichen wird.
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In
gleicher Weise ist es möglich
vorzusehen, unter schiedliche Sätze
von Referenzwerten entsprechend der Endhöhe, die die Arbeitsbühne erreichen muss,
zu verwenden. Tatsächlich
kann eine selbe Arbeitsbühne
eine Masse von 1000 kg bis z.B. 3 Meter, dann eine Masse von 800
kg bis ungefähr
6 Meter und eine Masse 400 kg bis ungefähr 10 Meter tragen. In diesem
Fall kann der Satz von verwendeten Referenzwerten P0 abhängig von
der Endhöhe
der Benutzung der Arbeitsbühne
weiter entwickelt werden, wobei das Vergleichsmodul automatisch
mehrere Kurven von Referenzwerten verwenden kann, indem von einer
zur anderen übergegangen
wird.
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Es
ist gleichfalls möglich
vorzusehen, dass der Benutzer die ungefähre Benutzungshöhe der Arbeitsbühne wählt, beispielsweise
mittels eines Steuerknopfes, wodurch das Modul 6 feststellen
kann, welche Referenzkurve verwendet werden soll.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das in den 3 und 4 dargestellt ist, tragen
die Elemente analog zu denen des ersten Ausführungsbeispiels die identischen
Bezugszeichen, erhöht
um 100. In diesem Ausführungsbeispiel
umfasst die Arbeitsbühne 101 gleichfalls
ein Chassis 102 und eine Plattform 104, die untereinander
mittels eines Scherentragwerks 105 verbunden sind. Eine Kolbenzylinderanordnung 153 wird
gleichfalls benutzt und man verwendet als repräsentativen Parameter der Höhe H der
Plattform 104 in Bezug auf den Boden, den Neigungswinlcel α der Kolbenzylinderanordnung 153 in
Bezug auf die Horizontale.
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Ein
Steuermodul 106 der auf die Plattform 104 ausgeübten Belastung
ist in einem Gehäuse 161 integriert,
das einen Messwertaufnehmer 162 zur Messung des Winkels α und einen
Messwertaufnehmer 163 für
den Öl druck
P in der Kolbenzylinderanordnung 153 einschließt. Diese
Aufnehmer sind im Inneren des Gehäuses 161 an einen
Komparator 164 angeschlossen, der auf einen Speicher 165 zugreift, in
dem ein oder mehrere Kurven C für
Referenzwerte P0 des Drucks in Abhängigkeit
vom Winkel α gespeichert
sind. Abhängig
vom Ergebnis des Vergleichs liefert der Komparator 164 ein
Signal S106 an eine Steuereinheit 107 für die Arbeitsbühne 101.
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Wie
zuvor können
die eine oder die mehreren Kurven C festgelegt werden, indem die
Arbeitsbühne 101 mit
einer Last einer vorbestimmten Masse in Betrieb genommen wird.
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In
diesem zweiten Ausführungsbeispiel
wird der Wert des Winkels α durch
die Ausrichtung des Bodens, auf dem die Arbeitsbühne 101 ruht, beeinflusst.
Um nicht die Messung dieses Winkels zu verfälschen, wird die Lage des Chassis 102 gemessen und
das Resultat dieser Messung wird gegebenenfalls zur Korrektur des
bestimmten Wertes des Winkels α verwendet.
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Wie
auch immer die betrachtete Ausführungsform
sei, kann man vorsehen, den Speicher 65 oder 165 mit
Referenzwerten zu laden, die mittels einer Standardmaschine erhalten
wurden. Diese Beschaffungsart für
Referenzwerte ist einfacher in ihrer Durchführung als die zuvor beschriebene.
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Wie
auch immer die betrachtete Ausführungsform
sei, ist es gleichfalls möglich
vorzusehen, periodisch die Referenzwerte, d.h. die Kurven C zu gewinnen,
wodurch die Abnutzung der unterschiedlichen Gelenksysteme, d.h.
die möglichen
Weiterentwicklung der Druckkurve in Abhängigkeit von der Höhe der Plattform
berück sichtigt
werden kann.
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Die
Erfindung wurde mit einem Verfahren beschrieben, bei dem die Kurven
C praktisch kontinuierlich sind, in dem Sinne, dass die Referenzdrücke P0 für
eine große
Anzahl von Positionen der Plattform 4 oder 104 auf
ihrem Hubweg aufgestellt wurden. Es ist gleichermaßen möglich, eine
Gewinnung und eine Überprüfung dieser
Werte bei einer diskreten Anzahl von Punkten vorzusehen, beispielsweise
alle 10 oder alle 50 cm.
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Die
Erfindung wurde mit einer Scherenarbeitsbühne dargestellt. Sie ist jedoch
anwendbar mit einer Arbeitsbühne
mit Teleskopaufbau, der mit einer oder mehreren hydraulischen Kolben-Zylinderanordnungen
ausgerüstet
ist, um die Verschiebung der Plattform in der Höhe durchzuführen.
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Die
Erfindung wurde für
den Fall dargestellt, in dem die gemessene Höhe die Höhe H der Plattform 4 in
Bezug auf den Boden ist. Die Höhe
der Plattform kann jedoch in Bezug auf das Chassis 2 oder
in Bezug auf ein anderes Teil mit bekannter Höhe in Bezug auf den Boden gemessen
werden.
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Am
Beginn der Hubkurve der Plattform 4 oder 104 werden
relativ große
Druckänderungen
erzeugt. Diese Änderungen
sind normal und entsprechen im Allgemeinen nicht potentiell gefährlichen
Situationen. Daher kann man wählen,
das Verfahren zur Steuerung am Beginn des Hubweges z.B. auf einigen
Zentimetern oder einen Meter zu sperren, um die nicht gerechtfertigte
Erzeugung eines Überlastsignals
zu vermeiden.