DE60315773T2 - Hebebühne mit Lastmessung - Google Patents

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DE60315773T2
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Ignacy Smithsburg PUSZKIEWICZ
Mohamed Hazard Yahiaoui
Louis A. Mercersburg Bafile
Eli Neuman
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/006Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for working platforms

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Industrie- und/oder Baumaschinen, wie z.B. Vertikal-Hubvorrichtungen einschließlich Scheren-Hubvorrichtungen, und insbesondere auf ein Messsystem, das eine echte Last auf eine Hubvorrichtungs-Plattform beurteilt.
  • Eine Vertikal-Hubvorrichtung, wie z.B. eine Scheren-Hubvorrichtung, enthält üblicherweise eine Hubmechanik, die eine von Sicherheitsschienen oder dgl. umgebene Plattform trägt. Die Scheren-Hubvorrichtung bzw. der Scheren-Lift wird zum üblicherweise vertikalen Heben von Passagieren und/oder anderen schweren Lasten auf gewünschte Höhen verwendet. Wenn eine besonders schwere Last angehoben wird, kann es vorkommen, dass der Schwerpunkt der Hub-Maschine auf Höhen angehoben wird, bei denen die Maschine leichter kippen oder umfallen kann. In diesem Zustand wäre es wünschenswert, gewisse kritische Funktionen der Maschinen, welche die Kippgefahr erhöhen können, zu deaktivieren.
  • Die Verwendung von Lastsensor-Vorrichtungen zum Steuern des Betriebs von Vertikal-Hubvorrichtungen, wie z.B. Scheren-Hubvorrichtungen, ist bekannt. Die EP-A-1186568 gemäss den Oberbegriffen des unabhängigen Produktanspruchs 1 und des unabhängigen Verfahrensanspruchs 13 sowie die GB-A-2031594 zeigen übliche Hub-Anordnungen mit Scheren-Bauart des Stands der Technik, bei denen im allgemeinen ein einziger Sensor oder eine indirekte Lastsensor-Vorrichtung für eine Plattform ver wendet wird, was zu Problemen bezüglich der Erkennung eines potentiellen gefährlichen Kippens führt.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das System der vorliegenden Erfindung ermöglicht einen Überlastschutz für Vertikal-Hubvorrichtungen, wie z.B. Scheren-Hubvorrichtungen. Das System gewährleistet, dass für den Fall, dass die Plattform überlastet wird, gewisse kritische Funktionen der Maschine deaktiviert werden.
  • Die Plattform wird auf vier Kraftsensor-Stiften getragen, welche die standardmäßigen Stifte der Konstruktion ersetzen, die derzeit in dem Bereich verwendet werden, wo die Plattform mit den oberen Armen der Scheren-Hubmechanik verbunden ist. Sowohl stationäre als auch gleitende Stifte werden durch die erfindungsgemäßen Kraftsensor-Stifte ersetzt. Die Sensor-Stifte messen die vertikale Kraft aller auf ihnen sitzenden äußeren Lasten sowie auf die Plattform einwirkende Kräfte. Ein elektronisches Schnittstellen-Modul beurteilt den Last-Zustand der Maschine durch Überwachen der Summe der vier Sensoren. Alternativ könnten die Laststifte dort installiert werden, wo die Arme mit dem Rahmen verbunden sind. Tun wir dies, werden wir durch das Gewicht der Scherenarm-Anordnung bestraft. Der sich ändernde Schwerpunkt der Maschine kann jedoch auf diese Weise bestimmt werden, und in Kombination mit dem feststehenden Schwerpunkt des Rahmens kann zusätzlich zur Messung der Plattform-Last die Stabilität der Scheren-Hubvorrichtung beurteilt werden. Die Beurteilung der Stabilität wäre möglich, da das Kippmoment durch die Bodenneigung (Schräge) und/oder durch abgelenkte Scherenarme (z.B. wenn eine äußere Kraft an der Plattform zieht oder gegen sie drückt) bestimmt werden könnte. Zusätzlich zu der Last-Strafe bestünde ein weiterer Nachteil darin, dass es zu einer Be schädigung und einem Missbrauch in diesem mehr freiliegenden Bereich kommen könnte.
  • Eine der Anwendungen des erfindungsgemäßen Systems ist speziell dafür ausgelegt, um mit einer bevorstehenden Sicherheitsvorschrift konform zu sein (das Dokument EN280, Abschnitt 5.3.1.1). In diesem Zusammenhang verhindert das System jede normale Bewegung der Arbeitsplattform von einer stationären Arbeitsposition, nachdem die vorgegebene bzw. vorgeschriebene Last erreicht wird und bevor 120% der vorgegebenen bzw. vorgeschriebenen Last überschritten wird. Wenn auf diese Weise eine normale Bewegung verhindert wird, wird eine Warnung aktiviert, die aus einem kontinuierlich aufleuchtenden roten Licht und einem akustischen Signal besteht. Das Licht leuchtet weiterhin auf, während die normale Bewegung verhindert wird, und der akustische Alarm erklingt mindestens fünf Sekunden lang mit einer Wiederholung jede Minute. Die Bewegung kann nur dann erneut beginnen, wenn die Überlast beseitigt wird.
  • Selbstverständlich erkennt der Fachmann weitere Anwendungen gemäss der vorliegenden Erfindung, und die Erfindung soll nicht auf die aufgeführte Anwendung beschränkt sein, die mit der bevorstehenden Sicherheitsvorschrift in Europa konform ist.
  • In Übereinstimmung mit Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine Scheren-Hubvorrichtung bereitgestellt, welche aufweist:
    eine Scherenarm-Anordnung, die an einem Ende an einer Basis befestigt ist und mit einer Hubmechanik gekoppelt ist, welche die Scherenarm-Anordnung ausdehnt und zusammenzieht;
    eine Plattform, die an einem entgegengesetzten Ende der Scherenarm-Anordnung gelagert ist und eine Lastsensor-Vorrichtung hat, um die Beladung der Plattform zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastsensor-Vorrichtung eine Vielzahl von Lastsensor-Stiften aufweist, die eine vertikale Last auf der Plattform erfassen; und
    ein Schnittstellen-Modul, welches Signale von den Lastsensor-Stiften empfängt und mit der Hubmechanik kommuniziert, wobei das Schnittstellen-Modul den Betrieb der Hubfunktionen und der Hubmechanik gemäss den Signalen von den Lastsensor-Stiften steuert.
  • Die Vielzahl der Lastsensor-Stifte enthält vorzugsweise Festposition-Stifte, welche eine Relativ-Drehbewegung der Scherenarm-Anordnung und der Plattform aufnehmen, während sie die vertikale Last auf der Plattform erfassen, und Gleitposition-Stifte, welche eine seitliche Gleitbewegung zwischen der Scherenarm-Anordnung und der Plattform sowie eine Relativ-Drehbewegung der Scherenarm-Anordnung und der Plattform aufnehmen, während sie die vertikale Last auf der Plattform erfassen. Vorzugsweise enthält die Scheren-Hubvorrichtung vier Lastsensor-Stifte einschließlich zweier Festposition-Stifte und zweier Gleitposition-Stifte. Die Stifte können alternativ nur Gleitposition-Stifte umfassen. Die Stifte sind vorzugsweise entsprechend konventioneller Stifte der Konstruktion bemessen.
  • Das Schnittstellen-Modul bestimmt die vertikale Last auf der Plattform durch Summieren der Signale von der Vielzahl der Lastsensor-Stifte. In diesem Zusammenhang wird das Schnittstellen-Modul programmiert, um eine Bewegung der Plattform mittels der Scherenarm-Anordnung zu verhindern, wenn eine vorgegebene Last der Plattform überschritten wird. Außerdem kann das Schnittstellen-Modul noch weiter programmiert werden, um einen Alarm auszulösen, wenn die vorgegebene Last der Plattform überschritten wird. Ein Schrägstellungs-Sensor, der mit dem Schnittstellen-Modul kommuniziert, kann an der Basis oder an der Plattform befestigt werden. Der Schrägstellungs-Sensor erfasst eine Schrägstellung der Scheren-Hubvorrichtung, wobei das Schnittstellen-Modul die Signale von den Lastsensor-Stiften entsprechend der Schrägstellung der Scheren-Hubvorrichtung einstellt. Das Schnittstellen-Modul kann außerdem einen Schwerpunkt und/oder einen Stabilitäts-Zustand der vertikalen Last auf der Plattform auf der Grundlage von Signalen der Lastsensor-Stifte erfassen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben einer Scheren-Hubvorrichtung mit einer Scherenarm-Anordnung bereitgestellt, die an einem Ende an einer Basis befestigt ist und mit einer Hubmechanik gekoppelt ist, welche die Scherenarm-Anordnung ausdehnt und zusammenzieht, und einer Plattform, die an einem entgegengesetzten Ende der Scherenarm-Anordnung gelagert ist mit einem Mittel zum Erfassen der Beladung bzw. Last der Plattform, wobei das Verfahren durch einen Stift einer Vielzahl von Lastsensor-Stiften zum Bestimmen der Last auf der Plattform gekennzeichnet ist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    • (a) Erfassen einer vertikalen Last auf der Plattform über die Lastsensor-Stifte unabhängig von der Position der Plattform; und
    • (b) Steuern des Betriebs der Hubvorrichtungs-Funktionen und der Antriebsmechanik je nach der erfassten vertikalen Last.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Diese und weitere Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der begleitenden Zeichnung ausführlich beschrieben, wobei:
  • 1 eine Perspektivansicht einer Scheren-Hubmaschine ist;
  • 2 einen Festposition-Lastsensorstift zeigt;
  • 3 einen Gleitposition-Lastsensorstift zeigt;
  • 4 eine Scheren-Hubvorrichtung mit vier Gleitposition-Stiften in einer vollständig zusammengezogenen Stellung zeigt;
  • 5 die Scheren-Hubvorrichtung von 4 in einer besonders angehobenen Stellung zeigt;
  • 6 eine schematische Darstellung eines einzelnen Scherlast-Sensorstiftes ist;
  • 7 eine schematische Darstellung eines doppelten Scherlast-Sensorstiftes ist; und
  • 8 ein schematisches Schaltbild eines Schnittstellen-Moduls ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Wie man in 1 sieht, enthält eine Scheren-Hubvorrichtung 10 üblicherweise einen Rahmen oder ein Fahrgestell/Chassis 12, der bzw. das durch eine Vielzahl von Rädern 14 getragen wird. Eine Scherenarm-Anordnung 18 ist an einem Ende an dem Rahmen 12 und an einem entgegengesetzten Ende an einer Plattform 20 befestigt. Eine interne Hubmechanik dehnt die Scherenarm-Anordnung 18 aus oder zieht sie zusammen, um die Plattform anzuheben bzw. abzusenken. Die Plattform 20 ist an der Scherenarm-Anordnung 18 über eine Vielzahl von Lastsensor-Stiften 22, 24 befestigt (siehe 2, 3), die eine vertikale Last auf der Plattform 20 erfassen.
  • 2 und 3 zeigen eine Ansicht der Unterseite der Plattform 20, welche die feststehenden Lastsensor-Stifte 22 (2) und die gleitenden Lastsensor-Stifte 24 (3) darstellen. Wenn die Scherenarm-Anordnung 18 ausgedehnt wird, um die Plattform 20 anzuheben, werden die Enden der Scherenarm-Anordnung zwangsweise aufeinander zu geschoben. Folglich gibt es in einer herkömmlichen Scheren-Hubanordnung vier Stifte, welche die Plattform 20 an der Scherenarm-Anordnung 18 befestigen, wobei zwei davon feststehende Stifte sind und zwei davon gleitende Stifte sind. Gemäss der Erfindung werden herkömmliche Stifte durch die Lastsensor-Stifte 22, 24 ersetzt. Das heißt, dass die Lastsensor-Stifte 22, 24 mit einer Länge und einem Durchmesser konstruiert werden, die zu den herkömmlichen Schwenkstiften im wesentlichen identisch sind. Die Kraftsensor-Stifte 22, 24 messen die vertikale Kraft, die auf ihnen durch alle an der Plattform anliegenden äußeren Lasten und Kräfte aufliegen. Ein feststehender Lastsensor-Stift 22 ist in 2 gezeigt, und ein gleitender Lastsensor-Stift 24 ist in 3 gezeigt. Die gleitenden Stifte 24 nehmen eine Drehbewegung der Scherenarme 18 auf, während sie die Last an jedem Stift in vertikaler Richtung aufrecht erhalten. Ein gewisses Gewicht auf der Plattform 20 erzeugt veränderliche Lasten auf den Stiften 22, 24, wenn die Hubvorrichtung angehoben oder abgesenkt wird. Dies ist so, weil sich die Stifte 22, 24 relativ zu der Plattform 20 bewegen und die Reaktionen sich entsprechend ändern. Ein gesamter erfasster Wert sollte jedoch konstant bleiben. Die gleitenden Stifte 24 sind in Gleitblöcken oder Gleitlagern 25 installiert. Die Blöcke müssen gehalten werden, um eine Drehung zu verhindern, wodurch ermöglicht wird, dass die Stifte 24 eine vertikale Ausrichtung beibehalten.
  • Das heißt, dass sowohl die feststehenden Laststifte 22 als auch die gleitenden Laststifte 24 drehfest an der Plattform 20 angebracht sind, so dass die Sensorachse immer vertikal ist. Eine derartige Befestigung wird durch die Tatsache vorgegeben, dass die Stifte 22, 24 die Last in einer speziellen Richtung messen, die bei dieser Anwendung vorzugsweise mit der Schwerkraft-Richtung (vertikal) übereinstimmt. Ein derartiges Verfahren zum Halten der Stifte ist bei Scheren mit herkömmlichen Stiften der Konstruktion nicht immer der Fall. Tatsächlich sind einige Stifte an der Arm-Anordnung befestigt und drehen sich daher um die Plattform. Bei derartigen Scheren kann eine Neukonstruktion erforderlich sein.
  • Bei einer alternativen Anordnung, wie in 4 und in 5 gezeigt, sind alle vier Stifte 24' gleitend. Bei dieser Anordnung werden zwei zusätzliche kleine Stifte 25 der Plattform hinzugefügt, um ihre seitliche Bewegung zu verhindern. Diese Stifte 25 tragen eine minimale vertikale Last und können daher ignoriert werden. Wenn mehr Genauigkeit benötigt wird, kann die Last an den Stiften 25 z.B. mittels Dehnmessstreifen abgeschätzt werden (vertikale und horizontale Kräfte können für die Winkel der Arme hergeleitet werden) oder mittels Laststiften genau gemessen werden. Diese Stifte 24' können je nach der Größe der horizontalen Kraft entweder einachsig oder doppelachsig sein. Alternativ genügt ein an der Verbindung angebrachter einachsiger Stift zusätzlich zur Messung des Winkels der Arme, um die vertikale Kraft an ihnen vorher zusagen. 4 zeigt die alternative Anordnung in einer vollständig zusammengezogenen Stellung, und 5 zeigt die Anordnung in einer teilweise angehobenen Stellung.
  • Bei weiteren alternativen Anordnungen enthält das System eine Kombination aus Lastsensor-Stiften und herkömmlichen (tragenden) Stiften der Konstruktion. Die Last an einem oder zwei Stiften kann konstant sein oder kann gemäss einer bekannten Beziehung etc. variieren. Eine Messung der Last bei einigen wenigen Stiften kann ausreichend sein, um die Last in der Plattform vorherzusagen. Zusätzlich kann die Möglichkeit erwägt werden, weniger als vier Sensorstifte zu verwenden, wobei die restlichen Stifte herkömmliche (tragende) Stifte der Konstruktion sind.
  • Wie gesagt, wählt man die Länge und den Durchmesser der Lastsensor-Stifte vorzugsweise identisch zu herkömmlichen Stiften. Tatsächlich werden zur Vereinheitlichung und Kosteneinsparung alle Lastsensor-Stifte mit der gleichen Länge und dem gleichen Durchmesser (oder zwei Durchmessern) gewählt, und zwar unabhängig von dem Scherenmodell. Herkömmlicherweise haben sämtliche Stifte einer speziellen Maschine denselben Durchmesser. Dies umfasst Stifte in der Arm-Anordnung selbst sowie bei der Verbindung der Arm-Anordnung mit dem Rahmen. Diese Vorgehensweise führt im wesentlichen zu über konstruierten, d.h. zu stark ausgelegten Stiften bei der Verbindung der Arm-Anordnung mit der Plattform (d.h. überwachte Stifte). Diese Stifte tragen im allgemeinen die kleinste Last. Aus Gründen der Kosteneinsparung (keine Konstruktion mehrerer Lastsensor-Stifte mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern) wurde daher beschlossen, die Stifte neu zu konstruieren, so dass sie für die meisten oder wenn nicht alle Scherenmodelle passend sind.
  • Eine Erklärung, wie die Stifte ihre beabsichtigte Funktion erfüllen, kann anhand der 6 und der 7 erfolgen. Kurz gesagt, befindet sich in dem Stift mindestens ein Scherbereich (Bereich mit verringertem Durchmesser), wo die Scherung überwiegt. Durch kluges Einfügen von Dehnmessstreifen in den Scherbereich kann die anliegende Kraft bestimmt werden. Die Stifte könnten zwei Scherbereiche enthalten, und zwar einen an jedem Ende des Stifts, wie in 7 gezeigt. Die in 6 gezeigte erste Stift-Bauart wird als "Einfach-Scherstift" bezeichnet, und die zweite Bauart wird als „Doppel-Scherstift" bezeichnet. Die gleitenden Stifte 24 halten die Last in einer vertikalen Ausrichtung aufrecht, weil erstens die Stifte drehbar an dem Gleitblock 25 befestigt sind, so das die Sensorachse (empfindliche Achse) stets vertikal ist, und zweitens die maximale erzeugte Horizontalkraft gleich groß wie die Reibung zwischen den Gleitblöcken und den Schienen ist. Es liegt auf der Hand, dass diese Reibungskraft durch konstruktive Maßnahmen auf einem strengen Minimum gehalten wird und deshalb die Belastung der gleitenden Stifte im Wesentlichen vertikal ist. Aufgrund des Gleichgewichts ist die horizontale Kraft auf die feststehenden Stifte gleich groß wie und entgegengesetzt zu der Reibungskraft auf die gleitenden Stifte. Aufgrund derselben Argumente ist die Last auf den feststehenden Stiften ebenfalls im wesentlichen vertikal.
  • Wie man in 8 sieht, kommunizieren die Lastsensor-Stifte 22, 24 mit einem elektronischen Schnittstellen-Modul 30, das den Lastzustand der Maschine beurteilt, indem die Summe der vier Sensoren 22, 24 überwacht wird. Das elektronische Schnittstellen-Modul 30 kommuniziert mit der Hubmechanik und steuert den Betrieb der Hubmechanik gemäss den Signalen von den Lastsensor-Stiften 22, 24. Das elektronische Schnittstel len-Modul 30 enthält einen Mikroprozessor 32, der ein Steuerungsprogramm ausführt, das in dem Systemspeicher 34 gespeichert ist. Ein A/D-Wandler 36 wandelt die Signale von den Lastsensor-Stiften 22, 24 um, damit sie durch den Mikroprozessor 32 verarbeitet werden können. Ein Schrägstellungs-Sensor 37 kann an dem Rahmen 12 oder der Plattform 20 befestigt werden und kommuniziert mit dem Mikroprozessor 32. Der Schrägstellungs-Sensor 37 erfasst eine Schrägstellung der Scheren-Hubmaschine, und der Mikroprozessor 32 stellt die Signale von den Lastsensor-Stiften 22, 24 je nach dem von der Waagrechten abweichenden Winkel ein. Der Schrägstellungs-Sensor 37 ist im allgemeinen vorgesehen, um die Neigung oder Schrägstellung der Maschine zu erfassen. Durch Regelung ist vorgesehen, dass, wenn die Schrägstellung größer als ein vorbestimmter Winkel ist (typischerweise 2 bis 5 Grad), alle Funktionen unterbrochen werden. Dieser Schrägstellungs- oder Winkelsensor 37 kann verwendet werden, um die Laststift-Messwerte zu korrigieren. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Winkelsensor 37 an der Plattform 20 anzubringen, um die wirkliche Schrägstellung der Plattform (die eine Verschwenkung der Arme beinhaltet) zu erfassen und den Last-Messwert entsprechend zu korrigieren.
  • Ein weiterer Winkelsensor (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um die Arm-Winkel und somit die Plattform-Anhebung zu erfassen. Die Information von diesem Winkel-Sensor kann verwendet werden, um den Schwerpunkt der beladenen Plattform zu berechnen und eine Überlastung der Aufbau-Erweiterung zu überwachen. Alternativ kann eine direkte Messung (z.B. über Kabeltrommel) der Entfernung zwischen den feststehenden und den gleitenden Stiften ausreichend sein.
  • Es können Relais vorgesehen werden, um die Steuerung von Maschinen unterschiedlicher Bauart mit demselben elektronischen Schnittstellen-Modul zu ermöglichen. Einige der Maschinen arbeiten auf Mikroprozessor-Basis, und andere sind elektromechanisch, wobei sie entweder elektrisch oder (anderweitig) motorgetrieben sind.
  • Im Betrieb steuert das Schnittstellen-Modul 30 den Betrieb der Antriebsmechanik und die Hubfahrzeug-Funktionen gemäss den Signalen von den Lastsensor-Stiften 22, 24. Bei einer Anwendung kann das System dafür ausgelegt werden, um mit einer bevorstehenden neuen Sicherheitsvorschrift in Europa konform zu sein. In diesem Zusammenhang verhindert das Schnittstellen-Modul 30 jede normale Bewegung der Arbeitsplattform 20 von einer stationären Arbeitsposition, nachdem die vorgegebene bzw. vorgeschriebene Last erreicht wird und bevor 120% der vorgegebenen bzw. vorgeschriebenen Last überschritten wird. Wenn auf diese Weise eine normale Bewegung verhindert wird, wird eine Warnung durch den Mikroprozessor 32 aktiviert, bestehend aus einem kontinuierlich aufleuchtenden roten Licht über den Leuchten-Ausgangstreiber und eine rote Warnleuchte 38 zusammen mit einem akustischen Signal über den Alarm-Ausgangstreiber und einen akustischen Alarm 40. Das Licht leuchtet weiterhin auf so lange eine normale Bewegung aufgrund der erfassten Plattform-Belastung verhindert wird, und der akustische Alarm wird programmiert, um mindestens fünf Sekunden lang mit einer Wiederholung jede Minute zu erklingen. Die Bewegung kann nur dann erneut beginnen, wenn die Überlast beseitigt wird. Natürlich kann das System programmiert werden, um einen Betrieb gemäss zahlreichen Parametern durchzuführen, und die Erfindung soll nicht notwendigerweise auf die beschriebene beispielhafte Anwendung begrenzt sein.
  • Das Schnittstellen-Modul 30 sorgt außerdem für eine dynamische Lastüberwachung und übertrifft die Erfordernisse der statischen Überwachung in bekannten Vorschriften einschließ lich der genannten bevorstehenden Sicherheitsvorschrift in Europa. Die bedeutet, dass bei einer den statischen Überwachungserfordernissen gewidmeten Anordnung das System üblicherweise wartet, bis sich die Last beruhigt hat und die Hubvorrichtung im stationären Zustand ist, bevor die Lastbedingungen erneut berechnet werden. Im Gegensatz dazu besitzt das Schnittstellen-Modul 30 der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit (zusätzlich zu den statischen Messungen), eine konstante „dynamische" Überwachung zu liefern, wodurch die Möglichkeit einer Überlastung der Plattform verhindert wird, solange die Plattform in Bewegung ist. Darüber hinaus können in den Betrieb des Schnittstellen-Moduls 30 Vorkehrungen eingebettet werden, um das Auftreten von Quetschungen (Sachschäden oder Personenschäden) zu überwachen und/oder zu verhindern, und zwar entweder in der Plattform oder unterhalb der Plattform. In diesem Zusammenhang kann das Schnittstellen-Modul programmiert werden, um eine Zunahme oder eine Abnahme der Last im zeitlichen Verlauf zu erfassen, so dass, wenn die Plattform beim Anheben auf ein Hindernis stößt, das System eine plötzliche Zunahme der Last während einer kurzen Zeitdauer erfassen kann und die sich anhebende Plattform unmittelbar abschalten und/oder zurückfahren kann. Wenn die Plattform andererseits beim Absenken auf ein Hindernis stößt, würde das Schnittstellen-Modul 30 durch die Lastsensor-Stifte 22, 24 eine plötzliche Abnahme der Last erfassen und die Plattform unmittelbar anhalten.
  • Des weiteren kann das Schnittstellen-Modul 30 Ereignisse markieren, welche die Genauigkeit der Lastsensor-Stifte 22, 24 beeinträchtigen. Wenn z.B. die Last eine vorgegebene Stift-Fließkraft (Streckgrenze bzw. Fließpunkt) übersteigt, können die Lastsensor-Stifte 22, 24 zu einem falschen Messwert hin verschoben werden. Wird eine solche Last erfasst, kann das System den Bediener warnen und auffordern, die Lastsensor-Stifte zu inspizieren.
  • Darüber hinaus besteht ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des Schnittstellen-Moduls 30 der vorliegenden Erfindung darin, dass beim Anheben der Plattform die gleitenden Stifte 24 zwangsläufig ihre Position bezüglich der Plattform-Last verändern. Folglich können zusammen mit einer Überwachung der Plattform-Anhebung die Messwerte von den Lastsensor-Stiften 22, 24 verarbeitet werden, um einen Schwerpunkt der Last zu bestimmen. Auf diese Weise kann ein Stabilitäts-Zustand bestimmt werden. Dieses Funktionsmerkmal kann besonders vorteilhaft sein, wenn eine Aufbau-Erweiterung (u.a. Anordnungen mit Doppelaufbau-Erweiterung) zusammen mit der Hubplattform verwendet wird.
  • Da man bei dem System der vorliegenden Erfindung die Größe und den Durchmesser der Sensorstifte identisch zu den durch sie ersetzten herkömmlichen Stiften lassen kann, ist der Zusammenbau einfach, und Änderungen an der Konstruktion können auf ein strenges Minimum begrenzt werden. Das System enthält keine zusätzlichen Teile für die Lastmessung, wie dies bei Lastzellen und dgl. der Fall ist, sondern passt lediglich schon vorhandene Teile an die Ausübung zusätzlicher Funktionen an.

Claims (19)

  1. Scheren-Hubvorrichtung (10), welche aufweist: – eine Scherenarm-Anordnung (18), die an einem Ende an einer Basis (12) befestigt ist und mit einer Hubmechanik gekoppelt ist, welche die Scherenarm-Anordnung ausdehnt und zusammenzieht; – eine Plattform (20), die an einem entgegengesetzten Ende der Scherenarm-Anordnung gelagert ist und eine Lastsensor-Vorrichtung hat, um die Beladung der Plattform zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastsensor-Vorrichtung eine Vielzahl von Lastsensor-Stiften (22, 24) aufweist, die eine vertikale Last auf der Plattform erfassen; und – ein Schnittstellen-Modul (30), welches Signale von den Lastsensor-Stiften empfängt und mit der Hubmechanik kommuniziert, wobei das Schnittstellen-Modul den Betrieb der Hubfunktionen und der Hubmechanik gemäss den Signalen von den Lastsensor-Stiften steuert.
  2. Scheren-Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Lastsensor-Stifte Festpositions-Stifte (22) aufweisen, welche eine Relativ-Drehbewegung der Scherenarm-Anordnung und der Plattform aufnehmen, während sie die vertikale Last auf der Plattform erfassen, und Gleitpositions-Stifte (24) aufweisen, welche eine seitliche Gleitbewegung zwischen der Scherenarm-Anordnung und der Plattform sowie eine Relativ-Drehbewegung der Scherenarm-Anordnung und der Plattform aufnehmen, während sie die vertikale Last auf der Plattform erfassen.
  3. Scheren-Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie vier Lastsensor-Stifte einschließlich zweier Festpositions-Stifte und zweier Gleitpositions-Stifte aufweist.
  4. Scheren-Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Lastsensor-Stifte Gleitpositions-Stifte (24) aufweisen, welche eine seitliche Gleitbewegung zwischen der Scherenarm-Anordnung und der Plattform sowie eine Relativ-Drehbewegung der Scherenarm-Anordnung und der Plattform aufnehmen, während sie die vertikale Last auf der Plattform erfassen.
  5. Scheren-Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie vier Lastsensor-Stifte einschließlich vier Gleitpositions-Stifte (24) aufweist.
  6. Scheren-Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Lastsensor-Stifte Abmessungen haben, die herkömmlichen Stiften der Konstruktion entsprechen.
  7. Scheren-Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellen-Modul die vertikale Last auf der Plattform durch Sum mieren der Signale von der Vielzahl der Lastsensor-Stifte bestimmt.
  8. Scheren-Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellen-Modul programmiert ist, um eine Bewegung der Plattform mittels der Scherenarm-Anordnung zu verhindern, wenn eine vorgegebene Last der Plattform überschritten wird.
  9. Scheren-Hubvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Schnittstellen-Modul außerdem programmiert ist, um einen Alarm auszulösen, wenn die vorgegebene Last der Plattform überschritten wird.
  10. Scheren-Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem einen an der Basis oder der Plattform befestigten Schrägstellungs-Sensor (37) aufweist, der mit dem Schnittstellen-Modul kommuniziert, wobei der Schrägstellungs-Sensor eine Schrägstellung der Scheren-Hubvorrichtung erfasst, und wobei das Schnittstellen-Modul die Signale von den Lastsensor-Stiften entsprechend der Schrägstellung der Scheren-Hubvorrichtung einstellt.
  11. Scheren-Hubvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellen-Modul einen Schwerpunkt der vertikalen Last auf der Plattform auf der Grundlage von Signalen der Lastsensor-Stifte und der Plattform-Höhe oder von Anhebungs-Information, die durch direkte oder nicht-direkte Messungen gewonnen wird, erfasst.
  12. Scheren-Hubvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittstellen-Modul einen Stabili täts-Zustand auf der Grundlage des Schwerpunktes der vertikalen Last auf der Plattform erfasst.
  13. Verfahren zum Betreiben einer Scheren-Hubvorrichtung (10) mit einer Scherenarm-Anordnung (18), die an einem Ende an einer Basis (12) befestigt ist und mit einer Hubmechanik gekoppelt ist, welche die Scherenarm-Anordnung ausdehnt und zusammenzieht, und einer Plattform (20), die an einem entgegengesetzten Ende der Scherenarm-Anordnung gelagert ist mit einem Mittel zum Erfassen der Beladung der Plattform, wobei das Verfahren durch eine Vielzahl von Lastsensor-Stiften zum Bestimmen der Last auf der Plattform gekennzeichnet ist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Erfassen einer vertikalen Last auf der Plattform über die Lastsensor-Stifte unabhängig von der Position der Plattform; und (b) Steuern des Betriebs der Hubvorrichtungs-Funktionen und der Antriebsmechanik entsprechend der erfassten vertikalen Last.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (b) durchgeführt wird, indem eine Bewegung der Plattform über die Scherenarm-Anordnung verhindert wird, wenn eine vorgegebene Last der Plattform überschritten wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (b) auch durchgeführt wird, indem ein Alarm ausgelöst wird, wenn die vorgegebene Last der Plattform überschritten wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheren-Hubvorrichtung außerdem einen an der Basis oder der Plattform befestigten Schrägstellungs-Sensor (37) aufweist, der mit einem Schnittstellen-Modul (30) kommuniziert, wobei das Verfahren außerdem Schritte aufweist zum Erfassen einer Schrägstellung der Scheren-Hubvorrichtung mit dem Schrägstellungs-Sensor; und Einstellen der erfassten vertikalen Last auf der Plattform entsprechend der Schrägstellung der Scheren-Hubvorrichtung.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (a) durchgeführt wird, indem Signale von der Vielzahl der Lastsensor-Stifte summiert werden.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist zum Bestimmen eines Schwerpunktes der vertikalen Last auf der Plattform auf der Grundlage der Signale von den Lastsensor-Stiften.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem einen Schritt aufweist zum Erfassen eines Stabilitäts-Zustands auf der Grundlage des Schwerpunktes der vertikalen Last auf der Plattform.
DE60315773T 2002-09-09 2003-03-22 Hebebühne mit Lastmessung Expired - Lifetime DE60315773T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US236911 2002-09-09
US10/236,911 US7493987B2 (en) 2002-09-09 2002-09-09 Platform load sensing for vertical lifts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60315773D1 DE60315773D1 (de) 2007-10-04
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