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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hubzylinder und eine
Mastbaugruppe von Gabelstaplern. Solch ein Hubzylinder ist aus US-A-4,543,649
bekannt, die den Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart.
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Ein
typischer Gabelstapler hat Hubzylinder für ein Anheben und Absenken
einer Gabel, die durch eine Mastbaugruppe abgestützt ist. Es gibt mehrere Arten
von Mastbaugruppen. In einer Art einer Mastbaugruppe wird eine Gabel
zusammen mit Innenmasten angehoben und abgesenkt. Es gibt auch eine
vollständig
freie Mastbaugruppe, die einen vollständig freien Zylinder und Mastzylinder
hat. Der vollständig
freie Zylinder hebt und die Gabel an bzw. senkt diese ab, ohne eine
Bewegung der Innenmasten, während
die Mastzylinder die Innenmasten anheben und absenken.
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Die
Mastzylinder fahren die Mastbaugruppe aus bzw. ein, und der vollständig freie
Zylinder hebt bzw. senkt eine Gabelhalterung, an der die Gabel befestigt
ist, relativ zu dem Innenmast an bzw. ab. Wenn die Gabel angehoben
wird, beginnen die Mastzylinder die Mastbaugruppe auszufahren, nachdem
der vollständig
freie Zylinder seine maximale Länge
erreicht hat. Wenn die Gabel abgesenkt wird, beginnt sich der vollständig freie
Zylinder einzufahren, nachdem die Mastzylinder auf ihre minimale
Länge eingefahren
worden sind.
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In
einem typischen Gabelstapler betätigt eine
Bedienperson einen Höhensteuerhebel,
um eine Gabel auf eine gewisse Höhe
anzuheben. Zusätzlich
zu dem Höhensteuerhebel
sind einige Gabelstapler (zum Beispiel einer der in der ungeprüften Japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 7-2496 offenbart ist) mit einem automatischen Hubgerät für ein Heben
der Gabel ausgestattet. Die Bedienperson berührt ein Steuerpaneel, um das
automatische Hubgerät
zu betätigen,
das wiederum automatisch die Gabel auf eine gewünschte Höhe anhebt. Das Gerät hat ein
Steuerelement, das die Hubzylinder steuert. Das Steuerelement erfasst
die Höhe
der Gabel auf Basis eines Signals von einem Höhensensor, und stoppt die Hubzylinder,
wenn die Gabel eine Zielhöhe
erreicht hat. Wenn ein Gabelstapler im Inneren von Gebäuden oder
an einem Ort mit einer Decke eingesetzt wird, kann ein unachtsames
Anheben der Gabel die Decke beschädigen. Um dieses Problem zu
vermeiden sind einige Gabelstapler mit einem Höhenbegrenzungsgerät ausgerüstet. Das
Höhenbegrenzungsgerät erfasst
die Höhe
der Gabel und verhindert, dass die Gabel über eine vorbestimmte Höhe hinaus
angehoben wird.
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Ein
typischer Gabelstapler hat einen Rollhöhensensor für ein kontinuierliches Erfassen
der Höhe der
Gabel. Ein Rollhöhensensor
hat einen Draht, dessen eines Ende mit der Gabel verbunden ist,
eine Rolle, um die der Draht gewickelt ist, und ein Potenziometer
für ein
Erfassen eines Rotationsbetrags der Rolle.
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Die
Rolle erhöht
die Größe des Höhensensors.
Desweiteren kann der Draht, der frei liegt, durch Kontakt mit fremden
Objekten beschädigt
werden. Desweiteren kann Staub eine Fehlfunktion des Potenziometers
verursachen. Demzufolge ist eine häufige Wartung des Sensors erfordert.
Insbesondere wenn der Gabelstapler an einem Ort nahe dem Meer oder
dort benutzt wird, wo Salzwasser verwendet wird, kann das Potenziometer
leicht versagen.
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In
einigen Gabelstaplern wird ein Drehgeber für ein Erfassen der Höhe einer
Gabel anstatt eines Rollhöhensensors
verwendet. In diesem Fall ist eine Zahnstange an einem Mast ausgebildet,
und ein Zahnrad ist an der Gabel montiert, um sich einstückig mit
der Gabel zu bewegen. Der Drehgeber erfasst den Rotationsbetrag
des Zahnrads, das sich dreht, wenn die Gabel angehoben oder abgesenkt
wird. Der Drehgeber kann von einer Absolutart oder einer Inkrementart
sein. Ein Absolutartdrehgeber ist teuer. Andererseits erfordert
ein Inkrementartdrehgeber, der günstiger
ist als ein Absolutartdrehgeber, dass eine Referenzposition der
Gabel genau erfasst wird. Falls die Referenzposition auf die höchste Position der
Gabel eingestellt ist, muss die Gabel, jedes mal wenn der Gabelstapler
in Betrieb genommen wird, zu der höchsten Position angehoben werden,
was Energie verschwendet. Deshalb ist die Referenzposition vorzugsweise
die niedrigste Position der Gabel. Demzufolge ist ein Sensor für ein genaues
Erfassen der niedrigsten Gabelposition erfordert.
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In
einem typischen Gabelstapler schwenkt eine Achse für ein Abstützen der
Hinterräder
relativ zu einem Körperrahmen
für ein
Stabilisieren des Körperrahmens.
Jedoch destabilisiert unter gewissen Bedingungen eine Neigung der
Achse den Gabelstapler. Um dieses Problem zu vermeiden beschreibt die
ungeprüfte
Japanische Patentveröffentlichung
Nr. 58-167215 einen Gabelstapler, der die Hinterachse unter gewissen
Umständen
sperrt. Dieser Mechanismus hat ein Gewichtserfassungselement und
ein Höhenerfassungselement.
Das Gewichtserfassungselement erfasst, ob die Last an der Gabel
größer ist
als ein vorbestimmter Schwellenwert, und das Höhenerfassungselement erfasst,
ob die Gabelhöhe
größer ist
als ein vorbestimmter Schwellenwert. Der Mechanismus sperrt die
Hinterachse gegen ein Verschwenken, wenn das Gewicht der Last an
der Gabel und die Höhe
der Gabel die Schwellenwerte übersteigt.
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In
einem typischen Gabelstapler ist die Mastbaugruppe geneigt, wenn
die Gabel beladen oder entladen wird. Die maximale Neigegeschwindigkeit ist
auf Basis der Gabelhöhe
und des Lastgewichts an der Gabel begrenzt.
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In
einem Gabelstapler, der eine vollständig freie Mastbaugruppe hat,
gestattet ein Einstellen der Referenzhöhe der Gabel auf eine Höhe, die
der maximalen Länge
des vollständig
freien Zylinders entspricht, dass das Verschwenken der Hinterachse
und die Neigegeschwindigkeit der Mastbaugruppe leicht und effektiv
gesteuert werden kann. Ein Sensor für ein Erfassen der maximalen
Länge des
vollständig freien
Zylinders kann an dem vollständig
freien Zylinder montiert werden. Da jedoch der vollständig freie Zylinder
einstückig
mit Innenmasten angehoben und abgesenkt wird, muss der Sensor an
dem vollständig freien
Zylinder mittels langer Drähte
mit einem Steuerelement verbunden werden. Desweiteren muss, wenn
die Innenmasten bei der niedrigsten Position sind, verhindert werden,
dass die losen Drähte
andere Teile beeinträchtigen
beziehungsweise stören.
Die langen Drähte
sind ein Hauptanliegen in einer vollständig freien Dreifachmastbaugruppe,
die Innenmasten, Mittelmasten und Außenmasten hat.
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Die
Zeit, bei der der vollständig
freie Zylinder seine maximale Länge
erreicht, kann indirekt erfasst werden, ohne Änderungen der Länge des
vollständig freien
Zylinders zu überwachen.
Das heißt
die maximale Länge
des vollständig
freien Zylinders kann durch Messen einer Zeit von dem Zeitpunkt
an erfasst werden, wenn die Mastzylinder beginnen sich auszufahren.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine vollständig freie
Mastbaugruppe vorzusehen, die indirekt die maximale Erstreckung
eines vollständig
freien Zylinders erfasst, die keine langen Drähte erfordert, die nicht durch
Berühren
anderer Objekte beschädigt
wird, und die kaum durch die Umgebung beeinflusst wird.
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Die
Aufgabe wird mit dem Hubzylinder gemäß dem neuen Anspruch 1 gelöst. Anspruch
1 offenbart, dass der Hubzylinder mit der Signalumwandlungseinrichtung
ein Teil eines Hubgeräts
ist, das zwei Hubzylinder hat. Der erste Hubzylinder, der der Zylinder
mit der Signalumwandlungseinrichtung ist, hebt einen Mast des Hubgeräts an, nachdem
der zweite Zylinder vollständig
ausgefahren ist. Eine Steuereinrichtung beurteilt, ob der erste
Kolben vollständig
zurückgezogen
ist, auf Basis der Signale von der Signalumwandlungseinrichtung,
und bestimmt, dass der zweite Kolben vollständig ausgefahren ist, falls
sie bestimmt, dass der erste Hubzylinder nicht in seiner vollständig zurückgezogenen
bzw. am weitesten zurückgezogenen
Position ist. Somit können
die Position/maximale Erstreckung des zweiten Zylinders, das heißt der Gabel,
in Abhängigkeit
des ersten Zylinders bestimmt werden, dessen Position durch die
Signalumwandlungseinrichtung bestimmt wird. Demzufolge muss der
erste Hubzylinder nicht mit einem zusätzlichen Sensor versehen werden,
und es ist auch keine zusätzliche
Verdrahtung notwendig, um die Position/die maximale Erstreckung
des zweiten Zylinders zu bestimmen.
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden von der folgenden Beschreibung
zusammengenommen mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich,
die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.
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Die
Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten
durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten
Ausführungsformen
zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in
denen:
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1 eine
Querschnittansicht ist, die einen Mastzylinder gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 eine
vergrößerte Teilquerschnittansicht
ist, die den Mastzylinder von 1 zeigt;
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3A eine
Teilseitenansicht eines Gabelstaplers ist;
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3B eine
diagrammartige Seitenansicht ist, die Masten in der Mastbaugruppe
des Gabelstaplers zeigt, der in 3A gezeigt
ist;
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4 eine
diagrammartige Draufsicht der Mastbaugruppe von 3A ist;
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5 eine
diagrammartige Querschnittansicht ist, die die Mastbaugruppe von 3A darstellt;
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6 eine
diagrammartige Ansicht ist, die einen Ölkreislauf für ein Zuführen von Öl zu der
Mastbaugruppe von 3A zeigt;
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7 eine
diagrammartige Querschnittansicht ist, die eine Mastbaugruppe gemäß einer
weiteren Ausführungsform
darstellt;
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8 eine
Teilseitenansicht eines Gabelstaplers ist, der eine Mastbaugruppe
gemäß einer weiteren
Ausführungsform
hat; und
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9 eine
Teilquerschnittansicht ist, die einen Mastzylinder gemäß einer
weiteren Ausführungsform
darstellt, der einen Ultraschallsensor hat.
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Eine
vollständig
freie Dreifachmastbaugruppe gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
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Wie
in 3A gezeigt ist, ist eine Mastbaugruppe 2 an
der Vorderseite eines Gabelstaplers 1 angeordnet. Wie in 3B und 4 gezeigt
ist, hat die Mastbaugruppe 2 ein Paar Außenmasten 3,
ein Paar Mittelmasten 4 und ein Paar Innenmasten 5.
Die Mittelmasten 5 sind im Inneren der Außenmasten 3 angeordnet
und werden relativ zu den Außenmasten 3 angehoben
und abgesenkt. In gleicher Weise sind die Innenmasten 5 im
Inneren der Mittelmasten 4 angeordnet, und werden relativ
zu den Mittelmasten 4 angehoben und abgesenkt. Eine Hubhalterung 6, oder
ein Hubarbeitsgerät,
das eine Gabel 6a hat, ist im Inneren der Innenmasten 5 angeordnet.
Die Hubhalterung 6 wird relativ zu den Innenmasten 5 angehoben
und abgesenkt. Ein vollständig
freier Zylinder 7 ist zwischen den Innenmasten 5 angeordnet,
um sich einstückig
mit den Innenmasten 5 zu bewegen. Der vollständig freie
Zylinder 7 hat eine Kolbenstange 7a und ein Kettenrad 8,
das an der Stange 7a abgestützt ist. Eine Kette 9 greift
mit dem Kettenrad 8 ein. Ein erstes Ende der Kette 9 ist
an der Hubhalterung 6 fixiert, während ein zweites Ende an dem
vollständig
freien Zylinder 7 fixiert ist. Der vollständig freie
Zylinder 7 fährt
sich aus bzw. ein, wodurch die Hubhalterung 6 entlang den
Innenmasten angehoben bzw. abgesenkt wird.
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Ein
Mastzylinder 10 ist hinter jedem Mittelmast 4 angeordnet.
Jeder Mastzylinder 10 hat eine Kolbenstange 10a.
Die distalen Enden der Kolbenstangen 10 sind durch einen
oberen Balken 11 aneinander gekoppelt. Der obere Balken 11 koppelt
die Kolbenstangen 10 an den oberen Abschnitt der Mittelmasten 4.
Ein Kettenrad 12 ist an dem entfernten Ende von jeder Kolbenstange 10a fixiert.
Eine Kette 13 greift mit jedem Kettenrad 12 ein.
Ein erstes Ende von jeder Kette 13 ist an dem unteren Abschnitt
des entsprechenden Innenmasts 5 fixiert, während ein zweites
Ende der Kette 13 an dem oberen Abschnitt des entsprechenden
Außenmasts 3 fixiert
ist. Die Mastzylinder 10 fahren aus bzw. ein, wodurch die
Mittelmasten 4 und die Innenmasten 5 angehoben
bzw. abgesenkt werden. Die Mittelmasten 4 werden um dieselbe
Distanz bewegt wie die Kolbenstangen 10a, während die
Innenmasten 5 um die doppelte Distanz bewegt werden, um
die sich die Kolbenstangen 10a bewegen.
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Eine
Riemenscheibe 14 ist an einem der Kolbenstangen 10a abgestützt. Die
Achse der Riemenscheibe 14 ist mit der Achse des Kettenrads 12 ausgerichtet
(wie in 4 gezeigt ist). Ein Schlauch
beziehungsweise Riemen 15 greift mit der Riemenscheibe 14 ein.
Ein erstes Ende des Schlauchs 15 ist mit einer Unterseiten-
bzw. Bodenkammer 7b verbunden, die in dem vollständig freien
Zylinder 7 definiert ist, während ein zweites Ende mit
einem Zuschaltventil 17 verbunden ist, das später beschrieben wird.
Die Masten 3 bis 5 sind miteinander ausgerichtet,
wie in 4 gezeigt ist. Jedoch sind in 3B die
Masten 3 bis 5 so dargestellt, als ob sie voneinander
verschoben wären,
um die Positionen der Ketten 9, 13 und der Riemenscheibe 12 zu
zeigen.
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Desweiteren
sind die Orientierung und die Positionen der Riemenscheiben 12, 14 aus
Sichtbarkeitsgründen
in einer anderen Weise in 3B als
in 4 gezeigt.
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Der
vollständig
freie Zylinder 7 und die Mastzylinder 10 sind
von der einfach wirkenden Art. Wie in 6 dargestellt
ist, ist der vollständig
freie Zylinder 7 mit einem ersten Anschluss M1 des Zuschaltventils 17 verbunden.
Die Mastzylinder 10 sind auch mit dem Zuschaltventil 17 durch
einen Schlauch 16 verbunden. Der Schlauch 16 ist
mit der Boden- bzw. Unterseitenkammer 10b von jedem Mastzylinder
und mit einem zweiten Anschluss M2 des Zuschaltventils 17 verbunden.
Ein Strömungsregulierventil 18 ist
in dem Schlauch 16 angeordnet. Das Zuschaltventil 17 ist
mit einem Steuerventil 20 durch eine Passage 19 verbunden.
Das Steuerventil 20 wird zwischen drei Positionen geschaltet,
die Positionen für
ein Anheben der Gabel 6a, ein Absenken der Gabel 6a und ein
Stoppen der Bewegung der Gabel 6a umfassen. Im Speziellen
wird das Steuerschaltventil zwischen den drei Positionen gemäß der Position
eines Hubhebels 21 geschaltet, der mit dem Ventil 20 verbunden ist.
Der Hebel 21 wird zwischen Anhebe-, Absenke- und Ruhepositionen
geschaltet. Eine hydraulische Pumpe 23 ist mit dem Steuerventil 20 durch
eine Leitung 24 verbunden. Die Pumpe 23 führt Öl von einem Ölbehälter 22 zu
den Zylindern 7, 10 zu. Das Steuerventil 20 ist
mit dem Ölbehälter durch
eine Leitung 25 verbunden.
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Wenn
der Hubhebel 21 bei der Anhebeposition ist, verbindet das
Steuerventil 20 die Passage 19 mit der Leitung 24.
Wenn der Hubhebel 21 bei der Absenkposition ist, verbindet
das Ventil 20 die Passage 19 mit der Leitung 25.
Wenn der Hebel 21 bei der Ruheposition ist, trennt das
Ventil 20 die Passage 19 von den Leitungen 24, 25.
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Das
Zuschaltventil 17 kann dieselbe Struktur haben, wie zum
Beispiel das Zuschaltventil, das in der ungeprüften Japanischen Patentveröffentlichung 8-143292
offenbart ist. Wenn das Zuschaltventil 17 Öl von dem
Steuerventil 20 empfängt,
führt es
das Öl zu
dem vollständig
freien Zylinder 7 durch den ersten Anschluss M1 hindurch
zu. Wenn der vollständig freie
Zylinder 7 maximal ausgefahren ist, wird das Zuschaltventil 17 zu
einer zweiten Position geschaltet. Demzufolge führt das Ventil 17 Öl zu den
Mastzylindern 10 durch den zweiten Anschluss M2 hindurch zu,
wodurch die Mastzylinder 10 ausfahren.
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Wie
in 5 gezeigt ist, ist ein Ultraschall Sende-Empfangsgerät (Transceiver)
oder Ultraschallsensor 26 an einem der Mastzylinder 10 befestigt.
Die Struktur des Mastzylinders 10, der den Ultraschallsensor 26 hat,
wird nun mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
Der Mastzylinder 10 hat ein zylindrisches Gehäuse 27,
einen Unterseitenblock 28, der als eine Kopfabdeckung funktioniert,
ein Stangenabdeckelement 29, die Kolbenstange 10a und
einen Kolben 30, der einstückig mit der Kolbenstange 10a ausgebildet
ist. Der Mastzylinder 10 ist so angeordnet, dass der Unterseitenblock 28 bei
dem unteren Ende gelegen ist. Der Unterseitenblock 28 ist an
das Gehäuse 27 angeschweißt, und
die Stangenabdeckung 29 ist an das Gehäuse 27 geschraubt. Die
Kolbenstange 10a erstreckt sich durch ein Loch 29a hindurch,
das in der Stangenabdeckung 29 ausgebildet ist, und ist
in das Gehäuse 27 eingesetzt. Eine
Dichtung 31 ist in das Loch 29a eingepasst. Desweiteren
ist ein O-Ring 32 zwischen dem Umfang des Gehäuses 27 und
der Innenwand der Stangenabdeckung 29 eingepasst. Ein im
Wesentlichen zylindrisches Stoppelement 33 ist in den oberen
Abschnitt des Gehäuses 27 eingepasst,
um das Ausfahren der Kolbenstange 10a zu begrenzen. Das
untere Ende des Stoppelements definiert die obere Totpunktposition
des Kolbens 30.
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Das
Gehäuse 27 hat
einen Luftauslass 34 in der Umgebung des Stoppelements 33.
Ein Überlaufrohr 35 ist
an dem Auslass 34 fixiert. Wenn die Kolbenstange 10a ausgefahren
oder angehoben ist, werden durch den Kolben komprimierte Luft und
entwichenes Öl
zu dem Ölbehälter 22 (siehe 6) durch
das Rohr 35 und einen Schlauch 36 hindurch geliefert,
der mit dem Rohr 35 gekoppelt ist.
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Eine
Stoppfläche 38 ist
in der Oberseite des Unterseitenblocks 28 ausgebildet.
Die Stoppfläche 38 begrenzt
die Bewegung des Kolbens 30 durch Berühren der Unterseitenfläche des
Kolbens 30. Eine Sensorkammer 39 ist in dem Unterseitenblock 28 definiert,
um den Ultraschallsensor 26 zu beherbergen. Desweiteren
ist ein Anschluss 40 in der Seitenwand der Kammer 39 ausgebildet. Öl wird zu
dem Zylinder 10 durch den Anschluss 40 hindurch
zugeführt
und abgeleitet. In der Ausführungsform
von 1 bis 6, ist die Sensorkammer 39 die
Unterseitenkammer 10b. Eine Temperaturerfassungseinrichtung oder
ein Temperatursensor 41 ist in der Kammer 39 gelegen.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, ist der Ultraschallsensor 26 so
an dem Unterseitenblock 28 fixiert, dass sein Sendeabschnitt
dem Kolben 30 gegenüber
liegt. Der Ultraschallsensor 26 hat einen Oszillator 42,
ein Gehäuse 43 für ein Abstützen des
Oszillators 42 und einen Deckel 44 für ein Bedecken
des Oszillators 42. Der Oszillator 42 ist auch
als eine Ultraschallsignalumwandlungseinrichtung bekannt, die gemäß elektrischen
Signalen oszilliert. Die Oszillation erzeugt Ultraschallwellen.
Der Oszillator 42 empfängt
auch Ultraschallwellen, die durch ein Objekt reflektiert werden,
oszilliert in Erwiderung darauf, und wandelt die empfangenen Ultraschallwellen
auf diese Weise zu elektrischen Signalen um. Der Oszillator 42 ist
durch ein Klebemittel an den Deckel 44 angeklebt. Der Deckel 44 ist
an das Gehäuse 43 presseingepasst.
Ein O-Ring 45a ist zwischen dem Innenumfang des Deckels 44 und
dem Umfang des Gehäuses 43 gelegen.
Ein akustisches Material 46 ist neben dem Oszillator 42 gelegen.
Außengewinde 43a sind an
dem Gehäuse 43 ausgebildet.
Das Gehäuse 43 ist an
dem Unterseitenblock 28 durch Einschrauben des Gehäuses 43 in
ein inneres Gewindeloch 28a befestigt, das in der Unterseitenwand
des Unterseitenblocks 28 ausgebildet ist. Ein O-Ring 45b ist
zwischen dem Unterseitenblock 28 und dem Gehäuse 43 gelegen.
Auf diese Weise ist der Ultraschallsensor 26 in dem Mastzylinder 10 aufgenommen.
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Der
Deckel 44 kann aus einem beliebigen Material sein. Jedoch
beeinflusst die Dicke des Deckels 44 die Frequenzanpassung
oder die akustische Impedanz. Deshalb muss die Dicke des Deckels 44 auf
Basis des gewählten
Materials bestimmt werden. Wenn der Deckel 44 aus Metall
geformt ist, sind Eisen und Aluminium bevorzugt, weil sie leicht
zu bearbeiten sind und eine ausreichende Festigkeit besitzen. In
der Ausführungsform
von 1 bis 6 ist der Deckel 44 aus
Aluminium gemacht. Das Gehäuse 43 ist
auch aus Metall gemacht.
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Der
Ultraschallsensor 26 ist elektrisch mit einem Sende-Empfangsschaltkreis 47 verbunden.
Der Sende-Empfangsschaltkreis 47 ist
elektrisch mit einem Steuerelement 48 verbunden und hat
einen Ultraschallwellengenerator (nicht dargestellt). Der Schaltkreis 47 führt ein
Ultraschallwellensignal, das eine gewisse Frequenz hat, zu dem Sensor 26 auf Basis
von Signalen von dem Steuerelement 48. Der Schaltkreis 47 hat
auch einen Verstärker
und ein Erfassungselement (keines ist gezeigt) für ein Verstärken von analogen Signalen,
die von dem Sensor 26 eingegeben werden, und für ein Umwandeln
der analogen Signale in Pulssignale. Der Schaltkreis 47 gibt dann
die Pulssignale zu dem Steuerelement 48 aus.
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Das
Steuerelement 48 hat eine zentrale Verarbeitungseinheit
(CPU) 49, die als eine Beurteilungseinrichtung funktioniert,
einen Zähler 50,
der als eine Zeitmesseinrichtung dient, und einen Speicher 51.
Der Zähler 50 misst
die Ausbreiungszeit von Ultraschallwellen, oder die Zeit, von dem
Zeitpunkt an, wenn ein Ultraschallsignal ausgegeben wird, bis zu dem
Zeitpunkt, wenn ein reflektiertes Ultraschallsignal empfangen wird.
Der Speicher 51 speichert Steuerprogramme und Daten, die
für ein
Berechnen der Position der Gabel 6a verwendet werden. Im
Speziellen speichert der Speicher 51 eine Formel oder ein Kennfeld,
das die Beziehung zwischen der Öltemperatur
und einem Schwellenwert (eine vorbestimmte Zeit ts) der Ausbreitungszeit
einer Ultraschallwelle repräsentiert.
Der Temperatursensor 41 ist in der Kammer 39 gelegen.
Deshalb ist die Temperatur, die durch den Sensor 41 erfasst
wird, nicht notwendigerweise gleich zu der Temperatur des Öls, das
sich in dem Weg der Ultraschallwellen befindet, die von dem Ultraschallsensor 26 ausgesendet
werden. Somit wird die Beziehung zwischen der erfassten Öltemperatur
und dem Schwellenwert ts der Wellenausbreitungszeit auf Basis von
Tests bestimmt.
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Der
Temperatursensor 41 ist mit dem Steuerelement 48 elektrisch
verbunden. Die CPU 49 berechnet die Temperatur des Öls in dem
Mastzylinder 10 auf Basis des Erfassungssignals von dem
Temperatursensor 41. Die CPU 49 misst die Zeit
t von dem Zeitpunkt an, wenn eine Ultraschallwelle ausgesendet wird,
bis zu dem Zeitpunkt, wenn die reflektierte Welle empfangen wird,
und vergleicht die gemessene Zeit mit dem Schwellenwert ts. Falls
die gemessene Zeit t kürzer
ist als der Schwellenwert ts, beurteilt die CPU 49, dass
der Kolben 30 bei der niedrigsten Position ist. Falls die
gemessene Zeit t größer ist
als der Schwellenwert ts, beurteilt die CPU 49, dass der Kolben 30 nicht
bei der niedrigsten Position ist. Die CPU 49 funktioniert
wie ein AN/AUS-Schalter zum Beurteilen, ob der Kolben 30 bei
der niedrigsten Position ist.
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Der
Betrieb der Mastbaugruppe 2 wird nun beschrieben.
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Wenn
der Hubhebel 21 bei der Ruheposition ist, ist die Passage 19 von
den Leitungen 24, 25 getrennt. Deshalb führt die
Passage 19 weder Öl
zu dem Zuschaltventil 17 zu noch leitet sie Öl von diesem
ab, was die Kolbenstangen 7a und 10a sperrt.
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Wenn
der Hubhebel 21 zu der Anhebeposition bewegt wird, wird
das Steuerventil 20 zu einer Zuführposition für ein Verbinden
der Passage 19 mit der Leitung 24 geschaltet,
die Öl,
das von der Pumpe 23 ausgelassen wird, zu dem Zuschaltventil 17 mittels
der Passage 19 zuführt.
Der vollständig
freie Zylinder 7 wird demzufolge ausgefahren, was die Gabel 6a anhebt.
Zu dieser Zeit werden die Innenmasten 5 nicht relativ zu
den Mittelmasten 4 bewegt. Öl wird nur zu dem vollständig freien
Zylinder 7 zugeführt,
bis der vollständig
freie Zylinder 7 maximal ausgefahren ist. Falls der Hubhebel 21 noch
bei der Anhebeposition ist, wenn der vollständig freie Zylinder 7 vollständig ausgefahren
ist, führt
das Zuschaltventil 17 Öl
zu den Mastzylindern 10 zu, wodurch die Zylinder 10 ausgefahren
werden. Dies hebt die Mittelmasten 4 und die Innenmasten 5 an.
Demzufolge wird die Gabel 6a weiter angehoben.
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Wenn
andererseits der Hubhebel 21 zu einer Absenkposition geschaltet
wird, wird das Steuerventil 20 zu einer Ableitposition
für ein
Verbinden der Passage 19 mit der Leitung 25 geschaltet.
Als eine Folge übersteigt
die Kraft, die auf dem Gewicht der Kolbenstangen 10a, der
Mittelmasten 4, der Innenmasten 5 und der Gabel 6a basiert,
die Kraft aufgrund des Öldrucks,
der auf den Kolben 30 wirkt. In diesem Zustand tritt Öl in das
Zuschaltventil 17 nur durch den zweiten Anschluss M2 hindurch
ein, bis der Kolben 30 von jedem Mastzylinder 10 die
unterste Position erreicht. Demzufolge wird der Mastzylinder 10 eingefahren,
und die Mittelmasten und die Innenmasten werden mit der Gabel 6a abgesenkt.
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Wenn
die Kolben 30 die unterste Position erreichen, öffnet das
Zuschaltventil zuerst den ersten Anschluss M1. Öl tritt dann in das Zuschaltventil 17 durch
den ersten Anschluss M1 hindurch ein. Dies leitet Öl von dem
vollständig
freien Zylinder 7 ab, und bewirkt ein Einfahren der Kolbenstange 7a.
Demzufolge wird die Gabel 6a weiter entlang des Innenmasts 5 abgesenkt.
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Die
CPU 49 gibt ein Befehlssignal für ein Erfassen der Position
des Kolbens 30 zu dem Sende-Empfangsschaltkreis 47 bei
vorbestimmten Zeitintervallen aus. Auf Basis des Befehlssignals
sendet der Sende-Empfangsschaltkreis 47 ein elektrisches Signal,
das eine vorbestimmte Frequenz hat, zu dem Ultraschallsensor 26.
Der Ultraschallsensor 26 sendet eine Ultraschallwelle auf
Basis des elektrischen Signals aus. Die Ultraschallwellen breiten
sich durch das Öl
hindurch aus. Wenn ein Echo, das von der Unterseite des Kolbens 30 reflektiert
wird, den Ultraschallsensor 26 erreicht, sendet der Sensor 26 ein elektrisches
Signal entsprechend der empfangenen Ultraschallwelle zu dem Sende-Empfangsschaltkreis 47.
Der Sende-Empfangsschaltkreis 47 verstärkt das Signal von dem Sensor 26 und
wandelt das Signal zu Pulssignalen um. Der Sende-Empfangsschaltkreis 47 gibt
dann die Pulssignale zu dem Steuerelement 48 aus.
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Die
Schallgeschwindigkeit in Öl
ist ungefähr 1400
m/s, und ein Abstand L von dem Ultraschallsensor zu der Unterseite
des Kolbens 30 ist ein paar Zentimeter, wenn der Kolben 30 bei
der untersten Position ist. Falls der Abstand L zum Beispiel 2,8
cm ist, ist die Zeitspanne, die eine Ultraschallwelle braucht, um
sich zu dem Kolben 30 zu auszubreiten und von diesem zurückzukehren,
ist ungefähr
20 μs. Die
Ultraschallfrequenz ist optimal, wenn sie zwischen 0,1 und 5 MHz
ist, basierend auf dem Typ des Öls
und dem Typ des Sensors 26.
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Die
CPU 49 verwendet den Zähler 50,
um eine Zeit zu messen, von dem Zeitpunkt an, wenn die CPU 49 das
Befehlssignal zu dem Sende-Empfangsschaltkreis sendet. Die CPU 49 stoppt
die Zeitmessung, wenn sie ein Pulssignal von dem Sende-Empfangsschaltkreis 47 empfängt. Der
Zähler 50 empfängt ein
Taktsignal von einem Taktoszillator (nicht dargestellt) durch ein
Gatter, das nur von einem Zeitpunkt an öffnet, wenn die CPU 49 das
Befehlssignal ausgibt, bis zu einem Zeitpunkt, wenn die CPU 49 das
Pulssignal empfängt.
Die CPU 49 berechnet die Zeit t von der Aussendung der
Ultraschallwellen zu der Erfassung der reflektierten Wellen auf
Basis des Zählwerts
des Zählers 50.
Dann vergleicht die CPU 49 die Zeit t mit dem Schwellenwert
ts. Falls die Zeit t kleiner ist als der Schwellenwert ts, beurteilt
die CPU 49, dass der Kolben 30 bei der untersten
Position ist. Falls die Zeit t größer ist als der Wert ts beurteilt
die CPU 49, dass der Kolben 30 nicht bei der untersten
Position ist.
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Ob
der Kolben 30 bei der untersten Position ist, wird für ein Steuern
des Verschwenkens der Hinterachse und der Neigegeschwindigkeit der
Mastbaugruppe 2 verwendet. Das heißt, falls der Kolben 30 nicht
bei der untersten Position ist, ist der vollständig freie Zylinder 7 maximal
ausgefahren. Die Gabel 6a ist wenigstens so hoch, wie eine
Position, die der maximalen Länge
des vollständig
freien Zylinders 7 entspricht. Deshalb wird in einem Gabelstapler,
der die Hinterachse sperrt, wenn die Gabel 6a höher ist als
die Position, die der maximalen Länge des Zylinders 7 entspricht,
die Information, ob der Kolben 30 bei der untersten Position
ist, für
ein Bestimmen genutzt, ob die Hinterachse gesperrt werden soll.
In gleicher Weise wird die Information, ob der Kolben 30 bei
der untersten Position ist, für
ein Bestimmen verwendet, ob die Neigegeschwindigkeit der Mastbaugruppe 2 gesperrt
werden soll.
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Ultraschallwellen,
die durch den Oszillator 42 erzeugt werden, breiten sich
nicht nur zu dem Kolben 30 hin aus, sondern auch in der
entgegengesetzten Richtung. Wellen, die von einer Wand reflektiert
werden, wie der Innenwand des Blocks 28, wirken als Rauschen
und verschlechtern die Genauigkeit der Positionserfassung des Kolbens 30.
Jedoch werden die Ultraschallwellen, die zu der Unterseite des Oszillators 42 gerichtet
sind, durch das akustische Material 46 absorbiert, das
unterhalb des Oszillators 42 angeordnet ist. Dies beseitigt
ein Rauschen in den Signalen, die von dem Sensor 26 zu
dem Sende-Empfangsschaltkreis 47 gesendet
werden, wodurch die Erfassungsgenauigkeit verbessert wird.
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Falls
der Ultraschall 26 für
ein kontinuierliches Erfassen der Position des Kolbens 30 in
Bezug auf die unterste Position des Kolbens 30 verwendet werden
würde, würde es notwendig
sein, ein Rauschen und ein Abschwächen von Ultraschallwellen zu
verringern. Jedoch erfasst in der vorliegenden Erfindung der Sensor 26 nur,
ob der Kolben 30 bei der untersten Position ist. Das Abschwächen und
das Rauschen der Ultraschallwellen behindert deshalb nicht die Funktion
des Sensors 26.
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Angenommen
der Ultraschallsensor 26 ist außerhalb des Mastzylinders 10 angeordnet
und es wäre
ein Reflexionselement an der Kolbenstange 10a befestigt,
um sich integral mit der Stange 10a zu bewegen. In diesem
Fall sendet der Sensor 26 Ultraschallwellen zu dem Reflexionselement,
das zusammen mit der Kolbenstange 10a angehoben und abgesenkt
wird, wodurch die Position des Kolbens 10a auf Basis von
Ultraschallwellen erfasst wird, die durch das Reflexionselement
reflektiert werden. Jedoch würde
diese Konstruktion gestatten, dass fremde Ultraschallwellen den
Sensor 26 erreichen können. Desweiteren
können
fremde Objekte Ultraschallwellen zwischen dem Sensor 26 und
dem Reflexionselement blockieren, was zu einer fehlerhaften Erfassung durch
den Sensor 26 führen
könnte
oder verhindern könnte,
dass der Sensor 26 normal funktioniert. In der vorliegenden
Erfindung ist der Ultraschallsensor 26 jedoch in dem Mastzylinder 10 angeordnet.
Deshalb vermeidet die vorliegende Erfindung Probleme, die mit einem
Anordnen des Sensors 26 außerhalb des Mastzylinders 10 verbunden
sind.
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Desweiteren,
da der Ultraschallsensor 26 in dem Mastzylinder 10 angeordnet
ist, ist der Sensor 26 nicht zu der Außenluft freigesetzt. Deshalb,
sogar falls der Gabelstapler in einer rauen Umgebung wie an einem
Ort nahe dem Meer oder dort verwendet wird, wo Salzwasser vorhanden
ist, wird der Sensor 26 nicht nachteilig beeinflusst.
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Demzufolge
hat die dargestellte Ausführungsform
die folgenden Vorteile.
- (1) Ob der Kolben 30 bei
der untersten Position ist, wird auf Basis von Signalen erfasst,
die von dem Ultraschallsensor 26 ausgegeben werden, der
in dem Mastzylinder 10 angeordnet ist. Deshalb verhindert
die dargestellte Ausführungsform, im
Gegensatz zu der Struktur des Stands der Technik, in der ein Sensor
außerhalb
eines Zylinders gelegen ist, dass der Sensor 26 durch fremde
Objekte beschädigt
wird. Die dargestellte Ausführungsform
schützt
den Sensor 26 auch von Umwelteinflüssen. Der Sensor 26 erfasst
genau die Position des Kolbens 30, sogar falls der Gabelstapler
in einer rauen Umgebung verwendet wird. Die Konstruktion verhindert
desweiteren, dass der Sensor 26 durch Umgebungsrauschen beeinflusst
wird.
- (2) Ob der Kolben 30 bei der untersten Position ist,
wird auf Basis der Signale erfasst, die von dem Ultraschallsensor 26 ausgegeben
werden. Deshalb muss die Zeit t, während der eine Ultraschallwelle
den Sensor 26 verlässt
und zu dem Sensor 26 zurückkehrt, nur dann genau gemessen
werden, wenn der Kolben 30 relativ nahe zu dem Sensor 26 ist.
Somit wird die Erfassung des Sensors 26 kaum durch Abschwächung und
Rauschen von Ultraschallwellen beeinflusst.
- (3) die CPU 49 erfasst die Öltemperatur und stellt den
Schwellenwert ts auf Basis der erfassten Temperatur ein. Die CPU 49 erfasst
deshalb genau, ob der Kolben 30 bei der untersten Position ist.
- (4) Ob der vollständig
freie Zylinder 7 maximal ausgefahren ist, wird auf Basis
der Information beurteilt, ob der Kolben 30 bei der untersten
Position ist. Im Vergleich zu einer Struktur, in der ein Sensor
in der Umgebung des vollständig
freien Zylinders 7 angeordnet ist, sind Drähte für ein Verbinden
des Sensors 26 mit dem Steuerelement 48 in der
Ausführungsform
von 1 bis 6 kurz. Insbesondere ist die
Mastbaugruppe 2 eine vollständig freie Dreifachmastbaugruppe,
die die Innenmasten 5, die Mittelmasten 4 und
die Außenmasten 3 hat.
Deshalb, falls ein Sensor für
Erfassen der maximalen Erstreckung des vollständig freien Zylinders 7 an
dem Zylinder 7 befestigt wäre, würden Drähte für ein Verbinden des Sensors mit
dem Steuerelement 48 extrem lang sein. Somit ist die Ausführungsform
von 1 bis 6 sehr vorteilhaft.
- (5) Der Temperatursensor 41 ist in der Kammer 39 angeordnet.
Deshalb gibt es keine Notwendigkeit für ein Ausbilden eines Raums
oder einer Kammer für
ein Unterbringen des Sensors 41.
- (6) Das akustische Material 46 ist unterhalb des Oszillators 42 gelegen.
Dies verringert das Rauschen in den Signalen, die von dem Ultraschallsensor 26 zu
dem Sende-Empfangsschaltkreis 47 ausgegeben
werden.
- (7) Die Unterseitenfläche
des Kolbens 30 reflektiert Ultraschallwellen. Deshalb braucht
der Kolben 30 kein separates Reflexionselement.
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Es
sollte für
diejenigen, die Fachmänner sind,
offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen
spezifischen Formen ausgeführt
werden kann, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Insbesondere
sollte es zu verstehen sein, dass die Erfindung in den folgenden
Formen ausgeführt
werden kann.
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7 zeigt
eine Mastbaugruppe gemäß einer
weiteren Ausführungsform.
In der Ausführungsform
von 7 ist die vollständig freie Dreifachmastbaugruppe 2 von 1 bis 6 mit
einer Doppelmastbaugruppe 2 ersetzt, die keine Mittelmasten 4 hat.
Der obere Balken 11 ist mit den Innenmasten 5 gekoppelt.
Die Mastbaugruppe von 7 hat keinen Schlauch 15,
der mit dem Zuschaltventil 17 für ein Zuführen von Öl zu dem vollständig freien
Zylinder 7 verbunden ist. Satt dessen ist eine Passage 52 in
der Kolbenstange 10a eines Mastzylinders 10a ausgebildet.
Die Passage 52 ist mit dem vollständig freien Zylinder 7 durch
einen Schlauch 53 verbunden. Desweiteren hat die Mastbaugruppe
von 7 kein Zuschaltventil 17. Statt dessen
ist das Verhältnis
der druckaufnehmenden Fläche
des Kolbens in dem vollständig
freien Zylinder 7 zu der des Kolbens 30 in dem
Mastzylinder 10 so bestimmt, dass die Mastzylinder 10 beginnen
auszufahren, nachdem der vollständig
freie Zylinder 7 maximal ausgefahren ist. Die Mastbaugruppe
von 7 hat eine einfachere Konstruktion als die Mastbaugruppe 2 von 1 bis 6.
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Das
Zuschaltventil 17 kann in der Mastbaugruppe von 7 verwendet
werden. In diesem Fall funktioniert das Zuschaltventil 17 so,
dass die Mastzylinder 10 ausgefahren werden, nachdem der
vollständig
freie Zylinder 7 maximal ausgefahren ist.
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Die
vorliegende Erfindung kann in einem Gabelstapler verwendet werden,
der eine gewöhnliche Mastbaugruppe
aufweist. Das heißt,
die vorliegende Erfindung kann in einer Mastbaugruppe verwendet werden,
in der die Gabel 6a einstückig mit Innenmasten angehoben
und abgesenkt wird. 8 zeigt einen Gabelstapler,
der eine solche Mastbaugruppe hat. Der Gabelstapler von 8 hat
Hubzylinder 54 und einen Sensor 55, der bei einem
oberen Abschnitt von einem von den Hubzylindern 54 angeordnet
ist. Die Kolbenstange 54a des Hubzylinders 54 mit
dem Sensor 55 hat Erfassungsteile. Die Erfassungsteile sind
bei vorbestimmten Intervallen (zum Beispiel ein Zentimeter) an der
Kolbenstange 54a gelegen. Der Hubzylinder 54 hat
den Ultraschallsensor 26, der in 1 gezeigt
ist. Der Sensor 55 ist mit einem Zähler 56 verbunden,
der in dem Steuerelement 48 gelegen ist. Der Sensor 55 gibt
ein AN-Signal aus,
jedesmal, wenn er jedes Erfassungsteil erfasst. Die CPU 49 ist mit
dem Sensor 55 und dem Hubhebelpositionssensor (nicht dargestellt)
elektrisch verbunden. Die CPU 49 zählt die Anzahl von AN-Signalen,
die von dem Sensor 55 ausgegeben werden. Wenn der Hubhebel 21 bei
der Anhebeposition ist, addiert die CPU 49 eins zu dem
Zählerwert
des Zählers 56 beim
Empfangen eines An-Signals von dem Sensor 55 hinzu. Wenn
der Hubhebel 21 bei der Absenkposition ist, zieht die CPU
eins von dem Zählerwert
des Zählers 56 beim
Empfangen eines AN-Signals von dem Sensor 55 ab. Die gegenwärtige Höhe der Gabel 6 von der
untersten Position wird durch Multiplizieren des Zählerwerts
des Zählers 56 mit
einem vorbestimmten Koeffizienten berechnet. In dem Gabelstapler 1 von 8 ist
der Koeffizient gleich zu dem Intervall zwischen benachbarten Erfassungselementen
multipliziert mit 2. Der Sensor 55 und der Zähler 56 funktionieren
als ein Gabelhöhensensor.
Wenn die CPU 49 beurteilt, dass der Kolben 30 bei
der untersten Position ist, stellt die CPU 49 den Zähler 56 zurück. In diesem
Fall wird die unterste Position des Kolbens 30, die eine
Referenzposition der Gabel 6a ist, genau erfasst. Die Position
der Gabel 6a kann durch einfaches Anordnen der Gabel 6a bei
der untersten Position, wenn der Gabelstapler gestartet wird, genau
erfasst werden.
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In
der Mastbaugruppe von 1 bis 8, ist der
Ultraschallsensor 26 so angeordnet, dass seine Achse mit der
Bewegungsrichtung des Kolbens 30 ausgerichtet ist. Jedoch
kann der Sensor 26 quer relativ zu der Bewegungsrichtung
des Kolbens 30 angeordnet sein. 9 zeigt
ein Beispiel von solch einer Anordnung des Sensors 26.
Der Unterseitenblock 28 von 9 hat Kammern 39, 57,
die miteinander verbunden sind. Ein Sensorloch 28a ist
in der Seitenwand der oberen Kammer 57 ausgebildet. Der Ultraschallsensor 26 ist
in das Sensorloch 28a eingeschraubt. Der Sensor 26 ist
an dem Unterseitenblock 28 fixiert, um Ultraschallwellen
in eine Richtung senkrecht zu der Achse des Mastzylinders 10 auszusenden.
Der Temperatursensor 41 und eine Reflexionsplatte 58 sind
in der Kammer 57 angeordnet. Die Reflexionsplatte 58 reflektiert
Ultraschallwellen von dem Sensor 26 zu dem Kolben 30,
und reflektiert auch Ultraschallwellen, die durch den Kolben 30 reflektiert werden,
zu dem Sensor 26. Die Reflexionsplatte 58 ist
in der Mitte der Kammer 57 gelegen, und die Reflexionsfläche der
Platte 58 ist um 45 Grad geneigt. Die Reflexionsplatte 58 ist
zum Beispiel aus Metall gemacht. Ein Strömungsregulierventil 59 ist
in der Kammer 39 angeordnet, die unterhalb der Kammer 57 ist.
Der Schlauch 16 ist mit dem Ventil 59 verbunden.
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In
der Ausführungsform
von 9 werden Ultraschallwellen, die von dem Ultraschallsensor 26 ausgesendet
werden, durch die Reflexionsplatte 58 reflektiert, die
die Ausbreitungsrichtung der Wellen um 90 Grad ändert. Die Wellen werden dann
durch den Kolben 30 reflektiert. Die reflektierten Wellen werden
wieder durch die Reflexionsplatte 58 reflektiert, und durch
den Sensor 26 empfangen. Deshalb hat die Ausführungsform
von 9 die Vorteile (1) bis (7) wie die Ausführungsformen
von 1 bis 8. Eine Demontage bzw. Abmontieren
des Sensors 26 von 2, der bei
der Unterseite des Unterseitenblocks 28 angeordnet ist,
ohne den Mastzylinder 10 von dem Gabelstapler 1 zu
demontieren, ist schwierig, was eine Wartung des Sensors 26 problematisch
macht. Die Struktur von 9, in der der Sensor 26 an
der Seite des Mastzylinders 10 fixiert ist, erleichtert
das Abmontieren des Sensors 26 für eine Wartung des Sensors 26.
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Der
Temperatursensor 41 kann an einer anderen Stelle als in
den Kammern 39, 57 angeordnet sein. Zum Beispiel
kann der Sensor 41 in dem Zylindergehäuse 27 oder in dem
Schlauch 16 angeordnet sein.
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Die
Mastzylinder können
mehrfach wirkende Zylinder sein.
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Die
Anzahl der Mastzylinder 10 ist nicht auf zwei begrenzt.
Zum Beispiel kann es nur ein Mastzylinder 10 sein.
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Der
Ultraschallsensor 26 der dargestellten Ausführungsformen
ist eine einzelne Vorrichtung, die Ultraschallwellen sowohl aussendet
als auch empfängt.
Jedoch kann der Sensor 26 durch einen Ultraschallsensor
ersetzt werden, der eine Vorrichtung für ein Aussenden von Ultraschallwellen
und eine separate Vorrichtung für
ein Empfangen von Ultraschallwellen hat.
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Eine
Lampe 100 (3A), die leuchtet, wenn die
CPU 49 beurteilt, dass der Kolben 30 bei der untersten
Position ist, kann in dem Gabelstapler 1 vorgesehen sein.
Die Lampe 100 ist in der Umgebung des Sitzes der Bedienperson
so angeordnet, dass die Bedienperson die Lampe 100 leicht
sehen kann. Die Lampe 100 gibt der Bedienperson zu erkennen,
dass der vollständig
freie Zylinder 7 maximal ausgefahren ist.
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Das
manuell betätigte
Steuerventil 20 kann durch ein elektromagnetisches Steuerventil
ersetzt werden. Die Verwendung eines elektromagnetischen Steuerventils
hat den folgenden Vorteil. Wenn zum Beispiel der Gabelstapler 1 Lasten
zwischen einer Lagerhalle und der Außenseite bzw. Umgebung befördert, ist
die Höhe
der Gabel 6a durch die Größe des Eingangs des Lagerhalle
begrenzt. Somit wird der Gabelstapler 1 vorzugsweise mit
der Gabel 6a bewegt, die bei einer Position gehalten wird,
die der maximalen Länge
des vollständig
freien Zylinders 7 entspricht, sodass die Gabel 6a den
Eingang nicht berührt.
Falls die CPU 49 beurteilt, dass der Kolben 30 nicht
bei der niedrigsten Position ist, während die Gabel von der niedrigsten
Position angehoben ist, schaltet die CPU 49 das elektromagnetische
Steuerventil zu einer Ruheposition, um ein Anheben der Gabel 6a zu
stoppen. Dies hält
die Gabel 6a automatisch bei der Position, die der maximalen
Länge des vollständig freien
Zylinders 7 entspricht, wenn die Gabel 6a eine
Last hebt. Demzufolge kann die Bedienperson unmittelbar danach beginnen,
den Gabelstapler 1 zu bewegen.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf andere Arten von Industriefahrzeugen
angewendet werden, wie ein Fahrzeug für Hochhubarbeit, das eine hydraulisch
gesteuerte Plattform hat, oder ein Tieflöffelbagger, der eine hydraulische
Schaufel hat. In diesen Fällen
ist der Ultraschallsensor 26 in dem hydraulischen Zylinder
angeordnet. Das Fahrzeug kann eine Beurteilungseinrichtung für ein Beurteilen
haben, ob der Kolben des Zylinders bei der untersten Position ist,
auf Basis von Signalen von dem Sensor 26. Da der Sensor
den Kolben nicht berührt,
kann er nicht beschädigt
werden. Desweiteren wird der Sensor nicht durch die Umwelt beeinflusst.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen
sind als beispielhaft und nicht als beschränkend zu betrachten, und die
Erfindung ist nicht auf die hierin dargestellten Details beschränkt, sondern
kann innerhalb des Umfangs und der Äquivalenz der angehängten Ansprüche modifiziert
werden.
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Ein
Ultraschallsensor (26) erfasst, ob ein Kolben (30)
bei der untersten Position ist. Der Sensor (26) wird nicht
durch die Umgebung beeinflusst oder durch Kontakt mit anderen Objekten
beschädigt.
Der Sensor (26) ist in der Unterseite eines Mastzylinders (10)
angeordnet, sendet Ultraschallwellen zu der Unterseite eines Kolbens
(30) aus, und empfängt
Ultraschallwellen, die durch den Kolben (30) reflektiert werden.
Der Sensor (26) gibt dann elektrische Signale auf Basis
der empfangenen Ultraschallwellen aus. Der Ultraschallsensor (26)
ist elektrisch mit einem Sende-Empfangsgerät (47)
verbunden, das wiederum elektrisch mit einem Steuerelement (48)
verbunden ist. Das Sende-Empfangsgerät (47)
hat einen Ultraschallwellengenerator und sendet Ultraschallwellensendesignale,
die eine vorbestimmte Frequenz haben, zu dem Ultraschallsensor (26)
auf Basis von Steuersignalen von dem Steuerelement (48)
aus. Das Steuerelement (48) misst eine Zeit von dem Zeitpunkt,
wenn es das Ultraschallwellensendesignal ausgibt, zu dem Zeitpunkt,
wenn der Sensor (26) eine reflektierte Welle empfängt. Das
Steuerelement (48) vergleicht dann die gemessene Zeit mit
einem Schwellenwert, wodurch beurteilt wird, ob der Kolben (30)
bei der untersten Position ist.