EP0321789A1 - Einrichtung zur Steuerung des Niveauausgleichs eines Arbeitsgerätes, insbesondere einer fahrbaren höhenverstellbaren Feuerwehrdrehleiter - Google Patents

Einrichtung zur Steuerung des Niveauausgleichs eines Arbeitsgerätes, insbesondere einer fahrbaren höhenverstellbaren Feuerwehrdrehleiter Download PDF

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EP0321789A1
EP0321789A1 EP88120505A EP88120505A EP0321789A1 EP 0321789 A1 EP0321789 A1 EP 0321789A1 EP 88120505 A EP88120505 A EP 88120505A EP 88120505 A EP88120505 A EP 88120505A EP 0321789 A1 EP0321789 A1 EP 0321789A1
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
    • B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06C—LADDERS
    • E06C5/00—Ladders characterised by being mounted on undercarriages or vehicles Securing ladders on vehicles
    • E06C5/32—Accessories, e.g. brakes on ladders
    • E06C5/40—Devices for canting ladders laterally

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling the level compensation of an implement with a base frame and a device structure connected to it rotatably and pivotably for the purpose of setting a vertical of the device structure when the base frame comes into contact with the base in an inclined position, in particular a movable height-adjustable fire escape, according to the preamble of claim 1.
  • a further correction of the misalignment correction speed can be carried out using a sensor which is obviously attached to the ladder and is known per se.
  • a sensor which is obviously attached to the ladder and is known per se.
  • the value of the inclination sensor is stored in a commissioning position of the implement, which is normally positioned at an angle, before setting the vertical of the implement, and after a control operation of the implement, the value of the incline is stored, in which the control device uses current values of the inclined sensor as compared to the zero value of the sensor Control variable works, for the purpose of returning the device structure from the vertical to its starting position, the stored value is used as the return control variable.
  • the inclination sensor detects the maximum inclined position of the implement that is proportional to the position and direction.
  • the start-up position of the implement can be determined by reaching a maximum ground support pressure value in hydraulic ground support cylinders of the implement, by which the point in time for storing the value of the inclination sensor is triggered.
  • the time for storing the value of the inclination sensor can also be triggered by switching on the perpendicular control process of the implement structure, for example by engaging a power take-off to create a replacement variable for a feedback control variable.
  • the inclination sensor can also be provided in the form of a curved electrolyte tube.
  • the inclination sensor is expediently arranged on the circuit board of an electronic control, for example a microcomputer.
  • the microcomputer records the value of the inclination sensor corresponding to the inclined position of the implement, executes the control of the implement structure in the vertical and then uses the stored value of the inclined sensor as a feedback control variable to reset the implement to the starting position (commissioning position) .
  • Known analog or digital memories can be used for storing the values.
  • a simple and reliable control device can be created by the invention.
  • the invention makes it possible to dispense with the switches of the position control provided that the signals for the correction of the misalignment or the feedback are recorded analogously.
  • an implement (2) in the form of a mobile fire ladder is shown schematically from behind, which has a base frame (3) which is pivotally and pivotally connected to a device structure (4) in the form of the actual extendable aerial ladder.
  • the device structure (4) can therefore with respect to an obliquely positioned base frame (3), which is supported by lateral floor support cylinders (6), in a commissioning position of the working device (2) by a device (1) for controlling the level compensation in a horizontal position or in a plumb line is set and returned to the starting position.
  • the hydraulic floor support cylinders (6) are connected to a hydraulic pressure switch (7) in the base frame (3).
  • the hydraulic adjusting means for adjusting the vertical of the device structure (4) or the actual fire brigade aerial ladder are, in particular, hydraulic actuating cylinders (8) which enable the device structure (4) to be pivoted with respect to the base frame (3) about the horizontal pivot axis (9).
  • An inclination sensor (5) for example in the form of a hydraulically damped pendulum, for detecting the value of an inclined position of the implement structure (4) in the commissioning position of the implement (4) is located on the side of the implement structure (4) which is pivotally and pivotably connected to the base frame (3). 2) and in order to carry out the control process of the device structure (2) in and out of the vertical.
  • the hydraulic control further comprises a hydraulic valve (10) in the form of a proportional valve which is known per se and which allows the control device (1) to be steplessly regulated.
  • the hydraulic valve (10) is hydraulically connected to the hydraulic actuating cylinders (8), which is connected to the floor support cylinder (6) via a control line.
  • the hydraulic valve (10) can also be designed as a simple three / four-way valve that works more or less black and white with a defined dead zone.
  • the normally slanted base (3) is fixed in its inclined position by extending the floor support cylinder (6), namely by actuating the hydraulic pressure switch (7) of the base. If a maximum support pressure value is reached, the value of the inclined position displayed in the inclination sensor (5) is stored in a microcomputer (11), in particular in known analog or digital memory modules (12) as a feedback variable.
  • the inclination sensor (5) is able to record the maximum possible inclined position of the vehicle.
  • control device (1) works in permissible working ranges for the plumb control with current values of the inclination sensor (5) in comparison with the zero value of the sensor as a control variable.
  • the working device (2) or the vertically positioned device structure (4) is to be returned to its starting position parallel to the base frame (3), which is done automatically or by command by known sensors of the rotating and erecting position when the sensor is brought into operation.
  • the stored feedback value of the inclination sensor (5) delivers the setpoint of the control.
  • FIG. 2 shows the electrical voltage angle diagram of an inclination sensor (5) or pendulum.
  • the required output signal must allow a distinction to be made between the two possible swivel directions.
  • suitable measures e.g. Feeding the sensor with a positive voltage u0+ and a negative voltage u0- or by evaluation using a bridge circuit, each side is assigned a polarity.
  • positive and negative voltages u0 + and u0- are plotted over the angular range - ⁇ - + ⁇ of an inclination sensor.

Abstract

Eine Einrichtung (1) zur Steuerung des Niveauausgleichs insbesondere bei einer fahrbaren höhen­verstellbaren Feuerwehrdrehleiter (2) ist mit einem analog arbeitenden Neigungsfühler (5) am oberen Geräteaufbau (4) versehen. In einer Inbetriebnahmeposi­tion eines insbesondere schräg positionierten Unterge­stells (3) der Feuerwehrdrehleiter (2) wird vor Einstellung der Lotrechten des Geräteaufbaus (4) der Wert des Neigungsfüh­lers (5) gespeichert. Nach einem Steuervorgang des Geräte­aufbaus (4) in die Lotrechte wird der gespeicherte Wert wie­der als Rückführ-Steuergröße verwendet, um den lotrech­ten Geräteaufbau (4) in seine Ausgangslage parallel zum Unter­gestell (3) zurückzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung des Niveauausgleichs eines Arbeitsgeräts mit einem Untergestell und einem mit diesem dreh- und schwenkbar verbundenen Geräteaufbau zwecks Einstellung einer Lotrechten des Geräteaufbaus bei Bodenkontakt des Untergestells in einer Schräglage, insbe­sondere einer fahrbaren höhenverstellbaren Feuerleiter, ge­mäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bekannte Einrichtungen zur Niveauregulierung der Hochachse des Geräteaufbaus von Arbeitsgeräten, insbesondere Feuer­wehrdrehleitern, arbeiten mit Neigungsfühlern für die lot­rechte Steuerung des Aufbaus und für die Lagerückführung mit zwei Schaltern zum parallelen Ablegen bzw. Zurückführen bezüglich der Lage des Untergestells (vgl. DE-AS 2 036 559, EP 00 63 709). Gemäß EP 00 63 709 erfolgt praktisch nach laufender Messung der Fahrzeugneigung in zwei zueinander senkrechten Richtungen mittels an sich bekannter Fühler in einem Computer eine theoretische Vorausberechnung der Schiefstellungskorrektur-Geschwindigkeit in Verknüpfung mit der Schwenkgeschwindigkeit der Leiter und anschließend eine entsprechende Durchführung der Schiefstellungskorrek­tur über an sich bekannte Proportionalventile. Fakultativ kann zusätzlich nach laufender Messung der realen Schief­stellung mittels eines offenbar an der Leiter angebrachten an sich bekannten Fühlers eine nochmalige Korrektor der Schiefstellungskorrektur-Geschwindigkeit vorgenommen werden. Eine derartige Steuereinrichtung ist ersichtlich relativ aufwendig und vergleichsweise störungsanfällig.
  • Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Steuerung des Niveau­ausgleichs eines Arbeitsgerätes der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und mit großer Be­triebssicherheit betrieben werden kann.
  • Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merk­male.
  • Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 7.
  • Insbesondere wird in einer Inbetriebnahmeposition des normaler­weise schräg positionierten Arbeitsgeräts vor Einstellung der Lotrechten des Geräteaufbaus der Wert des Neigungsfühlers ge­speichert, und es wird nach einem Steuervorgang des Geräte­aufbaus in die Lotrechte, bei welchem die Steuereinrichtung mit aktuellen Werten des Neigungsfühlers im Vergleich zum Nullwert des Fühlers als Steuergröße arbeitet, zwecks Rück­führung des Geräteaufbaus aus der Lotrechten in seine Aus­gangslage der gespeicherte Wert als Rückführ-Steuergröße ver­wendet.
  • Zweckmäßigerweise erfaßt der Neigungsfühler am Geräteaufbau die maximal auftretende Schräglage des Arbeitsgeräts propor­tional zur Lage und Richtung.
  • Die Inbetriebnahmeposition des Arbeitsgeräts kann durch Er­reichen eines maximalen Bodenabstützdruck-Werts in hydrau­lischen Bodenabstützzylindern des Arbeitsgeräts festgelegt sein, durch den der Zeitpunkt für die Speicherung des Werts des Neigungsfühlers ausgelöst wird.
  • Insbesondere bei einer fehlerhaften Inbetriebnahmeposition des Arbeitsgeräts kann der Zeitpunkt für die Speicherung des Werts des Neigungsfühlers auch durch Einschalten des Lotrecht-Steuer­vorgangs des Geräteaufbaus ausgelöst werden, beispielsweise durch Einlegen eines Nebenabtriebes zwecks Schaffung einer Ersatzgröße einer Rückführ-Steuergröße.
  • Ein besonders einfacher Aufbau und zuverlässiger Steuerungs­betrieb ergibt sich, wenn der Neigungsfühler in Form eines hydraulisch gedämpften Pendels vorgesehen ist.
  • Es kann aber auch der Neigungsfühler in Form einer gebogenen Elektrolyt-Röhre vorgesehen sein.
  • Der Neigungsfühler ist zweckmäßigerweise auf der Platine einer elektronischen Steuerung, beispielsweise eines Mikrocomputers, angeordnet. Der Mikrocomputer zeichnet in einem Steuerprogramm den der Schräglage des Geräteaufbaus entsprechenden Wert des Neigungsfühlers auf, führt die Steuerung des Geräteaufbaus in die Lotrechte aus und verwendet anschließend für eine Rück­stellung des Arbeitsgeräts in die Ausgangslage (Inbetrieb­nahmeposition) den gespeicherten Wert des Neigungsfühlers wieder als Rückführ-Steuergröße. Hierbei können bekannte Analog- oder Digitalspeicher für die Speicherung der Werte eingesetzt werden. Ersichtlich kann durch die Erfindung eine einfache und zuverlässig arbeitende Steuereinrichtung ge­schaffen werden. Die Erfindung ermöglicht insbesondere den Verzicht auf die Schalter der Positionsregelung unter der Voraussetzung der analogen Erfassung der Signale für die Korrektur der Schiefstellung bzw. der Rückführung. Dies ver­einfacht und verringert den Aufwand an Material und Kosten einer gattungsgemäßen Niveauausgleichs-Steuereinrichtung bei gleichzeitiger Verbesserung der Betriebssicherheit in einem besonderen Maß, wenn zudem auch der Neigungsfühler zusammen auf der Elektronik-Steuerungskarte aufgebaut bzw. montiert ist. Neben der Einsparung von Schaltern nach dem Stand der Technik werden auch zusätzlich durch die Erfindung Kabel eingespart.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben; es zeigen:
    • Fig. 1 in schematischer Heckansicht ein Arbeitsgerät in Form einer fahrbaren höhenverstellbaren Feuerwehr­drehleiter in einer Schräglage des Untergestells bei praktisch lotrechtem Geräteaufbau mit sche­matischer Darstellung des mechanisch hydraulischen Aufbaus der Steuereinrichtung, und
    • Fig. 2 ein elektrisches Spannungs-Winkeldiagramm eines Neigungsfühlers gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.
  • In der Zeichnung ist schematisch von hinten ein Arbeitsgerät (2) in Form einer fahrbaren Feuerwehrdrehleiter gezeigt, wel­che ein Untergestell (3) besitzt, welches dreh- und schwenkbar mit einem Geräteaufbau (4) in Form der eigentlichen ausfahr­baren Drehleiter verbunden ist. Der Geräteaufbau (4) kann mithin bezüglich eines schräg positionierten Untergestells (3), welches durch seitliche Bodenabstützzylinder (6) abge­stützt ist, in einer Inbetriebnahmeposition des Arbeitsgeräts (2) durch eine Einrichtung (1) zur Steuerung des Niveauaus­gleichs in eine Horizontallage bzw. in eine Lotrechte einge­stellt und wieder in die Ausgangslage zurückgeführt werden. Die hydraulischen Bodenabstützzylinder (6) sind an einen hy­draulischen Druckschalter (7) im Untergestell (3) angeschlos­sen. Die hydraulischen Stellmittel zum Einstellen der Lotrech­ten des Geräteaufbaus (4) bzw. der eigentlichen Feuerwehrdreh­leiter sind insbesondere hydraulische Stellzylinder (8), die eine Verschwenkung des Geräteaufbaus (4) bezüglich des Unter­gestells (3) um die horizontale Schwenkachse (9) ermöglichen.
  • Am dreh- und schwenkbar mit dem Untergestell (3) verbundenen Geräteaufbau (4) befindet sich in seitlicher Anordnung ein Neigungsfühler (5) beispielsweise in Form eines hydraulisch gedämpften Pendels zur Erfassung des Werts einer Schrägstel­lung des Geräteaufbaus(4) in der Inbetriebnahmeposition des Arbeitsgeräts (2) sowie zwecks Durchführung des Steuervor­gangs des Geräteaufbaus (2) in die und aus der Lotrechten.
  • Ferner umfaßt die hydraulische Steuerung ein Hydraulikventil (10) in Form eines an sich bekannten Proportionalventils, welches eine stufenlose Regelung der Steuereinrichtung (1) erlaubt. Das Hydraulikventil (10) ist mit den hydraulischen Stellzylindern (8) hydraulisch verbunden, das über eine Steuer­leitung an die Bodenabstützzylinder (6) angeschlossen ist. Das Hydraulikventil (10) kann auch als einfaches Drei/Vierwege­ventil ausgeführt sein, das mehr oder minder schwarz/weiß mit einer definierten Totzone arbeitet.
  • Bei einer Inbetriebnahme des Arbeitsgeräts (2) wird gemäß Fig. 1 vorab das normalerweise schräg abgestellte Unterge­stell (3) fest in seiner Schräglage durch Ausfahren der Bodenabstützzylinder (6) fixiert, und zwar durch Betätigung des hydraulischen Druckschalters (7) des Untergestells. Ist ein maximaler Abstützdruckwert erreicht, wird der Wert der angezeigten Schräglage im Neigungsfühler (5) in einem Mikro­computer (11) gespeichert, insbesondere in an sich bekannten Analog- oder Digitalspeicherbausteinen (12) als Rückführgröße gespeichert. Der Neigungsfühler (5) ist in der Lage, posi­tionsbezogen die maximal mögliche Schräglage des Fahrzeugs aufnehmen zu können.
  • Nach Speicherung des Werts für die Schräglage arbeitet die Steuereinrichtung (1) in zulässigen Arbeitsbereichen für die Lotregelung mit aktuellen Werten des Neigungsfühlers (5) im Vergleich zum Nullwert des Fühlers als Steuergröße.
  • Soll das Arbeitsgerät (2) bzw. der lotrecht gestellte Geräte­aufbau (4) wieder in seine Ausgangslage parallel zum Unterge­stell (3) zurückgestellt werden, was durch bekannte Aufnehmer der Dreh- und Aufrichtposition mit der Annäherung der Inbetrieb­position dieser Aufnehmer automatisch oder per Befehl erfolgt, liefert der gespeicherte Rückführungswert des Neigungsfühlers (5) den Sollwert der Regelung.
  • In Fig. 2 ist das elektrische Spannungswinkeldiagramm eines Neigungsfühlers (5) bzw. Pendels dargestellt. Das erforder­liche Ausgangssignal muß eine Unterscheidung zwischen den beiden möglichen Schwenkrichtungen erlauben. Durch geeignete Maßnahmen, z.B. Speisung des Fühlers mit einer positiven Spannung u₀⁺ und einer negativen Spannung u₀- oder durch Auswertung mittels Brückenschaltung wird jeder Seite eine Polarität zugeordnet. Im Diagramm der Fig. 2 sind positive und negative Spannung u₀+ bzw. u₀- über den Winkelbereich -α - +α eines Neigungsfühlers aufgetragen.
  • Sämtliche in der Beschreibung erwähnten und/oder in der Zeich­nung dargestellten neuen Merkmale allein oder in sinnvoller Kombination sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims (7)

1. Einrichtung (1) zur Steuerung des Niveauausgleichs eines Arbeitsgerätes (2) mit einem Untergestell (3) und einem mit diesem dreh- und schwenkbar verbundenen Geräteaufbau (4) zwecks Einstellung einer Lotrechten des Geräteaufbaus (4) bei Bodenkontakt des Untergestells (3) in einer Schräg­lage, insbesondere eines Arbeitsgerätes in Form einer fahr­baren höhenverstellbaren Feuerwehrdrehleiter, mit einem analog arbeitenden am Geräteaufbau (4) befestigten Nei­gungsfühler (5),
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Inbetriebnahmeposition des insbesondere schräg positionierten Arbeitsgeräts (2) vor Einstellung der Lotrechten des Geräteaufbaus (4) der Wert des Neigungs­fühlers (5) gespeichert wird, und daß nach einem Steuervor­gang des Geräteaufbaus (4) in die Lotrechte, bei welchem die Steuereinrichtung (1) mit den aktuellen Werten des Neigungsfühlers (5) im Vergleich zum Nullwert des Füh­lers als Steuergröße arbeitet, zwecks Rückführung des Geräteaufbaus (4) von der Lotrechten in seine Ausgangs­lage der gespeicherte Wert als Rückführ-Steuergröße ver­wendet wird.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Neigungsfühler (5) die maximal auftretende Schräg­lage des Arbeitsgerätes (2) proportional zur Lage und Rich­tung erfaßt.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Inbetriebnahmeposition des Arbeitsgeräts (2) durch Erreichen eines maximalen Bodenabstützdruck-Werts in hydrau­lischen Bodenabstützzylindern (6) des Geräts festgelegt ist, durch den der Zeitpunkt für die Speicherung des Werts des Neigungs­fühlers (5) ausgelöst wird.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitpunkt für die Speicherung des Werts des Neigungs­fühlers (5) durch Einschalten des Lotrecht-Steuervorgangs des Geräteaufbaus (4) ausgelöst wird.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Neigungsfühler (5) in Form eines hydraulisch gedämpften Pendels vorgesehen ist.
6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Neigungsfühler (5) in Form einer gebogenen Elektrolyt-­Röhre vorgesehen ist.
7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Neigungsfühler (5) auf der Platine einer elektro­nischen Steuerung angeordnet ist.
EP88120505A 1987-12-22 1988-12-08 Einrichtung zur Steuerung des Niveauausgleichs eines Arbeitsgerätes, insbesondere einer fahrbaren höhenverstellbaren Feuerwehrdrehleiter Expired - Lifetime EP0321789B1 (de)

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