EP3026005B1 - System aus einem tansponderlesemodul für gabelschuh und einem gabelschuh - Google Patents

System aus einem tansponderlesemodul für gabelschuh und einem gabelschuh Download PDF

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EP3026005B1
EP3026005B1 EP15192548.4A EP15192548A EP3026005B1 EP 3026005 B1 EP3026005 B1 EP 3026005B1 EP 15192548 A EP15192548 A EP 15192548A EP 3026005 B1 EP3026005 B1 EP 3026005B1
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EP
European Patent Office
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fork
antenna
shoe
transponder
transponder read
Prior art date
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EP15192548.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3026005A1 (de
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Dr. Kai Haake
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STILL GmbH
Original Assignee
STILL GmbH
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Publication date
Application filed by STILL GmbH filed Critical STILL GmbH
Publication of EP3026005A1 publication Critical patent/EP3026005A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3026005B1 publication Critical patent/EP3026005B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, 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
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/12—Platforms; Forks; Other load supporting or gripping members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, 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
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors

Definitions

  • the invention relates to a system comprising a transponder reading module for a fork shoe of a fork prong of an industrial truck and a fork shoe according to the preamble of claim 1.
  • transponders For load carriers, for example standardized Euro pallets, there are considerations to equip them with transponders, for example in order to be able to record the movements and positions of goods or load carriers in merchandise management systems and warehouses.
  • transponders There are various options for attaching such transponders, for example RFID tags.
  • a preferred option here is the attachment of two transponders to a load carrier, for example a Euro pallet, with one transponder each being arranged on a central block on two outer edges of the pallet connected via a corner.
  • RFID gates are stationary gates with high quality and complex RFID and antenna technology, which have reading and possibly also writing units.
  • the transmitting and receiving devices of the reading device for example RFID antennas
  • the antenna is either already integrated in the fork prongs, or attached in an additionally covered fork shoe or possibly in a modified combined form.
  • a construction results in which the fork prong itself represents an essential part of the antenna, similar to the base plate of a monopole antenna arrangement, which forms the opposite pole or the reflector and / or director.
  • a complete and independently working antenna is integrated into a construction, usually a steel construction.
  • HF cable which is usually designed as a coaxial cable that is mechanically sensitive, must be routed within the steel structure surrounding the antenna and out of it in order to make the signals available to the vehicle and control units.
  • the integration of the antenna and the surrounding steel structure is done by mechanical connection, for example screwing, of the individual parts to form an overall part that has new properties, both electromagnetically and mechanically, in particular with regard to sealing against dust and moisture, which the individual parts, especially the antenna, individually not or not to the same extent.
  • the overall antenna geometry that is formed must therefore be calculated beforehand or a subsequent measurement with a possible adaptation of the antenna with regard to frequency response and radiation characteristics must be carried out.
  • These adjustments or calculations must be very precise, which potentially conflicts with the need for the largest possible standard manufacturing tolerances of the surrounding steel construction or constructions in series production.
  • the cabling of the individually encapsulated individual components antenna, readout unit, sensor system and control unit is structurally not necessarily very robust as an RF connection between antenna and readout unit, since complete mechanical protection cannot be implemented.
  • the required connection between the antenna and the surrounding steel structure also creates great dependencies between the electromagnetic properties, in particular the radiation characteristics of the antenna, and the mechanical requirements, such as the sealing. This, in turn, can lead to problems, especially with the mechanical manufacturing tolerances customary for steel structures.
  • a simple construction of the connections as well as a subsequent change or replacement of the components, in particular the antenna is also made more difficult. For this purpose, too, special devices, in particular measuring devices, are then required.
  • the EP 1 728 757 A1 a fork with a communication device The EP 1 728 757 A1 a fork with a communication device.
  • the DE 44 39 914 A1 discloses an antenna which is arranged in a plastic housing in a fork prong.
  • the WO 2006/124762 A2 discloses a system according to the preamble of claim 1, in particular a fork shoe with an antenna element which can radiate out of a lateral window (420).
  • the WO 2010/007621 A1 discloses a fork shoe with a laterally arranged reading and transmitting device.
  • the present invention is based on the object of providing a transponder reading module for a fork shoe, a fork shoe and a system consisting of these, which avoid the disadvantages mentioned above and with which the same and reliable functionality can always be achieved even in large-scale production.
  • the plastic part of the transponder reading module is advantageously permeable to electromagnetic radiation and can integrate all components in its cavity.
  • the components have sufficient protection against mechanical damage, dust, dirt and moisture, so that, for example, requirements for an IP protection class can be met, as defined for electrical components.
  • the significantly larger tolerances in the manufacture of the fork shoe as a steel component therefore do not play a disadvantageous role.
  • the transponder reader module is connected to the fork shoe and mechanically secured in the usual way, for example with a few screws, without any special requirements for alignment during assembly or adjustment work.
  • the result is a cost-effective and robust system solution that can be installed quickly. All components are also combined in the transponder reading module. No external or overall very short and thus low-loss high-frequency lines inside the plastic housing are therefore required and the entire transponder reading module only needs to be connected via a connection cable that is available as a signal transmission or power supply cable in a very robust version customary on the market.
  • the transponder reader module is easy to replace and does not absorb any forces in its mounted position in the fork shoe.
  • a fork shoe for a fork prong of a load fork of an industrial truck in which a receiving space for a transponder reader module as described above is separated off laterally in the longitudinal extension of the fork shoe, whereby the fork shoe has a lateral opening for the area of the antenna of the transponder reader module a transponder reader module, prefabricated separately and under optimal conditions, with defined transmission and reception conditions with low series variation, can be produced and inserted into the fork shoe
  • the properties of an antenna are not impaired by the opening.
  • An undisturbed field coupling of the antenna with, for example, RFID tags can take place via the opening.
  • the transport module is inserted through an opening on the side of the fork shoe facing a fork carriage and pushed forward until the antenna comes to rest in front of the opening.
  • This is particularly advantageous to implement if, for example, the transponder reading module has an elongated shape.
  • a connection cable of the transponder reading module can be led out of the fork shoe via this opening and is thus located over the entire relevant length of the fork prong a protected interior of the fork shoe.
  • the plastic housing is advantageously set in a metallic U-profile.
  • the transponder reader module can be made very robust with a high level of manufacturing precision.
  • the antenna can be adjusted to a desired radiation characteristic in this way.
  • With defined fastening points of the metal housing it is also possible to achieve a high degree of insensitivity to tolerances in the manufacture of the fork shoe.
  • an acceleration sensor or an optical sensor for example two offset optical sensors for generating a quadrature signal, can be inserted into the plastic housing.
  • optical sensors for detecting a pallet or load lying on a load fork, for example optical sensors, in particular two offset optical sensors for generating a quadrature signal.
  • the transponder reading module is constructed with an elongated shape, preferably cuboid.
  • the transponder reading module can easily be inserted as a unit in a fork shoe if this fork shoe has an opening on its rear side with a compartment for the transponder reading module arranged next to the fork prong. At the same time, only a slight widening of the fork shoe is required.
  • the antenna can have a directional effect laterally to the longitudinal extension of the transponder reading module.
  • the antenna is advantageously oriented towards the fork tip and the transmitting and / or receiving device is arranged away from the fork tip.
  • the transmitting and / or receiving device can be an RFID transmitting and / or receiving device.
  • the transponder reader modules can be prefabricated as RFID modules, checked and delivered to the final assembly site.
  • the transponder reading module is encapsulated in a watertight manner.
  • the fork shoe does not have to protect the transmitting and receiving devices of a wireless goods identification or, for example, an RFID element against such environmental influences.
  • An open window can simply be provided on the fork shoe so that the transmission and reception conditions of the antenna are not impaired, and the transponder reading module itself can be optimized for optimized transmission and reception conditions.
  • the fork shoe is advantageously made of metal, in particular steel, and the separating element consists of a continuous sheet metal.
  • the transponder reader module is protected on all surfaces except the opening by the fork shoe.
  • the internal separation of the receiving space in the sense of a separate compartment also protects the transponder reading module from possible damage that could occur when the fork prong is inserted.
  • two fork shoes and two transponder reading modules can be provided for two forks of a load fork, the two transponder reading modules being connected via a Y-cable that defines a master / slave assignment via coding of the plug connections or a software algorithm.
  • Two transponder reading modules can be efficiently connected using a Y-cable as a connection cable.
  • a master / slave assignment can also be made by coding the plug-in connections.
  • this connection can also be wireless, possibly combined with a partially self-sufficient energy supply, for example via a battery.
  • a battery can be integrated in the transponder reader module or in the same steel construction shaft or receiving space of the fork shoe.
  • the Fig. 1 shows a load carrier 1 according to the prior art with transponders 2.
  • the load carrier 1 is a euro pallet 3.
  • the transponders 2 are arranged on two sides of the euro pallet 3 connected via a corner 4, each on an outer center block 5.
  • the transponders 2 are RFID transponders 6. As a result, the transponders 2 can transmit and receive in two polarization directions.
  • the Fig. 2a shows schematically a fork shoe 7 according to the invention in plan view.
  • a receiving space 8 is arranged laterally, which in the fork shoe 7 made of sheet steel is separated from the space for a fork prong by a metal sheet 9 as a separating element 10.
  • a lateral opening 11 is provided in the receiving space 8, through which an antenna of an inserted transponder reading module can transmit and receive without the interfering influence of the fork shoe made of steel.
  • the Figure 2b shows the fork shoe 7 of Fig. 2a with a fork prong 12 and an inserted transponder reading module 13.
  • the transponder reading module 13 is inserted into the receiving space 8 in such a way that an antenna 14 comes to lie in front of the lateral opening 11.
  • the sheet metal 9 as the separating element 10 protects the transponder reading module 13 from damage when the fork prong 12 is inserted.
  • a connection cable 17 of the transponder reading module 13 is through the The receiving space 8 is led out of the fork shoe 7 towards the rear and is used to connect the transponder reading module 13.
  • the transponder reading module 13 can be inserted into the fork shoe 7 as a prefabricated part that meets its specifications with very little series variation. As a result, equally good values for the transmit and / or receive power of the antenna can always be guaranteed.
  • the transponder reading module 13 can also be designed as a robust unit that is insensitive to dirt and moisture.
  • the Figure 2c shows the fork shoe 7 of Fig. 2a arranged with the transponder reading module 13 in front of the receiving space 8. As indicated by the arrow, the transponder reading module 13 is inserted from the end into the receiving space 8 of the fork shoe 7. Regardless of the tolerances of the structure of the fork shoe 7, the transponder reading module 13 can be fastened to the fork shoe 7 by a few fastening means 15, for example screws 16 reaching through bores in the fork shoe 7.
  • the Fig. 3a shows the transponder reading module 13 according to the invention in a side view.
  • the transponder reading module 13 has an elongated, cuboid structure, in which the antenna 14 is arranged in the direction of the tip of the fork prong in front of the RFID transmitting and receiving unit 18.
  • a control and communication unit 19 with an additional, but not absolutely necessary, acceleration sensor 20 is arranged behind the RFID transmitting and receiving unit 18.
  • a sensor 21 for detecting the occupancy of a load-handling device of the industrial truck with a pallet can also be provided. This can be, for example, a laser sensor 22 that can detect objects on a load fork.
  • the Figure 3b shows the transponder reading module 13 of Fig. 3a under supervision.
  • the antenna 14 is directed outwards when the transponder reading module 13 is inserted into the fork shoe 7, as shown for example in FIG Figure 2b .
  • FIG. 13 shows a cross section through the transponder reading module 13 of FIG Fig. 3a in the area of the antenna 14.
  • a plastic housing 23 are in an interior 24 the components, such as the antenna 14, which is provided with an upward directional effect in the illustration, and other components are arranged in a protected manner.
  • the plastic housing 23 is inserted into a U-shaped metal profile 25 and is sealed off from it by a circumferential seal 26. As a result, the components in the interior space 24 are protected from dirt and moisture.
  • the plastic housing 23 also does not interfere with the antenna 14 by electromagnetic shielding.
  • the Fig. 4 shows two transponder reading modules 13 with a Y-cable 28 which is connected by plug connections 27 to the connecting cables 17 of the transponder reading modules 13. A master / slave assignment between the two transponders 13 takes place via a coding of the plug connections 27.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein System aus einem Transponderlesemodul für einen Gabelschuh einer Gabelzinke eines Flurförderzeugs sowie einem Gabeischuh nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Für Ladungsträger, beispielsweise genormte Europaletten, gibt es Überlegungen, diese mit Transpondern auszustatten, um beispielsweise in Warenwirtschaftssystemen und Lagern die Bewegungen sowie die Positionen von Waren bzw. der Ladungsträger erfassen zu können. Dabei bieten sich verschiedene Möglichkeiten an, solche Transponder, beispielsweise RFID-Tags, anzubringen. Eine bevorzugte Option ist dabei die Anbringung von zwei Transpondern an einem Ladungsträger, beispielsweise einer Europalette, wobei jeweils ein Transponder auf einem Mittelklotz an zwei über ein Eck verbundenen Außenkanten der Palette angeordnet ist. Durch die dadurch gegebene Möglichkeit der Ausrichtung in zwei Polarisationsrichtungen werden solche Paletten sicher von RFID-Gates erkannt beim Passieren. RFID-Gates sind ortsfeste Tore mit qualitativ hochwertiger und aufwendiger RFID-und Antennentechnik, die Lese- und gegebenenfalls auch Schreibeinheiten aufweisen.
  • Um bei einem solchen Ladungsträger bzw. einer solchen Palette bei einer Aufnahme mit einer Lastgabel bzw. beim Einfahren der Gabelzinken den Transponder auslesen zu können, müssen die Sende- und Empfangseinrichtungen der Ausleseeinrichtung, beispielsweise RFID-Antennen, sich nach außen gerichtet an den Außenseiten der Gabelzinken befinden. Möglichkeiten für eine solche Anbringung sind dabei, dass die Antenne sich entweder bereits integriert in dem Gabelzinken, oder in einem zusätzlich übergezogenen Gabelschuh bzw. eventuell in einer abgewandelten kombinierten Form angebracht befindet. Bei einer Integrierung in den Gabelzinken ergibt sich eine Konstruktion, bei der die Gabelzinke selbst einen essenziellen Teil der Antenne darstellt, ähnlich wie die Grundplatte einer Monopol-Antennenanordnung, die zu dieser den Gegenpol, bzw. den Reflektor und/oder Direktor bildet. Bei einer Anbringung in einem Gabelschuh wird eine vollständige und eigenständig arbeitende Antenne in eine Konstruktion integriert, im Regelfall eine Stahlkonstruktion.
  • Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass das Einbringen der Antenne in eine aufnehmende Stahlkonstruktion die Abstrahleigenschaften der Antenne beeinflusst, insbesondere deren Frequenzgang. Es muss ein HF-Kabel, das im Regelfall mechanisch empfindlich als Koaxialkabel ausgeführt ist, innerhalb der die Antenne umgebenden Stahlkonstruktion geführt und aus dieser herausgeleitet werden, um die Signale dem Fahrzeug und Steuergeräten zur Verfügung zu stellen.
  • Die Integration der Antenne und der umgebenden Stahlkonstruktion geschieht durch mechanisches Verbinden, beispielsweise Verschrauben, der Einzelteile zu einem Gesamtteil, das sowohl elektromagnetisch, als auch mechanisch, insbesondere in Hinblick auf die Dichtung gegen Staub und Feuchtigkeit betreffend, neue Eigenschaften aufweist, die den Einzelteilen, speziell der Antenne, einzeln nicht oder nicht in dem gleichen Maß zukommen.
  • Nachteilig muss daher zuvor die sich bildende Antennen-Gesamtgeometrie berechnet werden bzw. nachträglich eine Vermessung mit einer eventuellen Anpassung der Antenne in Bezug auf Frequenzgang und Abstrahlcharakteristik erfolgen. Diese Anpassungen bzw. Berechnungen müssen sehr präzise sein, was potentiell im Konflikt mit dem Bedürfnis möglichst groß ausgelegter Standard-Fertigungstoleranzen der sie umgebenden Stahlkonstruktion bzw. Konstruktionen in der Serienfertigung steht.
  • Die Verkabelung der für sich jeweils gekapselten Einzelkomponenten Antenne, Ausleseeinheit, Sensorik sowie Steuereinheit ist strukturbedingt nicht unbedingt sehr robust als HF-Verbindung zwischen Antenne und Ausleseeinheit, da ein vollständiger mechanischer Schutz nicht umgesetzt werden kann. Die erforderliche Verbindung zwischen der Antenne und der umgebenden Stahlkonstruktion erzeugt weiterhin große Abhängigkeiten zwischen den elektromagnetischen Eigenschaften, insbesondere der Abstrahlcharakteristik der Antenne, und den mechanischen Anforderungen, wie beispielsweise an die Abdichtung. Dies kann wiederum speziell bei den für Stahlkonstruktionen üblichen mechanischen Fertigungstoleranzen zu Problemen führen. Ein einfacher Aufbau der Verbindungen sowie auch ein nachträglicher Wechsel bzw. Austausch der Komponenten, insbesondere der Antenne, wird dadurch ebenfalls erschwert. Auch hierfür sind dann wiederum spezielle Geräte, insbesondere Messgeräte erforderlich.
  • Schließlich erfolgt bei einem Wechsel der Gabelzinken bzw. der Gabelschuhe wiederum eine starke Belastung der elektrischen Verbindungen. HF-Steckverbindungen oder auch verschraubte Verbindungen weisen oft nur eine begrenzte Anzahl an Verbindungszyklen auf und verschleißen relativ schnell. Falls verteilte Antennen und/oder Sensoren verwendet werden, ist die Verkabelung der Einzelkomponenten aufwendig und entsprechend mechanisch anfällig.
  • Die EP 1 728 757 A1 eine Lastgabel mit einer Kommunikationsvorrichtung .
  • Die DE 44 39 914 A1 offenbart eine Antenne, die in einem Kunststoffgehäuse in einer Gabelzinke angeordnet ist.
  • Die WO 2006/124762 A2 offenbart ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere einen Gabelschuh mit einem Antennenelement, das aus einem seitlichen Fenster (420) hinaus strahlen kann.
  • Die WO 2010/007621 A1 offenbart einen Gabelschuh mit einer seitlich angeordneten Lese- und Sendeeinrichtung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Transponderlesemodul für einen Gabelschuh, einen Gabelschuh sowie ein System aus diesen zur Verfügung zu stellen, die die oben genannten Nachteile vermeiden und mit denen auch in einer Großserienfertigung stets gleiche sowie sichere Funktionalität zu erreichen ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein System aus einem Transponderlesemodul sowie einem Gabelschuh mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Vorteilhaft ist der Kunststoffteil des Transponderlesemoduls für elektromagnetische Strahlung durchlässig und kann in seinem Hohlraum alle Komponenten integrieren. Durch diese Integration weisen die Komponenten einen ausreichenden Schutz gegenüber mechanischen Beschädigungen, Staub, Verschmutzungen und Feuchtigkeit auf, so dass beispielsweise Anforderungen an einer IP-Schutzklasse erfüllt werden können, wie sie für elektrische Komponenten definiert sind. Insbesondere ist es möglich, ein solches Transponderlesemodul als kompakte, vorgefertigte Einheit mit definierten elektromagnetischen Eigenschaften und vor allem Sendeeigenschaften der Antenne mit geringen Serienstreuungen zu produzieren. Die deutlich größeren Toleranzen bei der Fertigung des Gabelschuhs als Stahlbauteil spielen daher keine nachteilige Rolle. In der Endmontage wird das Transponderlesemodul mit dem Gabelschuh verbunden und auf übliche Art und Weise mechanisch gesichert, beispielsweise durch wenige Schrauben, ohne dass besondere Anforderungen an die Ausrichtung bei der Montage oder Einstellungsarbeiten erforderlich sind. Es ergibt sich eine kostengünstige und robuste Systemlösung, die schnell montiert werden kann. Auch sind in dem Transponderlesemodul alle Komponenten zusammengefasst. Es sind daher keine außenliegenden bzw. insgesamt nur sehr kurze und somit verlustarme Hochfrequenzleitungen im Inneren des Kunststoffgehäuses erforderlich und das gesamte Transponderlesemodul muss nur über ein Anschlusskabel angeschlossen werden, das als Signalübertragungs- bzw. Energieversorgungskabel marktüblich in sehr robuster Ausführungsform zur Verfügung steht. Das Transponderlesemodul ist einfach auswechselbar und nimmt in seiner montierten Position in dem Gabelschuh keine Kräfte auf.
  • Durch einen Gabelschuh für einen Gabelzinken einer Lastgabel eines Flurförderzeugs, bei dem durch Abtrennelemente seitlich in der Längserstreckung des Gabelschuhs ein Aufnahmeraum für ein Transponderlesemodul wie es zuvor beschrieben wurde abgetrennt ist, wobei für den Bereich der Antenne des Transponderlesemoduls der Gabelschuhe eine seitliche Öffnung aufweist, kann ein getrennt und unter optimalen Bedingungen vorgefertigtes Transponderlesemodul mit definierten Sende- und Empfangsbedingungen bei geringer Serienstreuung hergestellt und in den Gabelschuh eingesetzt werden. Durch die Öffnung wird eine Antenne in ihren Eigenschaften nicht beeinträchtigt. Über die Öffnung kann eine ungestörte Feldkopplung der Antenne mit beispielsweise RFID-Tags stattfinden.
  • Das Transportmodul wird durch eine Offnung an der einem Gabelträger zugewandten Seite des Gabelschuhs eingeschoben und soweit vorgeschoben dass die Antenne vor der Öffnung zu liegen kommt. Besonders vorteilhaft ist dies umzusetzen, wenn beispielsweise das Transponderlesemodul eine lang gestreckte Form aufweist. Zusätzlich ist es denkbar, nach dem Einsetzen die Öffnung an dem Ende des Gabelschuhs zu verschließen. Dabei kann ein Anschlusskabel des Transponderlesemoduls über diese Öffnung aus dem Gabelschuh herausgeführt werden und befindet sich auf der gesamten relevanten Länge der Gabelzinke somit in einem geschützten Inneren des Gabelschuhs.
  • Vorteilhaft ist das Kunststoffgehäuse in ein metallisches U-Profil gesetzt.
  • Durch eine definierte oder teilweise Einbettung des Kunststoffgehäuses in ein Metallgehäuse, beispielsweise die hier vorgeschlagene metallische Halbumschalung durch ein U-Profil, kann bei gleichzeitig hoher Fertigungspräzision eine große Robustheit des Transponderlesemoduls erreicht werden. Zugleich lässt sich die Antenne auf eine gewünschte Abstrahlungscharakteristik auf diesem Weg einstellen. Mit definierten Befestigungspunkten des Metallgehäuses kann auch eine weitgehende Unempfindlichkeit gegenüber Toleranzen der Fertigung des Gabelschuhs erreicht werden.
  • In das Kunststoffgehäuse können weitere Sensoren, insbesondere ein Beschleunigungssensor oder ein optischer Sensor, etwa zwei versetzte optische Sensoren zur Erzeugung eines Quadratursignals, eingesetzt sein.
  • Weiterhin ist es auch denkbar, zusätzliche Sensoren zur Erfassung einer aufliegenden Palette oder Last auf einer Lastgabel vorzusehen, etwa optische Sensoren, insbesondere zwei versetzte optische Sensoren zur Erzeugung eines Quadratursignals.
  • In einer günstigen Ausgestaltung ist das Transponderlesemodul mit einer langgestreckten Form aufgebaut, bevorzugt quaderförmig.
  • Dadurch kann das Transponderlesemodul leicht als Einheit in einen Gabelschuh eingesetzt werden, wenn dieser Gabelschuh an seiner Rückseite eine Öffnung mit für ein seitliches, neben der Gabelzinke angeordnetes Fach für das Transponderlesemodul aufweist. Zugleich wird eine nur geringe Verbreiterung des Gabelschuhs erforderlich.
  • Die Antenne kann eine Richtwirkung seitlich zur Längserstreckung des Transponderlesemoduls aufweisen.
  • Vorteilhaft ist die Antenne zur Gabelspitze orientiert und die Sende- und/oder Empfangseinrichtung von der Gabelspitze weg angeordnet.
  • Die Sende- und/oder Empfangseinrichtung kann eine RFID-Sende- und/oder Empfangseinrichtung sein.
  • In einer optimierten Fertigungsaufteilung können die Transponderlesemodule als RFID-Module vorgefertigt, geprüft und an den Ort der Endmontage geliefert werden.
  • In einer günstigen Ausgestaltung ist das Transponderlesemodul wasserdicht gekapselt.
  • Dadurch ergibt sich eine optimierte Unempfindlichkeit gegenüber Staub, Verschmutzungen und Feuchtigkeit, wie sie als Belastungen an einem Gabelschuh auftreten können. Insbesondere muss nicht der Gabelschuh die Sende- und Empfangseinrichtungen einer drahtlosen Warenidentifikation oder beispielsweise eines RFID-Elements gegen solche Umwelteinflüsse schützen. An dem Gabelschuh kann einfach ein offenes Fenster vorgesehen sein, dass die Sende- und Empfangsbedingungen der Antenne nicht beeinträchtigt und das Transponderlesemodul selbst kann auf optimierte Sende- und Empfangsbedingungen optimiert sein.
  • Vorteilhaft ist der Gabelschuh aus Metall gebildet, insbesondere Stahl, und das Abtrennelement besteht aus einem durchgehenden Blech.
  • Das Transponderlesemodul wird an allen Flächen außer der Öffnung durch den Gabelschuh geschützt. Durch die innere Abtrennung des Aufnahmeraums im Sinne eines abgetrennten Fachs ist das Transponderlesemodul auch vor möglichen Beschädigungen geschützt, die bei Einführung der Gabelzinke entstehen könnten.
  • Es können bei einem solchen System zwei Gabelschuhe sowie zwei Transponderlesemodule für zwei Gabelzinken einer Lastgabel vorgesehen sein, wobei die beiden Transponderlesemodule über ein Y-Kabel angeschlossen sind, das über eine Kodierung der Steckverbindungen oder einen Softwarealgorithmus eine Zuweisung Master/Slave festlegt.
  • Zwei Transponderlesemodule können über ein Y-Kabel als Anschlusskabel effizient angeschlossen werden. Wie in dem zuvor geschilderten Ausführungsbeispiel kann in einem solchen Fall zugleich auch durch eine Kodierung der Steckverbindungen eine Zuweisung Master/Slave erfolgen. Es kann eine Anbindung an ein übergeordnetes System, eine Energieversorgung, beispielsweise auch ein Terminal-System erfolgen. Diese Anbindung kann neben einer geschilderten leitungsgebundenen auch drahtlos ausgeführt sein, eventuell kombiniert mit einer teilautarken Energieversorgung wie beispielsweise über eine Batterie. Eine solche Batterie kann in das Transponderlesemodul integriert sein, oder in den gleichen Stahlbauschacht bzw. Aufnahmeraum des Gabelschuhs.
  • Es ist denkbar, ein solches hochintegriertes, robustes und umgebungsunabhängiges Transponderlesemodul, das aus Funkelementen, Sensorik sowie Steuereinheiten besteht, auch bei anderen Anwendungsfällen als Flurförderzeugen oder Gabelschuhen einzusetzen.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele naher erläutert. Hierbei zeigt
    • Fig. 1
    einen Ladungsträger nach dem Stand der Technik mit Transpondern,
    Fig. 2a
    schematisch einen erfindungsgemäßen Gabelschuh in Aufsicht,
    Fig. 2b
    den Gabelschuh der Fig. 2a mit einer Gabelzinke und einem eingesetztem Transponderlesemodul,
    Fig. 2c
    den Gabelschuh der Fig. 2a mit dem Transponderlesemodul,
    Fig. 3a
    das erfindungsgemäße Transponderlesemodul in Seitenansicht,
    Fig. 3b
    das Transponderlesemodul der Fig. 3a in Aufsicht,
    Fig. 3c
    einen Querschnitt durch das Transponderlesemodul der Fig. 3a im Bereich der Antenne und
    Fig. 4
    zwei Transponderlesemodule mit einem Y-Kabel.
  • Die Fig. 1 zeigt einen Ladungsträger 1 nach dem Stand der Technik mit Transpondern 2. Der Ladungsträger 1 ist eine Europalette 3. Die Transponder 2 sind dabei an zwei über eine Ecke 4 verbundenen Seiten der Europalette 3 jeweils an einem äußeren Mittelklotz 5 angeordnet. Bei den Transpondern 2 handelt es sich um RFID-Transponder 6. Dadurch können die Transponder 2 in zwei Polarisationsrichtungen senden und empfangen.
  • Die Fig. 2a zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Gabelschuh 7 in Aufsicht. Seitlich ist ein Aufnahmeraum 8 angeordnet, der bei dem aus Stahlblechen gefertigten Gabelschuh 7 durch ein Blech 9 als Abtrennelement 10 von dem Raum für einen Gabelzinken getrennt ist. Eine seitliche Öffnung 11 ist in dem Aufnahmeraum 8 vorgesehen, durch die eine Antenne eines eingesetzten Transponderlesemoduls ohne störenden Einfluss des aus Stahl gefertigten Gabelschuhs senden und empfangen kann.
  • Die Fig. 2b zeigt den Gabelschuh 7 der Fig. 2a mit einer Gabelzinke 12 und einem eingesetztem Transponderlesemodul 13. Das Transponderlesemodul 13 ist in den Aufnahmeraum 8 so eingesetzt, dass eine Antenne 14 vor der seitlichen Öffnung 11 zu liegen kommt. Durch das Blech 9 als Abtrennelement 10 wird das Transponderlesemodul 13 vor Beschädigungen beim Einsetzen der Gabelzinke 12 geschützt. Ein Anschlusskabel 17 des Transponderlesemoduls 13 ist durch den Aufnahmeraum 8 nach hinten aus dem Gabelschuh 7 herausgeführt und dient zum Anschluss des Transponderlesemoduls 13.
  • Das Transponderlesemodul 13 kann als vorgefertigte und mit sehr geringen Serienstreuungen seine Spezifikationen erfüllendes vorgefertigtes Teil in den Gabelschuh 7 eingesetzt werden. Dadurch können stets gleich gute Werte für die Sende- und/oder Empfangsleistung der Antenne gewährleistet werden. Auch kann das Transponderlesemodul 13 als robuste Einheit ausgeführt sein, die unempfindlich gegenüber Verschmutzungen und Feuchtigkeit ist.
  • Die Fig. 2c zeigt den Gabelschuh 7 der Fig. 2a mit dem Transponderlesemodul 13 vor dem Aufnahmeraum 8 angeordnet. Wie durch den Pfeil angedeutet wird das Transponderlesemodul 13 vom Ende in den Aufnahmeraum 8 des Gabelschuhs 7 eingesetzt. Unabhängig von Toleranzen des Aufbaus des Gabelschuhs 7 kann das Transponderlesemodul 13 durch wenige Befestigungsmittel 15, beispielsweise durch Bohrungen in dem Gabelschuh 7 hindurchgreifende Schrauben 16 an dem Gabelschuh 7 befestigt werden.
  • Die Fig. 3a zeigt das erfindungsgemäße Transponderlesemodul 13 in Seitenansicht. Das Transponderlesemodul 13 hat einen längsgestreckten, quaderförmigen Aufbau, bei dem die Antenne 14 in Richtung auf die Spitze der Gabelzinke vor der RFID-Sende- und Empfangseinheit 18 angeordnet ist. Hinter der RFID-Sende- und Empfangseinheit 18 ist eine Steuer-und Kommunikationseinheit 19 mit einem zusätzlichen, jedoch nicht unbedingt nötigen, Beschleunigungssensor 20 angeordnet. Vor der Antenne 14 kann noch zusätzlich ein Sensor 21 zur Erkennung der Belegung eines Lastaufnahmemittels des Flurförderzeugs mit einer Palette vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise ein Lasersensor 22 sein, der Gegenstände auf einer Lastgabel erfassen kann.
  • Die Fig. 3b zeigt das Transponderlesemodul 13 der Fig. 3a in Aufsicht. Die Antenne 14 ist nach außen gerichtet, wenn das Transponderlesemodul 13 in den Gabelschuh 7 eingesetzt ist, wie beispielsweise dargestellt in Fig. 2b.
  • Die Fig. 3c zeigt einen Querschnitt durch das Transponderlesemodul 13 der Fig. 3a im Bereich der Antenne 14. In einem Kunststoffgehäuse 23 sind in einem Innenraum 24 die Komponenten, wie beispielsweise die in der Darstellung mit einer Richtwirkung nach oben versehene Antenne 14, sowie weitere Bauelemente geschützt angeordnet. Das Kunststoffgehäuse 23 ist in ein U-förmiges Metallprofil 25 eingesetzt und durch eine umlaufende Dichtung 26 gegenüber diesem abgedichtet. Dadurch sind die Komponenten im Innenraum 24 vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt. Das Kunststoffgehäuse 23 stört auch nicht die Antenne 14 durch elektromagnetische Abschirmung.
  • Die Fig. 4 zeigt zwei Transponderlesemodule 13 mit einem Y-Kabel 28, das mit Steckverbindungen 27 mit den Anschlusskabeln 17 der Transponderlesemodule 13 verbunden ist. Über eine Kodierung der Steckverbindungen 27 erfolgt eine Zuweisung Master/Slave zwischen den beiden Transpondern 13.

Claims (10)

  1. System aus einem Transponderlesemodul für einen Gabelschuh (7) einer Gabelzinke (12) eines Flurförderzeugs mit einer Sende- und/oder Empfangseinrichtung (18) sowie mit einer Antenne (14), wobei zumindest die Antenne (14) in ein Kunststoffgehäuse (23) eingesetzt ist und das Transponderlesemodul (13) über ein einziges Anschlusskabel (17) angeschlossen werden kann sowie einem Gabelschuh (7) für einen Gabelzinken einer Lastgabel eines Flurförderzeugs, wobei durch Abtrennelemente (10) seitlich in der Längserstreckung des Gabelschuhs (7) ein Aufnahmeraum (8) für ein Transponderlesemodul (13) abgetrennt ist und für den Bereich der Antenne (14) des Transponderlesemoduls (13) der Gabelschuh (7) eine seitliche Öffnung (11) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Transponderlesemodul (13) in den Aufnahmeraum (8) von dem Ende des Gabelschuhs (7) her einschiebbar ist.
  2. System nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Kunststoffgehäuse (23) in ein metallisches U-Profil (25) gesetzt ist.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in das Kunststoffgehäuse (23) weitere Sensoren (21,20), insbesondere ein Beschleunigungssensor (20) oder ein optischer Sensor, etwa zwei versetzte optische Sensoren zur Erzeugung eines Quadratursignals, eingesetzt sind.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Transponderlesemodul (13) mit einer langgestreckten Form aufgebaut ist, bevorzugt quaderförmig.
  5. System nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Antenne (14) eine Richtwirkung seitlich zur Längserstreckung des Transponderlesemoduls (13) aufweist.
  6. System nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Antenne (14) zur Gabelspitze orientiert und die Sende- und/oder Empfangseinrichtung (18) von der Gabelspitze weg angeordnet ist.
  7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Sende- und/oder Empfangseinrichtung (18) eine RFID-Sende- und/oder Empfangseinrichtung ist.
  8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Transponderlesemodul (13) wasserdicht gekapselt ist.
  9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Gabelschuh (7) aus Metall gebildet ist, insbesondere Stahl, und das Abtrennelement (10) aus einem durchgehenden Blech (9) besteht.
  10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwei Gabelschuhe (7) sowie zwei Transponderlesemodule (13) für zwei Gabelzinken (12) einer Lastgabel vorgesehen sind, wobei die beiden Transponderlesemodule (13) über ein Y-Kabel (28) angeschlossen sind, das über eine Kodierung der Steckverbindungen (27) eine Zuweisung Master/Slave festlegt.
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