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Die
Erfindung betrifft eine Hebebühne
für Kraftfahrzeuge
mit zumindest zwei auf der einen Seite des Kraftfahrzeuges und zumindest
zwei auf der anderen Seite des Kraftfahrzeuges angeordneten Hubsäulen, die
elektrisch angetrieben und über
eine elektrische Gleichlaufregelung miteinander gekoppelt sind.
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Derartige
Hebebühnen
sind in zahlreichen Ausführungsformen
bekannt. Das Fahrzeug steht dabei entweder auf einer linksseitigen
und einer rechtsseitigen Fahrschiene, die mit den entsprechenden seitlichen
Hubsäulen
verbunden ist, oder anstelle einzelner Fahrschienen sind alle Hubsäulen an
eine gemeinsame Plattform angeschlossen. Bei beiden Ausführungsvarianten
ist es notwendig, für
eine Gleichlaufregelung der Hubsäulen
zu sorgen, damit sie möglichst
gleichmäßig hochfahren
und das Fahrzeug eine weitestgehend horizontale Position beibehält, also
keine Neigung in Längs-
oder Querrichtung auftritt.
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Eine
bekannte elektrische Gleichlaufregelung der Hubsäulen arbeitet in der Weise,
dass die Hubpositionen aller Hubsäulen über jeweils einen Inkrementalgeber
gemessen und einem Regelsystem zugeführt werden. Das Regelsystem
berechnet kontinuierlich aus den jeweils einlaufenden Hubpositionen
einen Mittelwert und vergleicht die Abweichung jeder Hubsäule zu diesem
Mittelwert. Weicht die Hubposition einer Hubsäule um mehr als beispielsweise
30 mm von dem genannten Mittelwert ab, so schaltet das Regelsystem
den Antriebsmotor der voreilenden Hubsäule ab. Durch Weiterfahrt der
nachlaufenden Hubsäulen
werden alle beteiligten Hubsäulen
allmählich
wieder in das gültige
Regelfenster gefahren, das heißt,
das System befindet sich wieder im so genannten Gleich lauf, also
innerhalb der zulässigen
Hubdifferenz von beispielsweise 30 mm. Die gestoppte, ehemals vorlaufende
Hubsäule
wird dann wieder gestartet und das System setzt seine Weiterfahrt
unter Beteiligung aller Hubsäulen
fort, bis erneut die Position einer Hubsäule außerhalb des zulässigen Regelfensters
liegt.
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Mit
diesem bekannten System lässt
sich die Nivellierung einer Mehrsäulenbühne zuverlässig realisieren.
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Untersuchungen
der Anmelderin haben nun ergeben, dass eine exaktere Nivellierung
der Hebebühne
von Vorteil wäre,
damit die Hebebühne
auch zur Durchführung
einer Achsvermessung am angehobenen Fahrzeug geeignet ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
wesentlich genauere Nivellierung als bisher zu ermöglichen,
insbesondere eine maximale Hub-Abweichung zwischen den einzelnen Hubsäulen von
maximal wenigen Millimetern einzuhalten. Dabei soll sich die erfindungsgemäße Hebebühne durch
kostengünstige
Bauweise und hohe Betriebssicherheit auszeichnen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass zur genaueren Nivellierung der Hubsäulen zumindest ein deren Antriebsleistung
reduzierender Frequenzumrichter vorgesehen ist, der individuell
denjenigen Hubsäulen
zuschaltbar ist, deren Hubposition außerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches
liegt.
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Durch
die Zuschaltung des Frequenzumrichters ergibt sich der Vorteil,
dass die Antriebsleistung und damit die Hubgeschwindigkeit der entsprechenden
Hubsäule
drastisch reduziert wird, so dass ein äußerst feinfühliges und damit exakteres
Heranfahren an die gewünschte
Hubposition möglich
ist. Erfindungsgemäß lässt sich
dadurch eine Maximalabweichung zwischen den einzelnen Hubsäulen von
maximal 1,0 mm, zweckmäßig sogar
von maximal 0,5 mm erreichen.
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Theoretisch
könnte
für jede
Hubsäule
ein Frequenzumrichter zur Verfügung
stehen besonders günstig
ist es jedoch, mit einem einzigen Frequenzumrichter für alle Hubsäulen zu
arbeiten und diesen Frequenzumrichter nach und nach dem Antriebsstrang
derjenigen Hubsäulen
zuzuschalten, deren Hubposition verändert werden muss. Dadurch
ergibt sich eine erhebliche Kosteneinsparung.
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Des
Weiteren empfiehlt es sich, dass nicht wie bisher ein errechneter
Mittelwert als Sollwert für die
Endposition der Hubsäule
vorgegeben wird, sondern dass eine der Hubsäulen als Sollwertgeber für die Hubposition
fungiert. Dadurch braucht der Frequenzumrichter nur den restlichen
Hubsäulen
zugeschaltet und auch diese nur noch eine Hubbewegung durchführen. Als
Sollwertgeber kann dabei die Hubsäule mit der höchsten oder
niedrigsten Hubposition oder zwecks Minimierung der verbleibenden
Hubwege die Hubsäule
mit einer im Zwischenbereich liegenden Hubposition als Sollwertgeber
fungieren.
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Eine
weitere zweckmäßige Ausgestaltung der
Erfindung besteht darin, den Frequenzumrichter erst dann zuzuschalten,
wenn zumindest eine der Hubsäulen
ihre Sollposition erreicht hat. Dadurch kann das Hochfahren der
Hebebühne
wie bisher mit hoher Hubgeschwindigkeit erfolgen und erst für die am
Ende stattfindende Feinpositionierung erfolgt die Zuschaltung des
Frequenzumrichters. Da dabei nur noch Hubwege im Millimeterbereich
zurückzulegen sind,
führt die
verringerte Hubgeschwindigkeit zu keiner ins Gewicht fallenden Verzögerung.
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Für den Antrieb
der Hubsäulen
bieten sich dem Fachmann verschiedene Möglichkeiten. Insbesondere ist
es auch möglich,
mehrere Hubsäulen über Schaltkupplungen
an einen gemeinsamen Antrieb anzuschließen. Besonders günstig ist
es aber, wenn jede Hubsäule
einen eigenen Antrieb, insbesondere in Form eines Assynchronmotors
hat. Dieser Antrieb kann dann hydraulisch oder mechanisch die Hubbewegung
erzeugen. Dabei hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn die Hubbewegung über Vertikalspindeln
erzeugt wird. Die Messung der Hubhöhe erfolgt dann zweckmäßig über eine
Messung des Drehwinkels der Spindel.
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Damit
der Frequenzumrichter die gewünschte
Reduzierung der Hubgeschwindigkeit bewirkt, empfiehlt es sich, dass
er die Eingangsfrequenz der Antriebsspannung auf etwa 1/3 bis etwa
1/10 reduziert. Aus 50 Hz werden also knapp 20 Hz bis etwa 5 Hz
und dementsprechend reduziert sich die Hubgeschwindigkeit im gleichen
Verhältnis.
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Ein
Verfahren zur erfindungsgemäßen Nivellierung
der Höhenposition
mehrerer Hubsäulen
ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass die Gleichlaufregelung über zumindest einen die Antriebsleistung
der Hebesäulen
reduzierenden Frequenzumrichter erfolgt, der den außerhalb
einer vorgegebenen Höhenposition
stehenden Hubsäulen
individuell zugeschaltet wird, bis die betreffende Hubsäule unter
verringerter Hubgeschwindigkeit ihre Sollposition erreicht hat und
dass der Frequenzumrichter sodann einer der nächsten Hubsäule zugeschaltet wird, und
die Zuschaltung wiederholt wird, bis alle Hubsäulen ihre vorgegebene Höhenposition erreicht
haben.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
und aus der Zeichnung; dabei zeigt
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1 ein
Schrägbild
einer Viersäulenbühne;
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2 den
elektrischen Schaltplan für
die herkömmliche
Gleichlaufregelung und
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3 den
elektrischen Schaltplan für
die Fein-Nivellierung.
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In 1 erkennt
man vier Hubsäulen,
die durch die Bezugszeichen 1 bis 4 markiert sind.
Alle Hubsäulen
weisen einen eigenen Antrieb in Form eines Drehstrom-Assynchronmotores
auf, der in bekannter Weise eine Spindel in Drehung versetzt und dadurch
eine auf der Spindel undrehbar gelagerte Hubmutter nach oben oder
unten schraubt. Die Hubmuttern der vorderen Säulen 1 und 2 sind über einen Querträger 5,
die der hinteren Säulen 3 und 4 über einen
Querträger 6 miteinander
verbunden. Auf den Querträgern
liegen Fahrschienen 7 bzw. 8, die über Auffahrrampen 9 bzw. 10 von
dem anzuhebenden Fahrzeug angefahren werden. An den hinteren Enden
der Fahrschienen ist jeweils eine Überrollsicherung 11 bzw. 12 angebracht.
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Der
Abstand zwischen den beiden Fahrschienen 7 und 8 kann
verändert
werden, um ihn an die Spurweite des Fahrzeuges anzupassen.
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Damit
die Hebebühne
zur Achsvermessung geeignet ist, muss das Fahrzeug mit seinen Rädern spannungsfrei
auf den Fahrschienen 7 und 8 stehen. Dazu sind
die Fahrschienen im Bereich der Hinterräder mit Schiebeplatten 13 bzw. 14 belegt,
während
im Bereich der Vorderräder
Drehteller, die allerdings in der Zeichnung nur durch die entsprechenden
Aussparungen 15 bzw. 16 angedeutet sind, angeordnet sind.
Die Schiebeplatten und Drehteller sind allseits horizontal beweglich
gelagert, und zwar unter minimalster Reibung, damit die Fahrzeugräder absolut spannungsfrei
auf den Fahrschienen stehen.
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Selbstverständlich könnten die
Schiebeplatten und Drehteller auch auf einer gemeinsamen Plattform
anstelle der Fahrschienen gelagert sein.
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Aus 2 erkennt
man, dass jeder Hubsäule 1 bis 4 ein
Impulsgeber 1a bis 4a zur Messung der jeweiligen
Hubhöhe
zugeordnet ist. Die gemessenen Hubwerte werden einem Regler 17 zugeführt, der durch
Ausschalten der jeweils voreilenden Hubsäule den Gleichlauf gewährleistet.
Dieses Ausschalten erfolgt beim Überschreiten
der Grenze eines definierten Regelfensters von beispielsweise 30
mm und dauert solange, bis durch Weiterfahrt der übrigen Hubsäulen wieder
alle gemessenen Hubhöhen
innerhalb des gültigen
Regelfensters liegen, worauf die gestoppte, ehemals vorlaufende
Hubsäule
wieder gestartet wird und das System seine Weiterfahrt fortsetzt.
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Um
eine Achsvermessung durchführen
zu können,
ist nach Abschluss des beschriebenen Hubvorganges eine Feinnivellierung
der Hubsäulen
notwendig. Diese Feinnivellierung wird am Ende des Hubvorganges
entweder automatisch oder durch Betätigung einer entsprechenden
Taste am Bedienteil gestartet. Dann wird sequentiell eine frequenzgeregelte – im Ergebnis
deutlich geringere – Betriebsspannung
mittels eines Frequenzumrichters auf die einzelnen Antriebsmotoren
der Hubsäulen
aufgeschaltet, so dass die Hubsäulen
nacheinander mit der wesentlich verbesserten Präzision an den Sollwert heranfahren.
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Das
Schaltbild für
die Feinnivellierung ist in 3 dargestellt.
Dort sind drei der Hubsäulen 1, 2 usw.
schematisch abgebildet mit ihrem jeweiligen Antriebsmotor M1, M2
und inkrempentalen Impulsgeber 1a, 2a usw. für die Mes sung
der Hubhöhe.
Jeder Motor ist über
ein individuell schaltbares Relais KM1, KM2 usw. an einen Frequenzumrichter 18 anschließbar, der
die Netzspannung auf beispielsweise 10 Hz reduziert. Die Zuschaltung
des Frequenzumrichters erfolgt lediglich zur Feinnivellierung und
zweckmäßig jeweils
nur an einen einzigen Antriebsmotor, so dass man mit einem relativ
kostengünstigen
Frequenzumrichter niedriger Leistung auskommt.
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Hingegen
erfolgt die Stromversorgung der Antriebsmotoren außerhalb
der Feinnivellierung, also während
des normalen Hochfahrens und Absenkens mit großem Toleranzfenster ohne Frequenzumrichter.
Der dazu erforderliche Drehstromanschluss ist in 3 nicht
dargestellt, weil er dem üblichen
Standard entspricht. Im Prinzip wird dabei lediglich der Frequenzumrichter
umgangen, und zwar solange, bis die Feinnivellierung beginnt.
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Als
Referenz für
die Feinnivellierung wird eine der Hubpositionen – etwa die
höchste
Hubposition – ausgewählt und
sodann wird der Frequenzumrichter 18 nach und nach den übrigen Antriebsmotoren
zugeschaltet, wobei im zugeschalteten Zustand der betreffende Antriebsmotor
mit verringerter Drehzahl und dementsprechend feinfühlig an
die Sollposition heranfährt.
Anschließend
wird der Frequenzumrichter auf eine der nächsten Hubsäulen aufgeschaltet und der
Vorgang wiederholt sich, bis alle Hubsäulen innerhalb des erforderlichen
Toleranzbereiches von weniger als 0,5 mm Hubdifferenz stehen.