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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bremsung eines Stapelfahrzeugs
mit ausfahrbarem Lastträger und Hubgerüst unter Berücksichtigung der Standsicherheit
des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der
jeweiligen Fahrgeschwindigkeit,
der Lastgröße und -höhe.
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Ferner bezieht sich die Erfindung zur Durchführung des Verfahrens
auf ein Stapelfahrzeug mit ausfahrbarem Lastträger und Hubgerüst, insbesondere Hochregalstapler,
mit einer Lastwaage zur Messung der aufgenommenen Last und einer Höhenmeßeinrichtung
mit einer Signalquelle zur Lieferung des Signals entsprechend der jeweiligen Höhe
des Lastträgers, ferner einer fahrzeugeigenen Positionier-Bestimmungs-Einrichtung
und einem Weg- und/oder Geschwindigkeitsmesser, jeweils als Signalquelle ausgeführt,
und ferner mit einer Bremsanordnung in Kombination mit einer Motor-Beschleunigungs-Einrichtung
in der Fahrzeugsteuerung unter Berücksichtigung von Signalen aus der Signalquellen-Höhenmeßeinrichtung.
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Solche Stapelfahrzeuge werden vielfach unbemannt in fahrerlosen Anlagen
unter Selbststeuerung und -führung auch über einem im Boden verlegten Leitelement
gefahren, wobei die jeweiligen Arbeitsfunktionen einprogrammiert sind. Dabei sind
Positionier-Einrichtungen bekannt, die durch Meßstrecken mit dem ankommenden Fahrzeug
bei Auswahl einer Arbeitsstelle ein Anhalten des Fahrzeugs bewirken, damit Arbeitsvorgänge
im Sinne eines Lasthebens, Lastsenkens u. dgl. mit anschließendem Ein- oder Ausstapelvorgang
durchgeführt werden. Bei solchen Positionier-Vorgängen ist es bekannt, zur Einhaltung
genauer Haltepunkte das Fahrzeug rechtzeitig vor der Ankunft an einer Zielposition
auf einen Schleichgang zu verlangsamen, mit welchem dann die Zielposition angefahren
wird. Zu berücksichtigen ist dabei, daß immer im Hinblick einer günstigen Ausnutzung
einer Anlage bezweckt wird, eine Positionierstelle so schnell wie möglich anzufahren.
Unter diesem Gesichtspunkt ist es aus der DE-PS 26 49 319 auch bekannt, in Abhängigkeit
von der Entfernung zu einem Haltepunkt noch zu überprüfen, ob im Sinne eines schnellen
Anfahrens statt einer Abbremsung noch eine Beschleunigung stattfinden kann.
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Für eine genaue Positionierung ist die Einstellung des Lastträgers
vor einem Stapelfach wesentlich. Bei Stapelfahrzeugen, die in Abhängigkeit von der
Fahrgestellstellung zur Positionierung gesteuert werden, ist es bereits aus der
DE-PS 23 08 450 bekannt, die sich unter der Wirkung einer aufgenommenen Last ergebende
Mastneigung nach vorn zu berücksichtigen, damit der Lastträger in die genaue Arbeitsstellung
gebracht werden kann. Diese bekannten Ausführungen unterliegen aber noch einer weiteren
Ungenauigkeit, insbesondere, wenn ein Stapelfahrzeug mit hochgefahrener Last abgebremst
wird. Es hat sich gezeigt, daß man nicht nur von dem statischen Zustand des unter
der Last nach vorn durchgebogenen Hubgerüsts ausgehen kann, sondern daß eine Verzögerung
des Fahrzeugs im Sinne einer Bremsung, sei es zu einer Schleichganggeschwindigkeit
oder bis zum Stillstand, eine Reaktion auf das Hubgerüst mit dem Lastträger und
der Last dahingehend ausübt, daß es schwingt. Hierdurch ergibt sich bei ausgefahrenem
Hubgerüst eine Bewegung der Last, die selbst bei einwandfreier Positionierung in
herkömmlicher Form die Arbeit insofern verlangsamt, als nach Positionierung, gegebenenfalls
auch im Bereich eines Schleichgangs, erst der Stillstand der gehobenen Last abgewartet
werden muß, ehe der Arbeitsvorgang im Sinne eines Ein- oder Ausstapelns oder dergleichen
erfolgt.
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Aus der DE-OS 27 51 659 ist es auch an Stapelfahr-
zeugen, insbesondere
mit Schiebemasten oder Schwenkmasten bzw. ausfahrbaren Gabeln, bekannt, eine Überlastung
zu verhindern bzw. dem Fahrer eine Anzeige zu liefern, damit erforderliche Maßnahmen
ergriffen werden können, Insbesondere sollen in einem solchen Zustand den Überlastungszustand
verursachende oder verstärkende Fahrzeugfunktionen ausgeschlossen werden. Zu diesem
Zweck wird mittels eines Dehnungsmessers eine relative Biegung des Rahmens und der
Hinterachse überwacht und ein erforderliches Signal, beispielsweise in die Motorsteuerung,
eingegeben, um auch die Geschwindigkeit automatisch herabzusetzen.
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Wenn oben von einem Hochregalstapler mit einer Lastwaage und einer
Höhenmeßeinrichtung gesprochen wird, dann sind solche Steuersignalgeber bekannt,
um in normaler Weise den Bremsvorgang mit der Verlangsamung zu beeinflussen, damit
das Fahrzeug nicht durch eine zu abrupte Bremsung nach vorn kippt.
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Höhenmeßeinrichtungen als Steuergerät sind beispielsweise aus der
DE-AS 22 18 951 oder der DE-OS 30 25 975 bekannt.
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Die Höhenmeßeinrichtungen in der Ausführung beispielsweise als Potentiometer
oder auch als Ultraschall-Höhenmeßeinrichtung haben eine Signalquelle zur Lieferung
eines Höhensignals, das in die Motorsteuerung eingreift, um die Geschwindigkeit
zu reduzieren. Es wird einbezogen, das Hubgerüst als sogenanntes Proportional-Gerüst
vorzusehen.
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Im Zusammenhang mit der Schwingung liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zur Bremsung eines Stapelfahrzeuges beziehungsweise ein
solches mit Einrichtungen der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welchem
eine Verzögerung der Stillsetzung auch der nach oben ausgefahrenen Last durch Schwingungen
des Hubgerüstes wenigstens vermindert wird.
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Diese Aufgabe wird zur Durchführung des Verfahrens dadurch gelöst,
daß der Bremsweg entsprechend einem Ein- oder Vielfachen der Schwingungszeit (Schwindungsperiode)
des Hubgerüstes unter den Bedingungen einer aufgenommenen oder ausgefahrenen Last
bemessen wird.
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Durch die Berücksichtigung der Schwingungszeit des Hubgerüsts, welches
sich in einer Ersatzvorstellung als ein Feder-Masse-Schwingungs-System mit Fußpunkterregung
betrachten läßt, ergibt sich die Möglichkeit, durch eine definierte Einstellung
der Bremsung zu einem Positionier-Zielpunkt mit Einbeziehung der Schwingungszeit
die Nachschwingung des Hubgerüsts wenigstens auf ein Minimum zu begrenzen, d. h.
auch praktisch auszuschließen.
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Vorteilhaft wird der Bremsweg unter Einbeziehung der fahrzeugspezifischen
Eigenschaften und der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend einem ganzzahligen Vielfachen
der Schwingungszeit des Hubgerüsts im wesentlichen in der jeweils ausgefahrenen
Stellung und unter Einbeziehung der Last bemessen. Die fahrzeugspezifischen Eigenschaften
sind dabei Bremscharakteristiken, Konstanten für die Mastschwingungen u. dgl. Die
Beziehung des Bremsweges auf ein ganzzahliges Vielfaches der Schwingungszeit geht
dabei von optimalen Bedingungen aus. Es bleibt zur zweckmäßigen Ausgestaltung vorbehalten,
Korrekturwerte für den Ausgleich von Zeitkonstanten im Steuer- oder Regelweg einzuführen.
Dies berücksichtigt beispielsweise den Umstand, daß eine Schwingungszeit des Hubgerüsts
in der Größenordnung von 2 Sekunden liegt, und daß für
die Bremsanlegung
oder Antriebsumsteuerung mechanische Einrichtungen eingesetzt werden müssen, die
eine gewisse Ansprechverzögerung aufweisen. Eine solche Ansprechverzögerung kann
als Korrekturwert ausgeglichen werden, damit für die eigentliche Bemessung des Bremsweges
die genauen Bedingungen eingehalten werden.
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Hierbei wird vorzugsweise der Bremsweg so bemessen, daß sich im Bremszielpunkt
das Hubgerüst in einer Auslenkung in der Nähe oder an der Stelle der stabilen Hubgerüststellung
mit Neigung entsprechend der Ausfahrhöhe und aufgenommenen Last befindet.
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Dabei geht die Erfindung davon aus, daß auch bei einer Schwingung
des Hubgerüstes im Moment der Umkehr der Schwingungsrichtung ein Moment des Stillstands
hinsichtlich der Bewegung entsteht, und daß infolgedessen auch der Stillstand oder
die Abschaltung einer Verzögerung am Fahrzeug zu diesem Punkt hin bestimmt werden
soll. Die optimale Bedingung liegt darin, daß der Richtungs-Umkehr-Punkt der Hubgerüstschwingung,
und zwar in der Richtung des aufgerichteten Hubgerüsts hin, mit der Beendigung wenigstens
einer Verzögerung durch die Bremsung effektiv zusammenfällt.
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Um dies durchzuführen, ist auf einem Stapelfahrzeug der eingangs
angegebenen Art, insbesondere als Hochregalstapler, eine Weitere Quelle als Signalgeber
für Signale entsprechend der Schwingungszeit des Hubgerüsts, in Abhängigkeit von
der Lasthöhe und -größe, angeordnet, inden Signale aus der Signalquelle der Höhenmeßeinrichtung
einspeisbar sind und die Fahrzeugsteuerung zur Bremsanlegung in Verbindung mit einer
Antriebsabschaltung in Abhängigkeit von der Signalquelle für die Schwingungszeit
einrückbar. Dadurch läßt sich eine weitestgehende Annäherung für die Bremsung erreichen.
Vorteilhaft ist dabei eine Bremsweg-Überwachungs-Einrichtung vorgesehen, und die
Verzögerung des Fahrzeugs unter Bezug auf einen eingespeisten Zielpunkt und einem
Signal für die Schwingungszeit steuerbar, wobei zwischen der Bremsweg-Überwachungs-Einrichtung
und einem Bremsen-Betätigungs-Element eine Steuerverbindung vorgesehen ist. Hierdurch
wird eine Nachstellung der Bremsung einbezogen. Dabei wird darauf hingewiesen, daß
der Hochregalstapler zweckmäßig in bekannter Weise eine Bremsanordnung mit einer
mit einem definierten Wert einrückbaren Bremse, beispielsweise nach DE-OS 22 03
263, mit Nachstellmöglichkeit in Abhängigkeit von der Last und eine regelbare Bremse
aufweist, die in Abhängigkeit von der Schwingungszeit nachregelbar ist. Solche regelbaren
Bremsen können beispielsweise als generatorische Bremsen - auch im Zusammenhang
mit dem Fahrantrieb ausgeführt sein.
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Grundsätzlich ergeben sich zur Verwirklichung der Erfindung mehrere
Möglichkeiten. Eine dieser Möglichkeiten besteht darin, daß für ein Hubgerüst in
Abhängigkeit von verschiedenen Lasten und verschiedenen Ausfahrhöhen Steuergrößen
bzw. Signale ermittelt und gespeichert werden und dann in einem Stapelfahrzeug in
Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen abgerufen werden. Auch zum Abrufen ist
es dabei erforderlich, eine Lastwaage und eine Höhenmeßeinrichtung vorzusehen, Eine
Lastwaage kann am Lastträger angeordnet sein oder aber auch in bekannter Weise in
Form einer Achslastwaage od. dgl.
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Wichtig ist im Sinne der Erfindung, daß diese Einrichtungen zur Bremssteuerung
in Verbindung mit der Schwingungszeit des Hubgerüsts herangezogen
werden. Dabei liegt
eine vorteilhafte Ausgestaltung auch darin, daß in der Steuerverbindung ein in Abhängigkeit
von der Schwingungszeit des Hubgerüsts abhängiger Signalgeber angeordnet ist, der
die Bremsbetätigungseinrichtung beaufschlagt. Hierbei können besondere Charakteristika
auf die Bremssteuerung, insbesondere zur Betätigung einer Regelbremse, eingeführt
werden.
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Wenn auch die Schwingungs-Charakteristika eines Hubgerüsts prinzipiell
beispielsweise herstellerseitig berechenbar sind und infolgedessen Signale für alle
möglichen Zustände in Form einer Kennlinienschar für Signalabrufe festzulegen sind,
dann besteht jedoch eine vorteilhafte Ausführung auch darin, daß am Lastträger ein
Beschleunigungsmesser mit Signalgeber angeordnet ist, der mit dem Signalgeber für
die Schwingungszeit verbunden ist. Dies ist besonders vorteilhaft in Verbindung
mit einer sogenannten Diagonalfahrt, d. h.
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einen Zustand, in welchem der Lastträger an oder mit dem Hubgerüst
seine Höhe bei Vorwärtsbewegung des Stapelfahrzeugs ändert. Dazu wird ein Korrektur-Wertgeber
einbezogen, der sich ändernde Schwingungszeiten berücksichtigt und dementsprechend
Korrekturwerte einführt. Dabei sind zwei Ausführungen vorgesehen. In einer Ausführung,
bei welcher in Diagonalfahrt die Last gesenkt und sich infolgedessen die Schwingungszeit
vermindert, wird ein Korrektursignal zur Verstärkung der Abbremsung des Fahrzeugs
angelegt, weil die Bedingungen des Bremsweges auf einer kürzeren Strecke eingehalten
werden können.
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In einer anderen Ausführung bei einer Erhöhung, d. h.
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einem weiteren Ausfahren der Last nach oben, wird die Bremsstrecke
in einem Abschnitt mit Diagonalfahrt und einem Abschnitt mit gleichbleibender Hubhöhe
für die Last unterteilt, wobei der letztere Abschnitt unter den Bedingungen der
Erfindung im Zusammenhang mit der Schwingungszeit ausgesteuert wird. Unabhängig
davon ist es möglich, auch eine Diagonalfahrt mit zunehmender Lasthöhe in Grenzen
durchzuführen, in denen die Änderungsbedingungen gering sind. Dies gilt im Bereich
geringerer Schwingungsänderungen mit zunehmender Lasthöhe.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß für einen Ein-oder Ausstapelvorgang
die Spielzeit für Schwankungen des Hubgerüstes maßgeblich vermindert wird, wobei
sowohl die potentielle als auch die kinetische Energie der Relativbewegung zwischen
dem Lastträger und dem Fahrzeug zum Zeitpunkt der Beendigung einer Verzögerung oder
Abbremsung in vorteilhafter Weise weitgehend aufgefangen wird beziehungsweise von
einer Wirkungsentfaltung ausgeschlossen wird.
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In diesem Zusammenhang wird ein Hubgerüst mit vernachlässigbarer
Dämpfung in bezug zur Schwingung in Fahrtrichtung bevorzugt. Eine solche Dämpfung
ist durch Reibungseinflüsse bis zu einem vernachlässigbaren Maße vorhanden.
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In dem erfindungsgemäßen Stapelfahrzeug weist vorteilhaft der Signalgeber
für die Schwingungszeit Signalgrößen auf, die für das Hubgerüst in Abhängigkeit
von der Ausfahrhöhe und der Last bestimmt sind und Signalgrößen sind in Abhängigkeit
von der Fahrgeschwindigkeit einer für das Fahrzeug zulässigen Verzögerung als Bremsenanlegungssignal
abrufbar.
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Dadurch ist eine Anpassung an einen Spielraurn im Fahrzeugbetrieb
möglich. Zweckmäßig ist dabei einer Signalquelle zur Lieferung eines Signals entsprechend
der Schwingungszeit des Hubgerüstes eine Vervielfachungsschaltung vorgeschaltet.
Diese Vervielfachungsschaltung
ist in Abhängigkeit von fahrzeugspezifischen
Eigenschaften und der Fahrgeschwindigkeit auslösbar.
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Hierdurch wird eine Anpassung der Bremsung in Verbindung mit einem
ganzzahligen Vielfachen der Schwingungszeit erreicht, wobei eine solche Regelung
während der Anfahrt zu einem Haltepunkt erfolgt.
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Einbezogen wird zweckmäßig eine Signalbetätigungs-Einrichtung für
die Bremsanlegung mit einer Signalgebungskennlinie, die ein sich änderndes Signalprofil
in Abhängigkeit von der Schwingungszeit des Hubgerüstes aufweist. Wenn auch eine
generelle Überwachung der Verlangsamung in einem Bremsweg vorgesehen ist, so kann
durch die besonders profilierte Signalgebungskennlinie für die Bremseinrichtung
eine Annäherung an optimale Bedingungen gefördert und besser erreicht werden. Dabei
wird zugleich ein in Abhängigkeit vom Signalgeber für die Hubhöhe einstellbarer
Signalgeber mit einer Funktionsverbinder zur Bremsen-Betätigungs-Einrichtung bevorzugt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt F i g.
1 eine schematische Seitenansicht eines Hochregalstaptlers mit einem Hubgerüst,
F i g. 2 eine der F i g. 1 zugeordnete Kennliniengruppe für die Schwankungen des
Hubgerüstes unter Bremseinwirkung zur Erläuterung der Schwingungszeit, F i g. 3
ein Blockschaubild zur Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung, F i g. 4
eine Teildarstellung aus diesem Blockschaubild zur Erläuterung einer weiteren Variante,
F i g. 5 eine schematische Kennliniendarstellung zur Erläuterung der Funktion nach
F i g. 4.
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F i g. 1 zeigt einen Hochregalstapler mit einem Fahrgestell 1, das
auf Rädern, beziehungsweise Radpaaren 2, 3 insbesondere automatisch in bekannter
Weise auf einer Leitlinie innerhalb einer Regalanlage verfahrbar ist. Die Lenkeinrichtung
ist nicht dargestellt. Sie kann als Zwangsführung mit einer Schienenführung arbeiten
oder besitzt auf ein von der Leitlinie ausgehendes Feld ansprechende Sensoren, die
eine Nachstellung der lenkbaren Räder bewirken. Im Fahrzeug selbst sind ein Motor
4 und eine Bremseinrichtung 5 angeordnet, die korrespondierend betätigbar sind,
indem bei Bremsanlegung eine Abschaltung des Motors erfolgt beziehungsweise eine
Antriebssteuerung auch in bekannter Weise mit einem Schleichgang vorgesehen ist.
Die Bremseinrichtung besitzt in bekannter Weise eine Proportional- und eine Regelbremse.
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Auf dem Fahrgestell 1 ist ein Hubgerüst 6 angeordnet, das aus einem
Standmast 7 und beispielsweise zwei Mastschüssen 8, 9 besteht, wobei am letzteren
Innenmastschuß 9 ein Lastträger 10 zur Aufnahme einer Last 11 angeordnet ist.
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Es ist bekannt, daß das Hubgerüst 6 nach der Seite der aufgenommenen
Last 11 durchbiegt, so daß sich die gezeigte Stellung auch bei normaler Fahrt in
Richtung des Pfeils 12 ergibt. Hierbei wirkt als Moment bei 13 eine sogenannte reduzierte
Masse mredX Dieser Ausdruck schließt die Last 11, die Last des Lastträgers und zugleich
einen Anteil des Hubgerüstes 6 ein. Dafür kann im vorliegenden Fall als Richtwert
t/3 der Hubgerüstlast eingesetzt werden. In bekannter Weise sind dabei feinere Abstimmungen,
insbesondere auf einen dynamischen Ersatzmassenanteil des Hubgerüstes möglich.
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Alle in diesem Zusammenhang bekannten Anteile, insbesondere an der
dominanten Schwingung der
Ersatzlast werden einbezogen, wobei im Rahmen dieser Erläuterung
jedoch ein genereller Wert genügt, weil er nur eine Einflußbedingung darstellt,
die sich nach bekannten Erkenntnissen bemessen läßt.
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Dem Hubgerüst ist ein Hubantrieb 14 zugeordnet, insbesondere ist
beispielsweise am Lastträger 10 eine Lastwaage 15 angeordnet, die als solche in
Form eines Signalgebers in F i g. 3 wiederkehrt Entsprechend ist im Bereich des
Hubantriebs 14 eine Höhenmeßeinrichtung 16 vorgesehen, die die Ausfahrhöhe des Lastträgers
10 über eine Bezugsgröße feststellt und als Signalgeber für die Lieferung von proportionalen
Signalen ausgeführt ist.
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Das Fahrzeug nach F i g. 1 hat im übrigen eine im ganzen mit 17 bezeichnete
Steuerbaugruppe, die Schalteinrichtungen, Mikrocomputer und dergleichen enthalten
kann, wobei aber besonders einbezogen werden Elemente von bekannten Positionier-Bestimmungs-Einrichtungen,
die mit Positioniersignalen an einer Fahrstrecke zusammenwirken.
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In diesem Zusammenhang wird bemerkt, daß für den Einsatz solcher
Stapelfahrzeuge Regalanlagen bekannt sind, in denen Regalsäulen an Gängen nebeneinander
angeordneten Fächern einen Haltepunkt darstellt, der durch die Positionier-Bestimmungs-Einrichtung
anfahrbar ist. In solchen Regalanlagen erfüllen die Fahrzeuge den Zweck der Einstapelung
zuzubringender Waren, der Entnahme an andere Stellen zu liefernder Waren und auch
der Umstapelung von Waren zwischen verschiedenen Regalsäulen in Fächer verschiedener
Höhen. Diese Funktionen werden einbezogen.
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Gemäß F i g. 2 befindet sich in der Zuordnung nach Fig. 1 und der
dort dargestellten reduzierten Masse bei 13 eine Basiskennlinie 18 für die Auslenkung,
d. h. die statische Einstellung des Hubgerüstes 6 unter Last und bei normaler Fahrt.
Der Ordinate beziehungsweise Basiskennlinie 18 ist in Fig. 2 eine Abzisse 19 zugeordnet,
deren Kenngröße kr die relative Auslenkung der Last gegenüber dem Fahrgestell 1
darstellt, und zwar ausgehend vom statischen Zustand mit der Ordinate 18.
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Wird gemäß Fig. 1 die Bremse angelegt und eine Verzögerung am Fahrgestell
1 in Richtung des Pfeils 20 erzeugt, dann wandert die reduzierte Masse entsprechend
der Lage 13 bei gleichbleibender Verzögerung in bezug zum Fahrgestell 1 an eine
Stelle 13', die bei Aufrechterhaltung des Zustands unter anfänglicher Anpendlung
erreicht wird. Dieses ergibt sich aus den dem Hubgerüst innewohnenden Auslenkungsmöglichkeiten,
vorwiegend infolge der Elastizitäten der Bauelemente und der Trägheit der gehobenen
Masse, wobei diese Auslenkung zu 13' hin unter dem Gesichtspunkt eines Feder-Masse-Schwingungs-Systems
betrachtet werden kann.
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Bei Aufrechterhaltung der Verzögerung schwingt unter diesen Gesichtspunkten
aufgrund der innewohnenden Trägheit der Last entsprechend der reduzierten Masse-Anordnung
zu der Ordinate 18 parallelen Strecke 21, wobei sich eine Schwingungskurve 22 ergibt,
die eine Schwingungszeit T23 aufweist. Infolge der Abwesenheit von Dämpfungen, wobei
innewohnende Reibungen vernachlässigbar sind, bleibt diese Schwingungszeit 23 im
wesentlichen gleich, auch für die Zeit 24 zum Ordinatenpunkt 2 T. Die Kurve 22,
im wesentlichen nach Art einer Sinuskurve, hat in ihren Umkehrpunkten die Bewegungsimpulse
Null. Da der statische Zustand des Hubgerüstes im Zusammenhang mit Ausfahrhöhe und
Last durch die Ordinate 18 gegeben ist, würde sich
bei Abschaltung
einer Bremsung, d. h. negativen Beschleunigung, die Tendenz zur Einstellung der
reduzierten Masse bei 13' aufheben, so daß die Einstellung bei 13 eingenommen würde.
Infolgedessen wird die Bremsung im Sinne der Verlangsamung nach dem Pfeil 20 an
einem Punkt abgeschaltet, in dem sich die reduzierte Masse 13 des schwingenden Hubgerüstes
an
der Ordinate 18 oder in Zuordnung zu ihr befindet, so daß ein erreichter Stillstand
oder ein im wesentlichen erreichter Stillstand weitestgehend beibehalten wird.
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Dadurch ist eine bedeutende schnellere Positionierung als bei anderen
bekannten Ausführungen möglich.
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In diesem Zusammenhang wird bemerkt, daß folgende Bedingung gilt:
wobei die Dämpfung berücksichtigt ist. Erfahrungsgemäß kann man diese vernachlässigen,
so daß dann d= Null gilt und
so daß der mittlere Wert bei 13' in Fig. 2 gekennzeichnet ist mit mreda c wobei
sich dann fur die parallele Strecke 21 der Wert 2 mrata c ergibt.
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In den Formeln bedeuten: a = konstanter Verzögerungswert d = geschwindigkeitsproportionaler
Dämpfungsbeiwert für die Relativbewegung zwischen Fahrgestell und Last c = Ersatzsteifigkeit
des Hubgerüstes m,ed= reduzierte Masse; (Last Lastschlitten, anteiliges Hubgerustgewicht)
x, = relative Auslenkung der Last gegenüber dem Fahrzeug t = Zeit T = Schwingungszeit
Für die Schwingungszeit Tergibt sich für eine Einheit entsprechend der Strecke 23
Im übrigen kann für die Schwingungszeit T ausgegangen werden von
Es kann gezeigt werden, daß die gespeicherte Energie der Relativbewegungen bei jedem
Ein- oder Vielfachen der Schwingungszeit T bei geringer Dämpfung sehr klein ist,
so daß die Schwingungszeit T als genügende Annäherung in einem Bereich von einsatzfähigen
Vorrichtungen zugrunde gelegt werden kann.
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Die Fig.3 und 4 zeigen Blockschaubilder für den
Einsatz von Geräten
zur Ausstattung eines Fahrzeugs.
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Es sind bereits anhand der Fig. 1 die Lastwaage 15 und die Höhenmeßeinrichtung
16 als Signalquelle erläutert worden. Am Fahrgestell 1 befindet sich ferner ein
schematisch beispielsweise mit einem Abrollrad 25 ausgestatteter Wegmesser bzw.
in der Steuereinrichtung 17 ein Geschwindigkeitsmesser, so daß nach F i g. 3 am
Fahrzeug ein Signalgeber 26 als Geschwindigkeitsmesser und ein Signalgeber 27 für
eine lstwertstellung des jeweiligen Ortes des Fahrzeugs in einem System vorgesehen
sind. Dazu wird bemerkt, daß das- Fahrzeug in einer Anlage an Haltepunkten mit Positions-Signalgebern
vorbeifährt, die in üblicher Weise durch eine Zähleinrichtung im Fahrzeug gezählt
werden, so daß immer die Fahrzeugstellung im groben Maße -vorliegt.
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Der Geschwindigkeitsmesser 26 arbeitet dabei als Geber ausgehend von
den Positions-Haltepunkten, um die jeweilige Stelle des Fahrzeugs festzulegen. In
diesem Zusammenhang ist der bekannte Einsatz von fnkrementalgebern möglich. Nach
F i g. 3 liegt eine Kombination zwischen einem Signalgeber, der aufgrund einer örtlich
bestimmten Positionseinrichtung nach Art von Haltepunkten auslösbar ist und einem
Geschwindigkeits-Signalgeber 26 vor, welcher Zwischenwerte ausmißt und Zwischenstellungen
angibt, wobei jeweils eine Nachjustierung bei jedem neuen Impuls im Signalgeber
27 in Abhängigkeit von einer Positionier-Station erfolgt. Aus den Signalgebern 15,
16 (Lastwaage und Höhenmeßeinrichtung) werden über Funktionsleitungen 28, 29 Steuersignale
in eine Datenbank 30 eingeführt, die eine Speicherung von Signalen in Abhängigkeit
von einer Lasthöhe und Lastgröße für ein bestimmtes Hubgerüst darstellen und je
nach den eingespeisten Signalen über den Ausgang 31 zur Signallieferung abrufbar
sind. Dabei wird ein Signalgeber 32 zur Eingabe einer Konstanten für das Auslenkungsvermögen
des Hubgerüsts eingespeist, wobei diese Signalquelle 32 zur Anpassung an fahrzeugspezifische
Bedingungen einstellbar ist. -Entsprechend wird aus den Funktionsleitungen 28,29
über Funktionsleitungen 33, 34 eine Datenbank 35 gespeist, die Signale im Vergleich
mit fahrzeugspezifischen- Kenngrößen aus einer Quelle 36 liefert. Das Ausgangssignal
auf der Funktionsleitung 37 stellt in Abhängigkeit von der Hubhöhe und -last am
Hubgerüst einen konstanten zulässigen Verzögerungswert a dar, der sich zur Vermeidung
des Kippens ergibt.
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Der Ausgang 31 liefert ein Signal entsprechend der Schwingungszeit
7; auch in Abhängigkeit von der Hubhöhe und Lasthöhe, wobei diesem Ausgang 31 ein
Inverter 38 nachgeschaltet ist, der ein Signal 1/Tin eine Kontroll-Vergleichs-Schaltung
39 eingibt. Diese Kontroll-Vergleichs-Schaltung 39 hat zwei weitere Eingänge 40,
41. Der Eingang 40 wird vom Signalgeber 26 mit der Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs
gespeist, und der Eingang 41 aus einer einstellbaren Quelle 42, die
einen
Signalwert liefert, welcher der beabsichtigten End-Geschwindigkeit nach einem Bremsvorgang
entspricht. Diese End-Geschwindigkeit kann eine Schleichgang-Geschwindigkeit oder
aber auch die Geschwindigkeit Null sein.
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Durch den Vergleich der Eingangsgrößen ergibt sich am Ausgang 43
in der Funktionsverbindung 44 ein Signal, was einem tatsächlichen Bremsverzögerungswert
a entspricht, und das in eine Vergleichseinrichtung 45 eingespeist wird. In diese
Vergleichseinrichtung 45 wird zugleich über die Funktionsleitung 37 der zulässige
Verzögerungswert a aus Fahrzeug-Standfestigkeits-Bedingungen eingespeist und mit
einem optimalen Verzögerungswert a über die Funktionsverbindung 44 verglichen. Gleichzeitig
wird aus einer Signalquelle 46 zu einem Eingang 47 ein Signal entsprechend des Bremsvermögens
der Bremseinrichtung eines Fahrzeugs dahingehend eingespeist, daß eine Bremsung
in einem gewissen Bereich überhaupt erfolgen kann. Das Signal über die Funktionsverbindung
44 muß daher zwischen den im Vergleich geprüften Größen der Signale über die Funktionsleitung
37 und des Signals durch den Eingang 47 liegen. Wenn das der Fall ist, wird die
Funktionsverbindung des Ausgangs 48 zur Signalgabe freigegeben. Ist dieses nicht
der Fall, wird eine besondere Funktionsverbindung 49 über einen zweiten Ausgang
zu einer Vervielfachungsschaltung 50 als Rückführung in die Datenbank 50 geöffnet
und ein Signal zurückgegeben, so daß auf dem Ausgang 31 ein Signal entsprechend
der Größe 2Tgeliefert wird. Der Vorgang wiederholt sich bei unangepaßter Auswertung
zur Signalgabe 3 7:4 Tusw.
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Wenn der Ausgang 48 freigegeben ist, liegt die optimale Verzögerungszeit
a in Abstimmung auf die Schwingungszeit T unter Beachtung auf fahrzeugspezifische
Größen vor. Infolgedessen wird dann dieses Signal in eine Vergleichseinrichtung
51 eingespeist, in der zugleich aus einer Zielsignalquelle 52 über die Funktionsverbindung
53 ein Signal zum ausgewählten Haltepunkt des Fahrzeugs gegeben wird, so daß ein
Abstandssignal entwickelbar ist, das für den Einsatz der Fahrzeugbremsung maßgeblich
ist. Zur Entwicklung dieses Signals wird die jeweilige Fahrgeschwindigkeit aus dem
Signalgeber 26 über die Funktionsleitung 54 und auch der jeweilige Standort des
Fahrzeugs aus der Signalquelle 27 über die Funktionsleitung 55 einbezogen, so daß
dann ein Endsignal über die Funktionsverbindung 56 in die Bremsen-Betätigungs-Einrichtung
57 lieferbar ist.
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Für den Fall einer Diagonalfahrt, d. h. bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs
aus einer sich ändernden Hubhöhe der Last ist ein einstellbarer Korrektur-Signalgeber
58 vorgesehen, der über eine Funktionsverbindung 59 aus der Höhenmeßeinrichtung
16 einstellbar ist und über die Funktionsverbindung 60 ein Anpassungssignal in die
Bremsen-Betätigungs-,-inrichtung
57 liefert. Entsprechend ist in diesem Zusammenhang ein Funktions-Rückschluß über
eine Leitung 61 in die Datenbank 30 vorgesehen.
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Fig.4 und 5 zeigen eine weitere Ausgestaltung, wobei nur eine Teildarstellung
in bezug zur F i g. 3 gezeigt ist.
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Aus F i g. 5 ist erkennbar, daß bei einer Abbremsung des Fahrgestells
1 das Hubgerät 6 in Fahrtrichtung nach vorn entsprechend der Lage 62 ausschwingt.
Insofern wird dadurch die Verlangsamung des Fahrzeugs zusätzlich belastet. Bei der
Rückschwingung in Richtung des Pfeils 63 ergibt sich dagegen zur Herstellung einer
gleichmäßigen Abbremsung eine Entlastung, wobei die Schwingung hin- und hergeht,
und für die Bremsung eine Kennlinie 64 ergibt.
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Nach Fig.4 besteht die Bremsen-Betätigungs-Einrichtung 57 (nach F
i g. 3) aus zwei Gruppen, nämlich einer Konstantbremse 68 und einer regelbaren Bremse
65. Die regelbare Bremse wird über einen Signalgeber 66 angelegt, der durch eine
Funktionsverbindung 67 mit der Datenbank 30 für die Schwingungszeit verbunden ist,
so daß eine Charakteristik entsprechend 64 in Fig. 5 geliefert wird. Die Konstantbremse
68 wird dagegen in üblicher Weise eingesetzt, wie anhand der Fig. 3 gezeigt ist,
und zwar über die Funktionsverbindung 56 aus der Vergleichseinrichtung 51. In diesem
Zusammenhang zeigt die F i g.4 eine weitere Ausgestaltung dahingehend, daß eine
Bremsweg-Überwachungs-Einrichtung 70 vorgesehen ist, welche ein Signal über einen
Signalgeber 69 in die regelbare Bremse 65 liefert, damit eine Bremsweg-Überwachung
stattfindet, so daß auf die jeweils überwachte Verzögerung zwecks Einhaltung der
Bedingungen ii Verbindung mit der Schwingungszeit nachgeregelt werden kann. Die
Bremsüberwachungs-Einrichtung 70 (F i g. 4) hat Eingänge von den Baugruppen, Signalgeber
26 für die Geschwindigkeit, 27 für die Istwertstellung des jeweiligen Ortes und
Zielsignalquelle 52, sowie ferner einen Eingang für das Ausgangssignal aus der Vergleichseinrichtung
45 für den Verzögerungswert a Aus den eingespeisten Signalen erfolgt die Überwachung
des Bremsweges und erforderlichenfalls wird ein Signal zur Nachstellung der regelbaren
Bremse 65 abgeleitet.
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Die Signalquellen sind jeweils mit einer Spannungsquelle ausgestattet
und ihr Ausgang ist durch übliche Mittel, gegebenenfalls Einstellwiderstände, veränderbar.
Die Vergleichseinrichtungen beziehungsweise Operationseinrichtungen sind in bekannter
Weise ausgeführt, wobei die Ausgänge von entsprechend der jeweiligen Funktion ausgelegten
Torschaltungen, gegebenenfalls mit festgelegter Grenzspannung für Eingänge schaltbar
sind. Hierbei handelt es sich um bekannte Komponenten.
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