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Elektrische Sicherheitseinrichtung für ein
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deichselgeführt verfahrbares Staplerfahrzeug Die Erfindung betrifft
eine elektrische Sicherheitseinrichtung für ein deichselgeführt verfahrbares Staplerfahrzeug
mit einem Antriebsmotor und einem Fahrschalter, mit dem dieser zur Vorwärts- oder
Rückwärtsfahrt steuerbar ist, wobei mit einem Notschalter an der Deichsel der Antriebsmotor
auf Vorwärtsfahrt zu schalten ist.
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Derartige elektrische Sicherheitseinrichtungen müssen bei deichselgeführten
Staplerfahrzeugen nach Unfallverhütungsvorschriften vorgesehen sein. Durch solche
Sicherheitseinrichtungen soll vermieden werden, daß der
Staplerführer
zwischen dem Staplerfahrzeug und einer Wand eingeklemmt werden kann. Bei einer bekannten
Sicherheitseinrichtung arbeitet der Notschalter so, daß die Notschalttaste zur Funktion
immer dann freigegeben ist, wenn das Staplerfahrzeug rückwärts fährt oder steht,
wobei hier unter Rückwärtsfahrt diejenige Fahrbewegungsrichtung des Staplerfahrzeugs
verstanden wird, in der es sich auf den Staplerführer zubewegt. Die Funktion des
Notschalters im Stillstand kann zu gefährlichen Situationen führen. Denn wird der
Notschalter im Stillstand des Staplerfahrzeugs ungewollt zufällig betätigt, dann
setzt sich das Staplerfahrzeug mit voller Leistung nach vorwärts in Bewegung. Dadurch
können Lasten von dem Staplerfahrzeug fallen oder es können nahe stehende Personen
verletzt werden.
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Bei einer anderen elektrischen Sicherheitseinrichtung ist die Funktion
des Notschalters nur dann freigegeben, wenn der Staplerführer den Fahrschalter auf
Rückwärtsfahrt gestellt hat, das Staplerfahrzeug also rückwärts fährt. Der Naehteil
dieser Lösung besteht darin, daß der Notschalter nicht mehr in Funktion ist, also
gesperrt ist, wenn der Staplerführer den Fahrschalter losläßt. Das Staplerfahrzeug
kann in diesem Falle, beispielsweise wenn es auf einer Bahn mit Gefälle steht, den
Staplerfahrer überrollen oder gegen eine Wand drücken. Denn auch nach dem Loslassen
des Fahrschalters kommt das Staplerfahrzeug nicht sofort zum Stehen. Es besteht
also die Gefahr schwerer Verletzungen des Stapl erführers.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Sicherheitseinrichtung
der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der die Funktion des Notschalters
dann gesperrt ist, wenn das Staplerfahrzeug stillsteht, jedoch freigegeben ist,
wenn das Staplerfahrzeug rückwärts infolge seines Eigengewichts rollt oder rückwärts
vom Motor angetrieben fährt.
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Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Sicherheitseinrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an einem bei einer Fahrbewegung des
Staplerfahrzeugs mitdrehenden Teil des Staplerfahrzeugs eine Abtasteinrichtung angeordnet
ist, die die Drehbewegung des mitdrehenden Teils erfaßt und ein entsprechendes elektrisches
Signal an eine Auswerteschaltung gibt, von der eine Verriegelungsschaltung gesteuert
ist, und daß die Verriegelungsschaltung bei Stillstand des mitdrehenden Teils den
Notschalter sperrt und bei einer Drehbewegung des mitdrehenden Teils den Notschalter
freigibt.
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Dadurch ist erreicht, daß dann, wenn das Staplerfahrzeug stillsteht
und der Notschalter betätigt wird, der Antriebsmotor nicht auf Vorwärts fahrt geschaltet
wird, so daß das Staplerfahrzeug also trotz einer Betätigung des Notschalters stehenbleibt.
Dem stillstehenden Fahrzeug nahe stehende Personen können also nicht durch ein an
sich ungewünschtes, sprungartiges Vorwärtsfahren des Staplerfahrzeugs gefährdet
werden.
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Fährt das Staplerfahrzeug, sei es daß es vom Antriebsmotor angetrieben
ist, oder unter seinem Eigengewicht rollt, und wird jetzt der Notschalter betätigt,
dann schaltet der Antriebsmotor sofort auf Vorwärtsfahrt.
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Bei in Rückwärtsrichtung geführtem Staplerfahrzeug ist also vermieden,
daß der Staplerführer zwischen dem Staplerfahrzeug und einer Wand oder einem anderen
Hindernis eingeklemmt wird.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist bei Vorwärtsbewegung des Staplerfahrzeugs
der Notschalter gesperrt und bei einer Rückwärtsbewegung ist er freigegeben. Dadurch
ist erreicht, daß dann, wenn der Notschalter bei Vorwärtsfahrt des Staplerfahrzeugs
versehentlich bedient wird, dieses seine Vorwärtsbewegung nicht ändert, sondern
mit der Geschwindigkeit weiterfährt, die an einem Fahrpotentiometer der Deichsel
eingestellt ist.
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Die Abtasteinrichtung kann an irgendeinem Teil des Staplerfahrzeugs
angeordnet werden, das sich bei einer Fahrbewegung des Staplerfahrzeugs mitdreht.
Sie kann beispielsweise an einem Rad oder einer Radachse des Staplerfahrzeugs angeordnet
werden. Wenn zwischen dem Antriebsrad und dem Antriebsmotor keine Kupplung vorgesehen
ist, läßt sich die Abtasteinrichtung vorzugsweise auch an der Motorwelle des Antriebsmotors
anordnen.
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Weist das Staplerfahrzeug einen Tacho:generator auf, dann kann die
Abtasteinrichtung die Tacho.generatorspannung auswerten. Es könnte auch die elektrische
Spannung des im Schiebebetrieb als Generator arbeitenden Antriebsmotors ausgewertet
werden.
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Als Abtasteinrichtung können induktive oder kapazitive Initiatoren,
optoelektronische Lichtschranken oder elektromechanische Einrichtungen, wie Reedkontakte,
deren Impulse ausgewertet werden, eingesetzt werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In
der Zeichnung zeigen: Figur 1 ein deichselgeführtes Staplerfahrzeug, Figur 2 ein
Blockschaltbild des Staplerfahrzeugs und Figur 3 eine Alternative zur Auswerteschaltung
der Figur 2.
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Bin Staplerfahrzeug weist einen Rahmen 1, zwei Räder 2 und ein Antriebsrad
3 auf. Am Rahmen 1 ist ein Hubmast 4 mit Traggabeln 5 angeordnet.
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In einem Gehäuse 6 ist ein Antriebsmotor 7 (vgl. Figur 2) für das
Antriebsrad 3 untergebracht. Außerdem sind in dem Gehäuse 6 eine Batterie und die
übrigen elektrischen Schaltungen angeordnet.
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An dem Gehäuse 6 ist eine Steuerdeichsel 8 schwenkbar gelagert. Diese
weist einen drehbaren Steuergriff 9
und eine Notschalttaste 10
auf.
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Mit dem Steuergriff 9 sind ein Rückafärtsfahrkontakt 11 und ein Vorwärtsfahrkontakt
12 sowie ein Fahrpotentiometer 13 mechanisch gekoppelt. Beide Kontakte 11 und 12
liegen einerseits an der Batteriespannung U. Der Rückwärtsfahrkontakt 11 ist andererseits
über einen ersten Kontakt 14 des Notschalters 15 mit einer Impulssteuereinrichtung
16 des Antriebsmotors 7 verbunden. Der Vorwärtsfahrkontakt 12 ist andererseits ebenfalls
mit der Impulssteuereinrichtung 16 verbunden. Parallel zum Vorwärtsfahrkontakt 12
liegen in Reihe ein weiterer Kontakt 17 des Notschalters 15 und eine Sperrdiode
18.
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Das Fahrpotentiometer 13 ist ebenfalls an die Impulssteuereinrichtung
16 angeschlossen. Wird die Notschalttaste 10 betätigt, dann öffnet der Kontakt 14
und der Kontakt 17 schließt, wodurch der Antriebsmotor 7 auf Vorwärtsfahrt umgeschaltet
wird.
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An der Welle 7' des Antriebsmotors 7ist ein Magnet 19 befestigt, dem
ein Reedkontakt 20 staplerfest gegenübersteht. Die so gebildete Abtasteinrichtung
21 gibt bei jeder Bewegung des Staplerfahrzeugs Impulse ab. Diese werden über eine
Leitung 22 an einen Impulseingang 23 einer Auswerteschaltung 24 geleitet, der eine
Verriegelungsschaltung 25 nachgeschaltet ist. Am Impulseingang 23 liegt ein Fahrschalterkontakt
26, der mit dem Vorwärtsfahrkontakt 12 gekoppelt ist und geschlossen ist, bevor
das Staplerfahrzeug vorwärts fährt. Bei der
Rückwärtsfahrt ist
er offen.
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Die Auswerteschaltung 24 weist ein Differenzierglied 27 auf. Diesem
sind ein erstes Monoflop 28 mit einem Zeitglied, bestehend aus einem Widerstand
R1 und einem Kondensator C1 und ein zweites Monoflop 29 mit einem Zeitglied bestehend
aus einem Widerstand R2 und einem Kondensator C2 nachgeschaltet. Der Ausgang des
zweiten Monoflops 29 liegt über einen Widerstand R3 an der Basis eines Transistors
T, dessen Emitter-Kollektorstrecke parallel zum Kondensator -C1 geschaltet ist.
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Für die beiden Monoflops 28 und 29 läßt sich ein leicht erhältlicher
Zeitgeber des Typs TDB 0555 (Thomson) verwenden.
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Die Spannungsversorgung der Monoflops 28 und 29 erfolgt über einen
Spannungsregler 30 aus der Batteriespannung U.
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Der Ausgang des Monoflops 28 ist mit dem einen Pol einer Relaiswicklung
31 der Verriegelungsschaltung 25 verbunden. Der andere Pol der Relaiswicklung 31
liegt über den Spannungsregler 30 an der Batteriespannung U. Mit der Relaiswicklung
31 ist ein Relaiskontakt 32 gekoppelt, der in der dargestellten offenen Stellung
steht, wenn die Relaiswicklung 31 stromdurchflossen ist.
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Der Relaiskontakt 32 liegt in Reihe zu einem Relaiskontakt 33, der
mit einer Relaiswicklung 34 gekoppelt ist. Die Relaiswicklung 34 ist an den Verbindungspunlct
zwischen
dem Kontakt 17 und der Sperrdiode 18 gelegt.
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Das Staplerfahrzeug bewegt sich, wenn der Vorwärtsfahrkontakt 12 oder
der Rückwärtsfahrkontalct 11 geschlossen sind. Seine Fahrgeschwindigkeit hängt von
der Stellung des Fahrpotentiometers 13 ab. Das Staplerfahrzeug bewegt sich jedoch
auch, wenn es unter seinem Eigengewicht, beispielsweise auf einer Strecke mit Gefälle,
rollt. Immer wenn sich das Staplerfahrzeug bewegt, gibt die Abtasteinrichtung 21
eine entsprechende Impulsfolge an die Auswerteschaltung 24. Fährt das Staplerfahrzeug
wegen geschlossenem Vorwärtsfahrkontakt 12 und damit auch geschlossenem Fahrschalterkontakt
26 vorwärts, dann wird die Impulsfolge kurzgeschlossen, so daß sie nicht auf die
Auswerteschaltung 24 wirkt.
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Ist der Fahrschalterkontakt 26 offen, dann formt das Differenzierglied
27 aus jedem der Impulse einen Nadelimpuls. Diese Nadelimpulse schalten die Monoflops
28 und 29. Dabei geht der Ausgang des Monoflops 28 auf H-Pegel. Das Relais 31, 32
fällt ab, weil die Relais wicklung 31 nicht mehr stromdurchflossen ist. Der Relaiskontakt
32 schließt. Wird jetzt die Notschalttaste 10 betätigt, also der Kontakt 14 geöffnet
und der Kontakt 17 geschlossen, dann schließt auch der Relaiskontakt 33, so daß
die Rückwärtsfahrt endet und trotz geöffnetem Vorwärtsfahrkontakt 12 das Staplerfahrzeug
sich vorwärts in Bewegung setzt.
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Das Monoflop 29 schaltet bei der Impulsfolge an seinem Eingang den
Transistor T leitend, wodurch der Kondensator C1 überbrückt ist, so daß er sich
nicht so weit aufladen kann, daß der Ausgang des Monoflops 28 auf L-Pegel schaltet.
Dadurch ist ein Flattern des Relais 31, 32 vermieden. Das Relais 31, 32 wird also
nicht zwischen den differenzierten Impulsen der Impulsfolge angezogen. Ohne das
Monoflop 29 könnte es zu einem Flattern des Relais 31, 32 kommen, da die angegebenen
Monoflops 28, 29 nach jedem Ablauf der Zeitkonstante ihres Zeitgliedes umschalten
und nur erneut umschalten, wenn die Zeitkonstante abgelaufen ist.
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Steht das Staplerfahrzeug still, dann gibt die Abtasteinrichtung 21
keine Impulsfolge an die Auswerteschaltung 24. Der Ausgang des Monoflops 28 steht
also auf L-Pegel, so daß die Relaiswicklung 31 stromdurchflossen und der Relaiskontakt
32 geöffnet ist. Das Relais 31, 32 ist also angezogen. Wird nun die Notschalttaste
10 betätigt, dann wird zwar der Vorwärtsfahrkontakt 12 überbrückt und der Relaiskontakt
33 geschlossen. Wegen des offenen Relaiskontalcts 32 wird das Fahrpotentiometer
13 nicht überbrückt, so daß das Staplerfahrzeug trotz betätigter Notschalttaste
10 stehenbleibt.
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Steht bei stillstehendem Staplerfahrzeug der Magnet 19 dem Reedkontakt
20 gegenüber, so daß dieser geschlossen ist, dann würde an sich über die'Monoflops
28 und 29 das Relais 31, 32 abfallen, so daß in diesem Falle eine Betätigung der
Notschalttaste 10 bei stehendem Fahrzeug
zu einem Vorwärtsfahren
führen könnte. Dies ist jedoch durch das Differenzierglied 27 verhindert.
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Fällt die Auswerteschaltung 24 aufgrund irgendeiner Störung aus, dann
fällt das Relais 31, 32 ab, so daß der Relaiskontakt 32 schließt. In diesem Fall
ist die Funktion des Notschalters 15 nur teilweise gestört.
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Ihre Betätigung führt jetzt sowohl aus der Rückwärts fahrt als auch
aus dem Stillstand zur Vorwärtsfahrt des Staplerfahrzeugs.
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In Figur 3 eist die Auswerteschaltung 24 anstelle der Monoflops 28
und 29 und des Differenzierglieds 27 ein wiedertriggerbares Monoflop 35 auf. Es
eignet sich hierfür ein integriertes Bauteil des Typs SN 74 123 (Texas). Es handelt
sich dabei um eine TTL-Schaltung. Das Monoflop 35 ist mit einem Kondensator 36,
einem Widerstand 37 und einer Schutzdiode 38 beschaltet. Am Spannungsregler 30 liegen
Kondensatoren 39 und 40. Über einen Widerstand 41 und eine Zenerdiode 42 erhält
das Monoflop 35 seine Versorgungsspannung. Über einen Vorwiderstand 43 ist der Impulseingang
23 mit der Versorgungsspannung verbunden. Der Vorwiderstand 43 wird eingesetzt,
wenn die Abtasteinrichtung 21, beispielsweise als optoelektronische Abtasteinrichtung,
eine Bezugsspannung benötigt.
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Der Ausgang des Monoflops 35 liegt über einen Widerstand 44 an der
Basis eines Transistors 45, dessen Kollelctor-Emitterstrecke in Reihe zur Relaiswicklung
31
geschaltet ist. Die Relaiswicklung 31 liegt über einen Widerstand
46 an dem Spannungsregler 30. Ihr ist eine Freilaufdiode 47 parallelgeschaltet.
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Die Wirkungsweise des Monoflops 35 entspricht im wesentlichen der
bereits beschriebenen Wirkungsweise. Solange am Impulseingang eine Impulsfolge anliegt,
das Staplerfahrzeug also rückwärts fährt, ist der Transistor 45 durchgeschaltet,
so daß das Relais 31, 32 abgefallen ist.
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Da das genannte integrierte Bauteil SN 74 123 zwei Monoflops 35, 35'
enthält, wird auch das zweite Monoflop 35' angeschlossen und in gleicher Weise wie
das Monoflop 35 beschaltet. In Figur 3 ist dies strichliert dargestellt.
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Zusätzlich sind dann Dioden 48 vorgesehen. Die entsprechenden Bauteile
sind mit 36', 37', 38', 44', 48' bezeichnet, Die beiden Monoflops 35 und 35' arbeiten
parallel. Dadurch ist erreicht, daß dann, wenn die eine Schaltungshälfte ausfällt,
die andere Schaltungshälfte nach wie vor arbeitet.
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Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei der beschriebenen Notschalttastenschaltung
(Figur 2) beschränkt. Sie kann auch dann verwendet werden, wenn die Notschalttaste
und die Fahrschalter, sowie das Fahrpotentiometer anders geschaltet sind.
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