DE29812976U1

DE29812976U1 - Device for potentiometric measurement of the relative position of two components that are movable relative to one another

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Publication number: DE29812976U1
Application number: DE29812976U
Authority: DE
Original assignee: Steinbock Boss Foerdertec GmbH
Current assignee: Jungheinrich Moosburg GmbH
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 1998-10-01
Anticipated expiration: 2008-07-22

Description

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Einrichtung zur potentiometrischen Messung der Relativstellung zweier relativ zueinander beweglicher KomponentenDevice for potentiometric measurement of the relative position of two relatively movable components

BeschreibungDescription

Die Erfindung befaßt sich mit der Messung der Relativstellung zweier relativ zueinander beweglicher Komponenten, insbesondere zweier Fahrzeugkomponenten eines Staplerfahrzeugs.The invention relates to the measurement of the relative position of two components that are movable relative to one another, in particular two vehicle components of a forklift truck.

In modernen Regallagern, insbesonderein Hochregallagern, wird zunehmend auf optimale Raumausnutzung geachtet. Jeder Zentimeter, der mit einer Regalzeile ausgenutzt werden kann, erhöht den verfügbaren Lagerraum und senkt damit die Lagerhaltungskosten. Entsprechend schmal sind bei modernen Regallagern die Gassen zwischen einzelnen Regalzeilen. Staplerfahrzeuge, die sich in diesen Gassen bewegen, müssen deshalb mit größter Vorsicht und Präzision manövriert werden. Dies gilt für normale Fahrbewegungen des Staplerfahrzeugs von einem Regalplatz zu einem anderen, in besonderem Maße aber auch dann, wenn der Lastaufnehmer des Staplerfahrzeugs, im Regelfall eine Lastgabel, in den engen Gassen bewegt wird, um Paletten aufzunehmen und diese in die Regale einzustapeln. Hierbei wird der Lastaufnehmer häufig nicht nur in der Höhe verstellt. Vielmehr ist bei vielen Staplerfahrzeugen auch die Möglichkeit einer Verschwenkung des Lastaufnehmers um eine Hochachse, also in einer annähernd horizontalen Ebene, und die Möglichkeit einer Längsverschiebung des Lastaufnehmers in einer horizontalen Ebene quer zur Fahrzeuglängsrichtung des Staplerfahrzeugs, der sog. Seitenschub des Lastaufnehmers, gegeben. Bei solchen Manövern, bei denen der Lastaufnehmer u. U. mit darauf aufliegenden Paletten in mehreren Richtungen verstellt wird, also in der Höhe verstellt wird, seitlich verstellt wird und ggf. auch noch verschwenkt wird, muß in besonderem Maße darauf geachtet werden, daß in jedem Fall ein Sicherheitsabstand zu den Regalen des Regallagers und denIn modern shelving warehouses, especially in high-bay warehouses, attention is increasingly being paid to optimal use of space. Every centimeter that can be used with a row of shelves increases the available storage space and thus reduces storage costs. The aisles between individual rows of shelves in modern shelving warehouses are correspondingly narrow. Forklifts that move in these aisles must therefore be maneuvered with the utmost care and precision. This applies to normal movements of the forklift from one shelf location to another, but also particularly when the load receiver of the forklift, usually a load fork, is moved in the narrow aisles to pick up pallets and stack them in the shelves. The load receiver is often not only adjusted in height. In fact, many forklifts also have the option of swiveling the load receiver around a vertical axis, i.e. in an almost horizontal plane, and of shifting the load receiver lengthwise in a horizontal plane across the longitudinal direction of the forklift, the so-called side shift of the load receiver. In such maneuvers, in which the load receiver may be adjusted in several directions with pallets resting on it, i.e. it is adjusted in height, adjusted sideways and possibly also swiveled, special attention must be paid to ensuring that a safe distance is always maintained from the shelves of the rack storage facility and the

darin lagernden Waren eingehalten wird, um das Personal vor herunterfallenden Waren aus den Regalen und vor herunterfallenden Paletten von dem Lastaufnehmer zu schützen. Dabei werden in zunehmendem Maße Sensoren eingesetzt, die die aktuelle Relativstellung zweier relativ zueinander beweglicher Komponenten des Staplerfahrzeugs erfassen. Mittels solcher Sensoren können dann beispielsweise die aktuelle Schwenkstellung des Lastaufnehmers, die aktuelle Seitenschubsteilung des Lastaufnehmers, die aktuelle Kippstellung eines den Lastaufnehmer höhenverstellbar tragenden Masts des Staplerfahrzeugs, der aktuelle Lenkeinschlag eines lenkbaren Rads des Staplerfahrzeugs usw. gemessen werden. Die Meßwerte werden in einem Bordrechner des Staplerfahrzeugs verarbeitet, beispielsweise um zu ermitteln, ob in dem augenblicklichen Betriebszustand des Staplerfahrzeugs eine Schwenkbewegung oder Seitenverstellung des Lastaufnehmers aus Sicherheitsgründen unterbunden werden muß, oder um sie mit vorgegebenen Sollwerten zu vergleichen und daraus entsprechende Stellsignale für die Stellorgane des Staplerfahrzeugs, etwa hydraulische Kolben-Zylinder-Geräte zur Verstellung des Lastaufnehmers oder einen Elektromotor zur Verstellung eines lenkbaren Rads des Staplerfahrzeugs, zu erzeugen und evtl. vorhandene Regelabweichungen zwischen den SoII-werten und den gemessenen Istwerten zu beseitigen. Bei modernen Staplerfahrzeugen lassen sich so im wesentlichen alle Arbeitsabläufe elektronisch regeln. Dies ermöglicht es dem Bediener des Staplerfahrzeugs, seine Aufmerksamkeit vermehrt auf die von ihm durchzuführenden Arbeiten und auf die Umgebung zu richten, anstatt vorrangig mit der präzisen Steuerung der Bewegungsabläufe des Staplerfahrzeugs beschäftigt zu sein.goods stored therein is maintained in order to protect the staff from goods falling from the shelves and from pallets falling from the load receiver. Sensors are increasingly being used to record the current relative position of two components of the forklift truck that are movable relative to one another. Using such sensors, for example, the current swivel position of the load receiver, the current side thrust pitch of the load receiver, the current tilt position of a mast of the forklift truck that supports the load receiver in a height-adjustable manner, the current steering angle of a steerable wheel of the forklift truck, etc. can be measured. The measured values are processed in an on-board computer of the forklift truck, for example to determine whether a swivel movement or lateral adjustment of the load receiver must be prevented for safety reasons in the current operating state of the forklift truck, or to compare them with specified target values and from this to generate corresponding control signals for the forklift truck's actuators, such as hydraulic piston-cylinder devices for adjusting the load receiver or an electric motor for adjusting a steerable wheel of the forklift truck, and to eliminate any control deviations between the target values and the measured actual values. In modern forklift trucks, essentially all work processes can be controlled electronically. This enables the forklift truck operator to focus more of his attention on the work he is carrying out and on his surroundings, instead of being primarily concerned with the precise control of the forklift truck's movements.

Aus einem Artikel "Backstep, Schrittmotoren als Low-Cost-Inkrementalgeber" von Peter Glatzel in ELRAD 1994, Heft 9, Seiten 82-84, ist es bekannt, Bedienungselemente für elektronische Geräte mit optischen Inkrementalgebern auszustatten, die eine Winkeländerung des Bedienungselements, etwa eines Einstellrads, in Form von digitalen Impulsen weitergeben. Der optische Inkrementalgeber besteht aus einer sich bei einer Betätigung des Bedie-From an article entitled "Backstep, stepper motors as low-cost incremental encoders" by Peter Glatzel in ELRAD 1994, issue 9, pages 82-84, it is known that operating elements for electronic devices can be equipped with optical incremental encoders that transmit a change in the angle of the operating element, such as a setting wheel, in the form of digital pulses. The optical incremental encoder consists of a sensor that changes when the operating element is operated.

nungselements drehenden Scheibe mit einem radialen Strichmuster. Dieses Strichmuster wird von zwei Lichtschranken abgetastet. Jeder Strich des Strichmusters entspricht einem digitalen Impuls im Ausgangssignal der Lichtschranken. Die beiden Lichtschranken sind so angeordnet, daß ihre Ausgangssignale um 90° zueinander versetzt sind. Aus der Zahl der Impulse im Ausgangssignal einer der Lichtschranken lassen sich Informationen über den absoluten Betrag der Winkeländerung der Scheibe und damit über den absoluten Betrag der Verstellung des Einstellrads gewinnen. Das Signal der zweiten Lichtschranke dient dazu, Informationen über die Drehrichtung der Scheibe und damit des Einstellrads zu gewinnen. Die Drehrichtung ergibt sich aus einem Vergleich der Abfolge der Flankenwechsel der Impulse in den Signalen der beiden Lichtschranken. Auf diese Weise kann ermittelt werden, in welcher Richtung und um welchen Betrag das Einstellrad gedreht wurde.The disc rotating in the direction of the arrows is marked with a radial line pattern. This line pattern is scanned by two light barriers. Each line of the line pattern corresponds to a digital pulse in the output signal of the light barriers. The two light barriers are arranged in such a way that their output signals are offset by 90° from one another. The number of pulses in the output signal of one of the light barriers can be used to obtain information about the absolute amount of the angle change of the disc and thus about the absolute amount of the adjustment of the setting wheel. The signal from the second light barrier is used to obtain information about the direction of rotation of the disc and thus of the setting wheel. The direction of rotation is determined by comparing the sequence of the edge changes of the pulses in the signals from the two light barriers. In this way, it can be determined in which direction and by what amount the setting wheel was turned.

is Die Verwendung von Inkrementalgebern bei nach dem "Fly-by-wire"-Prinzip arbeitenden elektrischen Lenkungen für Flurförderfahrzeuge ist aus der DE 195 10 717 A1 bekannt. Bei der aus diesem Dokument bekannten Lenkung sind an einer Lenksäule zwei Inkrementalgeber angeordnet, die bei einer Drehung eines Lenkrads jeweils zwei zueinander phasenversetzte Impulszüge abgeben. Aus den beiden Impulszügen eines Inkrementalgebers werden Informationen über die Drehrichtung, den Drehwinkel und die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads ermittelt. Auf Grundlage dieser Informationen steuert eine Steuerschaltung einen Lenkmotor, der ein lenkbares Rad des Flurförderfahrzeugs um ein dem Drehwinkel des Lenkrads entsprechendes Maß verstellt. Die durch die Vorsehung von zwei Inkrementalgebern erhaltene Redundanz wird dazu ausgenutzt, mögliche Fehler der Lenkung festzustellen und geeignete Notmaßnahmen einzuleiten.is The use of incremental encoders in electric steering systems for industrial trucks that work according to the "fly-by-wire" principle is known from DE 195 10 717 A1. In the steering system known from this document, two incremental encoders are arranged on a steering column, each of which emits two pulse trains that are out of phase with one another when a steering wheel is turned. Information about the direction of rotation, the angle of rotation and the speed of rotation of the steering wheel is determined from the two pulse trains of an incremental encoder. On the basis of this information, a control circuit controls a steering motor that adjusts a steerable wheel of the industrial truck by an amount corresponding to the angle of rotation of the steering wheel. The redundancy obtained by providing two incremental encoders is used to determine possible steering errors and to initiate suitable emergency measures.

Inkrementalgeber geben in Antwort auf eine Drehung einer Komponente, mit der sie gekoppelt sind (etwa eine Lenkwelle), annähernd rechteckförmige Impulse in Form eines Impulssignals ab. Die Genauigkeit, mit der die Winkeländerung der Komponente erfaßt werden kann, hängt von der ZahlIncremental encoders emit approximately square-wave pulses in the form of a pulse signal in response to the rotation of a component to which they are coupled (such as a steering shaft). The accuracy with which the angular change of the component can be detected depends on the number

• · &diams;• · &diams;

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der pro Winkeleinheit von dem Inkrementalgeber abgegebenen Impulse ab. Je mehr Impulse der Inkrementalgeber pro Winkeleinheit abgibt, desto genauer kann die Winkeländerung der Komponente und damit deren aktuelle Stellung aufgelöst werden. An dem digitalen Charakter des Meßprinzips mittels Inkrementalgebern ändert aber auch eine Erhöhung der Zahl der pro Winkeleinheit abgegebenen Impulse nichts. In jedem Fall wird der gesamte Drehwinkelbereich der Komponente, der theoretisch eine unendliche Zahl von Zwischenstellungen umfaßt, durch die inkrementale Messung in eine endliche Zahl von Stufen quantisiert, so daß sich die theoretisch unendliche Zahl von möglichen Stellungen der Komponente meßtechnisch nur durch eine endliche Zahl von unterschiedlichen Meßwerten ausdrücken läßt. Damit sind die aus den Impulssignalen der Inkrementalgeber ermittelten Meßwerte grundsätzlich um das Maß der Quantisierungsungenauigkeit fehlerbehaftet.of the pulses emitted per unit of angle by the incremental encoder. The more pulses the incremental encoder emits per unit of angle, the more precisely the change in angle of the component and thus its current position can be resolved. However, an increase in the number of pulses emitted per unit of angle does not change the digital nature of the measuring principle using incremental encoders. In any case, the entire angle range of the component, which theoretically includes an infinite number of intermediate positions, is quantized into a finite number of steps by the incremental measurement, so that the theoretically infinite number of possible positions of the component can only be expressed in terms of measurement technology by a finite number of different measured values. This means that the measured values determined from the pulse signals of the incremental encoders are fundamentally subject to errors by the amount of the quantization inaccuracy.

Aus der DE 195 11 301 A1 ist es bekannt, bei einer elektrischen Lenkung eines Flurförderfahrzeugs die aktuelle Stellung eines lenkbaren Rads mittels eines Potentiometers zu messen. Bei dieser Lenkung wird die Drehung eines Lenkrads des Flurförderfahrzeugs mittels eines Sensors erfaßt, dessen Signal von einer Steuerschaltung ausgewertet wird. Die Steuerschaltung gibt ein entsprechendes Stellsignal an einen Lenkmotor aus, der einen das gelenkte Rad lagernden Drehschemel antreibt. Das Potentiometer ist mit dem Lenkmotor gekoppelt. Das von dem Potentiometer abgegebene Signal ist ein Maß für die aktuelle Winkelposition des Drehschemels und damit des lenkbaren Rads. Dieses Signal wird in der Steuerschaltung mit einem Sollwert verglichen, der dem von dem Sensor an dem Lenkrad abgegebenen Signal entspricht.From DE 195 11 301 A1 it is known to measure the current position of a steerable wheel using a potentiometer in an electrical steering system of an industrial truck. In this steering system, the rotation of a steering wheel of the industrial truck is detected by a sensor, the signal of which is evaluated by a control circuit. The control circuit outputs a corresponding control signal to a steering motor, which drives a turntable supporting the steered wheel. The potentiometer is coupled to the steering motor. The signal emitted by the potentiometer is a measure of the current angular position of the turntable and thus of the steerable wheel. This signal is compared in the control circuit with a target value that corresponds to the signal emitted by the sensor on the steering wheel.

Herkömmliche Potentiometer, wie sie bei der aus der DE 195 11 301 A1 bekannten Lösung verwendet werden, weisen eine endlich lange Wider-Standsbahn auf, an deren Enden je ein Anschluß für eine Betriebsspannungsversorgung vorgesehen ist. Beispielsweise wird an einen Anschlußdes Potentiometers eine positive Betriebsspannung angelegt und der andereConventional potentiometers, such as those used in the solution known from DE 195 11 301 A1, have a finitely long resistance track, at each end of which a connection for an operating voltage supply is provided. For example, a positive operating voltage is applied to one connection of the potentiometer and the other

Anschluß des Potentiometers mit Massepotential verbunden, oder es wird an einen Anschluß des Potentiometers eine positive Betriebsspannung angelegt und an den anderen Anschluß des Potentiometers eine negative Betriebsspannung angelegt. An der Widerstandsbahn schleift ein Schleifer, der eine seiner Position relativ zu der Widerstandsbahn entsprechende Spannung an der Widerstandsbahn abgreift. Die Spannungskennlinie der von dem Schleifer abgegriffenen Spannung, die sich bei einer Bewegung des Schleifers entlang der Widerstandsbahn zwischen deren beiden Enden ergibt, umfaßt einen einzigen, streng monoton steigenden oder fallenden (je nach Polung der Anschlüsse der Betriebsspannungsversorgung) Kennlinienzweig, der zwischen einem maximalen Wert (beispielsweise der positiven Betriebsspannung) und einem minimalen Wert (beispielsweise dem Massepotential oder der negativen Betriebsspannung) verläuft. Verläuft diese Kennlinie geradlinig, wird von einer linearen Widerstandscharakteristik des Potentiometers gesprochen. Bei Flurförderfahrzeugen mit elektrischer Lenkung werden geeigneterweise Potentiometer mit linearer Widerstandscharakteristik eingesetzt. Es sind jedoch auch Potentiometer mit nichtlinearer Widerstandscharakteristik, insbesondere mit logarithmischer Widerstandscharakteristik, erhältlich.Connection of the potentiometer is connected to ground potential, or a positive operating voltage is applied to one connection of the potentiometer and a negative operating voltage is applied to the other connection of the potentiometer. A wiper slides along the resistance track, picking up a voltage on the resistance track that corresponds to its position relative to the resistance track. The voltage characteristic of the voltage picked up by the wiper, which results when the wiper moves along the resistance track between its two ends, comprises a single, strictly monotonically rising or falling (depending on the polarity of the connections of the operating voltage supply) characteristic branch, which runs between a maximum value (for example the positive operating voltage) and a minimum value (for example the ground potential or the negative operating voltage). If this characteristic runs in a straight line, the potentiometer is said to have a linear resistance characteristic. Potentiometers with linear resistance characteristics are suitable for industrial trucks with electric steering. However, potentiometers with non-linear resistance characteristics, in particular with logarithmic resistance characteristics, are also available.

Wegen der analogen Spannungskennlinie der von dem Schleifer an der Widerstandsbahn abgegriffenen Spannung hat der aus der DE 195 11 301 A1 bekannte Potentiometersensor gegenüber Inkrementalgebem den Vorteil, daß er an sich beliebig kleine Änderungen der Relativstellung zweier relativ zueinander beweglicher Komponenten erfassen kann. Die Steilheit der Spannungskennlinie ist ein Maß für die Empfindlichkeit des Potentiometersensors. Je steiler die Spannungskennlinie ist, desto größer ist die Empfindlichkeit und desto besser können selbst kleinste Änderungen der Relativstellung der beiden Komponenten erfaßt werden. Je flacher die Spannungskennlinie ist, desto geringer ist die Empfindlichkeit und desto ungenauer können geringfügige Änderungen der Relativstellung der beiden Komponenten erfaßt werden.Due to the analog voltage characteristic of the voltage tapped by the slider on the resistance track, the potentiometer sensor known from DE 195 11 301 A1 has the advantage over incremental encoders that it can detect any small changes in the relative position of two components that are moving relative to each other. The steepness of the voltage characteristic is a measure of the sensitivity of the potentiometer sensor. The steeper the voltage characteristic, the greater the sensitivity and the better even the smallest changes in the relative position of the two components can be detected. The flatter the voltage characteristic, the lower the sensitivity and the less accurately minor changes in the relative position of the two components can be detected.

Aus der DE 41 31 533 A1 ist ein potentiometrischer Lenkwinkelsensor für Kraftfahrzeuge bekannt, der eine mit einer Lenksäule konzentrisch zu dieser drehfest verbundene, endlose Widerstandsringbahn aufweist, an welcher zwei an einem Lenksäulenhalter angeordnete Schleifer um 90° zueinander winkelversetzt schleifen.From DE 41 31 533 A1, a potentiometric steering angle sensor for motor vehicles is known, which has an endless resistance ring track that is concentrically connected to a steering column in a rotationally fixed manner, on which two wipers arranged on a steering column holder grind at an angle of 90° to one another.

Aus der DE 42 05 421 A1 ist es bekannt, bei einer endlosen Widerstandsringbahn die Zahl der Umläufe zu zählen, die ein Schleifer an der Widerstandsbahn zurücklegt. Aus der Zahl der zurückgelegten Umläufe kann zusammen mit dem analogen Wert der von dem Schleifer an der Widerstandsbahn abgegriffenen Spannung die aktuelle Position eines Meßpunkts längs eines mehreren Schleiferumläufen an der Widerstandsbahn entsprechenden Meßwegs ermittelt werden.From DE 42 05 421 A1 it is known to count the number of revolutions that a wiper makes on the resistance track in the case of an endless resistance ring track. From the number of revolutions made, together with the analog value of the voltage picked up by the wiper on the resistance track, the current position of a measuring point along a measuring path corresponding to several wiper revolutions on the resistance track can be determined.

Bevor bei dem aus der DE 42 05 421 A1 bekannten Meßsystem der eigentliche Meßbetrieb gestartet wird, muß eine Referenzierung des Meßbereichs vorgenommen werden, d.h. es muß an mindestens einer ausgezeichneten Position längs des verfügbaren Meßwegs der analoge Spannungswert erfaßt und als Referenzmeßwert abgespeichert werden.Before the actual measuring operation is started in the measuring system known from DE 42 05 421 A1, the measuring range must be referenced, i.e. the analog voltage value must be recorded at at least one designated position along the available measuring path and stored as a reference measurement value.

Häufig werden als Referenzpunkte die beiden Enden des Meßwegs genommen. Bei einem zeitweiligen Betriebsstillstand und einer Abschaltung des Meßsystems kann es nun vorkommen, daß sich das zu messende Objekt längs des Meßwegs verstellt. Da das Meßsystem abgeschaltet ist, wird dies von dem Meßsystem nicht erkannt. Bei anschließender Wiederaufnähme des Meßbetriebs wäre die aktuelle Position des Objekts längs des Meßwegs dann unbestimmt. Aus diesem Grund wird bei bekannten Systemen nach jeder Inbetriebnahme des Meßsystems grundsätzlich zunächst eine Referenzierung des Meßbereichs vorgenommen. Dies bedeutet, daß auch stets dann eine erneute Meßbereichsreferenzierung erfolgt, wenn sich das zu messende Objekt gar nicht längs des Meßwegs verstellt hat. Aufgabe der Erfindung ist es demnach, den Referenzierungsaufwand zu verringern.The two ends of the measuring path are often used as reference points. If there is a temporary shutdown and the measuring system is switched off, it can happen that the object to be measured moves along the measuring path. Since the measuring system is switched off, this is not detected by the measuring system. When measuring operation is subsequently resumed, the current position of the object along the measuring path would then be uncertain. For this reason, in known systems, the measuring range is always referenced first after each start-up of the measuring system. This means that a new measuring range reference is always carried out even if the object to be measured has not moved along the measuring path at all. The object of the invention is therefore to reduce the referencing effort.

Die Erfindung geht hierzu aus von einer Einrichtung zur potentiometrischen Messung der Relativstellung zweier relativ zueinander beweglicher Komponenten, insbesondere zweier Fahrzeugkomponenten eines Staplerfahrzeugs, umfassendThe invention is based on a device for potentiometrically measuring the relative position of two components that are movable relative to one another, in particular two vehicle components of a forklift truck, comprising

- einen Potentiometersensor mit einer relativ zu einer der Komponenten- a potentiometer sensor with a relative to one of the components

ortsfesten, an eine elektrische Betriebsspannungsversorgung angeschlossenen Widerstandsbahnanordnung und einer relativ zu der Widerstandsbahnanordnung in Abhängigkeit von einer Relativbewegung der beiden Komponenten verstellbaren Schleiferanordnung zum Abgriff mindestens einer elektrischen Spannung an der Widerstandsbahnanordnung undstationary resistance track arrangement connected to an electrical operating voltage supply and a wiper arrangement that is adjustable relative to the resistance track arrangement depending on a relative movement of the two components for tapping at least one electrical voltage at the resistance track arrangement and

eine mit der Schleiferanordnung elektrisch verbundene Auswerteschaltung, welche in Abhängigkeit von der mindestens einen von der Schleiferanordnung an der Widerstandsbahnanordnung abgegriffenen elektrischen Spannung Meßdaten für die Relativstellung der beiden Komponenten bereitstellt,
wobei:an evaluation circuit electrically connected to the wiper arrangement, which provides measurement data for the relative position of the two components depending on the at least one electrical voltage tapped by the wiper arrangement at the resistance track arrangement,
where:

a) die Schleiferanordnung zwei zur gemeinsamen Bewegung entlang der Widerstandsbahnanordnung verbundene Schleifer umfaßt, die jeweils eine elektrische Spannung an der Widerstandsbahnanordnung abgreifen,a) the wiper arrangement comprises two wipers connected for joint movement along the resistance track arrangement, each of which taps an electrical voltage at the resistance track arrangement,

b) die Schleifer derart relativ zueinander und zur Widerstandsbahn anordnung angeordnet sind, daß beide Schleifer bei gemeinsamem Überstreichen der Widerstandsbahnanordnung jeweils eine Spannungskennlinie mit einander entsprechendem, jedoch um einen vorbestimmten Phasenversatz zueinander versetztem Verlauf besitzen,b) the wipers are arranged relative to each other and to the resistance track arrangement in such a way that both wipers, when they move together over the resistance track arrangement, each have a voltage characteristic with a course that corresponds to each other but is offset from each other by a predetermined phase offset,

c) die Widerstandsbahnanordnung derart ausgebildet ist und die Anschlüsse der Betriebsspannungsversorgung derart entlang der Widerstandsbahnanordnung verteilt sind, daß die Spannungskennlinien beider Schleifer jeweils mindestens einen im wesentlichen streng monoton, insbesondere linear, fallenden Kennlinienzweig undc) the resistance track arrangement is designed in such a way and the connections of the operating voltage supply are distributed along the resistance track arrangement in such a way that the voltage characteristics of both sliders each have at least one essentially strictly monotonically, in particular linearly, falling characteristic branch and

Jeweils mindestens einen im wesentlichen streng monoton, insbesondere linear, steigenden Kennlinienzweig umfassen, die an einem Kennlinienort aneinander anschließen, der einem Anschluß der Betriebsspannungsversorgung entspricht, undEach comprise at least one essentially strictly monotonous, in particular linear, increasing characteristic curve branch, which connect to one another at a characteristic curve location that corresponds to a connection of the operating voltage supply, and

d) die Widerstarv sbahnanordnung für die beiden Schleifer mindestens eine ringartig geschlossene Widerstandsbahn umfaßt.d) the resistance track arrangement for the two sliders comprises at least one ring-shaped closed resistance track.

Erfindungsgemäß ist bei dieser Einrichtung vorgesehen, daß zwischen der Verstellung der Schleiferanordnung relativ zu der Widerstandsbahn-&ogr; anordnung und der Relativbewegung der beiden Komponenten eine derartige bewegungsmäßige Kopplung besteht, daß der maximale Relativbewegungsweg der beiden Komponenten relativ zueinander mehr als einem Umlauf, insbesondere mehreren Umläufen, eines an der Widerstandsbahn schleifenden Schleifers längs derselben entspricht, daß die Auswerteschaltung eine Zähleinrichtung umfaßt, welche bei einer Verstellung dieses Schleifers relativ zu der Widerstandsbahn die Zahl der vollständigen Umläufe des Schleifers oder/und die Zahl der periodisch wiederkehrenden Durchgänge der von dem Schleifer abgegriffenen Spannung durch einen vorbestimmten Kennlinienort der Spannungskennlinie des Schleifers, insbesondere ein Spannungsmaximum oder ein Spannungsminimum oder einen Spannungsnulldurchgang, zählt, daß eine Speichereinrichtung vorgesehen ist, in welcher gemessene Daten für die aktuelle Relativstellung der beiden Komponenten als aktuelle Meßdaten abgespeichert werden, und daß ferner eine Prüfeinrichtung vorgesehen ist, welche nach einer Abschaltung und nachfolgenden Wiederaufnahme des Meßbetriebs Spannungsmeßdaten des Potentiometersensors, die unmittelbar nach Wiederaufnahme des Meßbetriebs gewonnen werden und für die aktuelle Relativstellung der beiden Komponenten unmittelbar nach Wiederaufnahme des Meßbetriebs repräsentativ sind, einem Vergleich mit den zuletzt vor der Meßbetriebsabschaltung gespeicherten Meßdaten unterzieht, um etwaige Dejustierungen während des Betriebsstillstands festzustellen.According to the invention, this device provides that between the adjustment of the wiper arrangement relative to the resistance track-&ogr; arrangement and the relative movement of the two components, there is such a movement coupling that the maximum relative movement path of the two components relative to one another corresponds to more than one revolution, in particular several revolutions, of a wiper rubbing against the resistance track along the same, that the evaluation circuit comprises a counting device which, when this wiper is adjusted relative to the resistance track, counts the number of complete revolutions of the wiper and/or the number of periodically recurring passages of the voltage tapped by the wiper through a predetermined characteristic curve location of the voltage characteristic of the wiper, in particular a voltage maximum or a voltage minimum or a voltage zero crossing, that a storage device is provided in which measured data for the current relative position of the two components are stored as current measurement data, and that a test device is also provided which, after a shutdown and subsequent resumption of the measuring operation, records voltage measurement data from the potentiometer sensor which are obtained immediately after the measuring operation is resumed and for the current Relative position of the two components immediately after the measurement operation is resumed are representative, are compared with the measurement data last saved before the measurement operation was switched off in order to determine any misalignments during the shutdown.

Im Rahmen der Defjustierungsprüfung werden die nach Wiederaufnahme des Meßbetriebs gewonnenen analogen Spannungsmeßdaten des Potentiometersensors mit den in der Speichereinrichtung gespeicherten Meßdaten verglichen. Ergibt sich keine Abweichung zwischen den analogen Datenwerten, kann davon ausgegangen werden, daß sich die beiden Komponenten zwischenzeitlich nicht relativ zueinander verstellt haben. DerMeß- und Arbeitsbetrieb kann deshalb sofort fortgesetzt werden. Falls dagegen bei der Prüfung eine zwischenzeitlich Dejustierung der beiden Komponenten festgestellt wird, so wird zweckmäßigerweise zunächst eine erneute Referenzierung des Meßsystems vorgenommen werden, um Meßfehler im anschließenden Arbeitsbetrieb zu vermeiden. Die Referenzierung des Meßsystems kann dadurch erfolgen, daß die beiden Komponenten in ihre relativen Endstellungen bewegt werden und die dort erhaltenen Meßwerte als Referenzmeßwerte für die späteren Messungen gespeichert werden.As part of the misalignment test, the analog voltage measurement data of the potentiometer sensor obtained after the measurement operation has been resumed are compared with the measurement data stored in the memory device. If there is no deviation between the analog data values, it can be assumed that the two components have not been adjusted relative to one another in the meantime. The measurement and working operation can therefore be continued immediately. If, however, the test reveals that the two components have been misaligned in the meantime, it is advisable to first re-reference the measuring system in order to avoid measurement errors in the subsequent working operation. The measuring system can be referenced by moving the two components to their relative end positions and storing the measurement values obtained there as reference measurement values for later measurements.

Denkbar ist es auch, einen mittigen Referenzpunkt festzulegen und den an diesem Referenzpunkt erhaltenen Meßwert als Referenzmeßwert abzuspeichern. Letztere Vorgehensweise ist insbesondere dann geeignet, wenn die Länge des verfügbaren relativen Verstellwegs der beiden Komponenten bekannt ist und zugleich aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten bekannt ist, welchem Verstellbetrag eine volle Umdrehung eines der Schleifer längs der Widerstandsringbahn entspricht.It is also conceivable to set a central reference point and to save the measurement value obtained at this reference point as a reference measurement value. The latter procedure is particularly suitable when the length of the available relative adjustment path of the two components is known and, at the same time, due to the design conditions, it is known which adjustment amount corresponds to a full rotation of one of the wipers along the resistance ring path.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung umfaßt die Spannungskennlinie jedes der beiden Schleifer mindestens zwei aneinander anschließende Kennlinienzweige, nämlich einen steigenden Kennlinienzweig und einen fallenden Kennlinienzweig. Die beiden Kennlinienzweige schließen aneinander an einem Kennlinienort an, der einem Anschluß der Betriebsspannungsversorgung entspricht. Dies bedeutet, daß die von dem jeweiligen Schleifer abgegriffene Spannung an diesem Kennlinienort einen Extremwert besitzt, also entweder einen Maximalwert oder einen Minimalwert. Beidseitig dieses Kennlinienorts nimmt die von dem jeweiligen Schleifer abgegriffene Spannung je nach der Art des Extremwerts zu oder ab. VonIn the design according to the invention, the voltage characteristic of each of the two wipers comprises at least two adjoining characteristic branches, namely a rising characteristic branch and a falling characteristic branch. The two characteristic branches adjoin one another at a characteristic location that corresponds to a connection of the operating voltage supply. This means that the voltage tapped by the respective wiper has an extreme value at this characteristic location, i.e. either a maximum value or a minimum value. On both sides of this characteristic location, the voltage tapped by the respective wiper increases or decreases depending on the type of extreme value. From

diesem einen Extremwert, in dem die beiden Kennlinienzweige aneinander anschließen, verlaufen die beiden Kennlinienzweige jeweils bis zu einem weiteren Extremwert, der dann vom entgegengesetzten Typ ist und wiederum einem Anschluß der Betriebsspannungsversorgung entspricht.From this one extreme value, where the two characteristic curve branches connect to each other, the two characteristic curve branches each run to a further extreme value, which is then of the opposite type and again corresponds to a connection of the operating voltage supply.

Aufgrund der Aufteilung der Spannungskennlinie jedes der beiden Schleifer in jeweils mindestens zwei Kennlinienzweige können einem bestimmten Spannungswert der von einem der Schleifer abgegriffenen Spannung mindestens zwei verschiedene Positionen dieses Schleifers entlang der Widerstandsbahnanordnung zugeordnet sein. Um hier eine eindeutige Zuordnung zwischen der Position des Schleifers und der von diesem abgegriffenen Spannung zu ermöglichen, ist der zweite Schleifer vorgesehen, dessen Spannungskennlinie zur Spannungskennlinie des ersten Schleifers phasenversetzt ist.Due to the division of the voltage characteristic of each of the two wipers into at least two characteristic branches, a specific voltage value of the voltage tapped by one of the wipers can be assigned to at least two different positions of this wiper along the resistance track arrangement. In order to enable a clear assignment between the position of the wiper and the voltage tapped by it, the second wiper is provided, whose voltage characteristic is phase-shifted to the voltage characteristic of the first wiper.

Die beiden zueinander versetzten Spannungskennlinien erlauben auch die Bestimmung der Richtung, in der die beiden Schleifer relativ zu der Widerstandsbahnanordnung verstellt werden, und zwar ähnlich dem von Inkrementalgebern her bekannten Prinzip. Die Richtungsinformationen lassen sich dabei aus der Reihenfolge ermitteln, in der bei einer Verstellung der beiden Schleifer relativ zu der Widerstandsbahnanordnung ein bestimmter Kennlinienort der beiden Spannungskennlinien durchlaufen wird, d.h. ob der diesem Kennlinienort, etwa einem Spannungsmaximum oder einem Spannungsminimum, zugehörige Spannungswert zuerst bei dem einen Schleifer oder zuerst bei dem anderen Schleifer erreicht wird. Hieraus läßt sich eindeutig die Richtung ermitteln, in der die Spannungskennlinien bei einer Verstellung der Schleifer relativ zu der Widerstandsbahnanordnung durchlaufen werden, und damit die Richtung, in der die beiden Komponenten relativ zueinander bewegt werden.The two voltage characteristics offset from each other also allow the determination of the direction in which the two wipers are adjusted relative to the resistance track arrangement, similar to the principle known from incremental encoders. The direction information can be determined from the order in which a certain characteristic location of the two voltage characteristics is passed through when the two wipers are adjusted relative to the resistance track arrangement, i.e. whether the voltage value associated with this characteristic location, such as a voltage maximum or a voltage minimum, is reached first at one wiper or first at the other wiper. From this, the direction in which the voltage characteristics are passed through when the wipers are adjusted relative to the resistance track arrangement can be clearly determined, and thus the direction in which the two components are moved relative to each other.

Die ringartig geschlossene Widerstandsbahn kann beiden Schleifern gemeinsam sein, wobei die beiden Schleifer dann relativ zueinander versetztThe ring-like closed resistance path can be common to both sliders, whereby the two sliders are then offset relative to each other

an dieser Widerstandsbahn schleifen. Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Widerstandsbahnanordnung für jeden der Schleifer je eine ringartig geschlossene Widerstandsbahn umfaßt.rub against this resistance track. Alternatively, it can be provided that the resistance track arrangement comprises a ring-like closed resistance track for each of the sliders.

Zweckmäßigerweise werden die Anschlüsse der Betriebsspannungsversorgung an die Widerstandsbahn mit im wesentlichen gleichen Winkelabständen längs der Widerstandsbahn verteilt sein. Im einfachsten Fall kann die Betriebsspannungsversorgung insgesamt zwei Anschlüsse an die Widerstandsbahn umfassen, deren einer ein höheres elektrisches Potential und deren anderer ein niedrigeres elektrisches Potential besitzt. Beispielsweise kann an einem der Anschlüsse eine positive Betriebsspannung anliegen und an dem anderen Anschluß eine negative Betriebsspannung oder Massepotential anliegen. Der vorbestimmte Phasenversatz zwischen den Spannungskennlinien derbeidenSchleiferentsprichtvorzugsweise etwa dem halben Winkelabstand zweier aufeinander folgender Anschlüsse der Betriebsspannungsversorgung an die Widerstandsbahn.The connections of the operating voltage supply to the resistance track are expediently distributed at essentially equal angular distances along the resistance track. In the simplest case, the operating voltage supply can comprise a total of two connections to the resistance track, one of which has a higher electrical potential and the other a lower electrical potential. For example, a positive operating voltage can be applied to one of the connections and a negative operating voltage or ground potential can be applied to the other connection. The predetermined phase offset between the voltage characteristics of the two wipers preferably corresponds to approximately half the angular distance between two consecutive connections of the operating voltage supply to the resistance track.

Bei der ringartig geschlossenen Widerstandsbahn kann der Schleifer beliebig oft entlang der Widerstandsbahn umlaufen. Die elektrische Betriebsspannungsversorgung ist derart an die Widerstandsbahn anzuschließen, daß sich bei einem vollen Umlauf des Schleifers entlang der Widerstandsbahn eine Spannungskennlinie mit mindestens zwei aneinander anschließenden Kennlinienzweigen ergibt. Dies kann z.B. durch zwei mit einem Winkelabstand von 180° angeordnete Anschlüsse mit unterschiedlichem elektrischem Potential erreicht werden. Sind die beiden Schleifer gemeinsam dieser einen ringartig geschlossenen Widerstandsbahn zugeordnet und auf einer gemeinsamen Drehwelle angeordnet, so werden die beiden Schleifer dann zweckmäßigerweise mit einem gegenseitigen Winkelabstand von 90° an der Widerstandsbahn schleifen. Die sich dann ergebenden Spannungskennlinien der beiden Schleifer haben den erforderlichen Phasenversatz, hier 90°. Es versteht sich, daß die elektrische Betriebsspannungsversorgung grundsätzlich auch mehr als zwei Anschlüsse an die WiderstandsbahnWith the ring-like closed resistance track, the slider can rotate along the resistance track as often as required. The electrical operating voltage supply must be connected to the resistance track in such a way that when the slider rotates completely along the resistance track, a voltage characteristic with at least two adjoining characteristic branches is produced. This can be achieved, for example, by two connections with different electrical potentials arranged at an angular distance of 180°. If the two sliders are assigned together to this one ring-like closed resistance track and arranged on a common rotating shaft, the two sliders will then expediently slide along the resistance track at a mutual angular distance of 90°. The resulting voltage characteristics of the two sliders have the required phase offset, here 90°. It goes without saying that the electrical operating voltage supply can also have more than two connections to the resistance track.

umfassen kann, beispielsweise vier jeweils mit einem gegenseitigen Winkelabstand von 90° angeordnete Anschlüsse. In einem solchen Fall wird der Phasenversatz zwischen den Spannungskennlinien der beiden Schleifer zweckmäßigerweise etwa 45° betragen.can comprise, for example, four connections each arranged at a mutual angular distance of 90°. In such a case, the phase offset between the voltage characteristics of the two wipers will expediently be about 45°.

Wenn der Schleifer bei einer Relativbewegung der beiden Komponenten mehrmals um die Widerstandsbahn umläuft, ergibt sich ein periodischer Verlauf der von dem Schleifer abgegriffenen Spannung. Allein anhand der absoluten Werte der von den beiden Schleifern der Schleiferanordnung abgegriffenen Spannungen kann dann nicht mehr die momentane Relativstellung der beiden Komponenten eindeutig ermittelt werden. Vielmehr bedarf es der Zähleinrichtung, die bei einer Relativbewegung der beiden Komponenten die Zahl der Schleiferumläufe um die Widerstandsbahn oder die Zahl der periodischen Durchläufe der abgegriffenen Spannung eines Schleifersdurch einen vorbestimmten Kennlinienortder Spannungskennlinie dieses Schleifers zählt. Diese Zahl gibt groben Aufschluß darüber, wie weit sich die beiden Komponenten von ihrer früheren Relativstellung entfernt haben. Die durch die Zähleinrichtung bewirkte Zählung entspricht vom Prinzip her der Zählung der Impulse bei bekannten Inkrementalgebern.If the wiper rotates around the resistance track several times during a relative movement of the two components, the voltage picked up by the wiper will have a periodic course. The current relative position of the two components can then no longer be clearly determined using the absolute values of the voltages picked up by the two wipers of the wiper arrangement alone. Rather, a counting device is required which, during a relative movement of the two components, counts the number of wiper revolutions around the resistance track or the number of periodic passes of the picked up voltage of a wiper through a predetermined characteristic location of the voltage characteristic of this wiper. This number gives a rough indication of how far the two components have moved away from their previous relative position. The counting effected by the counting device corresponds in principle to the counting of pulses in known incremental encoders.

Während aber bei Inkrementalgebern ausschließlich anhand der Zahl der Impulse festgestellt wird, wie weit die beiden Komponenten relativ zueinander bewegt wurden, gibt bei der erfindungsgemäßen Lösung die durch die Zähleinrichtung ermittelte Zahl lediglich an, welches Periodizitätsintervall der Spannungskennlinie des an der ringartig geschlossenen Widerstandsbahn schleifenden Schleifers aktuell erreicht ist. Jedes Periodizitätsintervall der Spannungskennlinie des Schleifers entspricht einem Teil des maximalen Relativbewegungswegsderbeiden Komponenten. Durch Ablesen der analogen Spannungswerte der von den beiden Schleifern abgegriffenen Spannungen kann innerhalb des jeweiligen Periodizitätsintervalls die exakte Relativstellung der beiden Komponenten ermittelt werden. Insofern stellt die Erfindung eine Kombination von analoger und digitaler Meßtechnik dar.However, while incremental encoders use the number of pulses to determine how far the two components have moved relative to each other, in the solution according to the invention the number determined by the counting device only indicates which periodicity interval of the voltage characteristic of the wiper rubbing against the ring-like closed resistance path has currently been reached. Each periodicity interval of the voltage characteristic of the wiper corresponds to a part of the maximum relative movement path of the two components. By reading the analog voltage values of the voltages tapped by the two wipers, the exact relative position of the two components can be determined within the respective periodicity interval. In this respect, the invention represents a combination of analog and digital measuring technology.

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Bei einem Staplerfahrzeug wird insbesondere zur Messung der Seitenschubbewegung eines Lastaufnehmers ein solcher Potentiometersensor verwendet werden, bei dem der maximale Relativbewegungsweg der betrachteten Komponenten mehreren Umläufen eines an einer ringartig geschlossenen Widerstandsbahn schleifenden Schleifers entspricht. Beispielsweise kann der maximale Seitenschubweg des Lastaufnehmers relativ zu einer Längsführung des Staplerfahrzeugs etwa 5 oder 10 Umläufen des Schleifers längs der Widerstandsbahn entsprechen. Was die Messung einer Schwenkbewegung des Lastaufnehmers um eine Hochachse anbelangt, kann dagegen geeigneterweise ein Potentiometersensor verwendet werden, bei dem der maximale Schwenkweg des Lastaufnehmers relativ zu einer Schwenkführung des Staplerfahrzeugs weniger als einem Umlauf des Schleifers längs der Widerstandsbahn entspricht. Es soll aber nicht ausgeschlossen sein, daß auch zur Messung einer Drehbewegung zweier Komponenten relativ zueinander, wie sie beispielsweise bei der Verschwenkung des Lastaufnehmers eines Staplerfahrzeugs oder bei der Drehung eines lenkbaren Rads des Staplerfahrzeugs auftritt, Potentiometersensoren eingesetzt werden, bei denen der maximale Relativdrehweg der betrachteten Komponenten mehr als einem Umlauf des Schleifers längs der Widerstandsbahn entspricht.In a forklift truck, in particular for measuring the lateral shift movement of a load receiver, a potentiometer sensor is used in which the maximum relative movement path of the components in question corresponds to several revolutions of a slider sliding on a ring-like closed resistance path. For example, the maximum lateral shift path of the load receiver relative to a longitudinal guide of the forklift truck can correspond to about 5 or 10 revolutions of the slider along the resistance path. As far as measuring a swivel movement of the load receiver about a vertical axis is concerned, on the other hand, a potentiometer sensor can be used in which the maximum swivel path of the load receiver relative to a swivel guide of the forklift truck corresponds to less than one revolution of the slider along the resistance path. However, it should not be ruled out that potentiometer sensors are used to measure a rotational movement of two components relative to one another, as occurs, for example, when the load receiver of a forklift truck is swiveled or when a steerable wheel of the forklift truck is rotated, in which the maximum relative rotational path of the components in question corresponds to more than one revolution of the slider along the resistance path.

Um für den Fall möglicher Fehler des Meßsystems zumindest annäherungsweise die aktuelle Relativstellung der beiden Komponenten bestimmen zu können, kann vorgesehen sein, daß mindestens einer vorbestimmten Relativstellung der beiden Komponenten zwischen deren relativen Endstellungen ein Signalgeber, insbesondereein Näherungsschalter, zugeordnet ist, welcher bei Erreichen dieser Relativstellung durch die beiden Komponenten ein Signal an die Auswerteschaltung abgibt. Neben seiner Funktion als Sicherung bei Ausfall des Meßsystems bildet dieser Signalgeber einen Referenzpunkt, der zum Vergleich mit Meßwerten des Potentiometersensors herangezogen werden kann. Zu diesem Zweck kann einer Mittelstellung der beiden Komponenten zwischen deren relativen EndstellungenIn order to be able to determine at least approximately the current relative position of the two components in the event of possible errors in the measuring system, it can be provided that at least one predetermined relative position of the two components between their relative end positions is assigned a signal transmitter, in particular a proximity switch, which emits a signal to the evaluation circuit when the two components reach this relative position. In addition to its function as a safety device in the event of a failure of the measuring system, this signal transmitter forms a reference point that can be used for comparison with measured values from the potentiometer sensor. For this purpose, a middle position of the two components between their relative end positions

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ein Signalgeber zugeordnet sein. Es kann auch einer endstellungsnahen Relativdrehstellung der beiden Komponenten nahe mindestens einer der relativen Endstellungen der beiden Komponenten ein Signalgeber zugeordnet sein. Ein solcher endstellungsnah angeordneter Signalgeber bietet darüber hinaus Gewähr dafür, daß das Erreichen einer relativen Endstellung der beiden Komponenten rechtzeitig erkannt und die Relativbewegung der beiden Komponenten verlangsamt werden kann, um die beiden Komponenten stoßfrei und gedämpft in die betreffende relative Endstellung zu überführen.A signal transmitter can also be assigned to a relative rotational position of the two components close to the end position, close to at least one of the relative end positions of the two components. A signal transmitter arranged close to the end position also ensures that the reaching of a relative end position of the two components can be detected in good time and the relative movement of the two components can be slowed down in order to transfer the two components smoothly and with damping to the relevant relative end position.

Die Erfindung ist grundsätzlich für einen Anwendungsfall geeignet, bei dem die beiden Komponenten relativ zueinander insbesondere um einen begrenzten Relativdrehwinkel drehbeweglich sind und der Potentiometersensor die Relativstellung der beiden Komponenten erfaßt. Ein solcher Anwendungsfall kann, wie bereits erwähnt, die Messung der Relativdrehstellung eines lenkbaren Rads eines Staplerfahrzeugs relativ zu einem Fahrzeugrumpf des Staplerfahrzeugs sein. Ein weiterer Anwendungsfall kann der sein, daß eine der Komponenten ein Lastaufnehmer, insbesondere eine Lastgabel, eines Staplerfahrzeugs ist, welcher relativ zu einer Schwenkführung des Staplerfahrzeugs als der anderen Komponente um eine Hochachse schwenkbar ist.The invention is basically suitable for an application in which the two components are rotatable relative to one another, in particular by a limited relative angle of rotation, and the potentiometer sensor detects the relative position of the two components. Such an application can, as already mentioned, be the measurement of the relative rotational position of a steerable wheel of a forklift vehicle relative to a vehicle body of the forklift vehicle. Another application can be that one of the components is a load receiver, in particular a load fork, of a forklift vehicle, which can be pivoted about a vertical axis relative to a pivot guide of the forklift vehicle as the other component.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann aber selbstverständlich auch zur Messung der Relativstellung zweier beliebiger anderer, relativ zueinander drehbarer Komponenten eines Staplerfahrzeugs eingesetzt werden, beispielsweise zur Messung der Kippstellung eines um eine horizontale Kippachse kippbaren Hubmast des Staplerfahrzeugs, an dem der Lastaufnehmer höhenverstellbar angebracht ist.The device according to the invention can of course also be used to measure the relative position of any two other components of a forklift truck that can be rotated relative to one another, for example to measure the tilting position of a lifting mast of the forklift truck that can be tilted about a horizontal tilting axis and to which the load receiver is attached in a height-adjustable manner.

Die Erfindung ist in gleicher Weise für solche Anwendungsfälle geeignet, bei denen die beiden Komponenten relativ zueinander längsbeweglich sind und der Potentiometersensor die relative Längsstellung der beiden KomponentenThe invention is equally suitable for applications in which the two components are longitudinally movable relative to each other and the potentiometer sensor measures the relative longitudinal position of the two components

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erfaßt. Ein Beispiel für einen solchen Anwendungsfall ist, daß eine der Komponenten ein Lastaufnehmer, insbesondere eine Lastgabel, eines Staplerfahrzeugs ist, welcher relativ zu einer Längsführung des Staplerfahrzeugs als der anderen Komponente längs einer Horizontalachse bewegbar ist. Auch hier kann aber wiederum die relative Längsstellung zweier beliebiger anderer, relativ zueinander längsbeweglicher Komponenten des Staplerfahrzeugs mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung meßbar sein, beispielsweise die Höhenposition eines Lastaufnehmers relativ zu einem den Lastaufnehmer höhenverstellbar tragenden Hubmast des Staplerfahrzeugs. 10 recorded. An example of such an application is that one of the components is a load receiver, in particular a load fork, of a forklift truck, which is movable along a horizontal axis relative to a longitudinal guide of the forklift truck as the other component. Here too, however, the relative longitudinal position of any two other components of the forklift truck that are longitudinally movable relative to one another can be measured using the device according to the invention, for example the height position of a load receiver relative to a lifting mast of the forklift truck that supports the load receiver in a height-adjustable manner. 10

Schutz soll im Rahmen der Erfindung auch für ein Staplerfahrzeug, insbesondere einen Gabelhubstapler, bestehen, umfassendProtection should also exist within the scope of the invention for a forklift truck, in particular a forklift truck, comprising

zwei mittels mindestens eines Stellorgans relativ zueinander verstellbare Komponenten,two components that can be adjusted relative to one another by means of at least one actuator,

- eine Sollwert-Vorgabeeinrichtung zur Vorgabe von Sollwerten für die- a setpoint setting device for setting setpoints for the

Relativstellung der beiden Komponenten,Relative position of the two components,

eine Meßeinrichtung zur Messung von Istwerten für die Relativstellung der beiden Komponenten,a measuring device for measuring actual values for the relative position of the two components,

eine elektronische Bordsteuerschaltung, welche einen gemessenen Istwert der Relativstellung der beiden Komponenten mit einem zugeordneten Sollwert vergleicht und im Fall einer Abweichung zwischen dem Istwert und dem Sollwert ein Stellsignal an das Stellorgan ausgibt, um eine diese Abweichung verringernde Betätigung des Stellorgans zu bewirken.an electronic on-board control circuit which compares a measured actual value of the relative position of the two components with an assigned setpoint value and, in the event of a deviation between the actual value and the setpoint value, outputs a control signal to the actuator in order to cause the actuator to be actuated in such a way as to reduce this deviation.

Bei einem solchen Staplerfahrzeug ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Meßeinrichtung von einer Einrichtung der vorstehend beschriebenen Art gebildet ist.In such a forklift vehicle, the invention provides that the measuring device is formed by a device of the type described above.

Die Vorgabe der Sollwerte für die Relativstellung der beiden Komponenten kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise kann bei einer elektrischen Lenkung der Drehwinkel eines Lenkrads des StaplerfahrzeugsThe target values for the relative position of the two components can be specified in various ways. For example, in the case of an electric steering system, the angle of rotation of a forklift truck’s steering wheel can

mittels eines Sensors erfaßt und in Form eines Sensorsignals an die Bordsteuerschaltung geliefert werden. Die Bordsteuerschaltung nimmt dieses Sensorsignal als Sollwert für den einzustellenden Lenkwinkel eines lenkbaren Rads des Staplerfahrzeugs und steuert einen Lenkmotor so, daß die Abweichung zwischen diesem Sollwert und einem gemessenen Istlenkwinkel des lenkbaren Rads verschwindet. Die Sollwerte müssen aber nicht notwendigerweise unmittelbar über ein von einem Fahrer bedienbares Bedienungsorgan des Staplerfahrzeugs vorgebbar sein, sondern können auch in Form eines Programms oder in tabellarischer Form gespeichert sein.detected by a sensor and delivered to the on-board control circuit in the form of a sensor signal. The on-board control circuit takes this sensor signal as the target value for the steering angle to be set for a steerable wheel of the forklift truck and controls a steering motor so that the deviation between this target value and a measured actual steering angle of the steerable wheel disappears. However, the target values do not necessarily have to be directly specified via a control element of the forklift truck that can be operated by a driver, but can also be stored in the form of a program or in tabular form.

Beispielsweise kann an einem Bedienungspult des Staplerfahrzeugs ein Bedienungsknopf vorgesehen sein, bei dessen Betätigung ein Programm zur Bewegung einer Lastgabel des Staplerfahrzeugs von einer ersten vorbestimmten Position in eine zweite vorbestimmte Position abgearbeitet wird, wobei das Programm Sollpositionen für die Lastgabel bereitstellt. Nach Maßgabe dieser Sollpositionen und gemessener Istpositionen der Lastgabel steuertdie Bordsteuerschaltung einen der Lastgabel zugeordneten Aktuator, üblicherweiseeinen Hydraulikzylinder, so daßdie Lastgabel automatisch den vorgegebenen Sollpositionen folgt.For example, an operating button can be provided on a control panel of the forklift truck, which, when operated, executes a program for moving a fork of the forklift truck from a first predetermined position to a second predetermined position, with the program providing target positions for the fork. Based on these target positions and measured actual positions of the fork, the on-board control circuit controls an actuator assigned to the fork, usually a hydraulic cylinder, so that the fork automatically follows the specified target positions.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. They show:

Fig. 1 stark schematisiert eine Darstellung von Komponenten eines mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgerüsteten Staplerfahrzeugs undFig. 1 is a highly schematic representation of components of a forklift truck equipped with the device according to the invention and

Fig. 2 Spannungskennlinien eines bei dem Staplerfahrzeug der Fig. 1 eingesetzten Potentiometersensors.Fig. 2 Voltage characteristics of a potentiometer sensor used in the forklift truck of Fig. 1.

In Fig. 1 erkennt man eine Lastgabel 1, die an einer Schwenkführung 3 schwenkbar gelagert ist. Die aus Schwenkführung 3 und Lastgabel 1 zusammengesetzte Baugruppe ist ihrerseits an einer Seitenschubführung 5 längsverschieblich geführt. Die Seitenschubführung 5 ist Teil einer an einemIn Fig. 1 you can see a load fork 1, which is pivotably mounted on a swivel guide 3. The assembly consisting of the swivel guide 3 and load fork 1 is in turn guided longitudinally on a side-shift guide 5. The side-shift guide 5 is part of a

Hubmast eines Staplerfahrzeugs höhenverstellbar angebrachten Tragkonstruktion. Diese Tragkonstruktion kann einen Bedienungsstand für eine Bedienungsperson des Staplerfahrzeugs umfassen, so daß diese Bedienungsperson bei zu verrichtenden Stapelarbeiten stets in Augenhöhe mit auf der Lastgabel 1 aufliegenden Paletten ist. Solche Staplerfahrzeuge werden auch als Kommissionierstapler bezeichnet. Es ist aber genauso
denkbar, daß ein Bedienungsstand in einer Fahrerkabine angeordnet ist, die fest auf einem Fahrzeugrumpf montiert ist.The lifting mast of a forklift truck is mounted on a support structure that is height-adjustable. This support structure can include an operating station for an operator of the forklift truck, so that this operator is always at eye level with the pallets resting on the fork 1 when performing stacking work. Such forklift trucks are also referred to as order picking forklifts. However, it is just as
It is conceivable that an operating station is arranged in a driver's cab which is permanently mounted on a vehicle hull.

&iacgr;&ogr; In Fig. 1 sei davon ausgegangen, daß die durch einen Pfeil 7 bezeichnete Richtung die Geradeaus- oder Längsrichtung des Staplerfahrzeugs ist. Die Seitenschubführung 5 ermöglicht daher eine Verstellung der Lastgabel 1 in horizontaler Richtung quer zu dieser Geradeausrichtung 7. Die Schwenkführung 3 ermöglicht eine Verschwenkung der Lastgabel 1 um eine Hochachse, d.h. eine zur Zeichenebene der Fig. 1 senkrechte Achse, beispielsweise um 90° in der durch einen Pfeil 9 angedeuteten Schwenkrichtung. Zur Verschwenkung der Lastgabel 1 ist ein Elektromotor 11 vorgesehen, der mit einer Antriebswelle 13 mit der Lastgabel 1 mechanisch gekoppelt ist, wie durch eine gestrichelte Linie 15 angedeutet ist. Ein die Antriebswelle 13 lagerndes Motorgehäuses 17 des Elektromotors 11 ist mit der Schwenkführung 3 mechanisch gekoppelt, wie durch eine gestrichelte Linie 19 angedeutet ist. Der Elektromotor 11 ist über eine erste Steuerleitung 21 mit einer elektronischen Bordsteuerschaltung 23 verbunden, die bevorzugt von einem Mikrocomputer gebildet ist. Diese Bordsteuerschaltung 23 steuert sämtliche Operationen der in Fig. 1 gezeigten Anordnung.&iacgr;&ogr; In Fig. 1, it is assumed that the direction indicated by an arrow 7 is the straight-ahead or longitudinal direction of the forklift vehicle. The sideshift guide 5 therefore enables the load fork 1 to be adjusted in a horizontal direction transverse to this straight-ahead direction 7. The swivel guide 3 enables the load fork 1 to be swiveled about a vertical axis, i.e. an axis perpendicular to the plane of the drawing in Fig. 1, for example by 90° in the swivel direction indicated by an arrow 9. An electric motor 11 is provided for swiveling the load fork 1, which is mechanically coupled to the load fork 1 by a drive shaft 13, as indicated by a dashed line 15. A motor housing 17 of the electric motor 11, which supports the drive shaft 13, is mechanically coupled to the swivel guide 3, as indicated by a dashed line 19. The electric motor 11 is connected via a first control line 21 to an electronic on-board control circuit 23, which is preferably formed by a microcomputer. This on-board control circuit 23 controls all operations of the arrangement shown in Fig. 1.

Zur Verstellung der Baugruppe aus Schwenkführung 3 und Lastgabel 1 relativ zu der Seitenschubführung 5 ist ein weiterer Elektromotor 25 vorgesehen, dessen Antriebswelle 27 mit einer an der Seitenschubführung 5 ausgebildeten Längsverzahnung 29 kämmt und dessen Motorgehäuse 31 mechanisch fest mit der Schwenkführung 3 gekoppelt ist. Der ElektromotorTo adjust the assembly of swivel guide 3 and load fork 1 relative to the sideshift guide 5, a further electric motor 25 is provided, the drive shaft 27 of which meshes with a longitudinal toothing 29 formed on the sideshift guide 5 and the motor housing 31 of which is mechanically firmly coupled to the swivel guide 3. The electric motor

25 ist über eine weitere Steuerleitung 33 an die Bordsteuerschaltung 23 angeschlossen und von dieser steuerbar.25 is connected to the on-board control circuit 23 via a further control line 33 and can be controlled by it.

Die Betätigung der Elektromotoren 11 und 25 erfolgt nach Maßgabe von Bedienungsvorgängen, die der Fahrer des Staplerfahrzeugs an Bedienungsorganen des Staplerfahrzeugs durci 'ührt. Beispielhaft ist in Fig. 1 ein Bedienungspult 35 mit einem Steuerknüppel 37 und weiteren Bedienungsorganen 39 dargestellt. Mit Hilfe des Steuerknüppels 37 werden die Bewegungen der Lastgabel 1 gesteuert. Die Bedienungsorgane 37, 39 sind über elektrische Leitungen 41 mit der Bordsteuerschaltung 23 verbunden und übermitteln auf diesen Leitungen 41 elektrische Signale, nach deren Maßgabe die Aktuatoren des Staplerfahrzeugs, beispielsweise die Elektromotoren 11, 25, betätigt werden.The electric motors 11 and 25 are operated in accordance with operating processes that the driver of the forklift truck carries out on the operating elements of the forklift truck. As an example, Fig. 1 shows a control panel 35 with a joystick 37 and other operating elements 39. The movements of the load fork 1 are controlled with the help of the joystick 37. The operating elements 37, 39 are connected to the on-board control circuit 23 via electrical lines 41 and transmit electrical signals on these lines 41, according to which the actuators of the forklift truck, for example the electric motors 11, 25, are operated.

In Fig. 1 ist ferner ein lenkbares Rad 43 des Staplerfahrzeugs zu erkennen, das an einem Drehschemel 45 gelagert ist. Zur Verdrehung des Drehschemels 45 und des lenkbaren Rads 43 ist ein elektrischer Lenkmotor 47 vorgesehen, dessen Antriebswelle 49 mit dem Drehschemel 45 gekoppelt ist und dessen Motorgehäuse 51 relativ zu einem Fahrzeugrumpf des Staplerfahrzeugs ortsfest angeordnet ist. Der Elektromotor 47 wird über eine weitere Steuerleitung 53 von der Bordsteuerschaltung 23 angesteuert. Die Ansteuerung des Lenkmotors 47 erfolgt nach Maßgabe von Drehwinkelsignalen, die der Bordsteuerschaltung 23 von einem Drehwinkelgeber 55 eingegeben werden. Dieser Drehwinkelgeber 55 erfaßt Drehbewegungen einer Lenkwelle 57, an der ein vom Fahrer des Staplerfahrzeugs bedienbares Lenkrad 59 angebracht ist. Die von dem Drehwinkelgeber 55 auf einer Drehwinkelsignalleitung 61 bereitgestellten Drehwinkelsignale werden von der elektronischen Bordsteuerschaltung 23verarbeitetund in entsprechende Stellsignale für den Lenkmotor 47 umgewandelt, um einen der Drehung des Lenkrads 59 entsprechenden Lenkeinschlag des lenkbaren Rads 43 zu erzielen.In Fig. 1, a steerable wheel 43 of the forklift vehicle can also be seen, which is mounted on a turntable 45. An electric steering motor 47 is provided to rotate the turntable 45 and the steerable wheel 43, the drive shaft 49 of which is coupled to the turntable 45 and the motor housing 51 of which is arranged in a fixed position relative to a body of the forklift vehicle. The electric motor 47 is controlled by the on-board control circuit 23 via a further control line 53. The steering motor 47 is controlled in accordance with angle of rotation signals that are input to the on-board control circuit 23 by an angle of rotation sensor 55. This angle of rotation sensor 55 detects rotational movements of a steering shaft 57, on which a steering wheel 59 that can be operated by the driver of the forklift vehicle is attached. The angle of rotation signals provided by the angle of rotation sensor 55 on a angle of rotation signal line 61 are processed by the electronic on-board control circuit 23 and converted into corresponding control signals for the steering motor 47 in order to achieve a steering angle of the steerable wheel 43 corresponding to the rotation of the steering wheel 59.

Zur Erfassung des Lenkwinkels des lenkbaren Rads 43 ist ein Potentiometersensor 63 vorgesehen. Dieser Potentiometersensor 63 umfaßt eine ringförmig geschlossene Widerstandsbahn 65, an die in einem Winkelabstand von 180° eine positive Betriebsspannung +U_B und eine negative Betriebsspannung -U_B angelegt sind. Eine Schleiferanordnung 67 des Potentiometersensors 63 umfaßt zwei auf einer gemeinsamen Drehwelle in einem gegenseitigen Winkelabstand von 90° angeordnete Schleifer 69. Die beiden Schleifer 69 schleifen an der Widerstandsbahn 65 und greifen dort jeweils eine Spannung ab. Die beiden von den Schleifern 69 abgegriffenen Spannungen werden der elektronischen Bordsteuerschaltung 23 auf je einer Meßsignalleitung 71 zugeführt. Die Bordsteuerschaltung 23 wertet die zugeführten Meßsignalspannungen aus und ermittelt hieraus einen Meßwert für die aktuelle Relativstellung der Schleiferanordnung 67 relativ zu der Widerstandsbahn 65 und gleichbedeutend damit für die aktuelle Relativ-Stellung des lenkbaren Rads 43 relativ zum Fahrzeugrumpf des Staplerfahrzeugs. Zu diesem Zweck ist die Schleiferanordnung 67 mechanisch mit der Antriebswelle 49 des Lenkmotors 47 gekoppelt, wie durch eine gestrichelte Linie 73 angedeutet ist. Die Widerstandsbahn 65 ist relativ zu dem Motorgehäuse 51 des Lenkmotors 47 ortsfest angeordnet. Dies ist durch eine gestrichelte Linie 75 angedeutet. Bei einer Betätigung des Lenkmotors 47 dreht sich mit der Antriebswelle 49 auch die Schleiferanordnung 67 relativ zu der Widerstandsbahn 65. Dabei verändert sich die von den Schleifern 69 jeweils abgegriffene Spannung.A potentiometer sensor 63 is provided for detecting the steering angle of the steerable wheel 43. This potentiometer sensor 63 comprises a ring-shaped closed resistance track 65 to which a positive operating voltage +U _B and a negative operating voltage -U _B are applied at an angular distance of 180°. A wiper arrangement 67 of the potentiometer sensor 63 comprises two wipers 69 arranged on a common rotary shaft at a mutual angular distance of 90°. The two wipers 69 wipe on the resistance track 65 and each pick up a voltage there. The two voltages picked up by the wipers 69 are fed to the electronic on-board control circuit 23 on a measuring signal line 71 each. The on-board control circuit 23 evaluates the supplied measurement signal voltages and uses this to determine a measurement value for the current relative position of the slider arrangement 67 relative to the resistance track 65 and, equivalently, for the current relative position of the steerable wheel 43 relative to the body of the forklift vehicle. For this purpose, the slider arrangement 67 is mechanically coupled to the drive shaft 49 of the steering motor 47, as indicated by a dashed line 73. The resistance track 65 is arranged in a fixed position relative to the motor housing 51 of the steering motor 47. This is indicated by a dashed line 75. When the steering motor 47 is actuated, the slider arrangement 67 rotates with the drive shaft 49 relative to the resistance track 65. The voltage tapped by the sliders 69 changes in the process.

Die Spannungskennlinien der von den beiden Schleifern 69 abgegriffenen Spannungen sind in Fig. 2 dargestellt. An der Ordinate ist die von den Schleifern 69 jeweils abgegriffene Spannung U aufgetragen. An der Abszisse ist die Winkelposition der Schleifer 69 bezogen auf eine Referenzposition dargestellt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem Anschluß der positiven Betriebsspannung +U_B entspricht. Man erkennt, daß die sich ergebende Spannungskennlinie jedes der beiden Schleifer 69 eine Dreieckscharakteristik besitzt. Betrachtet man einen der Schleifer 69, so greift dieserThe voltage characteristics of the voltages tapped by the two wipers 69 are shown in Fig. 2. The ordinate shows the voltage U tapped by the wipers 69. The abscissa shows the angular position of the wipers 69 in relation to a reference position, which in the present embodiment corresponds to the connection of the positive operating voltage +U _B. It can be seen that the resulting voltage characteristic of each of the two wipers 69 has a triangular characteristic. If one looks at one of the wipers 69, this

an der Widerstandsbahn 65 die positive Betriebsspannung +U_B ab, wenn seine Winkelposition dem Anschluß der positiven Betriebsspannung +U_B entspricht. Bei einer Verdrehung dieses Schleifers 69 relativ zu der Wider; iandsbahn 65 nimmt die von ihm abgegriffene Spannung U ab, bis sie :chli; ßlich den Minimalwert -U_B erreicht, wenn der Schleifer 69 eine Winkelposition erreicht hat, die dem Anschluß der negativen Betriebsspannung -U_B entspricht. Der Schleifer 69 hat dann einen Drehwinkel von 180° zurückgelegt. Bei einer anschließenden Weiterdrehung des Schleifers 69 nimmt die von ihm abgegriffene Spannung U wieder zu, bis sie nach einer Drehung des Schleifers 69 um weitere 180° wieder auf den Wert der positiven Betriebsspannung + U_B angestiegen ist. Der Schleifer 69 hat dann einen vollen Umlauf von 360° um die Widerstandsbahn 65 zurückgelegt.at the resistance track 65 the positive operating voltage +U _B when its angular position corresponds to the connection of the positive operating voltage +U _B. When this wiper 69 is rotated relative to the resistance track 65 the voltage U tapped by it decreases until it finally reaches the minimum value -U _B when the wiper 69 has reached an angular position which corresponds to the connection of the negative operating voltage -U _B. The wiper 69 has then covered an angle of rotation of 180°. When the wiper 69 subsequently rotates further the voltage U tapped by it increases again until it has risen again to the value of the positive operating voltage +U _B after the wiper 69 has rotated a further 180°. The wiper 69 has then covered a full circuit of 360° around the resistance track 65.

Da die beiden Schleifer 69 der Schleiferanordnung 67 zur gemeinsamen Drehung relativ zu der Widerstandsbahn 65 verbunden sind, ergeben beide Schleifer 69 eine gleichartig verlaufende Spannungskennlinie. Aufgrund des Winkelabstands von 90° der beiden Schleifer 69 sind aber die Spannungskennlinien der beiden Schleifer zueinander phasenversetzt, und zwar gleichermaßen um 90°. Sofern die Widerstandsbahn 65 eine lineare Widerstandscharakteristik besitzt, stellen sich bei einer Verdrehung der Schleiferanordnung 67 relativ zu der Widerstandsbahn 65 die in Fig. 2 gezeigten Spannungskennlinien ein. Die Spannungskennlinie jedes der beiden Schleifer 69 weist danach pro Umlauf des betreffenden Schleifers 69 um die Widerstandsbahn 65 einen geradlinig abfallenden Kennlinienzweig und einen geradlinig ansteigenden Kennlinienzweig auf. Bei mehreren Umläufen der Schleiferanordnung 67 um die Widerstandsbahn 65 setzen sich die Spannungskennlinien der beiden Schleifer 69 in entsprechender Weise periodisch fort.Since the two wipers 69 of the wiper arrangement 67 are connected for joint rotation relative to the resistance track 65, both wipers 69 produce a voltage characteristic that runs in the same direction. However, due to the angular distance of 90° between the two wipers 69, the voltage characteristics of the two wipers are out of phase with each other, namely equally by 90°. If the resistance track 65 has a linear resistance characteristic, the voltage characteristics shown in Fig. 2 are established when the wiper arrangement 67 is rotated relative to the resistance track 65. The voltage characteristic of each of the two wipers 69 then has a straight-line falling characteristic branch and a straight-line rising characteristic branch for each revolution of the respective wiper 69 around the resistance track 65. When the wiper arrangement 67 makes several revolutions around the resistance track 65, the voltage characteristics of the two wipers 69 continue periodically in a corresponding manner.

Betrachtet man das Diagramm der Fig. 2, so kann innerhalb eines Drehbereichs der Schleiferanordnung 67 von 360° anhand der Werte der von den beiden Schleifern 69 abgegriffenen Spannungen eine eindeutige ZuordnungLooking at the diagram in Fig. 2, within a rotation range of 360° of the wiper arrangement 67, a clear assignment can be made based on the values of the voltages tapped by the two wipers 69.

der Lage der Schleiferanordnung 67 relativ zu der Widerstandsbahn 65 getroffen werden. Betrachtet man beispielsweise den Punkt A auf der Abszisse, so greift einer der Schleifer 69 eine Spannung U₁ an der Widerstandsbahn 65 ab, während der andere der beiden Schleifer 69 eine Spannung U₂ an der Widerstandsbahn 65 abgreift. Betrachtet man dagegen den Punkt B an der Abszisse, so greift einer der Schleifer 69 wiederum die Spannung U₁ ab, während der andere der beiden Schleifer 69 eine Spannung U₃ abgreift. Obwohl einer der beiden Schleifer 69 in beiden Punkten A und B die gleiche Spannung U₁ abgreift, kann zwischen den Punkten A und B eindeutig unterschieden werden, weil sich die von dem anderen der beiden Schleifer 69 abgegriffene Spannung in den Punkten A und B unterscheidet, nämlich einmal U₂ ist und das andere Mal U₃ ist. Jeder Punkt der Abszisse kann so eindeutig einem bestimmten Paar von Spannungen zugeordnet werden, die von den beiden Schleifern 69 abgegriffen werden.the position of the wiper arrangement 67 relative to the resistance track 65. If, for example, one looks at point A on the abscissa, one of the wipers 69 taps a voltage U ₁ on the resistance track 65, while the other of the two wipers 69 taps a voltage U ₂ on the resistance track 65. If, on the other hand, one looks at point B on the abscissa, one of the wipers 69 taps the voltage U ₁ , while the other of the two wipers 69 taps a voltage U _3. Although one of the two wipers 69 taps the same voltage U ₁ at both points A and B, a clear distinction can be made between points A and B because the voltage tapped by the other of the two wipers 69 is different at points A and B, namely U ₂ in one case and U ₃ in the other. Each point on the abscissa can thus be clearly assigned to a specific pair of voltages tapped by the two wipers 69.

Darüber hinaus läßt sich anhand der beiden Spannungskennlinien die Richtung ermitteln, in der die Schleiferanordnung 67 relativ zu der Widerstandsbahn 65 verdreht wird. Betrachtet man wiederum den Punkt A und verdreht die Schleiferanordnung 67 ausgehend von diesem Punkt A in Richtung eines zunehmenden Drehwinkels, d.h. in Fig. 2 auf der Abszisse nach rechts, so wird ein Minimalwert der beiden abgegriffenen Spannungen zuerst bei derjenigen Spannung festgestellt, die einer Spannungskennlinie SK1 folgt. Ein Spannungsminimum der der anderen Spannungskennlinie, also einer Spannungskennlinie SK2, folgenden Spannung wird dagegen erst sehr viel später festgestellt, nämlich wenn die Schleiferanordnung 67 um fast einen vollen Umlauf weitergedreht wurde. Wird dagegen die Schleiferanordnung 67 in Richtung zu einem kleineren Drehwinkel hin verdreht, also in Fig. 2 auf der Abszisse nach links, erreicht zunächst die der Spannungskennlinie SK2 folgende Spannung einen Minimalwert, wogegen die der Spannungskennlinie SK1 folgende Spannung einen Minimalwert erst sehr viel später erreicht. Auf diese Weise ist eine Diskriminierung der Drehrich-In addition, the direction in which the wiper arrangement 67 is rotated relative to the resistance track 65 can be determined using the two voltage characteristics. If one again looks at point A and rotates the wiper arrangement 67 starting from this point A in the direction of an increasing angle of rotation, i.e. to the right on the abscissa in Fig. 2, a minimum value of the two tapped voltages is first determined at the voltage that follows a voltage characteristic SK1. A voltage minimum of the voltage following the other voltage characteristic, i.e. a voltage characteristic SK2, is only determined much later, namely when the wiper arrangement 67 has been rotated by almost one full revolution. If, on the other hand, the slider arrangement 67 is rotated in the direction of a smaller angle of rotation, i.e. to the left on the abscissa in Fig. 2, the voltage following the voltage characteristic SK2 initially reaches a minimum value, whereas the voltage following the voltage characteristic SK1 only reaches a minimum value much later. In this way, discrimination of the direction of rotation is possible.

tung der Schleiferanordnung 67 möglich. Selbstverständlich können auch andere Kennlinienorte als ein Spannungsminimum betrachtet werden, beispielsweise ein Spannungsmaximum oder ein Spannungsnulldurchgang.of the wiper arrangement 67. Of course, other characteristic curve locations can also be considered as a voltage minimum, for example a voltage maximum or a voltage zero crossing.

Der Potentiometersensor 63 ist derart mit dem Lenkmotor 47 gekoppelt, daß der gesamte Lenkwinkelbereich, in dem das lenkbare Rad 43 verstellt werden kann, weniger als einem Umlauf der Schleiferanordnung 67 um die Widerstandsbahn 65 entspricht. Anhand der von den Schleifern 69 gelieferten Spannungen kann daher unmittelbar auf den aktuellen Lenkeinschlag des lenkbaren Rads 43 rückgeschlossen werden. Ebenso kann die Drehrichtung erkannt werden, in die das lenkbare Rad 43 bei einer Betätigung des Lenkmotors 47 gedreht wird. Es versteht sich, daß auch der Drehwinkelgeber 55 von einem Potentiometersensor 63 gebildet sein kann, wobei dann allerdings die von dem Potentiometersensor gelieferten Spannungswerte nicht als Istwerte für den Lenkeinschlag des lenkbaren Rads 43 verwendet werden, sondern als Sollwerte.The potentiometer sensor 63 is coupled to the steering motor 47 in such a way that the entire steering angle range in which the steerable wheel 43 can be adjusted corresponds to less than one revolution of the slider arrangement 67 around the resistance track 65. The current steering angle of the steerable wheel 43 can therefore be determined directly from the voltages supplied by the sliders 69. The direction of rotation in which the steerable wheel 43 is turned when the steering motor 47 is actuated can also be recognized. It goes without saying that the angle sensor 55 can also be formed by a potentiometer sensor 63, in which case, however, the voltage values supplied by the potentiometer sensor are not used as actual values for the steering angle of the steerable wheel 43, but as target values.

Zur Erfassung der Schwenkstellung der Lastgabel 1 relativ zu der Schwenkführung 3 und der Längsstellung der die Lastgabel 1 tragenden Schwenkführung 3 relativ zu der Seitenschubführung 5 sind weitere Potentiometersensoren vorgesehen. Diese sind mit 63' bzw. 63" bezeichnet. Sie besitzen den gleichen Aufbau wie der Potentiometersensor 63, weswegen ihre Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, jedoch ergänzt um einen Strich bzw. um zwei Striche. Der zur Messung der Schwenkstellung der Lastgabel 1 relativ zu der Schwenkführung 3 verwendete Potentiometersensor 63' ist mit dem Elektromotor 11 gekoppelt, wobei seine Widerstandsbahn 65' mit dem Motorgehäuse 17 des Elektromotors 11 gekoppelt ist, wie dies durch die gestichelte Linie 75' angedeutet ist, und wobei seine Schleiferanordnung 67' mit der Antriebswelle 13 des Elektromotors 11 gekoppelt ist, wie dies durch die gestrichelte Linie 73' angedeutet ist. Der Potentiometersensor 63' erfaßt so jede Bewegung der Antriebswelle 13 des Elektromotors relativ zu dem Motorgehäuse 17 undAdditional potentiometer sensors are provided to detect the swivel position of the load fork 1 relative to the swivel guide 3 and the longitudinal position of the swivel guide 3 supporting the load fork 1 relative to the sideshift guide 5. These are designated 63' and 63" respectively. They have the same structure as the potentiometer sensor 63, which is why their components are provided with the same reference numerals, but supplemented by one dash or two dashes. The potentiometer sensor 63' used to measure the swivel position of the load fork 1 relative to the swivel guide 3 is coupled to the electric motor 11, with its resistance track 65' being coupled to the motor housing 17 of the electric motor 11, as indicated by the dashed line 75', and with its wiper arrangement 67' being coupled to the drive shaft 13 of the electric motor 11, as indicated by the dashed line 73'. The potentiometer sensor 63' thus detects every movement of the drive shaft 13 of the electric motor relative to the motor housing 17 and

damit jede Bewegung der Lastgabel 1 relativ zu der Schwenkführung 3. Der die Seitenschubbewegung der Lastgabel 1 relativ zu der Seitenschubf ührung 5 erfassende Potentiometersensor 63" ist nit dem Elektromotor 25 gekoppelt, wobei seine Widerstandsbahn 65" mit dem Motorgehäuse 31 des Elektromotors 25 gekoppelt ist, wie durch die gestrichelte Linie 75" angedeutet ist, und wobei seine Schleiferanordnung 67" mit der Antriebswelle 27 des Elektromotors 25 gekoppelt ist, wie dies durch die gestrichelte Linie 73" angedeutet ist. Auf diese Weise erfaßt der Potentiometersensor 63" jede Bewegung der Antriebswelle 27 des Elektromotors 25 relativ zu dem Motorsgehäuse 31 und damit jede Bewegung der die Lastgabel 1 tragenden Schwenkführung 3 relativ zu der Seitenschubführung 5.thus every movement of the load fork 1 relative to the swivel guide 3. The potentiometer sensor 63" which detects the side-shift movement of the load fork 1 relative to the side-shift guide 5 is coupled to the electric motor 25, with its resistance track 65" being coupled to the motor housing 31 of the electric motor 25, as indicated by the dashed line 75", and with its wiper arrangement 67" being coupled to the drive shaft 27 of the electric motor 25, as indicated by the dashed line 73". In this way, the potentiometer sensor 63" detects every movement of the drive shaft 27 of the electric motor 25 relative to the motor housing 31 and thus every movement of the swivel guide 3 carrying the load fork 1 relative to the side-shift guide 5.

Die Messung der aktuellen Schwenkstellung und der aktuellen Seitenschubstellung der Lastgabel 1 hat folgenden Zweck: In bestimmten Fällen kann eine Schwenkbewegung oder eine Seitenschubbewegung der Lastgabel 1 unerwünscht und sogar gefährlich sein. Beispielsweise ist es zweckmäßig, eine Schwenkbewegung der Lastgabel in Richtung des Pfeils 9 zu verhindern, wenn sich die Lastgabel 1 bzw. die Schwenkführung 3 nahe des in Fig. 1 oberen Endes der Seitenschubführung 5 befindet und das Staplerfahrzeug auf seiner Lastgabel Paletten trägt, die von einem Regal zu einem anderen transportiert werden sollen. Wenn in einem solchen Fall die Lastgabel 1 in Richtung des Pfeils 9 mitsamt den auf ihr aufliegenden Paletten in Richtung des Pfeils 9 verschwenkt werden würde, beispielsweise infolge einer unbeabsichtigten Betätigung des Steuerknüppels 37 durch den Fahrer, würde in den engen Regalgassen eines Regallagers die Gefahr von Kollisionen mit den Regalen bestehen. Es muß daher sichergestellt sein, daß eine Verschwenkung der Lastgabel 1 in dieser momentanen Arbeitsphase nicht zugelassen wird. Hierfür ist es jedoch notwendig, die aktuelle Schwenkstellung und die aktuelle Seitenschubsteilung der Lastgabel 1 meßtechnisch zu erfassen. In Abhängigkeit von bestimmten Kriterien, die auf der gemessenen Schwenkstellung und Seitenschubsteilung der Lastgabel 1 basieren, wird dann eine Verschwenkung oder eine Seiten-The purpose of measuring the current swivel position and the current sideshift position of the load fork 1 is as follows: In certain cases, a swivel movement or a sideshift movement of the load fork 1 can be undesirable and even dangerous. For example, it is expedient to prevent a swivel movement of the load fork in the direction of arrow 9 if the load fork 1 or the swivel guide 3 is located near the upper end of the sideshift guide 5 in Fig. 1 and the forklift vehicle is carrying pallets on its load fork that are to be transported from one shelf to another. If in such a case the load fork 1 were to be swiveled in the direction of arrow 9 together with the pallets resting on it in the direction of arrow 9, for example as a result of an unintentional actuation of the control lever 37 by the driver, there would be a risk of collisions with the shelves in the narrow aisles of a shelf warehouse. It must therefore be ensured that a swiveling of the load fork 1 is not permitted in this current working phase. However, for this purpose it is necessary to measure the current swivel position and the current side thrust pitch of the load fork 1. Depending on certain criteria that are based on the measured swivel position and side thrust pitch of the load fork 1, a swiveling or side thrust

schubbewegung der Lastgabel 1 zugelassen oder unterbunden. Ein solches Kriterium kann sein, daß eine Verschwenkung der Lastgabel 1 dann zugelassen wird, wenn sich die Lastgabel 1 bzw. die Schwenkführung 3 in einem in Fig. 1 unteren Teilbereich der Seitenschubführung 5 befindet, daß sie jedoch unterbunden wird, wenn sich die Lastgabel 1 bzw. die Schwenkführung 3 in einem in Fig. 1 oberen Teilbereich der Seitenschubführung 5 befindet. In gleicher Weise könnte ein Kriterium formuliert werden, nach dem eine Seitenschubbewegung der Lastgabel 1 in Fig. 1 nach oben dann zugelassen wird, wenn sich die Lastgabel 1 in der in Fig. 1 gezeigten Schwenkstellung befindet, daß sie jedoch unterdrückt wird, wenn sich die Lastgabel 1 in einer um 90° in Richtung des Pfeils 9 verschwenkten Schwenkstellung befindet. Es versteht sich, daß die Zulassung oder Unterbindung einer Verschwenkung oder Seitenschubbewegung der Lastgabel 1 auch von weiteren meßtechnisch erfaßten Betriebsparametern des Staplerfahrzeugs abhängig sein kann, beispielsweise von der Fahrgeschwindigkeit des Staplerfahrzeugs oder dem Lenkwinkel des lenkbaren Rads 43.thrust movement of the load fork 1 is permitted or prevented. One such criterion can be that a pivoting of the load fork 1 is permitted when the load fork 1 or the pivot guide 3 is in a lower part of the side thrust guide 5 in Fig. 1, but that it is prevented when the load fork 1 or the pivot guide 3 is in an upper part of the side thrust guide 5 in Fig. 1. In the same way, a criterion could be formulated according to which a side thrust movement of the load fork 1 upwards in Fig. 1 is permitted when the load fork 1 is in the pivot position shown in Fig. 1, but that it is suppressed when the load fork 1 is in a pivot position pivoted by 90° in the direction of arrow 9. It is understood that the permission or prohibition of a swiveling or side-shifting movement of the load fork 1 can also depend on other measured operating parameters of the forklift vehicle, for example the driving speed of the forklift vehicle or the steering angle of the steerable wheel 43.

Der Potentiometersensor 63' ist derart mit dem Elektromotor 11 gekoppelt, daß der maximale Schwenkweg der Lastgabel 1 relativ zu der Schwenkführung 3 (also im Regelfall eine 90°-Verschwenkung der Lastgabel 1 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in Richtung des Pfeils 9) nicht mehr als einem Umlauf der Schleiferanordnung 67 um die Widerstandsbahn 65 entspricht. Dies bedeutet, daß genauso wie bei dem den Lenkwinkel des lenkbaren Rads 43 erfassenden Potentiometersensor 67 allein anhand der Werte der von den beiden Schleifern 69' abgegriffenen Spannungen unmittelbar die aktuelle Schwenkstellung der Lastgabel 1 bestimmt werden kann. Dagegen ist der Potentiometersensor 63" bevorzugt derart mit dem Elektromotor 25 gekoppelt, daß der maximale Seitenschubweg (also eine Verstellung der Lastgabel 1 bzw. der Schwenkführung 3 über die gesamte Länge der Seitenschubführung 5) mehreren Umläufen der Schleiferanordnung 67" um die Widerstandsbahn 65" entspricht, beispielsweise 5 oder 10 Umläufen.The potentiometer sensor 63' is coupled to the electric motor 11 in such a way that the maximum swivel path of the load fork 1 relative to the swivel guide 3 (i.e., as a rule, a 90° swivel of the load fork 1 from the position shown in Fig. 1 in the direction of arrow 9) corresponds to no more than one revolution of the wiper arrangement 67 around the resistance track 65. This means that, just as with the potentiometer sensor 67 which detects the steering angle of the steerable wheel 43, the current swivel position of the load fork 1 can be determined directly based solely on the values of the voltages picked up by the two wipers 69'. In contrast, the potentiometer sensor 63" is preferably coupled to the electric motor 25 in such a way that the maximum side-shift path (i.e. an adjustment of the load fork 1 or the swivel guide 3 over the entire length of the side-shift guide 5) corresponds to several revolutions of the slider arrangement 67" around the resistance track 65", for example 5 or 10 revolutions.

In diesem Fall kann allein aus den Werten der von den Schleifern 69" abgegriffenen Spannungen nicht mehr unmittelbar die Seitenschubsteilung der Lastgabel 1 bestimmt werden. Da bei mehreren Umläufen der Schleiferanordnung 67" um iie ' Vjderstandsbahn 65" die in Fig. 2 gezeigten Spannungskannlinien SKI und SK2, die dort für einen vollständigen Umlauf von 360° gezeigt sind, periodisch fortgesetzt werden, muß bei einer Seitenschubbewegung der Lastgabel 1 zusätzlich gezählt werden, wie oft die Schleiferanordnung 67" dabei um die Widerstandsbahn 65" umläuft bzw. wie oft die von den Schleifern 69" abgegriffenen Spannungen die in Fig. 2 gezeigten 360°-Kennlinien SK1 und SK2 durchlaufen. Diese Zählung wird von der Bordsteuerschaltung 23 durchgeführt und kann dadurch erfolgen, daß für einen der beiden Schleifer 69" ermittelt wird, wie oft die von diesem Schleifer 69" abgegriffene Spannung einen Spannungsextremwert oder einen Spannungsnulldurchgang während der Seiten-Schubbewegung der Lastgabel 1 durchläuft. Anhand der alten Seitenschubsteilung der Lastgabel 1, der ermittelten Zahl der vollen Umläufe der Schleiferanordnung 67" um die Widerstandsbahn 65" und der analogen Werte der von den beiden Schleifern 69" abgegriffenen Spannungen kann dann unmittelbar die momentane Seitenschubsteilung der Lastgabel 1 bestimmt werden.In this case, the side thrust pitch of the load fork 1 can no longer be determined directly from the values of the voltages picked up by the sliders 69". Since the voltage characteristic curves SK1 and SK2 shown in Fig. 2, which are shown there for a complete rotation of 360°, are continued periodically during several revolutions of the slider arrangement 67" around the resistance track 65", it is also necessary to count how often the slider arrangement 67" rotates around the resistance track 65" or how often the voltages picked up by the sliders 69" pass through the 360° characteristic curves SK1 and SK2 shown in Fig. 2 during a side thrust movement of the load fork 1. This counting is carried out by the on-board control circuit 23 and can be done by determining for one of the two sliders 69" how often the voltage tapped by this slider 69" passes through an extreme voltage value or a zero voltage crossing during the lateral thrust movement of the load fork 1. Based on the old lateral thrust pitch of the load fork 1, the determined number of full revolutions of the slider arrangement 67" around the resistance track 65" and the analogous values of the voltages tapped by the two sliders 69", the current lateral thrust pitch of the load fork 1 can then be determined directly.

Vor Beginn des eigentlichen Meßbetriebs wird eine Referenzierung des Meßbereichs durchgeführt. Dabei werden die Meßwerte für die relativen Endstellungen der jeweils betrachteten Komponenten ermittelt und als Referenzmeßwerte in der Bordsteuerschaltung 23 gespeichert. Zusätzlich wird ggf. in der Bordsteuerschaltung 23 gespeichert, wie viele volle Umläufe die Schleiferanordnung des zugehörigen Potentiometersensors bei einer Verstellung der betrachteten Komponenten zwischen deren relativen Endstellungen zurücklegt. Für den Seitenschub der Lastgabel 1 bedeutet dies, daß die Lastgabel zunächst in eine der beiden Endstellungen entlang der Seitenschubführung 5 bewegt wird (beispielsweise in die in Fig. 1 obere Endstellung), der dabei ermittelte Meßwert als erster Referenzmeßwert inBefore the actual measuring operation begins, the measuring range is referenced. The measured values for the relative end positions of the components under consideration are determined and stored as reference measured values in the on-board control circuit 23. In addition, the on-board control circuit 23 may store how many full revolutions the slider arrangement of the associated potentiometer sensor completes between their relative end positions when the components under consideration are adjusted. For the side shift of the load fork 1, this means that the load fork is first moved to one of the two end positions along the side shift guide 5 (for example, to the upper end position in Fig. 1), the measured value determined in this way is stored as the first reference measured value in

der Bordsteuerschaltung 23 abgespeichert wird, sodann die Lastgabel 1 in die andere Endstellung entlang der Seitenschubführung 5 (also die in Fig. 1 untere Endstellung) bewegt wird, dabei gezählt wird, wie oft die Schleiferanordnung 67" um die Widerstandsbahn 65" umläuft, und schließlich der in der anderen Endstellung erhaltene Meßwert als zweiter Referenzmeßwert in der Bordsteuerschaltung 23 abgespeichert wird. Aus den beiden Referenzmeßwerten und der Zahl der Umläufe der Schleiferanordnung 67" ermittelt die Bordsteuerschaltung den Meßbereich für die Seitenschubbewegung der Lastgabel 1. Im Fall der Schwenkbewegung der Lastgabel 1 und der Drehbewegung des lenkbaren Rads 43 genügt dagegen die bloße Ermittlung der Meßwerte in den Endstellungen, da die Schleiferanordnung des jeweiligen Potentiometersensors 63 oder 63' ohnehin nicht mehr als einen vollen Umlauf zurücklegt und sich der Meßbereich unmittelbar aus den Meßwerten in den Endstellungen ergibt.the on-board control circuit 23 is stored, then the load fork 1 is moved to the other end position along the sideshift guide 5 (i.e. the lower end position in Fig. 1), counting how often the slider arrangement 67" rotates around the resistance track 65", and finally the measured value obtained in the other end position is stored as a second reference measured value in the on-board control circuit 23. From the two reference measured values and the number of revolutions of the slider arrangement 67", the on-board control circuit determines the measuring range for the sideshift movement of the load fork 1. In the case of the swivel movement of the load fork 1 and the rotary movement of the steerable wheel 43, however, simply determining the measured values in the end positions is sufficient, since the slider arrangement of the respective potentiometer sensor 63 or 63' does not make more than one full revolution anyway and the measuring range results directly from the measured values in the end positions.

Es versteht sich, daß durch eine geeignete mechanische Untersetzung oder Übersetzung zwischen den Potentiometersensoren 63, 63', 63" und dem zugeordneten Elektromotor 47, 11 bzw. 25 in beliebiger Weise Einfluß darauf genommen werden kann, wie viele Umläufe die Schleiferanordnung des jeweiligen Potentiometersensors bei einer Verstellung der jeweils betrachteten Komponenten zwischen deren relativen Endstellungen zurücklegt. So kann beispielsweise die Kopplung zwischen dem Potentiometersensor 63" und dem Elektromotor 25 dergestalt sein, daß die Schleiferanordnung 67" weniger als einmal um die Widerstandsbahn 65" umläuft, wenn die Lastgabel 1 zwischen ihren beiden Endstellungen entlang der Seitenschubführung 5 verstellt wird. Genauso kann die Kopplung zwischen dem Potentiometersensor 63' und dem Elektromotor 11 dergestalt sein, daß die Schleiferanordnung 67' mehrere Male um die Widerstandsbahn 65' umläuft, wenn die Lastgabel 1 zwischen ihren beiden Schwenkend-Stellungen verstellt wird. Gleiches gilt für die Kopplung zwischen dem Potentiometersensor 63 und dem Lenkmotor 47.It is understood that a suitable mechanical reduction or transmission between the potentiometer sensors 63, 63', 63" and the associated electric motor 47, 11 or 25 can be used to influence in any way how many revolutions the wiper arrangement of the respective potentiometer sensor completes when the respective components in question are adjusted between their relative end positions. For example, the coupling between the potentiometer sensor 63" and the electric motor 25 can be such that the wiper arrangement 67" rotates less than once around the resistance track 65" when the load fork 1 is adjusted between its two end positions along the sideshift guide 5. Likewise, the coupling between the potentiometer sensor 63' and the electric motor 11 can be such that the slider arrangement 67' rotates several times around the resistance track 65' when the load fork 1 is adjusted between its two swivel end positions. The same applies to the coupling between the potentiometer sensor 63 and the steering motor 47.

Wird das Staplerfahrzeug abgestellt und der Meßbetrieb beendet, so speichert die Bordsteuerschaltung 23 die jeweils letzten Meßwerte für die Schwenkstellung der Lastgabel 1, die Seitenschubstellung der Lastgabel 1 und die Drehstellung des lenkbaren Rads 43. Die Bordsteuerschaltung 23 speichert diese Meßwerte permanent, d.h. während des gesamt &eegr; Ruhezustands des Staplerfahrzeugs. Wenn dann das Staplerfahrzeug wieder in Betrieb genommen und der Meßbetrieb wieder aufgenommen wird, erfolgt zunächst eine erneute Messung der aktuellen Schwenkstellung und Seitenschubstellung der Lastgabel sowie der aktuellen Drehstellung des lenkbaren Rads 43. Diese aktuellen Meßwerte werden von der Bordsteuerschaltung mit den zuletzt vor der Betriebsabschaltung gespeicherten Meßwerten verglichen, um eine etwaige Dejustierung der Lastgabel oder des lenkbaren Rads festzustellen, die während des Ruhezustands des Staplerfahrzeugs aufgetreten sein kann. Wird eine solche Dejustierung festgestellt, wird zunächst eine erneute Referenzierung eines Teils oder des gesamten Meßsystems vorgenommen, bevor der eigentliche Meßbetrieb gestartet wird. Hierdurch wird ausgeschlossen, daß sich mögliche Dejustierungen fehlerhaft auf die Meßergebnisse auswirken.If the forklift is turned off and the measuring operation is ended, the on-board control circuit 23 stores the last measured values for the swivel position of the load fork 1, the sideshift position of the load fork 1 and the rotational position of the steerable wheel 43. The on-board control circuit 23 stores these measured values permanently, i.e. during the entire idle state of the forklift. When the forklift is then put back into operation and the measuring operation is resumed, the current swivel position and sideshift position of the load fork as well as the current rotational position of the steerable wheel 43 are measured again. These current measured values are compared by the on-board control circuit with the last measured values stored before the operation was switched off in order to determine any misalignment of the load fork or the steerable wheel that may have occurred while the forklift was at rest. If such a misalignment is detected, a part or the entire measuring system is first re-referenced before the actual measuring operation is started. This prevents possible misalignments from having an incorrect effect on the measurement results.

Aus Fig. 1 ist ferner zu erkennen, daß an der Seitenschubführung 5 Näherungsschalter 77 angebracht sind, nämlich zwei in den beiden Endbereichen der Seitenschubführung 5 und einer in der Mitte der Seitenschubführung 5. Diese Näherungsschalter 77 sind über Signalleitungen 79 an die elektronische Bordsteuerschaltung 23 angeschlossen, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 1 nur für den am unteren Ende der Seitenschubführung 5 angebrachten Näherungsschalter 77 eine solche Signalleitung 79 eingezeichnet ist. Die Näherungsschalter geben ein Signal an die Bordsteuerschaltung 23 ab, wenn sich der Elektromotor 25 und damit die Lastgabel 1 an ihnen vorbeibewegt. Die Näherungsschalter 77 bilden eine dem Potentiometersensor 63" überlagerte Sicherung, die zwar vergleichsweise ungenaue, aber dennoch zuverlässige Aussagen über die aktuelle Seitenschubstellung der Lastgabel 1 erlaubt. Insbesondere kannFrom Fig. 1 it can also be seen that proximity switches 77 are attached to the sideshift guide 5, namely two in the two end areas of the sideshift guide 5 and one in the middle of the sideshift guide 5. These proximity switches 77 are connected to the electronic on-board control circuit 23 via signal lines 79, whereby for reasons of clarity in Fig. 1 only such a signal line 79 is shown for the proximity switch 77 attached to the lower end of the sideshift guide 5. The proximity switches emit a signal to the on-board control circuit 23 when the electric motor 25 and thus the load fork 1 moves past them. The proximity switches 77 form a safety device superimposed on the potentiometer sensor 63", which allows comparatively inaccurate but nevertheless reliable statements about the current sideshift position of the load fork 1. In particular,

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anhand der Signale der Näherungsschalter 77 festgestellt werden, ob sich die Lastgabel 1 in Fig. 1 in einem oberen Teilbereich oder in einem unteren Teilbereich der Seitenschubführung 5 befindet und ob die Lastgabel 1 kurz davor ist, an einem Endanschlag der Seitenschubführung 5 anzustoßen. Hierbei ist anzumerken, daß die beiden in den Endbereichen der Seitenschubführung 5 angeordneten Näherungsschalter 77 in ausreichendem Abstand von solchen Endanschlägen angeordnet sind, um frühzeitig erkennen zu können, daß sich die Lastgabel einer Endstellung längs der Seitenschubführung 5 nähert. Die Seitenschubgeschwindigkeit der Lastgabelbased on the signals from the proximity switches 77, it can be determined whether the load fork 1 in Fig. 1 is in an upper part or in a lower part of the sideshift guide 5 and whether the load fork 1 is about to hit an end stop of the sideshift guide 5. It should be noted here that the two proximity switches 77 arranged in the end areas of the sideshift guide 5 are arranged at a sufficient distance from such end stops in order to be able to recognize early on that the load fork is approaching an end position along the sideshift guide 5. The sideshift speed of the load fork

&iacgr;&ogr; 1 kann dann herabgesetzt werden, um harte Stöße bei Erreichen der Endanschläge zu vermeiden. Die Signale der Näherungsschalter 77 können darüber hinaus als zusätzliches Kriterium dafür verwendet werden, ob eine Verschwenkung der Lastgabel 1 oder eine Seitenschubbewegung der Lastgabel 1 zulässig ist oder unterbunden werden soll. Wenn beispielsweise anhand der Signale der Näherungsschalter 77 festgestellt wird, daß sich die Lastgabel 1 in den in Fig. 1 oberen Teilbereich der Seitenschubführung 5 bewegt hat, wird zweckmäßigerweise eine Verschwenkung der Lastgabel 1 in Richtung des Pfeils 9 unterbunden werden, um die Gefahr von Kollisionen zu vermeiden. Insofern bieten die Näherungsschalter 77 auch bei Ausfall des Potentiometersensors 63" Gewähr für die Betriebssicherheit des Staplerfahrzeugs. Es versteht sich, daß solche Näherungsschalter auch zur groben Erfassung der Schwenkstellung der Lastgabel 1 und der Drehstellung des lenkbaren Rads 43 vorgesehen sein können. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Fig. 1 jedoch keine derartigen Näherungsschalter eingezeichnet.δ 1 can then be reduced in order to avoid hard impacts when the end stops are reached. The signals from the proximity switches 77 can also be used as an additional criterion for whether a pivoting of the load fork 1 or a side-shifting movement of the load fork 1 is permitted or should be prevented. If, for example, it is determined from the signals from the proximity switches 77 that the load fork 1 has moved into the upper part of the side-shift guide 5 in Fig. 1, pivoting of the load fork 1 in the direction of arrow 9 is expediently prevented in order to avoid the risk of collisions. In this respect, the proximity switches 77 ensure the operational safety of the forklift truck even if the potentiometer sensor 63" fails. It goes without saying that such proximity switches can also be provided for the rough detection of the swivel position of the load fork 1 and the rotational position of the steerable wheel 43. However, for reasons of clarity, no such proximity switches are shown in Fig. 1.

Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß zur Verschwenkung und zur Seitenverstellung der Lastgabel 1 elektromotorische Antriebsmittel eingesetzt werden, nämlich der Elektromotor 11 sowie der Elektromotor 25. Es versteht sich jedoch, daß hierfür auch hydraulische Antriebsmittel eingesetzt werden können, beispielsweise hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder-Aggregate. DiesgiltnichtnurfürdieIn the above-described embodiment, it was assumed that electric motor drive means are used for pivoting and lateral adjustment of the load fork 1, namely the electric motor 11 and the electric motor 25. However, it is understood that hydraulic drive means can also be used for this, for example hydraulically actuated piston-cylinder units. This does not only apply to the

Verschwenkung und Seitenverstellung der Lastgabel 1, sondern allgemein für Bewegungen des Lastaufnehmers 1 oder einer den Lastaufnehmer 1 tragenden Hubmastkonstruktion entlang beliebiger Bewegungsachsen. Die Zuordnung der Komponenten des Potentiometersensors, also der Schleiferanordnung und der Widerstandsbahn, zu den einzelnen relativ zueinander beweglichen Komponenten des jeweiligen hydraulischen Antriebsmittels wird dann in entsprechender Weise wie bei einem Elektromotor festgelegt sein. Bei einem hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Aggregat kann beispielsweise die Widerstandsbahnanordnung des Potentiometersensors relativ ortsfest zu einem Zylinder des Kolben-Zylinder-Aggregats angeordnet sein, während die Bewegung eines Kolbens oder einer Kolbenstange des Kolben-Zylinder-Aggregats über ein geeignetes mechanisches Kopplungsglied in eine Bewegung der Schleiferanordnung relativ zur Widerstandsbahn umgesetzt wird.Swiveling and lateral adjustment of the load fork 1, but generally for movements of the load receiver 1 or a lifting mast structure carrying the load receiver 1 along any axes of movement. The assignment of the components of the potentiometer sensor, i.e. the wiper arrangement and the resistance track, to the individual components of the respective hydraulic drive means that are movable relative to one another will then be determined in a similar way to an electric motor. In a hydraulically actuated piston-cylinder unit, for example, the resistance track arrangement of the potentiometer sensor can be arranged relatively stationary to a cylinder of the piston-cylinder unit, while the movement of a piston or a piston rod of the piston-cylinder unit is converted into a movement of the wiper arrangement relative to the resistance track via a suitable mechanical coupling element.

Claims

Protection claims

1. Device for the potentiometric measurement of the relative position of two components (e.g. 1, 5) movable relative to one another, in particular two vehicle components (1,5) of a forklift truck, comprising

a potentiometer sensor (63") with a resistance track arrangement (65") which is fixed relative to one (5) of the components (1,5) and connected to an electrical operating voltage supply (+ U _B , -U _B ) and a wiper arrangement (67") which is adjustable relative to the resistance track arrangement (65") depending on a relative movement of the two components (1,5) for tapping at least one electrical voltage (U) on the resistance track

arrangement (65") and

an evaluation circuit (23) electrically connected to the wiper arrangement (67"), which provides measurement data for the relative position of the two components (1,5) depending on the at least one electrical voltage (U) tapped by the wiper arrangement (67") on the resistance track arrangement (65"), wherein:

a) the wiper arrangement (67") comprises two wipers (69") connected for joint movement along the resistance track arrangement (65"), each of which taps an electrical voltage (U) at the resistance track arrangement (65"),

b) the sliders (69") are arranged relative to each other and to the resistance track arrangement (65") in such a way that both

Slider (69") when moving over the resistance track arrangement (65") each have a voltage characteristic

line (SK1, SK2) with a corresponding course but offset from each other by a predetermined phase offset,

c) the resistance track arrangement (65") is designed in such a way and the connections of the operating voltage supply (+ U _B , -U _B ) are distributed along the resistance track arrangement (65") in such a way that the voltage characteristics (SK1, SK2) of both sliders (69") each have at least one essentially strictly monotonically, in particular linearly, falling characteristic branch and at least one essentially strictly

monotonically, in particular linearly, increasing characteristic curve branch, which connect to each other at a characteristic curve location that corresponds to a connection of the operating voltage supply ( + U _B , -U _B ), and

d) the resistance track arrangement (65") for the two loops

fer (69") comprises at least one ring-like closed resistance track (65"),

characterized in that there is such a movement-related coupling between the adjustment of the wiper arrangement (67") relative to the resistance track arrangement (65") and the relative movement of the two components (1, 5) that the maximum relative movement path of the two components (1, 5) relative to one another corresponds to more than one revolution, in particular several revolutions, of a wiper (69") rubbing on the resistance track (65") along the same, that the evaluation circuit (23) comprises a counting device which, when this wiper (69") is adjusted relative to the resistance track (65"), counts the number of complete revolutions of the wiper (69") and/or the number of periodically recurring passages of the voltage (U) tapped by the wiper (69") through a predetermined characteristic location of the voltage characteristic (SK1, SK2) of the wiper (69"), in particular a voltage maximum or

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a voltage minimum or a voltage zero crossing, that a storage device (23) is provided in which measured data for the current relative position of the two components (1, 5) are stored as current measurement data, and that a test device (23) is also provided which, after a shutdown and subsequent resumption of the measuring operation, compares voltage measurement data of the potentiometer sensor (63"), which are obtained immediately after the measuring operation is resumed and are representative of the current relative position of the two components (1, 5) immediately after the measuring operation is resumed, with the measurement data last stored before the measuring operation was shut down, in order to determine any misalignments during the shutdown.

2. Device according to claim 1,

characterized in that the ring-like closed resistance track (65") is common to both sliders (69") and that the sliders (69") slide on this resistance track (65") offset relative to one another.

3. Device according to claim 1,

characterized in that the resistance track arrangement comprises a ring-like closed resistance track for each of the sliders.

4. Device according to one of claims 1 to 3,

characterized in that the connections of the operating voltage supply ( + U _B , -U _B ) to the resistance track (65") are distributed at substantially equal angular distances along the resistance track (65").

5. Device according to claim 4,

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characterized in that the operating voltage supply ( + U ₁₃ , -U _B ) comprises a total of two connections to the resistance track (65"), one of which has a higher electrical potential ( + U _B ) and the other of which has a lower electrical potential (-U _B ).

6. Device according to claim 4 or 5,

characterized in that the predetermined phase offset between the voltage characteristics (SK1, SK2) of the two wipers (69") corresponds approximately to half the angular distance between two successive connections of the operating voltage supply (+ U _B , -U _B ) to the resistance track (65").

7. Device according to one of claims 1 to 6,

characterized in that at least one predetermined relative position of the two components (1, 5) between their relative end positions is assigned a signal transmitter (77), in particular a proximity switch (77), which emits a signal to the evaluation circuit (23) when this relative position is reached by the two components (1, 5).

8. Device according to claim 7,

characterized in that a signal generator (77) is assigned to a middle position of the two components (1, 5) between their relative end positions.

9. Device according to claim 7 or 8,

characterized in that a signal transmitter (77) is assigned to a relative position of the two components (1, 5) close to the end position near at least one of the relative end positions of the two components (1, 5).

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10. Device according to one of claims 1 to 9,

characterized in that the two components (1, 3) are rotatable relative to one another, in particular by a limited relative angle of rotation, and the potentiometer sensor (63') detects the relative rotational position of the two components (1, 3).

11. Device according to claim 10,

characterized in that one of the components is a steerable wheel (43) of a forklift vehicle which is rotatable relative to a vehicle body of the forklift vehicle as the other component.

12. Device according to claim 10,

characterized in that one of the components is a load receiver (1), in particular a load fork (1), of a forklift vehicle, which can be pivoted about a vertical axis relative to a pivot guide (3) of the forklift vehicle as the other component.

13. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the two components (1, 5) are longitudinally movable relative to one another and the potentiometer sensor (63") detects the relative longitudinal position of the two components (1, 5).

14. Device according to claim 13,

characterized in that one of the components is a load receiver (1), in particular a load fork (1), of a forklift vehicle, which is movable relative to a longitudinal guide (5) of the forklift vehicle as the other component, in particular along a horizontal axis.

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15. Forklift truck, in particular forklift truck, comprising two components (43, 51) that can be adjusted relative to one another by means of at least one actuator (47), a setpoint setting device (55, 57, 59) for setting setpoints for the relative position of the two components

ten (43, 51),

a measuring device (63) for measuring actual values for the relative position of the two components (43, 51), an electronic on-board control circuit (23) which compares a measured actual value of the relative position of the two components (43, 51) with an associated target value and, in the event of a deviation between the actual value and the target value, outputs a control signal to the actuator (47) in order to cause an actuation of the actuator (47) to reduce this deviation,

dadurch gekennzeichnet,characterized,

that the measuring device (63) is formed by a device according to one of claims 1 to 14.

(ct/16434GDE-ANM)