DE4200985C2 - Elektronische Steueranordnung für Antriebsrolleneinheiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steueranordnung für Antriebsrolleneinheiten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige elektronische Steueranordnungen und die zuge­ hörigen Antriebsrolleneinheiten werden beispielsweise in Frachtladesystemen im Luftfrachtverkehr angewendet, um Frachtcontainer in den Frachtraum einzuladen und inner­ halb des Frachtraums an eine vorbestimmte Stelle zu fördern.

Gewöhnlich ist der Frachtraum in Längsrichtung des Flug­ zeugs langgestreckt und besitzt an einer Längsseite eine Eingangstür, durch die der Frachtbehälter eingeführt werden kann. Der Boden des Frachtraums ist als Förderfläche mit Rollenförderbahnen und/oder Kugelförderbahnen oder ähn­ lichem ausgestattet und es ist eine Anzahl von motorge­ triebenen Antriebsrolleneinheiten verteilt in dieser Förderfläche vorgesehen, die den Behälter bei seiner Einführung durch die Tür in den Frachtraum und bei der Weiterbeförderung in Längsrichtung an seinen Bestim­ mungsort antreiben.

Üblicherweise sind derartige Antriebsrolleneinheiten im Türbereich des Frachtraums für eine Querförderung, quer zur Längsachse des Frachtraums bzw. des Flugzeugs angeordnet, und in Längsrichtung angrenzend schließen sich zueinander parallele Reihen von in Längsrichtung des Flugzeugs fördernden Antriebsrolleneinheiten an. Damit nun der durch die querfördernden Antriebsrollen­ einheiten in den Frachtraum durch die Tür eingeführte Frachtcontainer anschließend in Längsrichtung angetrie­ ben werden kann, ist es notwendig, daß die Bodenfläche des Frachtcontainers nicht nur die querfördernden An­ triebsrolleneinheiten des Türbereichs überdeckt, sondern auch die in Längsrichtung angrenzenden längsfördernden Rollenantriebseinheiten des Türbereichs. Wäre dies nicht so vorgesehen, könnte der durch die Tür in Querrichtung eingeführte Container nicht in Längsrichtung weiterbe­ fördert werden.

In der Praxis bereitet ein derartiges Frachtladesystem eine Reihe von Problemen:
Gewöhnlich sind derartige Frachtladesysteme mit Antriebs­ rolleneinheiten ausgestattet, die funktionsmäßig etwa den in der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 24 126 A1 ent­ sprechen.

Wenn dabei das Frachtladesystem zum Einladen eines Fracht­ containers aktiviert wird, heben sich zunächst alle An­ triebsrollen der Antriebsrolleneinheiten aus ihrer un­ teren Ruhestellung in ihre obere Arbeitsstellung an und beginnen sich zu drehen. Der Frachtcontainer wird daher durch die in Querrichtung arbeitenden Antriebsrollen­ einheiten des Türbereichs quer zur Flugzeuglängsachse eingefördert, bis er an der gegenüberliegenden Seiten­ wand des Frachtraums angelangt ist. Damit nun eine Über­ lastung der querfördernden Antriebsrolleneinheiten durch das Anstoßen des Frachtcontainers an der Seitenwand des Frachtraums vermieden wird, sind nach dem Stand der Tech­ nik entweder Endschalter vorgesehen, die die querfördern­ den Antriebsrolleneinheiten beim Anstoßen des Frachtcon­ tainers an der der Tür gegenüberliegenden Seitenwand ab­ schalten, oder es ist ein externer Steuerschalter vor­ handen, den die Bedienungsperson betätigen muß, sobald der Frachtcontainer an die Seitenwand anzustoßen be­ ginnt. Leider zeigt sich in der Praxis, daß die End­ schalter im rauhen Betrieb des Frachtladesystems häufig beschädigt werden und versagen, so daß durch übermäßige Belastung beim Anstoßen des Containers die betroffenen Rollenantriebseinheiten überlastet und allmählich be­ schädigt werden. Nur eine bedingte Abhilfe wird durch einen von der Bedienungsperson manuell betätigbaren Schalter geschaffen, denn gelegentlich vergißt die Be­ dienungsperson die Betätigung dieses Schalters.

Ein weiteres, besonders ernstes Problem ergibt sich dadurch, daß, wie vorstehend schon erwähnt, der Con­ tainer beim Einladen durch die Tür mit seinem Boden nicht nur querfördernde Antriebsrolleneinheiten über­ deckt, sondern auch notwendigerweise benachbart hierzu angeordnete längsfördernde Antriebsrolleneinheiten. Es ist daher unabdingbar erforderlich, daß beim Ein­ laden des Containers in Querrichtung die benachbarten längsfördernden Rollenantriebseinheiten in die abge­ senkte Stellung gebracht werden. Dies erfolgt nach dem Stand der Technik wiederum durch entsprechende im Weg des Containers liegende Schalter oder durch manuelle Betätigung der Bedienungsperson. Hierzu gelten die glei­ chen Überlegungen wie bereits vorstehend angestellt. Es ergeben sich häufig Beschädigungen der längsför­ dernden, im Türbereich liegenden Antriebsrollenein­ heiten.

Auch für die an den vorderen und hinteren Stirnseiten des Frachtraums gelegenen längsfördernden Antriebsrol­ leneinheiten gelten ähnliche Überlegungen wie für die querfördernden Rollenantriebseinheiten, da beim An­ stoßen eines Frachtcontainers an einer Stirnwand sicher­ gestellt werden muß, daß die noch im Eingriff mit dem Boden des Frachtcontainers befindlichen längsfördernden Antriebsrollen zur Vermeidung einer Überlastung und Überhitzung abgeschaltet werden.

Bei herkömmlichen Frachtladesystemen werden jeweils alle Antriebsrolleneinheiten, zumindest jeweils die querfördernden oder alle längsfördernden gleichzeitig in den Förderzustand eingeschaltet, obgleich immer nur ein kleiner Teil der Antriebsrolleneinheiten, nämlich diejenigen, die sich gerade unter dem Behälterboden be­ finden, zur Förderung des Frachtcontainers beitragen. Dadurch ergibt sich das Problem, daß die übrigen leerlaufenden Antriebsrolleneinheiten nicht nur unnötig Energie verbrauchen sondern sich auch überflüssigerweise die meiste Zeit im leerlaufenden Antriebszustand befinden, wodurch ihre Lebensdauer verringert wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine elektronische Steueranordnung der im Ober­ begriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, mit der eine höhere Betriebssicherheit des Frachtlade­ systems und eine höhere Lebensdauer der Antriebsrollen­ einheiten gewährleistet wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß ohne vom ge­ förderten Frachtcontainer zu betätigende Schalter oder extern von der Bedienungsperson manuell zu be­ tätigende Schalter stets sichergestellt wird, daß beim Einfahren eines Containers in Querrichtung in den Frachtraum die im Türbereich liegenden längsfördernden Antriebsrolleneinheiten mit Sicherheit abgesenkt sind, so daß ihre Beschädigung verhindert wird. Erreicht wird dies dadurch, daß die querfördernden Antriebs­ rolleneinheiten nur dann durch einen externen Steuer­ schalter in Betrieb gesetzt werden können, wenn ihre elektronischen Steueranordnungen die Bestätigung dafür erhalten, daß die längsfördernden Antriebsrollenein­ heiten sich in der abgesenkten Stellung befinden. Um­ gekehrt gilt dies auch für die längsfördernden Antriebs­ rolleneinheiten, die sich durch den externen Steuer­ schalter nur dann in ihre Antriebsstellung bewegen, wenn ihren elektronischen Steueranordnungen die Infor­ mation vorliegt, daß sich die querfördernden Antriebs­ rolleneinheiten in der abgesenkten Stellung befinden. Darüber hinaus wird sichergestellt, daß sich jede im aktiven antreibenden Zustand befindende Antriebs­ rolleneinheit abgeschaltet wird, wenn entweder die Belastung ihrer Antriebsrolle zu stark wird oder wenn sich ihre Temperatur über einen bestimmten Wert er­ höht.

Schließlich wird sichergestellt, daß stets nur der­ jenige Anteil der Antriebsrolleneinheiten über län­ gere Zeit hin mit Strom versorgt wird, die aktiv zur Förderung eines Frachtcontainers beitragen. Ein längerer Leerlauf der Antriebsrolleneinheiten wird daher vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 ein teilweise vereinfachtes schematisches Verdrahtungsdiagramm von mit elektronischen Steueranordnungen ausgerüsteten Antriebs­ rolleneinheiten einer Förderfläche in einem Flugzeugfrachtraum;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer elektronischen Steueranordnung der Antriebsrolleneinheiten der Fig. 1;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der durch die Stromaufnahme gekennzeichneten Betriebszu­ stände einer Antriebsrolleneinheit;

Fig. 4 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Stromaufnahme von zwei ausgewählten Antriebs­ rolleneinheiten beim Einschalten; und

Fig. 5 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Strom­ aufnahme der einzelnen Antriebsrolleneinheiten der Fig. 1.

In der Fig. 1 ist in gestrichelten Linien eine Förder­ fläche, nämlich der Frachtraumboden 30 eines Fracht­ flugzeuges schematisch angedeutet. Diese Förderfläche ist an dem in der Zeichnung unteren Rand durch eine Seitenwand 31 des Flugzeugfrachtraums begrenzt und an der linken und rechten Seite durch die Vorderwand 32 bzw. die Rückwand 33 des Frachtraums. Die Förderfläche kann entweder in Form von Rollenförderbahnen oder Kugel­ förderbahnen oder einer äquivalenten Anordnung vorlie­ gen, auf der Frachtraumbehälter bewegt werden können.

An dem in der Zeichnung oberen Rand der Förderfläche ist der Türbereich angeordnet, der eine Einführung bzw. Heraus­ nahme von Transportbehältern gestattet.

Über die Förderfläche hinweg ist eine Vielzahl von An­ triebsrolleneinheiten PDU in einer speziellen Anordnung verteilt. Diese PDU′s dienen zum Antrieb bzw. zur Fort­ bewegung der Frachtcontainer auf der Förderfläche.

In der Fig. 1 sind die einzelnen PDU′s durch rechteckige Kästchen R1 bis R11, sowie L1 bis L11 sowie A, B und C symbolisiert. Die Längsrichtung der rechteckigen Käst­ chen entspricht dabei der Antriebsdrehachse der PDU′s, d. h., daß der Antrieb der Frachtcontainer senkrecht zur Längskante der einzelnen Kästchen erfolgt.

Wie die Fig. 1 zeigt, sind im Türbereich quer zur Längs­ achse des Frachtraumbodens 30 drei PDU′s A, B und C der­ art angeordnet, daß ihre Förderrichtung quer zur Längs­ achse des Frachtraumbodens 30 verläuft, daß mit ihnen also ein Frachtcontainer von außen in den Frachtraum hineinbewegt - oder bei Umkehr der Drehrichtung der PDU′s heraustransportiert werden kann. Jeweils in Längs­ richtung des Frachtraumbodens 30 gesehen schließen sich angrenzend an diese PDU′s A, B und C zur Vorderwand 32 bzw. Hinterwand 33 hin Antriebsrolleneinheiten an, die im festen Abstand zueinander in Längsrichtung des Frachtraum­ bodens aufeinanderfolgen und die in zwei Reihen R1 bis R11 bzw. L1 bis L11 angeordnet sind.

Um die Darstellung zu vereinfachen, ist jeweils zwischen den PDU′s R1 und R7 bzw. L1 und L7, sowie zwischen R8 und R11 und L8 und L11 ein entsprechender Teil des Fracht­ raumbodens 30 mit den Antriebsrolleneinheiten R2 bis R6, L2 bis L6 und R10 sowie L10 weggelassen. Auch die Verdrahtung der einzelnen elektronischen Steueranord­ nungen der einzelnen PDU′s ist durch Weglassen der Strom­ versorgungsleitungen vereinfacht dargestellt. Gezeigt ist jedoch die Verbindung der Informations- und Steuerleitun­ gen der einzelnen elektronischen Steueranordnungen unter­ einander und die Verbindung mit einem äußeren Steuerhebel bzw. Joystick JS, der die einzelnen Schalter S1, S2, S3, S4 umfaßt sowie mit einem Druckknopfschalter S5.

Die einzelnen Antriebsrolleneinheiten können von der Art sein, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 37 24 126.5 und in den europäischen Patentanmeldungen 8 81 03 528.1, 9 01 02 494.3, 9 01 02 495.0 und 9 01 02 497.6 beschrieben ist. Insbesondere bezieht sich die nachfolgende Beschrei­ bung beispielsweise auf die Verwendung einer Antriebs­ rolleneinheit, die in der am 28. Januar 1991 beim Deutschen Patentamt unter dem amtlichen Aktenzeichen P 41 02 424.9 eingereichten Patentanmeldung der gleichen Anmelderin mit dem Titel "Antriebsrolleneinheit" beschrieben ist. Diese Antriebsrolleneinheit zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie beim Abschalten des Motorstroms im angehobenen, an den Frachtcontainer angepreßten Zustand in dieser Stellung durch eine spezielle Bremse verriegelt wird, so daß der Frachtcontainer durch die verriegelte Antriebsrolleneinheit gegen ein Wegrollen gesichert ist. Dieser verriegelte Zustand läßt sich bei dieser Antriebsrolleneinheit durch einen Steuerbefehl aufheben, so daß die Antriebsrolle aus ih­ rer angehobenen verriegelten Stellung in den Ruhezustand zurücksinken kann und der Frachtbehälter freigegeben wird.

Die Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der jeder einzelnen An­ triebsrolleneinheit der gesamten Förderfläche zugeord­ neten elektronischen Steueranordnung 40. Diese Steuer­ anordnung 40 kann entweder in jeder einzelnen PDU auf­ genommen sein oder es können Teile dieser Steueranord­ nung teilweise in der zugeordneten PDU vorgesehen und teilweise an zentraler Stelle zusammengefaßt sein.

In jedem Fall verleiht die elektronische Steueranord­ nung jeder einzelnen PDU eine unabhängige Betriebsfähig­ keit und gegen Beschädigungen selbstschützende Eigen­ schaften. Zu diesem Zweck sind in der elektronischen Steueranordnung 40 Fühlelemente bzw. Meßelemente ent­ halten und es werden damit ermittelte und von außen zugeführte Steuersignale und Informationen derart logisch miteinander verknüpft, daß die jeweilige An­ triebsrolleneinheit immer nur dann mit Antriebsstrom versorgt wird, wenn es nötig und ohne Beschädigung zu­ lässig ist. Durch Verminderung der tatsächlichen Be­ triebsdauer auf das unbedingt Notwendige und durch Schutz gegen Überlastung und Beschädigung erreicht man eine erhöhte Betriebslebensdauer.

Der Informationsaustausch über den jeweiligen Betriebs­ zustand von einer PDU zur anderen wird durch die in der Fig. 1 dargestellte Verdrahtung erreicht, die nach­ stehend mit Bezug auf die Fig. 2 noch erläutert werden wird. Im einzelnen müssen unter anderem die Betriebszu­ standssignale der PDU′s A, B, C des Türbereichs insbe­ sondere für den Betrieb der benachbarten PDU′s R1, R8 und L1, L8 berücksichtigt werden, damit vermieden wird, daß die in Längsrichtung arbeitenden PDU′s R1, R8 und L1, L8 in ihrer angehobenen Stellung beschädigt werden, wenn ein Frachtcontainer mittels der querfördernden PDU′s A, B, C im Türbereich bewegt wird. Umgekehrt gilt dies na­ türlich ebenso, d. h., daß durch entsprechenden Infor­ mationsaustausch dafür gesorgt wird, daß sich die quer­ fördernden PDU′s A, B, C im abgesenkten Zustand befinden müssen, damit die benachbarten längsfördernden PDU′s zur Förderung betätigt werden können.

Im folgenden werden die Einzelkomponenten der hierzu verwendeten elektronischen Steueranordnung 40 mit Bezug auf die Fig. 2 erläutert:

Die Schalteranordnung 42 umfaßt fünf Leistungsschalter, bei­ spielsweise Halbleiterschalter, die einerseits dazu dienen, die drei Phasenleitungen der Stromversorgung des Drehstrom­ motors 57 der PDU ein- und auszuschalten, sowie andererseits dazu, zwei der drei Phasen umzuschalten, um eine Drehrichtungs­ umkehr des Motors 57 herbeizuführen. Zur Stromversorgung ist an die Anschlußklemmen 14, 16 und 18 ein Drei-Phasen-Dreh­ stromnetz mit 115/200 V und 400 Hz angeschlossen, während die Anschlußklemme 20 der Anschlußleiste 41 mit dem Nullpunkt MP dieser Drehstromversorgung verbunden ist.

Die Stromaufnahme in einer der Phasenleitungen des Mo­ tors 57 wird fortwährend durch einen Stromfühler 43 gemessen und überwacht. Das Ausgangssignal des Strom­ fühlers 43 wird über ein Interface 62 einem Pegeldetektor 63 und einem Signaländerungsdetektor 64 und von diesen einer Steuerlogikschaltung 56 zugeführt. Diese Signale geben die grundlegende Information zur Ableitung interner Steuer­ befehle und zur Erzeugung der Betriebszustands-Ausgangs­ signale an die benachbarten bzw. angrenzenden PDU′s.

Mit den Klemmen 14, 16, 18 der Drehstromzufuhr ist fer­ ner eine Stromversorgungseinheit 44 zum Verriegeln der Antriebsrolle der Antriebsrolleneinheit in der angehobenen Position bzw. zum Absenken der Antriebsrolle verbunden. Diese Stromversorgungseinrichtung 44 speist eine in der Antriebsrolleneinheit vorgesehene Magnetspule 45, die im aktivierten Zustand dafür sorgt, daß die angehobene Antriebs­ rolle in der angehobenen Stellung bleibt. Die Aktivierung der Magnetspule 45 erfolgt über einen Leistungsschalter 46 durch einen entsprechenden Befehl der Steuerlogikschaltung 56. Der Leistungsschalter 46 ist ein normalerweise geschlossener Schalter, der auf Befehl der Steuerlogikschaltung dann geöffnet wird, wenn ein Absenkbefehl entweder über den externen Steuer­ hebel JS (Klemme 6) oder den externen Absenkschalter S5 (Klemme 5) über die Anschlußleiste 41 empfangen wird. Falls am Leistungsschalter 46 ein derartiger Befehl vorliegt, kann sich die Antriebsrolle aus ihrer verriegelten angehobenen Position in die Ruhestellung absenken. Das bedeutet, daß die Antriebsrolle einer Antriebsrolleneinheit so lange in der angehobenen Position bleibt, solange die 115/200 V-Dreh­ stromversorgung anliegt und der Leistungsschalter 46 die Verbindung mit der Drehstrom-Masse der Klemme 20 nicht unter­ bricht.

An einer geeigneten Stelle innerhalb der Antriebsrollen­ einheit und in gutem thermischen Kontakt mit dem Gehäuse ist ein Temperaturfühler 47 vorgesehen. Dieser Temperatur­ fühler erzeugt ein Überhitzungssignal, sobald die von ihm gemessene Temperatur eine vorbestimmte Obergrenze über­ schreitet. Dieses Signal hat unter allen Signalen die höch­ ste Priorität und trennt die Stromversorgung des Motors 57 der Antriebsrolleneinheit unverzüglich ab. Die PDU kann dann so lange nicht mehr eingeschaltet werden, bis die abgefühlte Temperatur auf einen niedrigeren vorbestimmten Wert abgesunken ist. Um dies zu erreichen, ist der Tempe­ raturfühler 47 über eine Anpassungsschaltung 48 und einen Spannungskomparator 49 mit Hysterese mit der Steuerlogik­ schaltung 56 verbunden, der aufgrund der vom Temperaturfühler 47 gelieferten Signale die erwünschte Funktion gewährleistet.

Auch die Stromversorgungseinheit 50 für die Elektronik­ schaltungen wird von dem Drehstromnetz an den Anschluß­ klemmen 14, 16, 18 gespeist. Zunächst wird die Wechsel­ spannung des Drehstroms gleichgerichtet und gefiltert. Danach wird sie über einen Gleichstrom/Gleichstromkon­ verter innerhalb der Stromversorgungseinheit 50 auf den oder die benötigten Werte gebracht. Der Vorteil ei­ ner derartigen Anordnung besteht darin, daß die Gleich­ spannungs-Masse (Anschluß 3 der Anschlußleiste 41) vom Nullpunkt des Drehstromnetzes (Anschluß 20 der Anschluß­ leiste 41) getrennt gehalten werden kann. Der beschrie­ bene Aufbau der Stromversorgungseinheit 50 für die Elektronik ermöglicht überdies einen einfachen Aufbau und bei Verwendung von elektronischen C-MOS-Bauteilen ein geringes Gewicht und hohe Zuverlässigkeit.

In dem Joystick-Befehlsinterface 51 werden die über den Joystick vom Bordnetz des Frachtflugzeugs mit 28 V Gleichspannung gelieferten Befehlssignale gefiltert und es wird ihr Pegel auf Werte verschoben, die von der Steuerlogikschaltung 56 verarbeitet werden können. Die beiden Eingänge an den Anschlüssen 1 und 2 bewirken über die Steuerlogikschaltung 56 eine Umschaltung der Phasen­ reihenfolge in der Schalteranordnung 42, so daß die Dreh­ richtung des Motors 57 entsprechend der Schalterstellung der Schalter S1 bis S4 im Joystick JS (Fig. 1) umgekehrt wird.

Es ist dabei zu beachten, daß die Schalter S1 und S2 für das Ein- bzw. Ausfahren eines Frachtbehälters im Türbereich nur mit den Anschlüssen 1 und 2 der quer­ fördernden PDU′s A, B und C im Türbereich verbunden sind, während die Schalter S3 und S4 mit den Anschlüs­ sen der übrigen längsfördernden PDU′s verbunden sind. Die elektronische Steueranordnung 40 enthält ferner einen in der Antriebsrolleneinheit aufgenommenen Absenkpositions-Schalter 52, der als Mikroschalter aus­ gebildet und so lange geschlossen ist, solange sich die Antriebsrolleneinheit nicht in der völlig abgesenk­ ten Stellung befindet. Das von diesem Schalter 52 ge­ lieferte Betriebszustandssignal wird zur weiteren Ver­ wertung an die Steuerlogikschaltung 56 geführt.

An die Anschlußklemmen 5 und 6 der Anschlußleiste 41 sind Absenkungsbefehlssignale geführt, die von externen Vorrichtungen geliefert werden. An den Anschluß 5 ist dabei unmittelbar der Druckknopfschalter S5 angelegt, dessen Betätigung einen Absenkbefehl an alle PDU′s der Förderfläche liefert. Der Anschluß 6 ist hingegen über eine aus zwei Dioden bestehende ODER-Schaltung entweder mit den Schaltern S1 und S2 des Joysticks JS oder über eine weitere aus zwei Dioden bestehende ODER-Schaltung mit den Schaltern S3 und S4 verbunden. Der Anschluß 5 bietet dabei die Möglichkeit, alle PDU′s gleichzeitig durch Drücken des externen Druckknopfschalters S5 ab­ zusenken, solange die Drehstromversorgung verfügbar ist. Der andere Anschluß 6 ist nur mit den PDU′s A, B und C und R1, R8, L1, L8 im Türbereich verbunden.

Durch diese Schaltungsmaßnahmen wird erreicht, daß die in Längsrichtung fördernden PDU′s immer dann abgesenkt werden, wenn die Schalter S1 und S2 zum Ein- bzw. Aus­ fahren des Frachtbehälters mittels der PDU′s A, B und C im Türbereich betätigt werden. Umgekehrt wird an den Anschluß 6 von den Schaltern S3 und S4 des Joysticks JS dann ein Signal an die in Querrichtung fördernden PDU′s A, B und C geliefert, wenn der Joystick zur För­ derung in Vorwärts-Rückwärtsrichtung betätigt wird. Auf diese Weise wird automatisch ein Absenkungssignal jeweils an diejenigen PDU′s geliefert, die einem För­ dervorgang der jeweils anderen PDU′s im Wege stünden.

An den Anschluß 4 der Anschlußleiste 41 wird ein An­ triebsfreigabesignal für die querfördernden PDU′s A, B und C nur dann geführt, wenn sich die benachbarten längsfördernden PDU′s R1, R8 und L1, L8 alle in der ab­ gesenkten Position befinden. Eine Beschädigung dieser letztgenannten PDU′s ist dadurch beim Querfördern bzw. Ein- oder Ausfahren ausgeschlossen. Für die längsför­ dernden PDU′s R1, R8 und L1, L8 liegt an der Klemme 4 ein auf identische Weise von den querfördernden PDU′s A, B und C erzeugtes Signal an, so daß auch eine Beschädigung dieser längsfördernden PDU′s ausgeschlossen wird.

Für den notwendigen Austausch von Informationen zwi­ schen den Antriebsrolleneinheiten der gesamten För­ derfläche sind fünf Informationsleitungen vorge­ sehen, von denen drei jedoch ausschließlich mit den PDU′s A, B, C, R1, R8, L1 und L8 im Türbereich ver­ bunden sind.

Alle diejenigen PDU′s, die für die gleiche Transport­ richtung vorgesehen sind (in Längsrichtung oder in Querrichtung) sind jeweils in Reihe miteinander ver­ bunden, wodurch jede einzelne PDU von der vorher­ gehenden oder nächstfolgenden PDU an den Anschlüssen 9 bzw. 10 ein Betriebszustandssignal erhält oder über den Anschluß 9 bzw. 10 an die nachfolgende oder vorher­ gehende PDU ein Betriebszustandssignal weiterführt. Diese Betriebszustände entsprechen Belastungszuständen, die sich aus der Strommessung der jeweiligen PDU′s ergeben. Der Informationsfluß hängt von der gewählten Förderrichtung der jeweiligen Reihe von PDU′s ab, wobei dieser Informa­ tionsfluß durch die entsprechenden Steuerbefehle des Joysticks JS über die Steuerlogikschaltung 56 gesteuert wird.

Antriebsrolleneinheiten innerhalb des Türbereichs, näm­ lich A, B, C, R1, R8, L1 und L8 sind zusätzlich über die Anschlüsse 7 und 8 miteinander verbunden, damit Betriebszustandsdaten bezüglich ihrer Absenkposition ausgetauscht werden können. Jede der in Längsrichtung (bzw. in Querrichtung) fördernden PDU′s empfängt ein Signal von der vorhergehenden, kombiniert dieses Zu­ standssignal mit der Stellung ihres eigenen Absenk­ positions-Schalters 52 und sendet an die nächste PDU über die Anschlußklemme 8 eine entsprechende In­ formation. Auf diese Weise wird für die in Längs­ richtung (bzw. in Querrichtung) fördernden PDU′s je­ weils ein Freigabesignal an den Anschluß 4 geliefert, das die Stromversorgung und Drehung des Motors 57 immer nur dann freigibt, wenn alle nicht in der gleichen Richtung fördernden PDU′s die voll abgesenkte Position erreicht haben. Das bedeutet also, daß die Motordrehung der längsfördernden PDU′s immer nur dann freigegeben wird, wenn alle querfördernden PDU′s A, B, C abgesenkt sind, und umgekehrt.

Zur Zeitsteuerung der Logiksteuerschaltung 56 sind ein Oszillator 55 und ein davon gesteuerter Zeitgeber und Zähler 54 vorgesehen.

Alle Eingangssignale von externen Komponenten und auch von Komponenten innerhalb der Antriebsrolleneinheit werden in der mit einem hochintegrierten einzelnen Halbleiterchip ausgestatteten Logiksteuerschaltung 56 verarbeitet, welche auch die internen Antriebssteuer­ befehle und Betriebszustandsausgangssignale für externe Komponenten erzeugt. Eine derartige Ausgestaltung er­ gibt maximale logische Kombinationsfähigkeiten bei minimaler Baugröße. Überdies werden Weiterbildungen und Verbesserungen der Anordnung in der Entwicklungs- und Erprobungsphase ermöglicht, da eine notwendige An­ passung meistens auf den Austausch einer einzigen in­ tegrierten Schaltung beschränkt ist, ohne daß das Layout der Verdrahtung oder der gedruckten Schaltungs­ platte, auf der die elektronische Steueranordnung auf­ gebaut ist, geändert werden müßten.

Die Hauptfunktionen der elektronischen Steueranordnung können wie folgt zusammengefaßt werden:

• - Ein-Aus-Steuerung des Motors 57 der Antriebsrollen­ einheit;
• - Änderung der Phasenreihenfolge der Drehstrom-Versorgung in Abhängigkeit von dem Steuerbefehl des Joysticks;
• - ständige Ermittlung des Betriebszustands anhand des jeweiligen Motorstroms;
• - Überwachung eines Überhitzungssignals der Antriebs­ rolleneinheit;
• - Überwachung der Anhebe- bzw. Absenkmagnetspule 45;
• - Erzeugung eines den abgesenkten Zustand anzeigenden Ausgangssignals mit einem internen Mikroschalter 52 und einem Eingangssignal aus den übrigen Antriebs­ rolleneinheiten;
• - Bewertung externer Absenkbefehle;
• - Empfang und Bewertung der Betriebszustandssignale der übrigen Antriebsrolleneinheiten; und
• - Übertragung des Betriebszustandssignals der jewei­ ligen Antriebsrolleneinheit an die übrigen PDU′s.

Im folgenden wird nun die Betriebsweise und das Zu­ sammenwirken der elektronischen Steueranordnungen und der zugehörigen Antriebsrolleneinheiten innerhalb der Förderfläche des Flugzeugfrachtraums kurz erläutert:

Vorauszuschicken ist, daß der Betriebszustand einer einzelnen Antriebsrolleneinheit durch ihre momentane Motorstromaufnahme gekennzeichnet ist. In der Fig. 3 ist schematisch ein zeitlicher Verlauf der Motorstrom­ aufnahme einer PDU dargestellt. Solange die Stromver­ sorgung abgeschaltet ist, ist der Motorstrom I gleich Null, entsprechend dem Zustand "AUS". Sobald die Stromver­ sorgung über die Schalteranordnung 42 eingeschaltet wird, steigt der Motorstrom I auf einen bestimmten Wert I₀ "ohne Last", solange die Drehung der Rolle nicht durch einen zu fördernden Frachtbehälter abgebremst wird. Sobald die Rolle einen Frachtbehälter fördert, steigt der Mo­ torstrom I auf den Wert I₁ des Zustands "normale Last". Wenn die Belastung der Antriebsrolleneinheit durch einen auf­ liegenden Frachtcontainer zu groß wird, weil dieser bei­ spielsweise bereits an einer Wand anstößt, dann wird der Motor zum Stillstand abgebremst und es stellt sich ein sehr hoher Strom, der sogenannte Kurzschlußstrom 12 oder Stallstrom, ein, der dem "erzwungenen Stillstand" ("Stall") entspricht.

Beim Erkennen dieses Zustandes wird die betroffene PDU nach einer vorbestimmten Zeit t₂ von beispielsweise 0,5 Sekunden durch die Steuerlogik 56 abgeschaltet und kann erst durch das nächste Joystick-Kommando wieder eingeschaltet werden.

Der beschriebene Zustand des "erzwungenen Stillstands" kann aber zu einer Überhitzung und einer dadurch her­ vorgerufenen Beschädigung des Motors führen. Als grund­ sätzliche Maßnahme wird daher mittels des Temperatur­ fühlers 47 ständig die Motortemperatur überwacht. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturgrenzwerts wird die betroffene PDU mit höchster Priorität so lange gesperrt gehalten, bis die Motortemperatur wieder unter einen vorgegebenen niedrigeren Wert zurückgegangen ist.

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die betroffene PDU auch bei einer fehlerhaften Steuerlogik 56, die den überhöhten Strom I₂ des "erzwungenen Stillstands" nicht erkennt, beispielsweise gegen ein Wiedereinschalten durch ein Joystick-Kommando geschützt ist.

In der Fig. 4 sind die Motorstromverläufe von zwei benach­ barten PDU′s, nämlich x und x+1 dargestellt. Bei jedem Joystick-Kommando werden zunächst alle angesprochenen PDU′s eingeschaltet (I₀). Wenn dabei eine PDU (hier: x+1) unbelastet bleibt und nur den Strom I₀ aufnimmt, wird diese PDU nach der vorbestimmten Zeitspanne t₀ wieder abgeschaltet. Wenn jedoch eine eingeschaltete PDU (hier: x) normal belastet wird, so daß ihr Motorstrom nach kurzer Zeit auf I₁ ansteigt, dann wird nach der Zeitspanne t₁ ein Ein­ schaltbefehl an die nächstfolgende PDU (hier: x+1) weiter­ geleitet.

Da es unerwünscht ist, daß PDU′s, die, nachdem ein Fracht­ behälter über sie hinweggelaufen ist, gerade nicht zur Förderung eines Frachtbehälters beitragen, im Leerlauf weiterlaufen und Energie verbrauchen, wird von der Steuer­ logik gewährleistet, daß der Betriebszustand "ohne Last" nach dem Abfallen des Motorstroms vom Wert I₁ auf den Wert I₀ nach einer Zeitspanne t3 von beispielsweise 1,5 Sekunden beendet wird, sofern innerhalb dieser Zeitspanne nicht durch Eintreffen des nächsten zu fördernden Frachtcontainers wieder der Zustand "normale Last" (Motorstrom steigt wieder auf I₁) erreicht wird, wie dies für die PDU x dargestellt ist.

Die elektronischen Steueranordnungen der einzelnen An­ triebsrolleneinheiten sind derart miteinander verdrahtet, daß die in Längsrichtung fördernden PDU′s nur auf "VOR­ WÄRTS-RÜCKWÄRTS"-Befehle des Steuerknüppels JS reagieren, während die querfördernden PDU′s A, B und C nur auf EIN/AUS-Befehle ansprechen. Alle angewählten PDU′s wer­ den unter Berücksichtigung der vorstehend erläuterten logischen Bedingungen nach jedem neuen Steuerknüppel­ befehl für eine vorbestimmte Zeitspanne von etwa 1,5 Sekunden eingeschaltet. Wenn die PDU innerhalb dieses Zeitraums im Betriebszustand "ohne Last" bleibt oder in den Betriebszustand "erzwungener Stillstand" gerät, dann wird der Motor abgeschaltet.

Bei normalen Betriebsbedingungen wird eine PDU dann wieder eingeschaltet, wenn das Betriebszustandssignal aus den benachbarten PDU′s angibt, daß der Betriebs­ zustand "normale Last" während einer vorbestimmten Zeit­ spanne vorgelegen hat. Unter einer "benachbarten" PDU ist in diesem Zusammenhang die in Förderrichtung vor­ hergehende oder folgende PDU gemeint, und zwar natür­ lich in Abhängigkeit von dem der Förderrichtung ent­ sprechenden Antriebsbefehl. Wenn der Motorstrom einer Antriebsrolleneinheit aus dem Betriebszustand "normale Last" für eine vorbestimmte Zeit in den Betriebszustand "ohne Last" übergeht, dann wird diese PDU wiederum ab­ geschaltet. In der Fig. 5 ist diese Folge von An- und Abschaltungen der aufeinanderfolgenden PDU′s anhand des zeitlichen Verlaufs der einzelnen Motorströme dar­ gestellt. Der links der schräg verlaufenden gestrichelten Linie in der Fig. 5 gelegene Teil stellt dabei die Strom­ verläufe der einzelnen Antriebsrolleneinheiten dar, die beim Einfahren eines einzelnen Frachtbehälters in den Frachtraum bis zur an der Vorderwand 32 gelegenen PDU R7 auftreten. Die rechts der gestrichelten Linie liegen­ den Stromverläufe beziehen sich auf das Einfahren wei­ terer Frachtcontainer, bis der Laderaum gefüllt ist. Es soll hier nur der links der gestrichelten Linie ge­ legene Stromverlauf betrachtet werden:

Beim Einfahren eines Frachtcontainers gelangt dieser zuerst auf die PDU A, die folgerichtig ohne zu zögern vom Zustand "ohne Last" in den Zustand "normale Last" geht. Die kurzen Impulse am Beginn des Stromverlaufes für C und B zeigen hingegen an, daß der Frachtcontainer bei ihnen noch nicht angelangt ist, deshalb kein Last­ zustand erreicht wird und folglich die jeweilige PDU wieder abgeschaltet wird. Erst wenn der Behälter die PDU B bzw. C erreicht, geht nach einem von der PDU A bzw. B kommenden Wiedereinschaltbefehl (wie anhand Fig. 4 er­ läutert) der Strom von B bzw. C in den Zustand "normale Last" über und schließlich geraten alle drei PDU′s A, B, C in den Zustand "erzwungener Stillstand", weil ja der Frachtcontainer an der Seitenwand 31 des Flugzeugfrachtraums anstößt. Der Strom wird daher in allen drei PDU′s abgeschaltet. Bis zu diesem Zeitpunkt waren erzwungen durch die Logiksteuerschaltung, die üb­ rigen längsfördernden PDU′s abgesenkt und abgeschaltet. Nun aber werden diese längsfördernden PDU′s freigegeben, während die querfördernden PDU′s A, B, C abgesenkt und gesperrt werden. Der über den im Türbereich liegenden An­ triebsrolleneinheiten befindliche Frachtcontainer kann nun in Längsrichtung gefördert werden. Die hierzu erforderliche Anfahr-Beschleunigung des Containers erfolgt mit Hilfe der PDU R1, die daher zunächst eine Einschaltstromspitze zeigt, nach der sie in den Zustand "normale Last" übergeht; dies meldet sie der nachfolgenden PDU R2 weiter. Diese PDU R2 befindet sich allerdings noch im Leerlauf und schaltet daher, angedeutet durch den kurzen Stromimpuls, nach etwa 1 1/2 Sekunden wieder ab. Erst wenn der durch R1 geförderte Behälter nach einem von der PDU R1 abgegebenen Wiedereinschaltbefehl die PDU R2 belastet, steigt ihr Strom auf den Zustand "normale Last", wobei sie diesen Zustand an die nächste PDU weitermeldet, wie vorstehend bereits erläutert. Die oben im Zusammenhang mit der PDU R1 beschriebene Einschaltstromspitze tritt hier nicht auf, weil sich der Container bereits in Bewegung befindet und nicht erst aus der Ruhelage heraus beschleunigt werden muß.

Wie das Stromdiagramm zeigt, wird auf diese Art und Weise eine PDU nach der anderen bis zur PDU R7 in Be­ trieb gesetzt und der Behälter wird solange in Längs­ richtung gefördert, bis er an der Vorderwand 32 des Flugzeugfrachtraums anstößt und die PDU R7 in den "erzwungenen Stillstand" gebracht wird, wonach sie ab­ geschaltet wird. Nun kann ein weiterer Frachtcontainer eingeführt werden, wie durch die Stromdiagramme rechts der gestrichelten Linie dargestellt.

Claims (6)

1. Elektronische Steueranordnung (40) für über eine Förderfläche (30) in einem Frachtladesystem hinweg verteilt angeordnete Antriebsrolleneinheiten (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11), von denen jede mit einem Motor (57) zu ihrem Antrieb ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß jeder Antriebsrolleneinheit (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) eine elektronische Steueranord­ nung (40) zugeordnet ist,
• - daß jede elektronische Steueranordnung (40) Sen­ soren (43, 52) aufweist, mit deren Hilfe Betriebs­ parameter erfaßt werden, die den momentanen Be­ triebszustand der zugeordneten Antriebsrollen­ einheit (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) kennzeichnen,
• - daß aus den von den Sensoren (43, 52) abgegebenen Signalen Informationssignale für die elektro­ nischen Steueranordnungen (40) der jeweils an­ deren Antriebsrolleneinheiten (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) gebildet und an diese anderen elektronischen Steueranordnungen (40) ge­ leitet werden,
• - daß umgekehrt von den Steueranordnungen (40) der jeweils anderen Antriebsrolleneinheiten (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) entsprechende Informationssignale über den jewei­ ligen Betriebszustand der jeweiligen Antriebsrollen­ einheit (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) an die Steueranordnung (40) der einen Antriebs­ rolleneinheit (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) übertragen werden, und
• - daß die elektronische Steuereinheit (40) aufgrund der ihr vorliegenden Informationssignale über den jeweiligen Betriebszustand Steuersignale akzeptiert oder unterdrückt, welche ihr von externen Steuer­ organen (JS, PB) zugeführt werden.

2. Elektronische Steueranordnung (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Stromfühler ausgebildeter Sensor (43) vorgesehen ist, der den momentanen Strom des als Elektromotor ausgebildeten Motors (57) der zugehörigen Antriebsrolleneinheit (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) erfaßt, daß das Ausgangs­ signal des Stromfühlers (43) zu Informationssignalen bezüglich des Betriebszustands der Antriebsrollen­ einheit (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) verarbeitet wird, und zwar in ein In­ formationssignal für den Betriebszustand "Aus" wenn kein Strom fließt, in ein Informationssignal für den Betriebszustand "Ohne Last" bei einem Strom einer vorbestimmten ersten Stromstärke, in ein Informations­ signal für den Betriebszustand "Normale Last" bei einem Strom einer vorbestimmten zweiten Stromstärke und in ein Informationssignal für den Betriebszustand "Erzwungener Stillstand" bei einer dritten Stromstärke, die in dem Fall auftritt, daß der Elektromotor (57) durch eine übermäßige Belastung der Antriebsrollen­ einheit (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) zum Stillstand abgebremst wird.

3. Elektronische Steueranordnung (40) nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektronische Steueranordnung (40) den Motor (57) im Betriebszustand "Ohne Last" und im Betriebszu­ stand "Erzwungener Stillstand" nach jeweils vorbe­ stimmten Zeitspannen abschaltet.

4. Elektronische Steueranordnung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für eine Antriebsrollenein­ heit (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11), deren Antriebsrolle aus einer abgesenkten Ruhestellung in eine angehobene Arbeitsstellung anhebbar ist, in der sie gegen einen auf der För­ derfläche (30) zu fördernden Gegenstand angepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Sensor (52) vorgesehen ist, der Informationssignale bezüglich der Betriebszustände "Antriebsrolle abgesenkt" und "Antriebsrolle angehoben" liefert.

5. Elektronische Steueranordnung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für Antriebsrolleneinheiten (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11) einer Förderfläche (30) in der ein Türbereich (34) zur Zufuhr von Frachtbehältern oder ähnlichem vor­ gesehen ist, wobei in diesem Türbereich (34) Antriebs­ rolleneinheiten (A, B, C) zur Querförderung und benachbart zu diesen auch Antriebsrolleneinheiten (R1, R8, L1, L8) zur Längsförderung im Winkel zur Querförderung vorgesehen sind, während die übrige an den Türbereich (34) angrenzende Förderfläche (30) nur Antriebsrolleneinheiten (R2 bis R7, R9 bis R11; L2 bis L7, L9 bis L11) zur Längsförderung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Steuer­ signale eines den Einwärts/Auswärts-Förderbetrieb der querfördernden Antriebsrolleneinheiten (A, B, C) steuernden externen Steuerorgans (JS) von der jewei­ ligen elektronischen Steueranordnung (40) so lange unterdrückt werden, bis diesen Steueranordnungen von allen längsfördernden, im Türbereich (34) liegenden Antriebsrolleneinheiten (R1, R8, L1, L8) jeweils das Informationssignal "Antriebsrolle abgesenkt" über­ mittelt wird, und daß Steuersignale eines den Vor­ wärts/Rückwärts-Förderbetrieb der längsfördernden Antriebsrolleneinheiten (R1 bis R11 und L1 bis L11) steuernden externen Steuerorgans (JS) von der je­ weiligen elektrischen Steueranordnung so lange unter­ drückt werden, bis diesen Steueranordnungen von allen querfördernden Antriebsrolleneinheiten (A, B, C) im Türbereich (34) jeweils das Informationssignal "An­ triebsrolle abgesenkt" übermittelt wird.

6. Elektronische Steueranordnung (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die jeweils gleiche Förder­ richtung aufweisenden Antriebsrolleneinheiten (A, B, C; R1 bis R11; L1 bis L11)bezüg­ lich des Austauschs von bestimmten Betriebszustands­ informationssignalen mit ihren elektrischen Steuer­ einheiten in Reihe geschaltet sind.