具有承载能力检查装置的地面运输工具的制作方法

本发明涉及一种地面运输工具，其具有起重支架和高度可动地布置在起重支架上的负载接收装置以及用于检查地面运输工具的承载能力的承载能力检查装置。

背景技术：

1、为了搬运负载，地面运输工具配备有负载接收装置，该负载接收装置由在起重支架上可升降的起重滑块和固定在该起重滑块上的附接装置组成。例如可以将由叉尖组成的负载叉作为附接装置，借助于该负载叉可以移动到负载、例如托盘的下面。也可以将夹具装置、例如捆包夹具或辊夹具用作附接装置，利用该夹具装置通过在侧面夹紧来保持负载。柔性牵引装置、例如起重链固定在起重滑块上，用于起重和降低负载接收装置，该柔性牵引装置以第一端固定在起重滑块上，通过转向轮引导并以第二端固定在起重支架上。柔性牵引装置通过起重缸装置操纵，该起重缸装置通常包括一个或多个起重缸，每个起重缸具有缩回和伸出的活塞杆。

2、通常，地面运输工具配备有起重支架，该起重支架可围绕起重支架支承装置中的至少在确定的运行状态中布置在车轮基部之外的倾斜轴摆动。这样的地面运输工具例如是通常的配重式叉车，在该配重式叉车中，起重支架-倾斜轴横向于车辆纵轴布置在车辆的前侧区域中。此外，所谓的横向叉车还通过可横向于行驶方向移动的起重支架来接收车轮基部之外的负载。在起重支架又完全拉回之后，进行负载的输送。起重桅杆式叉车也具有可移动的起重支架，用于接收车轮基部之外的负载。为了更好地理解起见，以下说明涉及配重式叉车，但不限于此。

3、在配重式叉车中，通过接收车轮基部之外的、要输送的负载，产生围绕前轴的扭矩。反向作用的扭矩由叉车的自重形成。由负载产生的扭矩取决于负载的重量以及负载重心与倾覆轴(前桥)之间的距离，当起重支架倾斜时，该距离也会发生变化。如果接收的负载太大或负载重心与倾覆轴的距离太大，则存在超过叉车倾覆极限的危险。即使在静态状态下尚未达到倾覆极限，叉车也可能由于车辆行驶时的动态力、例如转弯时的离心力或制动和加速时的质量力而倾覆。因此，已经进行了许多尝试来防止这种情况，或者至少及时通知驾驶员，以便其可以采取应对措施。

4、通常，在每个叉车上安置有承载能力铭牌，该承载能力铭牌具有对于车辆配置允许的承载能力值。在此，它是一张表，在该表上给出与所使用的负载重心和起重高度相关的承载能力值。由于行和列的数量有限，只能粗略概述承载能力。因此，数据以具有部分地很大的跃变的梯级布置。

5、替换地，承载能力也可以作为曲线簇显示。通过这种方式，也可以读取中间值。然而，该方法相对不精确且容易出错。

6、承载能力的显示在刚性框架中进行。用户不可能与承载能力数据交互，以便例如查询用户所需的负载重心和/或所需的起重高度的承载能力。此外，承载能力只能通过地面运输工具上的承载能力铭牌进行查验，因此，任务规划不能例如通过车队领导得到优化。

7、由de 32 03 553 a1公开的是，根据起重缸中的压力和起重支架的倾斜缸中的压强来求取叉车的装载状态。相应的装载状态以图形方式在驾驶员的视野范围中的显示区上显示。如果存在叉车因不利的装载状态而倾覆的危险，则会另外发出信号。通过起重缸中的液压压力来求取装载状态和/或负载重量具有的缺点是，由于起重缸的摩擦和由此产生的滞后以及由于流动阻力，测得的压力并非在所有情况下都对应于实际的重量力，从而相应地出现高的不精确性。

8、由ep 0 483 493 b1公开了一种具有用于检测和显示负载状态的监控装置的地面运输工具，在该地面运输工具中，在起重支架支承装置中提供测量装置，该测量装置被设计用于检测竖直和水平的支承力。通过这种方式，可以测量负载的重力和负载力矩以及负载的侧向位移。

9、然而，在该专利文献中描述的用于监测负载状态的方法在实践中只能有限地使用。所描述的负载状态的显示以及所描述的干预地面运输工具的驱动系统以确保地面运输工具的倾覆稳定性的方法都没有导致可接受的结果。该方法的缺点在于，检测到的负载力或负载力矩的参量被直接用来显示和干预地面运输工具的驱动系统。例如，在显示装置上显示坐标系，在该坐标系中，在横坐标上提供负载力矩并且在纵坐标上提供负载力作为变量。此外，负载力和/或负载力矩直接作为极限值预给定。

10、该方法仅适用于非常缓慢的起重支架-操纵。但在实践中，这种方法很快就达到其极限。例如，如果将升高的负载通过前倾而向前加速，则该加速会动态地引起负载力矩的降低，而在静止或准静态时，相同的操纵会产生相反的效果(负载向前偏移)。这方面的调节技术上概念是“非最小相位”行为：倾斜速度的导数对负载力矩的影响与它的积分符号不同。向前加速越明显，负载力矩越低，并且负载状态的显示的临界性也越低。(不存在)。然而，一旦倾斜操纵停止，则该效果就会逆转。然后，负载力矩突然变大，并伴随着所有可能的后果。

11、第一种补救措施是全面降低起重支架-操纵的动态性。然而，这种措施并未被地面运输工具的客户和运营商接受。

12、迄今已知的承载能力检查装置基本上以三种核心参量运行，即负载重量、负载重心位置和起重高度。然而，需要相应的起重高度传感器来检测起重高度。因此，所有迄今已知的承载能力检查装置都需要起重高度传感器来检测起重高度，这相应地费事且昂贵。此外，还存在固有的复杂性，即需要三个传感器来明确地求取三个核心参量。

技术实现思路

1、本发明的任务是设计一种上述类型的地面运输工具，使得能够以减少的传感器耗费来检查地面运输工具的承载能力。

2、根据本发明，该任务通过以下方式实现，即承载能力检查装置包括至少一个弯矩传感装置以及数据处理装置，所述弯矩传感装置被设计为用于检测起重脚支架的上部区域中的弯矩，所述数据处理装置与所述弯矩传感装置处于作用连接中，该数据处理装置配置为用于评估弯矩传感装置的传感器数据并通过具有相同弯矩的等弯矩特性曲线的遵循来检查所述地面运输工具的承载能力的遵守。

3、在此，本发明是基于这样的考虑：单单是弯矩传感器系统的传感器信号，就是对整个承载能力的遵守进行评估的准则。

4、根据本发明构思的一个优选的进一步发展，该准则与负载重量信息相结合而得到完善。为此，承载能力检查装置附加地包括至少一个负载重量传感装置，该传感装置也与数据处理装置处于作用连接中。此外，数据处理装置被配置为除了弯矩传感装置的传感器数据外，还评估负载重量传感装置的传感器数据，并确定负载重量特有的等弯矩特性曲线。

5、具有特别优点的是，数据处理装置包括具有算法的计算机程序，该算法被配置为将等弯矩特性曲线近似于预定的、车辆特有的承载能力特性曲线。

6、在此，该计算机程序优选地具有学习功能，该学习功能被配置为存储在控制承载能力特性曲线上的点时由弯矩传感装置的检测到的弯矩并且将其用作用于确定等弯矩特性曲线的支撑点。

7、该构型一个有利的进一步发展设置的是，学习功能被配置为存储在控制承载能力特性曲线上的点时由负载重量传感装置检测到的负载重量并且将其用于确定负载重量特有的等弯矩特性曲线。

8、学习功能的功能方式可描述如下：

9、符合目的地，数据处理装置与地面运输工具的车辆控制装置处于作用连接中，从而该数据处理装置可以在学习过程期间控制该地面运输工具的负载操纵动作。车辆特有的负载能力特性曲线的一些点(它们例如从给定的负载能力铭牌中得到)被实际地接近并被学习。例如，在标称负载为3000公斤(其根据负载能力铭牌可以被提升到最大允许的起重高度5.3米)的地面运输工具的情况下，3000公斤的负载(相当于标称负载)被提升到5.3米的起重高度(相当于标称负载的最大允许的起重高度)，2400公斤的负载被提升到6米的起重高度，1500公斤的负载被提升到7.2米的起重高度。

10、在此，在承载能力特性曲线上的每个被经过的点中，弯矩传感装置检测弯矩并且负载重量传感装置检测负载重量。相应的传感器数据通过数据处理装置存储。这些信息用作根据负载重量的最大允许弯矩传感器信号值的特性曲线的支撑点。然后，数据处理装置可以基于该特性曲线和测得的负载重量来求取并应用这个针对承载能力的遵守的准则。

11、另外，有意义的是，在学习过程中附加地存储所经过的点的起重高度。这种与负载重量和弯矩传感器信号值的对应有助于进一步应用。

12、学习功能的另一个构型设置的是，可以经过具有相同负载(例如负载重量为1500kg)的所有要经过的点。由此可以节省用于改变负载的耗费。此外，这也提供了安全益收益，因为利用较低的负载可以实现更安全的运行。在这种情况下，在数据处理装置中只需要存储的是：在该点处应得到何种负载。然后，弯矩传感器信号的值可以用三则计算法进行相应的调整。在给定的起重高度下，应保持负载重量和弯矩传感器信号之间的线性关系。

13、为了避免地面运输工具在地面运输工具的安全承载能力之外的不安全运行，根据本发明的特别一个有利的实施例设置的是，数据处理装置被配置为：在超过预定的弯矩阈值时，识别出地面运输工具的承载能力被超过并且启动反应功能。

14、尤其，数据处理装置可以被配置为：在超过预定值、尤其车辆特有的标称负载力矩的40％、优选50％时，识别出预定弯矩阈值的超过。该预定值尤其是起重支架特有的并且例如可以在校准过程的框架内被学习。

15、在此，反应功能可以通过不同的方式实现：

16、数据处理装置可以被配置为：向与数据处理装置处于作用连接中的光学和/或声学警告设备发出警告消息作为反应功能。由此可以警告操作员，以便将地面运输工具置于安全状态。

17、附加地或替代地，数据处理装置还可以被配置为：以调整的方式干预与数据处理装置处于作用连接中的车辆控制装置作为反应功能，例如，干预地面运输工具的行驶功能和/或负载接收装置的起重功能。通过这种方式，作为行驶功能的反应功能，可以将地面运输工具例如自动地通过速度降低来制动和/或通过降低加速度来减小地面运输工具的加速度以避免危险。替代地或附加地，作为起重功能的反应功能，例如，可以限制地面运输工具的驾驶员请求的起重驱动的操纵，例如降低负载接收装置的所要求的提升速度和/或完全防止该负载接收装置的提升。

18、本发明的一个符合目的的构型设置的是，弯矩传感装置包括至少一个应变测量传感器，该应变测量传感器布置在起重支架的上部区域中，尤其在上部三分之一处。

19、根据本发明的一个有利实施例，起重支架具有至少一个主桅杆和至少一个高度可动的布置在主桅杆上的伸出桅杆，其中通过该伸出桅杆的深处可以将负载接收装置提升到期望的起重高度。在这种情况下，如果弯矩传感装置、尤其应变测量传感器布置在主桅杆的上部区域中、尤其上部三分之一处，则是有利的。优选地，弯矩传感装置基本上设置在主桅杆的相同的高度位置，在该高度位置处，在伸出桅杆完全升起的情况下该伸出桅杆支撑在所述主桅杆上，例如借助于布置在该伸出桅杆的下部区域中的相应的桅杆滚子，所述伸出桅杆利用这些桅杆滚子在所述主桅杆上被引导。因此，弯矩传感装置理想地布置在主桅杆上，当伸出桅杆处于完全升起的状态时，与伸出桅杆的下桅杆滚轮在主桅杆上引导的高度相同。

20、本发明提供了一系列优点：

21、本发明使得无需很大的传感器耗费就可以检查地面运输工具、尤其叉车的承载能力。在此，根据承载能力铭牌的规定，负载力矩被限制为与起重高度相关的值。由于本发明的物理关系，承载能力检查的质量远远高于传统的承载能力检查装置。在此，本发明基于尤其包括应变测量传感器的弯矩传感装置。众所周知，应变测量传感器既非常坚固又非常物美价廉。