DE10154805A1

DE10154805A1 - Flurförderzeug mit einer Stabilisierungseinrichtung zur Erhöhung der seitlichen Kippstabilität

Info

Publication number: DE10154805A1
Application number: DE2001154805
Authority: DE
Inventors: Eugen Stall
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug (1), insbesondere Gegengewichts-Gabestapler, mit einer Stabilisierungseinrichtung zur Erhöhung der seitlichen Kippstabilität. Die Aufgabe, ein Flurförderzeug mit verbesserter Kippstabilität, insbesondere bei Kurvenfahrt, zur Verfügung zu stellen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Mittel zum Neigen des Flurförderzeugs (1) in Vertikalrichtung vorgesehen sind, wobei das Flurförderzeug (1) zur Erhöhung der seitlichen Kippstabilität von der wirksamen Kippachse (K; K') wegneigbar ist. Das Mittel zum Neigen des Flurförderzeugs (1) in Vertikalrichtung kann als Neigevorrichtung (10) zum Neigen des Fahrzeugaufbaus (13) relativ zum Fahrwerk ausgebildet sein.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug, insbesondere Gegengewichts-Gabelstapler, mit einer Stabilisierungseinrichtung zur Erhöhung der seitlichen Kippstabilität.

Bei Flurförderzeugen, insbesondere Gegengewichts-Gabelstaplern, besteht bei Kurvenfahrt die Gefahr des seitlichen Umstürzens, wobei der Fahrer schwer oder tödlich verletzt werden kann. Es gibt daher seit einiger Zeit Bestrebungen, die Stabilität von Flurförderzeugen bei Kurvenfahrt zu erhöhen.

Aus der EP 0 891 883 A1 ist ein gattungsgemäßes Flurförderzeug bekannt, bei dem der Belastungszustand mit Hilfe verschiedener Sensoren überwacht und in bestimmten Betriebszuständen zur Erhöhung der Stabilität die als Pendelachse ausgeführte, am hinteren Ende des Fahrzeugs angeordnete Lenkachse verriegelt wird. Die Überwachung des Belastungszustands erfolgt durch einen die Höhe der Lastaufnahmevorrichtung erfassenden Lasthöhensensor, einen den hydraulischen Druck der Hubzylinder erfassenden Lastsensor, einen die Neigung der Neigezylinder und damit des Hubgerüstes erfassenden Lastneigungssensor, einen den Einschlag der gelenkten Räder erfassenden Lenkwinkelsensor und einen Fahrgeschwindigkeitssensor.

Zudem ist aus der EP 0 796 749 A2 ein gattungsgemäßes Flurförderzeug bekannt, bei dem in Abhängigkeit von bestimmten Fahrzuständen die als Pendelachse ausgeführte Lenkachse verriegelbar ist. Die Pendelsachse wird hierbei in Abhängigkeit von der seitlichen Beschleunigung und den Fliehkräften, die mittels geeigneter Sensoren erfasst werden, verriegelt.

Durch die Verriegelung der pendelnd gelagerten Lenkachse werden die beiden seitlichen Kippachsen des Flurförderzeugs, die den beiden Seiten des gleichschenkligen Standdreiecks, dessen Basis von der Verbindungslinie der Aufstandspunkte der beiden vorderen Räder und dessen Spitze von der Pendelachse der Lenkachse gebildet wird, nach außen verlagert. An Stelle eines Standdreiecks, dessen Spitze von der am Fahrzeugheck angeordneten Pendelachse der Lenkachse gebildet wird, entsteht ein Standviereck. Die beiden seitlichen Kippachsen verlaufen dabei jeweils zwischen dem Aufstandspunkt eines Vorderrads und dem Angriffspunkt der Verriegelungseinrichtung an der Lenkachse.

Aus der DE 100 17 358 A1 ist ein Flurförderzeug bekannt, bei dem zur Erhöhung der seitlichen Kippstabilität während einer Kurvenfahrt die Lastaufnahmevorrichtung mit der darauf angeordneten Last in Richtung von der wirksamen Kippachse wegbewegt wird. Hierdurch kann der Abstand des Schwerpunkts des Flurförderzeugs von der wirksamen Kippachse vergrößert und somit die Kippstabilität erhöht werden. Die Verlagerung der Lastaufnahmevorrichtung bewirkt jedoch nur die gewünschte Verlagerung des Schwerpunkts des Flurförderzeugs, sofern eine Last auf der Lastaufnahmevorrichtung vorhanden ist. Bei einem Flurförderzeug ohne Last kann mit einem derartigen Lageveränderung der Lastaufnahmevorrichtung keine erhöhte Kippstabilität erzielt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der eingangs genannten Art mit verbesserter Kippstabilität, insbesondere bei Kurvenfahrt, zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Mittel zum Neigen des Flurförderzeugs in Vertikalrichtung vorgesehen sind, wobei das Flurförderzeug zur Erhöhung der seitlichen Kippstabilität von der wirksamen Kippachse wegneibar ist.

Durch ein Wegneigen des Flurförderzeugs von der wirksamen Kippachse und somit das seitliche Neigen des Flurförderzeugs in Richtung zur Kurveninnenseite während einer Kurvenfahrt kann auf einfache Weise durch eine Verlagerung des Schwerpunkts des Flurförderzeugs der seitliche Abstand zwischen der wirksamer Kippachse und dem Schwerpunkt des Flurförderzeugs vergrößert werden und damit das Gewichtsmoment, das sich aus dem am Schwerpunkt angreifenden Gewichtskraft und dem Abstand zur Kippachse ergibt, sowohl ohne Last als auch mit Last erhöht werden. Das Gewichtsmoment wirkt dem bei einer Kurvenfahrt auftretenden Kippmoment entgegen, das sich der Fliehkraft und dem vertikalen Abstand des Schwerpunkts von der Kippachse ergibt, wobei durch die aktive Neigung des Flurförderzeugs durch eine Verlagerung des Schwerpunktes das Gewichtsmoment erhöht wird und somit das Flurförderzeug sowohl mit Last als auch ohne Last bei einer Kurvenfahrt eine erhöhte Kippstabilität aufweist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Mittel zum Erfassen der bei Kurvenfahrt auftretenden Fliehkraft und/oder der Fahrgeschwindigkeit und/oder des Kurvenradius und/oder des Lenkwinkels und/oder der Lastverteilung auf den Rädern des Flurförderzeugs vorgesehen, wobei mit zunehmender Fliehkraft und/oder mit kleiner werdendem Kurvenradius und/oder mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit und/oder mit zunehmendem Lenkwinkel und/oder mit abnehmender Belastung der Räder des Flurförderzeugs, die zu der in Richtung der Fliehkraft wirksamen Kippachse entfernt sind, das Flurförderzeug in Vertikalrichtung von der wirksamen Kippachse wegneigbar ist. Während einer Kurvenfahrt sind die auftretende Fliehkraft, die Fahrgeschwindigkeit, der Kurvenradius, der Lenkwinkel und die Radaufstandskräfte der kurveninneren Räder jeweils eine relevante Größe für die Kippgefahr des Flurförderzeugs. Durch das Erfassen zumindest einer dieser Parameter ist es möglich, zumindest einen für die Kippstabilität des Flurförderzeugs relevanten Fahrzustand bei einer Kurvenfahrt zu erfassen und bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte das Flurförderzeug zur Erhöhung der Kippstabilität in vertikaler Richtung von der Kippachse wegzuneigen.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Mittel zum Erfassen der Hubhöhe, und/oder der Last vorgesehen sind, wobei mit zunehmender Hubhöhe und/oder zunehmender Last das Flurförderzeug in Vertikalrichtung von der wirksamen Kippachse wegneigbar ist. Während einer Kurvenfahrt nimmt die Kippgefahr mit der Größe der Last und der Hubhöhe zu. Durch das Einbeziehen der Last und der Hubhöhe ist es auf einfache Weise möglich, das Flurförderzeug in Abhängigkeit von dem Beladungszustand in vertikaler Richtung zur Erhöhung der Kippstabilität während einer Kurvenfahrt in Richtung zum Kurveninneren zu neigen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Mittel zum Neigen des Flurförderzeugs in Vertikalrichtung als Neigevorrichtung zum Neigen des Fahrzeugaufbaus relativ zum Fahrwerk ausgebildet. Mit einem zwischen dem Fahrwerk und dem Fahrzeugaufbau angeordneten Neigeantrieb kann auf einfache Weise das Flurförderzeug in vertikaler Richtung geneigt werden.

Zweckmäßigerweise umfasst die Neigevorrichtung zumindest einen Aktuator, der mit dem Fahrzeugaufbau und dem Fahrwerk, insbesondere einer pendelnd aufgehängten Achse oder einzeln aufgehängten Rädern, in Wirkverbindung steht. Mit einem mit der pendelnd aufgehängten Lenkachse oder einer pendeln aufgehängten Antriebsachse und dem Fahrzeugaufbau eines Flurförderzeugs in Wirkverbindung stehendem Aktuator kann auf einfache Weise das Flurförderzeug in Vertikalrichtung aktiv geneigt werden. Der Aktuator kann hierbei als doppeltwirkender Aktuator ausgebildet sein. Zudem können zwei einfachwirkende Aktuatoren vorgesehen sein, um das Flurförderzeug in beiden Richtungen neigen zu können. Zudem ist es möglich, bei einem Flurförderzeug mit pendelnd aufgehängten Rädern (Einzelradaufhängung), beispielsweise pendelnd aufgehängten Lenkrädern und/oder Antriebsrädern, und entsprechenden mit den Rädern in Wirkverbindung stehenden Aktuatoren das Flurförderzeug in Vertikalrichtung zu neigen.

Der Aktuator kann als hydraulischer Aktuator, beispielsweise als einfachwirkender oder doppeltwirkender Hydraulikzylinder, oder als elektromotorischer Aktuator ausgebildet sein.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Flurförderzeugs ist es zudem möglich, das Flurförderzeug in der Horizontalen auszurichten und somit Abweichungen des Schwerpunktes von der Vertikalen auszugleichen, falls das Flurförderzeug auf einer geneigten Fahrbahn quer steht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Mittel zum Neigen des Flurförderzeug in Vertikalrichtung als Lenkkinematik ausgebildet mittels der bei einer Betätigung der Lenkung das Flurförderzeug in Vertikalrichtung von der wirksamen Kippachse wegneigbar ist. Mit einer Lenkkinematik, die bei einer Betätigung der Lenkung ein Neigen des Flurförderzeugs in Richtung zum Kurveninneren ermöglicht kann das Flurförderzeug bzw. der Fahrzeugaufbau auf einfache Weise ohne zusätzliche Aktuatoren während einer Kurvenfahrt von der wirksamen Kippachse weggeneigt werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Flurförderzeug,
Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1 eines Flurförderzeugs des Standes der Technik während einer Kurvenfahrt,
Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Fig. 1 eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs während einer Kurvenfahrt,
Fig. 4 eine Heckansicht eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs und
Fig. 5 eine Heckansicht gemäß Fig. 4 mit geneigtem Fahrzeugaufbau.
Das erfindungsgemäße Flurförderzeug 1 ist - wie aus der Fig. 1 ersichtlich - gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Vierrad Gegengewichts- Gabelstapler ausgebildet, wobei an einer Vorderachse 2 zwei Räder 3, 4 und an einer Hinterachse 5 zwei Räder 6, 7 angeordnet sind. Die Hinterachse 5 ist hierbei in üblicher Weise als Lenkachse ausgebildet, die an einem Drehlager 8 pendelnd aufgehängt ist. Das Flurförderzeug 1 weist eine im Bereich der Vorderachse 2 angeordnete Lastaufnahmevorrichtung 9 auf, die beispielsweise aus zwei an einem Hubgerüst auf- und abbewegbare Gabelzinken, ausgebildet sein kann.
Die Aufstandspunkte der Räder 3, 4 der Vorderachse 2 und das Drehlager 8 der Hinterachse 5 bilden hierbei ein Standdreieck D, wobei sich der Schwerpunkt S des Flurförderzeugs 1 innerhalb des Standdreiecks D im Bereich der Längsmittelachse des Flurförderzeugs 1 befindet.
Während einer Kurvenfahrt greift - wie aus der Fig. 2 zu erkennen ist - am Schwerpunkt S, der von der Kippachse K vertikal beabstandet ist, eine Fliehkraft F an, die abhängig von der Geschwindigkeit und der Masse ist und bedingt durch den vertikalen Abstand des Schwerpunktes S von der Kippachse K ein Kippmoment um die wirksame Kippachse K erzeugt. Die wirksame Kippachse K ist hierbei die entsprechende Seitenlinie des Standdreiecks D, im dargestellten Fall bei einer Kurvenfahrt nach in der Fig. 2 links die durch den Aufstandspunkt des Rades 3 der Vorderachse 2 und das Drehlager 8 der Hinterachse 5 gehende Seitenlinie des Standdreiecks D. Dem durch die Fliehkraft F erzeugten Kippmoment wirkt ein Gewichtsmoment entgegen, das sich aus der am Schwerpunkt S angreifenden Masse des Flurförderzeugs 1 und gegebenenfalls der Masse der auf dem Lastaufnahmemittel 9 angeordneten Last und dem den Hebelarm bildenden, horizontalen Abstand A des Schwerpunktes S von der Kippachse K ergibt.
Erfindungsgemäß ist - wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist - ein Mittel zum Neigen des Flurförderzeugs 1 in Vertikalrichtung vorgesehen. Dieses Mittel zum Neigen ist als Neigevorrichtung 10 zum Neigen des Fahrzeugaufbaus 13 relativ zum dem von den Rädern 3, 4, 6, 7 und der Vorderachse 2 sowie der Hinterachse 5 gebildeten Fahrwerk ausgebildet, mit dem der Fahrzeugaufbau 13 beispielsweise während einer Kurvenfahrt in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern in Vertikalrichtung geneigt werden kann.
Die Neigevorrichtung 10 kann ein oder zwei als einfach- bzw. doppeltwirkende Hydraulikzylinder ausgebildete Aktuatoren 11, 12 aufweisen, die am Fahrzeugaufbau 13, beispielsweise dem Gegengewicht des Flurförderzeugs in entsprechenden Lagerstellen 14, 15, befestigt sind und mit der Hinterachse 5 im Bereich der Räder 6, 7 in entsprechenden Lagerstellen 16, 17 in Wirkverbindung stehen.
Durch entsprechende Beaufschlagung der Aktuatoren 11, 12 kann der Fahrzeugaufbau 13 aktiv um das Drehlager 8 nach in der Fig. 5 links in die strichpunktiert dargestellte Lage bzw. nach in der Fig. 5 rechts in die gestrichelt dargestellte Lage in Vertikalrichtung geneigt werden, wodurch sich eine Verlagerung des Schwerpunktes S in die Lage S' bzw. S" ergibt.
In der Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßes Flurförderzeug in einer Kurvenfahrt dargestellt. Bei der dargestellten Kurvenfahrt nach in der Fig. 3 links ist hierbei der Fahrzeugaufbau 13 nach in der Fig. 5 links in die strichpunktiert dargestellte Lage vertikal geneigt.
Durch die aktive Neigung des Fahrzeugaufbaus 13 mittels der aus den Aktuatoren 11, 12 bestehenden Neigevorrichtung 10 ergibt sich gemäß der Fig. 3 bei einer Kurvenfahrt nach in der Fig. 3 links, wobei der Fahrzeugaufbau 13 gemäß der Fig. 5 nach links in Richtung des Kuveninneren in die strichpunktiert dargestellte Lage geneigt wird, einerseits eine Verlagerung der Kippachse K nach außen in die Lage K', die nunmehr durch den Aufstandspunkt des Rades 3 der Vorderachse 2 und die Lagerstelle 16 des Aktuators 11 an der Hinterachse 5 gebildet ist und anderseits eine Verlagerung des Schwerpunktes S in die Lage S' von der Kippachse K' weg. Diese Maßnahmen bewirken eine Vergrößerung des Abstandes A' des Schwerpunktes S' von der wirksamen Kippachse K'. Das aus der Masse des Flurförderzeugs und gegebenenfalls der Masse der Last sowie dem Hebelarm A' gebildete Gewichtsmoment, das dem aus der Fliehkraft F und dem vertikalen Abstand des Schwerpunktes S' von der Kippachse K' erzeugten Kippmoment entgegenwirkt, kann somit durch eine entsprechende Neigung des Fahrzeugaufbaus 13 von der Kippachse K' weg stabilitätserhöhend vergrößert werden.

Claims

1. Flurförderzeug, insbesondere Gegengewichts-Gabelstapler, mit einer Stabilisierungseinrichtung zur Erhöhung der seitlichen Kippstabilität, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Neigen des Flurförderzeugs (1) in Vertikalrichtung vorgesehen sind, wobei das Flurförderzeug (1) zur Erhöhung der seitlichen Stabilität von der wirksamen Kippachse (K; K') wegneibar ist.

2. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Erfassen der bei Kurvenfahrt auftretenden Fliehkraft und/oder der Fahrgeschwindigkeit und/oder des Kurvenradius und/oder des Lenkwinkels und/oder der Lastverteilung auf den Rädern (3, 4, 6, 7) des Flurförderzeugs (1) vorgesehen sind, wobei mit zunehmender Fliehkraft und/oder mit kleiner werdendem Kurvenradius und/oder mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit und/oder mit zunehmendem Lenkwinkel und/oder mit abnehmender Belastung der Räder (3, 4, 6, 7) des Flurförderzeugs (1), die zu der in Richtung der Fliehkraft wirksamen Kippachse (K; K') entfernt sind, das Flurförderzeug (1) in Vertikalrichtung von der wirksamen Kippachse (K; K') wegneigbar ist.

3. Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Erfassen der Hubhöhe und/oder der Last vorgesehen sind, wobei mit zunehmender Hubhöhe und/oder zunehmender Last das Flurförderzeug (1) in Vertikalrichtung von der wirksamen Kippachse (K; K') wegneigbar ist.

4. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Neigen des Flurförderzeugs (1) in Vertikalrichtung als Neigevorrichtung (10) zum Neigen des Fahrzeugaufbaus (13) relativ zum Fahrwerk ausgebildet ist.

5. Flurförderzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigevorrichtung (10) zumindest einen Aktuator (11; 12) aufweist, der mit dem Fahrzeugaufbau (13) und dem Fahrwerk, insbesondere einer pendelnd aufgehängten Achse (5) oder einzeln aufgehängten Rädern, in Wirkverbindung steht.

6. Flurförderzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (11; 12) als hydraulischer Aktuator ausgebildet ist.

7. Flurförderzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (11; 12) als elektromotorischer Aktuator ausgebildet ist.

8. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Neigen des Flurförderzeugs (1) in Vertikalrichtung als Lenkkinematik ausgebildet ist mittels der bei einer Betätigung der Lenkung das Flurförderzeug (1) in Vertikalrichtung von der wirksamen Kippachse (K; K') wegneigbar ist.