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Die
Erfindung betrifft ein Hubgerüst
für ein Flurförderzeug
mit einem Führungsmast
und mindestens einem Ausfahrmast, wobei der Ausfahrmast an dem Führungsmast
mittels Rollen in vertikaler Richtung bewegbar zwischen einer unteren
Endposition und einer oberen Endposition geführt ist.
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Hubgerüste der
genannten Art werden in Flurförderzeugen
wie beispielsweise Gegengewichtsgabelstaplern, Schubmaststaplern
oder Schubgabelstaplern eingesetzt. Ein an dem Hubgerüst in vertikaler
Richtung bewegbar geführtes
Lastaufnahmemittel dient zur Aufnahme und zum Anheben von Lasten.
Das Lastaufnahmemittel befindet sich bei den meisten Typen von Flurförderzeugen
in Hauptfahrtrichtung betrachtet vorne. Die Seitenrichtung des Hubgerüsts entspricht
damit definitionsgemäß der Seitenrichtung
des Flurförderzeugs.
In der Regel ist das Hubgerüst
teleskopisch ausfahrbar, wobei mindestens ein Ausfahrmast an einem
nicht anhebbaren Standmast vertikal beweglich geführt ist. Die
Führung
des Ausfahrmasts an dem Standmast erfolgt mittels Rollen, wobei
in der Regel am oberen Ende des Standmasts und am unteren Ende des Ausfahrmasts
jeweils ein Paar koaxialer Rollen angeordnet sind. Die Rollen weisen
dabei eine horizontale, in Seitenrichtung des Hubgerüsts und
damit des Flurförderzeugs
orientierte Drehachse auf.
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Die
seitliche Führung
des Ausfahrmasts am Standmast erfolgt durch die Seitenflächen der
genannten Rollen. Um eine Längsachse
des Flurförderzeugs
auf den Ausfahrmast wirkende Momente, die ein seitliches Kippen
des Ausfahrmasts bewirken würden,
werden also von den Seitenflächen
der vertikal beabstandeten Rollen an den Mastprofilen abgestützt. In
Folge des seitlichen Spiels der Rollen in den Mastprofilen kann
es während
des Betriebs des Flurförderzeugs,
beispielsweise bei asymmetrischer Lasteinwirkung, dennoch zu einem
geringfügigen seitlichen
Neigen des Ausfahrmasts relativ zu dem Standmast kommen. Die größte Neigung
des Ausfahrmast ist dabei dann möglich,
wenn sich der Ausfahrmast im Bereich seiner oberen Endstellung befindet,
da dann der vertikale Abstand zwischen dem an dem Standmast und
dem an dem Ausfahrmast befestigten Rollenpaar minimal ist. Die auf
Grund des seitlichen Spiels der Rollen mögliche seitliche Neigung des
Ausfahrmasts relativ zu dem Standmast ist bei breiten Hubgerüsten, deren
Säulen
in Querrichtung des Flurförderzeugs
weit beabstandet sind, weiter vergrößert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Hubgerüst zur Verfügung zu
stellen, bei dem die seitliche Neigbarkeit des Ausfahrmasts relativ
zu dem Standmast zumindest teilweise verringert ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass ein Mittel zum Verspannen des Ausfahrmasts mit dem Führungsmast
vorgesehen ist, das zumindest bei in oberer Endposition befindlichem
Ausfahrmast derart wirksam ist, dass ein Neigen des Ausfahrmasts
in Seitenrichtung des Hubgerüsts
relativ zu dem Führungsmast
verhindert ist. Das Mittel zum Verspannen des Ausfahrmasts mit dem Führungsmast
verhindert insbesondere ein seitliches Neigen des Ausfahrmasts.
Die auf den Ausfahrmast wirkenden, um eine Längsrichtung des Flurförderzeugs
wirkenden Momente werden dabei nicht von den Rollen, sondern von
dem Mittel zum Verspannen des Ausfahrmasts mit dem Führungsmast
abgestützt.
Das Spiel und die Elastizität
der Rollen spielen in diesen Zustand dann für die seitliche Stabilität des Ausfahrmasts
keine Rolle. Verspannt wird der Ausfahrmast vorzugsweise in einer
zum Führungsmast koaxialen
Position. Eine vor dem Wirksamwerden des Mittels zum Verspannen
des Ausfahrmasts mit dem Führungsmast
möglicherweise
vorhandene seitliche Neigung des Ausfahrmasts wird also automatisch
korrigiert.
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In
einer ersten Anwendungsform ist der Führungsmast von einem Standmast
gebildet und ist ein erster Ausfahrmast an dem Standmast geführt, wobei
ein Mittel zum Verspannen des ersten Ausfahrmasts mit dem Standmast
vorgesehen ist. Der erste Ausfahrmast kann also mit dem Standmast
verspannt werden.
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In
einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Führungsmast
von einem ersten Ausfahrmast gebildet und ist ein zweiter Ausfahrmast
an dem ersten Ausfahrmast geführt,
wobei ein Mittel zum Verspannen des zweiten Ausfahrmasts mit dem
ersten Ausfahrmast vorgesehen ist. Damit kann der zweite Ausfahrmast
mit dem ersten Ausfahrmast verspannt werden. Zusätzlich kann, wie oben beschrieben,
der erste Ausfahrmast mit dem Standmast verspannt werden. Ein seitliches
Neigen aller Ausfahrmaste relativ zum Standmast kann hierdurch sicher
verhindert werden.
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Generell
weisen der Führungsmast
und der mindestens eine Ausfahrmast zwei in Seitenrichtung des Hubgerüsts beabstandete
Säulen
auf. Jede der Säulen
weist ein speziell geformtes Stahlprofil auf, das zur Aufnahme der
auftretenden Kräfte
und Momente ausgelegt ist und gleichzeitig Führungsbahnen für die oben
beschriebenen Rollen aufweist.
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Gemäß einer
ersten möglichen
Ausgestaltungsform ist das Mittel zum Verspannen des Ausfahrmasts
mit dem Führungsmast
derart ausgeführt, dass
bei in oberer Endposition befindlichem Ausfahrmast im Bereich jeder
der beiden Säulen
eine vertikale Bewegung des Ausfahrmasts relativ zu dem Führungsmast
verhindert ist. Das Verspannen des Ausfahrmasts mit dem Führungsmast
erfolgt damit durch eine in vertikaler Richtung wirkende Kraft.
Der Ausfahrmast wird im Bereich jeder Säule, also an zwei in Seitenrichtung
des Hubgerüsts
voneinander beabstandeten Stellen, gegen einen Anschlag am Führungsmast
gepresst. Dies verhindert eine Neigebewegung des Ausfahrmasts in
seitlicher Richtung, da hierfür
der Ausfahrmast an mindestens einer Stelle von dem Anschlag abheben
müsste,
was aber auf Grund der Verspannung nicht möglich ist.
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Zweckmäßigerweise
sind im Bereich jeder Säule
ein hydraulischer Hubzylinder und ein Anschlag für die obere Endposition des
Ausfahrmasts angeordnet. Die hydraulischen Hubzylinder sind kolbenseitig
mit dem Ausfahrmast und zylinderrohrseitig mit dem Führungsmast
verbunden, oder umgekehrt. Die Hubzylinder, die die zum Anheben
des Ausfahrmasts erforderliche Kraft erzeugen, bringen auch die zum
Verspannen des Ausfahrmasts mit dem Führungsmast erforderliche Kraft
auf. Hierzu ist im Bereich jeder Säule des Hubgerüsts ein
Hubzylinder angeordnet, der den Ausfahrmast an den jeweiligen Anschlag
drückt.
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Mit
besonderem Vorteil ist der Anschlag Teil des hydraulischen Hubzylinders.
Die maximale Ausfahrlänge
jedes Hubzylinders ist dabei durch einen in den Hubzylinder integrierten
Anschlag definiert. Der Anschlag kann dabei von einem Teil des Zylinderrohrs
gebildet sein, mit dem der Kolben am Ende der Ausfahrbewegung in
Kontakt tritt.
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Eine
zweite mögliche
Ausgestaltungsform sieht vor, dass das Mittel zum Verspannen des
Ausfahrmasts mit dem Führungsmast
derart ausgeführt ist,
dass bei zumindest annähernd
in oberer Endposition befindlichem Ausfahrmast die vertikale Bewegung
der beiden Säulen
des Ausfahrmasts aneinander gekoppelt ist. Damit ist sichergestellt,
dass die Säulen
des Ausfahrmast synchron bewegt werden, wodurch ein seitliches Neigen
des Ausfahrmasts sicher verhindert ist.
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Dies
wird dadurch ermöglicht,
dass bei zumindest annähernd
in oberer Endposition befindlichem Ausfahrmast die beiden Säulen des
Ausfahrmasts mittels eines Scherenmechanismus aneinander gekoppelt
sind. Der Scherenmechanismus weist zwei mit einem mittigen Gelenk
verbundene Scherenhebel auf. Die Verbindungslinien der unteren Endpunkte
der Scherenhebel und die Verbindungslinien der oberen Endpunkte
der Scherenhebel sind dabei stets parallel. Die unteren Endpunkte
der Scherenhebel sind in einer am Führungsmast befestigten Schiene
geführt,
während
die oberen Endpunkte der Scherenhebel in einer am Ausfahrmast befestigten
Schiene geführt
sind. Infolge des Scherenmechanismus ist sichergestellt, dass die
beiden Schienen stets zueinander parallel sind und damit ein Neigen
des Ausfahrmasts relativ zum Führungsmast
ausgeschlossen ist.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Hubgerüst einen
Standmast, einen an dem Standmast geführten ersten Ausfahrmast und
einen an dem ersten Ausfahrmast geführten zweiten Ausfahrmast auf,
wobei eine Hubantriebsvorrichtung derart ausgeführt ist, dass zuerst der erste
Ausfahrmast gemeinsam mit dem zweiten Ausfahrmast relativ zu dem
Standmast angehoben wird und anschließend der zweite Ausfahrmast
relativ zu dem ersten Ausfahrmast angehoben wird. Entgegen der im
Stand der Technik üblichen
Anordnung wird hier bei dem teleskopischen Ausfahren des Hubgerüsts zunächst der
erste Ausfahrmast gemeinsam mit dem zweiten Ausfahrmast entlang
des Standmasts angehoben. Wenn der erste Ausfahrmast seinen Anschlag
am Standmast erreicht hat, beginnt die Hubbewegung des zweiten Ausfahrmasts
relativ zu dem ersten Ausfahrmast.
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Ein
seitliches Neigen der Ausfahrmasten kann weitgehend vollständig vermieden
werden, wenn ein Mittel zum Verspannen des ersten Ausfahrmasts mit
dem Standmast und ein Mittel zum Verspannen des zweiten Ausfahrmasts
mit dem ersten Ausfahrmast vorgesehen ist. Wenn der erste Ausfahrmast
seine obere Endposition erreicht hat, wird er mit dem Standmast
verspannt. Während
des anschließenden
Ausfahrens des zweiten Ausfahrmasts ist damit die vertikale Ausrichtung
des ersten Ausfahrmasts sichergestellt. Wenn schließlich der
zweite Ausfahrmast seine Endposition erreicht hat, wird dieser mit
dem ersten Ausfahrmast verspannt und ist damit ebenfalls gegen seitliches
Neigen gesichert.
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In
einer einfacheren, aber ebenfalls zweckmäßigen Ausgestaltungsform ist
ausschließlich
ein Mittel zum Verspannen des ersten Ausfahrmasts mit dem Standmast
vorgesehen. Ein Verspannen des ersten Ausfahrmasts mit dem Standmast
erweist sich in der Praxis als ausreichend. Mit dieser Anordnung kann
sichergestellt werden, dass der bei ausgefahrenem Hubgerüst untere
der beiden Ausfahrmasten senkrecht steht und gegen seitliches Neigen
gesichert ist. Dies reduziert auch bei vollständig ausgefahrenem zweiten
Ausfahrmast den maximal auftretenden seitlichen Versatz des oberen
Hubgerüstendes
auf ein akzeptables Maß.
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Eine
besonders einfache Anordnung ergibt sich, wenn die Hubantriebsvorrichtung
mindestens einen hydraulischen Teleskopzylinder aufweist, wobei
ein erster Kolben des Teleskopzylinders zum Anheben des ersten Ausfahrmasts
relativ zu dem Standmast und ein zweiter Kolben des Teleskopzylinders
zum Anheben des zweiten Ausfahrmasts relativ zu dem ersten Ausfahrmast
vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung ist der Platzbedarf der Hubantriebsvorrichtung
minimiert. Die oben beschriebene Ausfahrreihenfolge der Ausfahrmasten
ergibt sich durch die unterschiedlichen wirksamen Kolbenflächen der koaxial
angeordneten Kolben des Teleskopzylinders von selbst.
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Besondere
Vorteile ergeben sich durch die Erfindung, wenn dass der Ausfahrmast
mittels Rollen an dem Standmast geführt ist und die Rollen derart angeordnet
sind, dass bei in oberer Endstellung befindlichem Ausfahrmast das
Verhältnis
des horizontalen Abstandes der linken und rechten Rollen zu dem vertikalen
Abstand der oberen und unteren Rollen größer als zwei ist. Relativ breite
Hubgerüste
haben eine stärkere
Neigung zur seitlichen Neigung, als schmale Hubgerüste. Durch
das erfindungsgemäße Mittel
zum Verspannen des Ausfahrmasts mit dem Führungsmast kann dieser Nachteil
von breiten Hubgerüsten
ausgeglichen werden.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei
zeigt
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1 ein
gattungsgemäßes Hubgerüst,
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2, 3 und 4 ein
erfindungsgemäßes Hubgerüst in drei
verschiedenen Ausfahrpositionen,
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5, 6 und 7 ein
hydraulischer Teleskopzylinder in drei verschiedenen Ausfahrpositionen,
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8 ein
erfindungsgemäßes Hubgerüst in frontaler
Ansicht,
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9, 10 ein
Scherenmechanismus.
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1 zeigt
ein gattungsgemäßes Hubgerüst mit einem
nicht ausfahrbaren Standmast 1 und einem Ausfahrmast 2.
Der Ausfahrmast 2 ist mittels Rollen 3 in vertikaler
Richtung verschiebbar an dem Standmast 1 geführt, welcher
damit den Führungsmast
bildet. Die unteren beiden der insgesamt vier Rollen sind an dem
Ausfahrmast 2 drehbar gelagert, während die oberen der vier Rollen
am oberen Ende des Standmasts 1 gelagert sind. In der dargestellten
oberen Endstellung des Ausfahrmasts, wenn der vertikale Abstand 4 der
oberen und unteren Rollen 3 minimal ist, kann der Ausfahrmast 2 relativ
zu dem Standmast 1 in seitlicher Richtung um den Winkelbetrag 5 geneigt
werden. Dieser Effekt ist durch das in seitlicher Richtung zwangsweise
vorhandene Spiel der Rollen begründet
und verstärkt
sich bei breiten Hubgerüsten
(größer als
900 mm) auf Grund der damit verbundenen breiteren Rollenanordnung.
Dies gilt insbesondere dann, wenn das das Verhältnis des seitlichen Rollenabstands 6 geteilt
durch den vertikalen Abstand 4 größer als zwei ist.
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In
den 2, 3 und 4 ist ein
erfindungsgemäßes Hubgerüst in drei
verschiedenen Ausfahrpositionen dargestellt. Bei dem Hubgerüst handelt
es sich um ein sogenanntes Triplex-Hubgerüst mit einem Standmast 10,
einem ersten Ausfahrmast 11 und einem zweiten Ausfahrmast 12.
Hierbei stellt der Standmast 10 den Führungsmast für den ersten
Ausfahrmast 11 dar. Der erste Ausfahrmast 11 wiederum
bildet den Führungsmast
für den
zweiten Ausfahrmast 12. Weiter dargestellt ist ein als
Lastgabel ausgeführtes
Lastaufnahmemittel 13, das an dem zweiten Ausfahrmast 12 verschiebbar
geführt
ist. Die zum Verschieben des Lastaufnahmemittels 13 entlang
des zweiten Ausfahrmasts 12 erforderliche Kraft wird mittels
eines Initialhubzylinders 14 erzeugt. Mit diesem kann das
Lastaufnahmemittel 13 zwischen einer bodennahen Position
und der in 2 dargestellten Position bewegt
werden. Ein als Teleskopzylinder ausgeführter hydraulischer Hubzylinder 15 dient
zum Anheben der beiden Ausfahrmasten 11, 12. Hierbei
ist ein Zylinderrohr 15a des Hubzylinders 15 mit dem
Standmast 10 verbunden. Ein erster Kolben 15b des
Hubzylinders 15 ist mit dem ersten Ausfahrmast 11 verbunden,
während
ein zweiter Kolben 15c des Hubzylinders mit dem zweiten
Ausfahrmast 12 verbunden ist.
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Die
Ausfahrreihenfolge der Ausfahrmasten ist wie in den 2, 3 und 4 dargestellt. Wenn
das Lastaufnahmemittel 13 seinen Anschlag am zweiten Ausfahrmast 12 erreicht
hat, beginnt die Ausfahrbewegung des ersten Ausfahrmasts 11,
wobei der zweite Ausfahrmast 12 und das Lastaufnahmemittel 13 mit
angehoben werden. Wenn der erste Kolben 15b des Hubzylinders 15 seinen
Anschlag im Zylinderrohr 15a erreicht hat, beginnt die
Ausfahrbewegung des zweiten Kolbens 15c. Dieser hebt den zweiten
Ausfahrmast 12 relativ zum ersten Ausfahrmast 11 bis
zur in 4 dargestellten Endposition an.
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Die 5, 6 und 7 zeigen
den Hubzylinder 15 in unterschiedlichen Stellungen. Zu
erkennen sind jeweils das Zylinderrohr 15a, der erste Kolben 15b und
der zweite Kolben 15c. Identische Hubzylinder 15 sind
auf jeder Seite des Hubgerüsts angeordnet,
also im Bereich der linken und der rechten Säule.
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In 5 ist
der Hubzylinder 15 in einer Position dargestellt, die einer
Stellung des Hubgerüsts zwischen
der in 2 und der in 3 entspricht. Der
erste Kolben 15b ist dabei durch den im Druckraum 16 des
Hubzylinders 15 herrschenden Druck angehoben. Der im Druckraum 16 vorhandene
Druck reicht jedoch auf Grund dessen geringerer Kolbenfläche nicht
aus, um den zweiten Kolben 15c relativ zu dem ersten Kolben 15b anzuheben.
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In
der in 6 gezeigten Stellung des Hubzylinders, die der
Position des Hubgerüsts
gemäß 3 entspricht,
hat der erste Kolben 15b einen Anschlag 17 an
dem starr mit dem Zylinderrohr 15a verbundenen Zylinderkopf 15d erreicht.
Dieser Anschlag 17 definiert exakt die maximale Ausfahrlänge des
ersten Kolbens 15b und damit die obere Endposition des
ersten Ausfahrmasts 11. Da in jeder der beiden Säulen des
Hubgerüsts
identische Hubzylinder 15 angeordnet sind, ist sichergestellt,
dass zumindest bei erreichtem Anschlag 17 die Ausfahrlänge der
ersten Kolben 15b auf jeder Seite des Hubgerüsts gleich
ist und damit der erste Ausfahrmast 11 parallel zu dem
Standmast 10 verspannt ist.
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7 zeigt
den Hubzylinder nach Beginn der Ausfahrbewegung des zweiten Kolbens 15c und
damit des zweiten Ausfahrmasts 12. Im Vergleich zu dem
Zustand gemäß 6 hat
sich der Druck in dem Druckraum 16 weiter erhöht, presst
damit den ersten Kolben 15b gegen den Anschlag 17 und
bewirkt gleichzeitig ein Ausfahren des zweiten Kolbens 15c.
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In 8 sind
der Standmast 10 und der erste Ausfahrmast 11 eines
erfindungsgemäßen Hubgerüsts in einer
Ansicht entsprechend 1 dargestellt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung
der in dieser Darstellung nicht gezeigten Hubzylinder 15 mit den
Anschlägen 17 stellt
sicher, dass der erste Ausfahrmast 11 im Bereich jeder
der Säulen 18, 19 des Hubgerüsts die
gleiche maximale Ausfahrhöhe
H aufweist. Dies stellt gleichzeitig sicher, dass ein seitliches
Neigen des ersten Ausfahrmasts 11 verhindert ist, da sich
hierzu der erste Kolben 15b einer der beiden Hubzylinder 15 entgegen
den erhöhten
Hydraulikdruck im Druckraum 16 von dem Anschlag 17 lösen müsste (siehe 7).
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Alternativ
zu den in den Hubzylindern 15 integrierten Anschlägen 17 können auch
außen
am Hubgerüst
Anschläge
vorgesehen sein, die die maximale Ausfahrhöhe H des ersten Ausfahrmasts 11 definieren.
Bei dieser Lösung
muss im Bereich jeder der Säulen 18, 19 am
Standmast 10 jeweils ein Anschlag für den Ausfahrmast 11 vorgesehen
sein. Das Verspannen des Ausfahrmasts 11 an den Anschlägen des
Standmasts 10 erfolgt dann ebenfalls mittels der Hydraulikdrucks
in den Hubzylindern 15, welcher sich am Ende der Ausfahrbewegung
des ersten Ausfahrmasts 11 signifikant erhöht, bevor
die Ausfahrbewegung des zweiten Ausfahrmasts 12 (siehe 6, 7)
beginnt.
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Eine
alternative Lösung
zum Verspannen eines Ausfahrmasts 21 mit einem Standmast 20 ist
in den 9 und 10 dargestellt. Das Mittel zum Verspannen
des Ausfahrmasts mit dem Standmast 20 ist hier von einem
Scherenmechanismus gebildet und wird kurz vor Erreichen der oberen
Endposition des Ausfahrmasts 21 wirksam. Der Scherenmechanismus
umfasst zwei symmetrische Hebel 22, 23, die mittels
eines Gelenks 24 miteinander verbunden sind. Die Enden
der Hebel 22, 23 sind mittels Führungsrollen 25 in
einer am Standmast 20 angeordneten Führungsschiene 26 und
im Bereich der oberen Endposition des Ausfahrmasts 21 in
einer am Ausfahrmast 21 angeordneten Führungsschiene 27 geführt. Um,
ausgehend von der in 9 dargestellten Position eine
Abwärtsbewegung
des Ausfahrmasts 21 zu ermöglichen, weist die Führungsschiene 27 an der
Oberseite eine Ausnehmung 27a auf. Die in 9 dargestellte
Ruheposition des Scherenmechanismus wird durch die Zugfeder 28 und
den Anschlag 29 für
die oberen Führungsrollen 25 definiert.
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Die
Funktionsweise ist folgende: Wenn der Ausfahrmast 21 ausgehend
von der in 9 dargestellten Position weiter
nach oben bewegt wird, werden die Enden der Hebel 22, 23 nach
außen
gedrückt,
wobei sich die Führungsrollen 25 in
den Führungsschienen 26, 27 nach
außen
bewegen. Auf Grund der gleichen Schenkellängen der Hebel 22, 23 ist
dies nur möglich,
wenn die beiden Führungsschienen 26, 27 zueinander
parallel sind. Falls dies vorher nicht der Fall war, stellt der
Scherenmechanismus bei Erreichen der in 10 dargestellten
oberen Endstellung des Ausfahrmasts 21 die Parallelität der Führungsschienen 26 und 27 her,
was gleichzeitig zu einer parallelen Ausrichtung von Standmast 20 und Ausfahrmast 21 führt.