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Die
Erfindung betrifft ein Flurförderzeug,
insbesondere Gegengewichtsgabelstapler, mit einem von einem Verbrennungsmotor
angetriebenen Fahrantriebsaggregat, insbesondere einem elektrischen Fahrantriebsaggregat,
und mit einem elektrischen Energiespeicher.
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Flurförderzeuge,
insbesondere Gegengewichtsgabelstapler, sind entweder mit einem
batterie-elektrisch betriebenen Antriebssystem (sogenannte Batteriestapler)
oder mit einem verbrennungsmotorisch betriebenen Antriebssystem
bekannt (sogenannte Verbrennungsmotorstapler).
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Bei
verbrennungsmotorisch betriebenen Flurförderzeugen kann für den Fahrantrieb
eine mechanische Leistungsübertragung
mit einem hydrodynamischen Wandlergetriebe vorgesehen sein. Zudem
sind verbrennungsmotorisch betriebene Flurförderzeuge mit einem hydrostatischen
Getriebe für
den Fahrantrieb bekannt. Darüber
hinaus ist bei verbrennungsmotorisch betriebenen Flurförderzeugen
eine elektrische Leistungsübertragung
mit einem elektrischen Getriebe für den Fahrantrieb bekannt.
Bei einem derartigen verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem
umfasst das Fahrantriebsaggregat eine stromliefernde Energieversorgungseinheit,
die von einem mittels des Verbrennungsmotors antreibbaren Generator
gebildet ist, der die elektrische Energie für mindestens einen Fahrantriebsmotor
erzeugt. Der Fahrantriebsmotor ist in der Regel als Drehstrommotor,
beispielsweise Asynchronmotor ausgebildet, dem ein Umrichter vorgeschaltet
ist. Der Umrichter weist hierbei eine Leistungselektronik auf, die
die Wechselspannung des Generators in ein Gleichspannungssystem überführt, aus
dem das Spannungssystem für
den Drehstrommotor erzeugt wird. Derartige verbrennungsmotorisch-elektrische Antriebssysteme
weisen eine gute Regelbarkeit bei hohen Wirkungsgraden auf.
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Zudem
können
derartige Flurförderzeuge
mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen
Antriebssystem auf einfache Weise mit einem hybriden Antriebsstrang
versehen werden, indem ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen
wird, der zusätzlich
zu dem Verbrennungsmotor beispielsweise zur Versorgung des Fahrantriebsmotors
oder über
den als Motor betriebenen Generator zur Unterstützung des Verbrennungsmotors
beim Antrieb von weiteren Aggregaten, beispielsweise einer die Arbeitshydraulik
versorgenden Hydraulikpumpe, verwendet wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Flurförderzeug
zur Verfügung
zu stellen, bei dem der elektrische Energiespeicher vorteilhaft
positioniert ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der elektrische Energiespeicher an dem Flurförderzeug
außerhalb
eines Aggregateraums angeordnet ist.
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Bei
der Positionierung des Energiespeichers sind insbesondere die Randbedingungen
Fahrzeugabmessungen, Sicht des Fahrers, sowie Kühlung und Wartungsfreundlichkeit
und -zugänglichkeit zu
berücksichtigen
und zu gewährleisten.
Bei gattungsgemäßen Flurförderzeugen
besteht meist die Schwierigkeit, einen geeigneten Ein- oder Anbauort des
Energiespeichers zu finden, da innerhalb eines Aggregateraums bereits
ein hoher Raumnutzungsgrad durch den Verbrennungsmotor, das Fahrantriebaggregat
sowie Nebenaggregate, beispielsweise einer Hydraulikpumpe sowie
eines Wärmetauschers, besteht.
Zudem entstehen innerhalb des Aggregateraums durch die Nähe des Verbrennungsmotors,
der Leistungselektronik sowie gegebenenfalls einer Hydraulikölkühlung hohe
Temperaturen, die zu einer Raschen Alterung eines in dem Aggregateraum
angeordneten elektrischen Energiespeichers führen können.
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Durch
die erfindungsgemäße Anordnung des
elektrischen Energiespeichers außerhalb des Aggregateraums
wird auf einfache Weise eine vorteilhafte Positionierung des elektrischen
Energiespeichers ermöglicht.
Durch die Anordnung des Energiespeichers außerhalb des Aggregateraums
ergeben sich keine oder eine lediglich geringe Einwirkung von Abwärme aus
den anderen Fahrzeugkomponenten, beispielsweise der Leistungselektronik,
der Hydraulikölkühlung oder
des Verbrennungsmotors, wodurch für den elektrischen Energiespeicher
eine hohe Lebensdauer erzielbar ist. Zudem ist durch die Anordnung
des elektrischen Energiespeichers außerhalb des Aggregateraums
eine gute Zugänglichkeit
des Energiespeichers erzielbar, wobei weiterhin für die in dem
Aggregateraum angeordneten Komponenten eine gute Zugänglichkeit
beibehalten wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des elektrischen
Energiespeichers wird somit sowohl für den elektrischen Energiespeicher
als auch für
die in dem Aggregateraum angeordneten weiteren Komponenten und Aggregate
des Flurförderzeugs
eine hohe Wartungs- und Servicefreundlichkeit erzielt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist der elektrische Energiespeicher auf einem Fahrerschutzdach
des Flurförderzeugs
angeordnet und/oder befestigt. Bei einer derartigen Anordnung ist
eine Anordnung des Energiespeichers innerhalb der Fahrzeugbreite
und der Fahrzeuglänge auf
einfache Weise erzielbar, wobei weiterhin die Sicht des Fahrers
durch die Anbringung des Energiespeichers nicht beeinträchtigt wird.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der elektrische Energiespeicher an einer einem
Gegengewicht zugewandten Rückseite
des Fahrerschutzdaches angeordnet und/oder befestigt. Hierdurch
kann auf einfache Weise erzielt werden, dass der Energiespeicher
nicht nur innerhalb der Fahrzeugbreite sowie der Fahrzeuglänge, sondern
ebenfalls innerhalb der Fahrzeughöhe angeordnet ist, wobei sich
der Energiespeicher innerhalb der Fahrzeugkontur befindet und somit
kompakte Abmessungen eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs mit einem Energiespeicher
erzielbar sind.
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Besondere
Vorteile sind hierbei erzielbar, wenn der elektrische Energiespeicher
im oberen Bereich der Rückseite
des Fahrerschutzdaches angeordnet und/oder befestigt ist. Ein derartiger
Anbringungsort ist besonders vorteilhaft, da weiterhin durch die
hohe Anbringung über
der Fahrbahn eine geringe staubbeladene Umgebung gegeben ist. Insbesondere
in Verbindung mit einer Kühlung
des elektrischen Energiespeichers kann hierbei aus der Umgebung auf
einfache Weise Kühlluft
angesaugt werden, die besonders wenig staubbeladen ist.
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Zweckmäßigerweise
umfasst das Fahrerschutzdach heckseitige, im Wesentlichen vertikale Streben
und obere, im Wesentlichen horizontale Streben, wobei der elektrische
Energiespeicher an den im wesentlichen vertikalen Streben und/oder
den im wesentlichen horizontalen Streben angeordnet und/oder befestigt
ist. Durch die Befestigung des Energiespeichers an den Streben des
Fahrerschutzdaches kann der Energiespeicher auf einfache Weise an
der Rückseite
des Fahrerschutzdaches, insbesondere am oberen heckseitigen Bereich
des Fahrerschutzdaches, oder auf dem Fahrerschutzdach angeordnet
werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der elektrische Energiespeicher auf einem Gegengewicht
des Flurförderzeugs
angeordnet und/oder befestigt. Eine derartige Anordnung des Energiespeichers
ermöglicht
eine Befestigung des Energiespeichers mit geringem zusätzlichen
Bauaufwand, da an dem Fahrerschutzdach keine Umkonstruktionen, beispielsweise
stabilitätserhöhende Versteifungen,
für die
Befestigung des Energiespeichers erforderlich sind. Hierdurch kann ein
erfindungsgemäßes Flurförderzeug
mit einem hybriden Antriebsstrang durch zusätzliche Anordnung eines elektrischen
Energiespeichers auf einfache Weise und mit geringem Bauaufwand
von einem Flurförderzeug
mit einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem abgeleitet werden.
Zudem ermöglicht
die Anordnung des elektrischen Energiespeichers auf dem Gegengewicht
auf einfache Weise eine nachträgliche
Ausrüstung
eines Flurförderzeugs mit
einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem mit einem elektrischen
Energiespeichers und somit die Aufrüstung des Flurförderzeugs
mit einem hybriden Antriebsstrang.
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Besondere
Vorteile ergeben sich, wenn der elektrische Energiespeicher mit
einer Kühleinrichtung
versehen ist. Die Anbringung des Energiespeichers außerhalb
des Aggregateraums ermöglicht weiterhin
auf einfache Weise Kühlluft
aus einer wenig staubbeladenen Umgebung anzusaugen.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Energiespeicher
elastisch und/oder gedämpft
am Flurförderzeug
befestigt. Flurförderzeuge
sind in der Regel als ungefederte Fahrzeuge ausgebildet. Durch eine
gefederte und/oder gedämpfte Aufhängung des
Energiespeichers können
hierbei auf einfache Weise während
des Betriebs des Flurförderzeugs
Stöße auf den
elektrischen Energiespeicher reduziert werden.
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Mit
besonderem Vorteil ist der Energiespeicher gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
an dem Flurförderzeug
schwenkbar befestigt ist. Durch eine schwenkbare oder klappbare
Anordnung des Energiespeichers kann insbesondere bei einer Anordnung
des elektrischen Energiespeichers auf dem Gegengewicht mit geringem
Bauaufwand eine gute und leichte Zugänglichkeit von weiteren Komponenten
des Flurförderzeugs
durch einfaches Wegklappen oder Wegschwenken des Energiespeichers
erzielt werden.
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Der
elektrische Energiespeicher kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung von einer Hochleistungsbatterie gebildet sein.
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Zudem
ist es möglich,
dass gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung der elektrische Energiespeicher mindestens einen Kondensator,
insbesondere einen Doppelschichtkondensator oder einen Elektrolytkondensator,
aufweist.
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Doppelschichtkondensatoren,
sogenannte Ultra-Caps, eignen sich bei einem Flurförderzeug
besonders als elektrische Energiespeicher, da diese eine hohe Leistungs-
und Energiedichte sowie einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Zykluszahl
und somit eine hohe Lebensdauer aufweisen. Zudem können Doppelschichtkondensatoren
hohe Ströme schnell
aufnehmen und rasch wieder abgeben, so dass mit einem derartigen
Energiespeicher beim Abbremsen des Flurförderzeugs Bremsenergie zurückgewonnen
und gespeichert werden kann, die bei einem Beschleunigungsvorgang
des Flurförderzeugs zur
Versorgung des Fahrantriebsmotors oder zur Versorgung weiterer Aggregate
verwendet werden kann. Durch die Unterstützung des Verbrennungsmotors
mit der Energie aus dem elektrischen Energiespeicher wird eine Drehzahlreduzierung
des Verbrennungsmotors, insbesondere beim Beschleunigen des Flurförderzeugs,
ermöglicht,
die zu einer Kraftstoffersparnis des Verbrennungsmotors führt.
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Zudem
ist die Ausbildung des elektrischen Energiespeichers als elektrochemischer
Speicher möglich.
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Zweckmäßigerweise
umfasst das elektrische Fahrantriebsaggregat eine stromliefernde
Energieversorgungseinheit, die von einem mittels des Verbrennungsmotors
antreibbaren Generator gebildet ist, und zumindest einen elektrischen
als Drehstrommotor ausgebildeten Fahrantriebsmotor. Bei einem derartigen
Flurförderzeug
mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem kann
mit einem elektrischen Energiespeicher und dessen erfindungsgemäße Anordnung
auf einfache Weise ein hybrider Antriebsstrang gebildet werden.
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Sofern
der Energiespeicher gemäß einer vorteilhaften
Ausgestaltungsform der Erfindung mittels einer Kabelverbindung mit
einer Leistungselektronik in Verbindung steht, kann bei einem Flurförderzeug
mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem auf
einfache Weise die Be- und Entladung des elektrischen Energiespeichers
durchgeführt
und gesteuert werden. Mittels der Leistungselektronik kann zudem
auf einfache Weise der Fahrantriebsmotor beim Beschleunigen mit
der von dem elektrischen Energiespeicher gelieferten Energie gesteuert
versorgt werden.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei
zeigen
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1 eine
Draufsicht auf den Aggregateraum eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs,
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2 eine
erste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs
in einer Seitenansicht,
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3 eine
zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs
in einer Seitenansicht,
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4 eine
dritte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs
in einer Seitenansicht.
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In
der 1 ist ein als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildetes
erfindungsgemäßes Flurförderzeug 1 in
einer Draufsicht auf den Aggregateraum 4 dargestellt.
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Das
Flurförderzeug 1 weist
einen Fahrzeugrahmen 2 auf, der unterhalb eines Fahrerschutzdaches 3,
das beispielsweise von einer Fahrerkabine gebildet sein kann, einen
Aggregateraum 4 bildet. Im lastzugewandten Bereich ist
das Flurförderzeug 1 mit zwei
Antriebsrädern 5 und
im lastabgewandten Bereich mit mindestens einem gelenkten Rad 6 versehen.
Am vorderen lastzugewandten Bereich des Flurförderzeugs 1 ist ein
Hubgerüst 7 angeordnet,
an dem ein beispielsweise als Lastgabel ausgebildetes Lastaufnahmemittel 8 auf-
und abbewegbar angeordnet ist. Im lastabgewandten Bereich ist das
Flurförderzeug 1 mit
einem Gegengewicht 9 versehen.
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Das
Flurförderzeug 1 ist
mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem versehen,
das ein elektrisches Fahrantriebsaggregat 10 umfasst. Das
Fahrantriebsaggregat 10 weist eine stromliefernde Energieversorgungseinheit
auf, die von einem beispielsweise als Dieselmotor ausgebildeten
Verbrennungsmotor 11 und einem mit dem Verbrennungsmotor 11 trieblich
verbundenen elektrischen Generator 12 gebildet ist.
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Die
von dem Generator 12 erzeugte elektrische Energie wird
einem mit einer Leistungselektronik 13 versehenen Umrichter
zugeführt,
mittels der mindestens ein in oder an einer Antriebsachse 14 angeordneter
elektrischer Fahrantriebsmotor 15, beispielsweise ein als
Asynchronmotor ausgebildeter Drehstrommotor, mit elektrischer Energie
versorgbar ist.
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Der
Fahrantriebsmotor 15 steht hierbei beispielsweise unter
Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes 16 und zweier
Untersetzungsgetrieben 17 mit den Antriebsrädern 5 zu
deren Antrieb in Wirkverbindung. Anstelle einer derartigen Einmotorachse,
bei der ein Fahrmotor 15 beide Antriebsräder 5 antreibt,
kann ebenfalls eine Zweimotorachse vorgesehen werden, bei der jeweils
ein Fahrmotor unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes mit
dem entsprechenden Antriebsrad 5 in trieblicher Verbindung
steht.
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Der
Verbrennungsmotor 11, der Generator 12, die Leistungselektronik 13 und
die Antriebsachse 14 mit dem Fahrmotor 15 sind
hierbei zusammen mit weiteren nicht mehr dargestellten Komponenten
und Nebenaggregaten, beispielsweise einer Hydraulikpumpe 18 zur
Versorgung einer Arbeitshydraulik und einem Wärmetauscher 19, in
dem Aggregateraum 4 des Flurförderzeugs 1 angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist ein
elektrischer Energiespeicher 25 außerhalb des Aggregateraums 4 angeordnet.
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Gemäß der 2 ist
der elektrische Energiespeicher 25 auf dem Fahrerschutzdach 3 des
Flurförderzeugs 1 angeordnet.
Der Energiespeicher 25 kann hierbei beispielsweise an oberen,
im Wesentlichen horizontalen Streben 3a des Fahrerschutzdaches 3 befestigt
werden.
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Gemäß der 3 ist
der elektrische Energiespeicher 25 an einer dem Gegengewicht 9 zugewandten
Rückseite
des Fahrerschutzdaches 3 angeordnet. Der Energiespeicher 25 ist
hierbei am oberen Bereich der Rückseite
des Fahrerschutzdaches 3 angeordnet und beispielsweise
an heckseitigen, im Wesentlichen vertikalen Streben 3b des
Fahrerschutzdaches 3 befestigt. Es ist jedoch ebenfalls
möglich, den
Energiespeicher 25 in dieser nach hinten auskragenden Position
an den im Wesentlichen horizontalen Streben 3a des Fahrerschutzdaches 3 zu
befestigen.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß der 4 ist
der Energiespeicher 25 auf dem Gegengewicht 9 des
Flurförderzeugs 1 angeordnet
und/oder befestigt.
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Insbesondere
bei der 4 kann der Energiespeicher 25 um
eine im Wesentlichen vertikale oder im Wesentlichen horizontale
Schwenkachse klappbar angeordnet sein, beispielsweise um eine seitliche
vertikale Schwenkachse oder um eine heckseitige horizontale Schwenkachse.
Mit einem geeigneten Schwenk- oder Klappmechanismus, an dem der
elektrische Energiespeicher befestigt ist und der auf das Gegengewicht 9 aufgesetzt
ist, kann der Energiespeicher 25 auf einfache Weise verschwenkt bzw.
weggeklappt werden, um die Zugänglichkeit
zu weiteren Komponenten des Flurförderzeugs 1 zu erleichtern.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
des Energiespeichers 25 außerhalb des Aggregateraums 4 weist
eine Reihe von Vorteilen auf.
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Der
Energiespeicher 25 ist auf einfache Weise von mehreren
Seiten, insbesondere von oben, von links, von rechts, von hinten,
gemäß der 3 weiterhin
von unten zugänglich.
Durch die Anordnung außerhalb
des Aggregateraums 4 wird somit eine leichte Zugänglichkeit
des Energiespeichers 25 für Wartungs- und Servicearbeiten
erzielt.
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Zudem
wird die Anordnung des Energiespeichers 25 außerhalb
des Aggregateraums 4 vermieden, dass Abwärme aus
weiteren Komponenten und Aggregaten des Flurförderzeugs 1, insbesondere des
Verbrennungsmotors 11, der Leistungselektronik 13 sowie
einer Hydraulikölkühlung, auf
den elektrischen Energiespeicher 25 einwirkt.
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Die
Anordnung des Energiespeichers 25 außerhalb des Aggregateraums 4 ermöglicht weiterhin auf
einfache Weise die Ansaugung von Kühlluft aus der Umgebung, wodurch
eine wirkungsvolle Kühlung des
Energiespeichers 25 auf einfache Weise erzielt wird. Insbesondere
bei einer Anordnung des Energiespeichers 25 gemäß den 2 und 3 ist
ein Ansaugort hoch über
der Fahrbahn in einer wenig staubbeladenen Umgebung erzielbar.
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Bei
der erfindungsgemäßen Anordnung
des Energiespeichers 25 verbleibt dieser auf einfache Weise
innerhalb der Fahrzeugkontur, insbesondere der Fahrzeugbreite sowie
der Fahrzeuglänge,
wodurch keine überstehenden
Teile durch den Energiespeicher 25 entstehen. Bei einer
Anordnung des Energiespeichers 25 gemäß den 3 und 4 wird weiterhin
eine Anordnung des Energiespeichers 25 innerhalb der Fahrzeughöhe erzielt,
so dass der Energiespeichers 25 vollständig innerhalb der Fahrzeugkontur
angeordnet ist und zu keiner Vergrößerung der Fahrzeugabmessungen
führt.
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Die
Anordnung des Energiespeichers 25 außerhalb des Aggregateraums 4 ermöglicht weiterhin eine
nachträgliche
Ausrüstung
bestehender Flurförderzeuge
mit einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem, insbesondere einem
verbrennungsmotorisch-elektrischen Antriebssystem, mit dem elektrischen
Energiespeicher 25, da keine Umkonstruktionen innerhalb
des Flurförderzeugs,
insbesondere innerhalb des Aggregateraums 4 erforderlich
sind. Hierdurch kann ebenfalls das erfindungsgemäße Flurförderzeug mit einem hybriden
Antriebsstrang auf einfache Weise von einem Flurförderzeug
mit einem verbrennungsmotorisch-elektrischen
Antriebssystem abgeleitet werden.
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Zudem
kann durch die Anordnung des Energiespeichers 25 außerhalb
des Aggregateraums 4 auf einfache Weise und mit geringem
Bauaufwand eine elastische und/oder gedämpfte Aufhängung des Energiespeichers 25 ermöglicht werden,
beispielsweise mittels geeigneter Gummipuffer. Hierdurch können Stöße auf den
Energiespeicher 25 während des
Betriebs des Flurförderzeugs 1 wirkungsvoll
vermindert werden.
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Die
Anbindung des Energiespeichers 25 an die Leistungselektronik 13 zum
Be- und Entladen des Energiespeichers 25 kann hierbei auf
einfache Weise mittels einer fest verlegten oder flexiblen, beispielsweise
von einem elektrischen Verbindungskabel gebildeten Kabelverbindung
erfolgen.