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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorschubvorrichtung für einen
Gabelträger
eines Flurförderzeugs
nach dem Patentanspruch 1.
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Es
sind Vorschubvorrichtungen für
Flurförderzeuge
bekannt, bei denen ein Hubgerüst,
an dem einen Lastaufnahmeteil (Gabelträger) in der Höhe verstellbar
ist, auch horizontal verfahren werden kann. Das Hubgerüst wird
hierbei an den nach vorn stehenden Radarmen geführt. Derartige Flurförderzeuge
werden auch als Schubmaststapler bezeichnet. Es ist jedoch alternativ
auch bekannt den Gabelträger,
der an einem Schlitten angebracht ist, welcher seinerseits am Hubgerüst höhenbeweglich
ist, mit Hilfe eines Scherengestänges
horizontal zu verschieben. Ein derartiges Scherengestänge wird
auch als Pantograph bezeichnet. In angelsächsischen Ländern werden derartige Flurförderzeuge
auch als Reach Trucks bezeichnet.
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Wenn
vor- und nachstehend von einem Gabelträger die Rede ist, versteht
es sich, dass anstelle einer Gabel auch ein anderes Lastaufnahmemittel vorgesehen
werden kann.
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Flurförderzeug und insbesondere auf
eine Vorschubvorrichtung, bei der der Gabelträger von einem Scherengestänge bzw.
Pantographen betätigt
wird. Der Gabelträger
hat eine vordere Endlage, wenn der Pantograph vollständig ausgefahren
oder vorgeschoben ist. Der Gabelträger hat eine hintere Endlage,
wenn der Pantograph gänzlich
eingefahren oder zurückgeschoben
ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch bekannt, die Bewegung des
Pantographen mit Hilfe eines Schubzylinders zu erzeugen, der mit
einem Ende am Schlitten angelenkt ist und mit dem anderen Ende an
einem Scherenhebel. Typischerweise ist eine Anlenkung an dem Scherenhebel
vorgenommen, der um eine horizontale Achse am Schlitten schwenkbar
gelagert ist. Das andere Ende des Scherenhebels ist vertikal am
Gabelträger
geführt.
Der andere Scherenhebel ist mit einem Ende schwenkbar am Gabelträger angelenkt
und am schlittenseitigen Ende vertikal geführt.
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Die
Versorgung des Schubzylinders erfolgt mit Hilfe eines Hydrauliksystems,
das seinerseits von einer Hydraulikpumpe gespeist wird. Die Betätigung des
Pantographen erfolgt von einer Bedienungsperson über ein geeignetes Bedienelement,
beispielsweise einem Ventilhebel. Bei dem Verfahren des Gabelträgers in
eine der Endlagen kann es geschehen, dass im Schubzylinder und der
Versorgungsleitung der Systemdruck herrscht, weil der Bediener das
Bedienelement betätigt
hält. Dadurch
werden der mechanische Aufbau des Pantographen und der Schub zylinder
unnötig
belastet. Es können
mechanische Schäden
am Pantographen auftreten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubvorrichtung für einen
Gabelträger
eines Flurförderzeugs
mit einem Pantographen so auszuführen,
dass Belastungen aufgrund eines nicht benötigten Systemdrucks vermieden
werden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung
ist mit dem Schubzylinder, dem Scherengestänge oder dem Gabelträger mindestens
ein Näherungs-
oder Schaltabschnitt verbunden. Mit einem relativ zum Scherengestänge, Gabelträger oder Schubzylinder
festen Teil des Schlittens oder des Flurförderzeugs ist mindestens ein
Sensor oder Schalter verbunden, der von dem Näherungs- oder Schaltabschnitt
betätigt
wird, wenn der Gabelträger in
mindestens einer Endlage ist. Der Sensor gibt ein Endlagesignal
ab, wodurch die Steuervorrichtung den Druck im Schubzylinder reduziert
oder zu Null macht.
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Bei
der Erfindung wird der hydraulische Systemdruck über die Betätigung des Schubzylinders in mindestens
einer Endlage des Pantographen reduziert oder abgeschaltet. Dadurch
wird die mechanische Belastung von Schubzylinder und Pantograph deutlich
verringert.
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Eine
einfache Möglichkeit,
die Endlage des Gabelträgers
zu sensieren, besteht darin, den Näherungs- oder Schaltabschnitt
mit dem Gabelträger
zu verbinden und den Sensor etwa am Schlitten anzubringen. Auf diese
Weise lässt
sich die zurückgezogene
Position des Gabelträgers
detektieren. Soll auch die andere Endlage diktiert werden, müsste gegebenenfalls
an einem Radarm ein Sensor angebracht wer den, mit dem der Näherungs-
oder Schaltabschnitt am Gabelträger
zusammenwirkt.
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Der
Sensor kann entweder kontaktlos oder kontaktbehaftet wirken. Im
letzteren Fall ist er als Schalter gebildet, der von Näherungs-
oder Schaltabschnitt betätigt
wird. Im ersteren Fall kann eine Betätigung des Sensors auf optischem
oder elektromagnetischem Wege erfolgen.
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Der
Sensor ist mit einer Steuervorrichtung zu verbinden, welche den
Druck im hydraulischen System und damit im Schubzylinder steuert.
Die Übertragung
der Sensorsignale kann ebenfalls über eine Leitung oder drahtlos
vor sich gehen. Auch hierfür
gibt es geeignete Mittel im Stand der Technik.
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Eine
besonders einfache Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass
der Näherungs-
oder Schaltabschnitt mit einem Scherenhebel verbunden ist, der am
Schlitten angelenkt ist. Alternativ kann der Näherungs- und Schaltabschnitt
mit einem Ende des Schubzylinders verbunden werden, der am Schlitten angelenkt
ist. Am Schlitten ist mindestens ein Sensor angebracht, der das
Verschwenken des Scherenhebels bzw. des Schubzylinders ermittelt
und dadurch die Position des Scherengestänges bzw. des Pantographen
bestimmt. In diesem Zusammenhang sieht eine weitere Ausgestaltung
der Erfindung vor, dass der Näherungs-
oder Schaltabschnitt bei Betätigung des
Scherengestänges
einen Kreisabschnitt beschreibt und der Sensor radial oder axial
zur Schwenkachse des Scherenhebels bzw. des Schiebezylinders angeordnet
ist. Vorzugsweise sind zwei Sensoren vorgesehen, deren Aktivierung
jeweils eine Endlage indiziert.
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Es
kann jedoch in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch ein
analoger Sensor vorgesehen sein, an dem der Abstand zu einer geneigten Fläche gemessen wird.
Auf diese Weise kann eine beliebige Position des Gabelträgers relativ
zum Flurförderzeug
bzw. Schlitten ermittelt werden.
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Nach
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Näherungs-
oder Schaltabschnitt von einem Nocken gebildet sein, der mit dem
Scherenhebel bzw. dem Schubzylinder verbunden ist. Der Nocken kann
wahlweise auch einteilig mit dem Scherenhebel bzw. einem Abschnitt
des Schiebezylinders ausgebildet sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt
in Seitenansicht ein Flurförderzeug
mit einem Pantographen zum Verschieben einer Lastgabel.
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2 zeigt
vergrößert den
oberen Teil des Pantographen des Flurförderzeugs nach 1.
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3 zeigt
in Seitenansicht und in Rückansicht
die Anordnung von einem Näherungsabschnitt und
von Sensoren für
einen Scherenhebel.
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4 zeigt
die Steuerung eines Schiebezylinders für einen Pantographen nach den 1 und 2.
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5 zeigt
in drei Positionen die Anordnung eines Analogsensors relativ zu
einem Schaltnocken zur Bestimmung der Position des Scherengestänges bzw.
des Gabelträgers
nach den 1 und 2.
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6 zeigt
in einem Diagramm die Abhängigkeit
des Ausgangssignals des Analogsensors nach 5 von dem
Abstand zum Schaltnocken.
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In 1 ist
ein Flurförderzeug 10 dargestellt mit
einem Antriebsteil 12 und einem Lastteil 14. Das Antriebsteil
soll nicht weiter erläutert
werden. Es sei nur darauf hingewiesen, dass es zwei parallele seitlich
beabstandete Radarme 16 aufweist, zwischen denen ein Hubgerüst 18 fest
mit dem Rahmen des Antriebsteils 12 verbunden ist. Das
Hubgerüst
kann einen festen Mast und mindestens einen beweglichen Mast aufweisen,
wobei der bewegliche Mast am stationären Mast vertikal geführt ist.
Am beweglichen Mast ist ein Schlitten 20 höhenverstellbar
geführt.
Die Betätigung
von Schlitten 20 und beweglichem Mast findet zumeist mit
Hilfe von hydraulischen Zylindern und Ketten statt. Dies ist nicht
gezeigt und soll auch nicht weiter erörtert werden, weil dies Stand
der Technik ist. Ein Lastaufnahmemittel 22 weist eine Gabel 24 auf,
die an einem Gabelträger 26 angebracht ist.
Die Verbindung des Gabelträgers 26 mit
dem Schlitten 20 erfolgt über ein Scherengestänge 28 oder
einem sogenannten Pantographen. Das Scherengestänge 28 weist zwei
Scherenhebel 30, 32 auf, die annähernd mittig
bei 34 gelenkig miteinander verbunden sind. Der Scherenhebel 30 ist
bei 36 um eine horizontale Achse drehbar am Schlitten 20 angelenkt.
Das andere Ende des Scherenhebels 30 ist vertikal im Gabelträger 26 geführt. Das
obere Ende des Scherenhebels 32 ist bei 38 um
eine horizontale Achse an den Gabelträger 26 angelenkt,
während das
untere Ende vertikal im Schlitten 20 geführt ist. Auch
diese Konstruktion ist im Stand der Technik generell bekannt.
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In 1 ist
das Scherengestänge 28 komplett
ausgefahren, und das Lastaufnahmemittel 22 hat eine maximale
Entfernung zum Hubgerüst 14. Die
Betätigung
des Scherengestänges 28 ist
in 1 nicht dargestellt. Dies lässt sich 2 entnehmen,
in der das obere Ende des Scherengestänges 28 nach 1 etwas
detaillierter wiedergegeben ist.
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Üblicherweise
besteht ein Scherengestänge der
beschriebenen Art aus zwei nebeneinander angeordneten Scherengestängen, die
von einem einzigen Schubzylinder betätigt werden. In 2 ist
ein Scherengestänge
von innen dargestellt, und eine Kolbenstange eines Schubzylinders 40 ist
mit dem unteren Teil des Scherenhebels 30 bei 42 gelenkig verbunden.
Das andere Ende des Zylinders 40 ist bei 44 mit
einer Gabel, die nach hinten vom Schlitten 20 absteht,
ebenfalls gelenkig verbunden. In 2 ist das
Scherengestänge 28 vollständig ausgefahren. Wenn
der Schubzylinder 40 eingefahren wird, wird das Scherengestänge 28 zusammengeklappt,
und der Gabelträger 38 schlägt am Schlitten 20 an
oder nähert
sich diesem. In 2 kann im Übrigen auch eine vertikale
Führung 48 des
unteren Endes des Scherenhebels 32 erkannt werden. Die
Führung
für das
untere Ende des Scherenhebels 30 am Gabelträger 38 ist
nicht zu erkennen, da sie auf der Außenseite des Gabelträgers 38 (also
unterhalb der Zeichenebene) liegt.
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Am
kreisbogenförmig
gerundeten Ende des Scherenhebels 30 ist ein Nocken 50 vorgesehen bzw.
angebracht. Er beschreibt bei der Drehung des Scherenhebels 30 um
die horizontale Achse bei 36 einen Kreisbogen. Am Schlitten 20 sind
2 Sensoren 52, 54 im Abstand so angeordnet, dass
der Nocken 50 in der in 2 gezeigten
Endlage dem Sensor 54 gegenüberliegt. In der anderen Endlage,
d. h. bei vollständig
eingefahrenem Scherengestänge 28 liegt der
Nocken 50 dem Sensor 52 gegenüber. In beiden Fällen wird
im Sensor ein Endlagensignal erzeugt.
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In 2 ist
ferner ein weiterer Nocken 56 gezeigt, der sich mit dem
Lagerzapfen bei einer Verschwenkung des Schubzylinders 40 dreht.
Gestrichelt sind zwei Sensoren 58, 60 gezeigt,
die an der Gabel 46 angebracht sind. Auch mit dem Nocken 56 und
den Sensoren 58, 60 ist eine Detektierung der beschriebenen
Endlagen des Gabelträgers 38 möglich, weil
bei der Bewegung des Gabelträgers
mit Hilfe des Scherengestänges 28 der
Schubzylinder 40 ebenfalls verschwenkt wird. In beiden
gezeigten Fällen
sind die Sensoren 52, 54 bzw. 58, 60 radial
bezüglich
des Nockens 50 bzw. 56 angeordnet.
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In 3 ist
dargestellt, wie auch eine andere Anordnung von Nocken und Sensor
vorgesehen werden kann.
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In 3 ist
bei 30a ein Scherenhebel angedeutet, vergleichbar dem Scherenhebel 30 nach 2,
welcher um die Achse 36 schwenkbar ist. Auf der Frontseite
des Scherenhebels 30 ist ein Nocken 50a angebracht.
In 3 rechts ist zu erkennen, dass zwei Sensoren 52a, 54a seitlich
dem Scherenarm 30a zugekehrt sind und den Nocken 50a erfassen
können,
wenn er den Sensoren gegenüber
liegt. In 3 rechts ist ferner zu sehen,
dass die Sensoren, von der Seite betrachtet, einander etwas überdecken.
In dem in 3 dargestellten Fall sind Sensoren
und Nocken axial zueinander gerichtet. Auch hierdurch lässt sich
eine Endlagenbestimmung für
einen Pantographen gemäß den 1 und 2 vornehmen.
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In 4 ist
der Schubzylinder 40 angedeutet und strich-punktiert der
Scherenhebel 30, der bei Betätigung durch den Schubzylinder 40 eine
Verschwenkung gemäß Doppelpfeil 62 vornimmt.
In 4 ist ferner der Nocken 50 gezeigt sowie
die beiden Sensoren 52, 54. Die Sensoren sind über Leitungen
mit einer Hubsteuerung 64 verbunden, die einen Elektromotor 66 zur
Betätigung
einer Hydraulikpumpe 68 ansteuert. Die Hydraulikpumpe 68 wirkt über eine
Ventilanordnung 70 auf den Schubzylinder, der doppelt wirkend
gebildet ist. Die Leitungen zum Schubzylinder 40 sind mit 72 bzw. 74 bezeichnet.
Die Betätigung
der Ventilanordnung 70 erfolgt über einen Hebel 76,
der vom Bediener des Flurförderzeugs 10 betätigt wird.
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Zum
Aus- bzw. Einfahren des Gabelträgers 38 betätigt der
Bediener den Ventilhebel 76, und der Schubzylinder 40 verstellt
das Scherengestänge 28 dementsprechend.
Wird dabei eine der beiden beschriebenen Endlagen erreicht, wirkt
der Nocken 50 mit einem der Sensoren 52, 54 zusammen,
und über entsprechende
Leitungen 78 gelangt ein Endlagensignal auf die Hubsteuerung 64.
Diese beein flusst das Hydrauliksystem derart, dass der Druck im
Hydrauliksystem reduziert oder zu Null gemacht wird. Mit anderen
Worten, die Pumpe fördert
kein weiteres Hydraulikmedium in den Schubzylinder 40,
was letztlich auch nicht geht, wenn das Scherengestänge 28 eine
der beiden Endlagen erreicht hat. Es reicht aus, das Medium im Hydrauliksystem
zu sperren, damit die eingenommene Position gehalten wird. Eine
Belastung des Hydrauliksystems bzw. der mechanischen Teile des Scherengestänges bzw.
des Pantographen durch einen aufrecht erhaltenen Förderdruck
wird auf diese Weise vermieden.
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Die
Sensoren 52, 54, 58, 60 oder 52a, 54a sind
digital wirkend, sie erzeugen einen Impuls, wenn der Nocken in etwa
zu ihnen ausgerichtet ist oder auch einen Dauerstrom, wobei beim
Verlassen des Sensors der Impuls beendet wird bzw. der Dauerstrom
unterbrochen wird. In 5 ist ein Analogsensor 80 dargestellt,
der anstelle der erwähnten
Sensoren am Schlitten 20 angebracht sein kann. Statt eines Nockens 50,
wie in 2 dargestellt ist, kann ein dreieckiger Nocken 82 eingesetzt
werden mit einer geneigten Nockenfläche 84. Der Analogsensor 80 misst
mithin den Abstand zur Nockenfläche 84.
In Position 1 ist der Abstand am kleinsten und in der Position 3
am größten. Der
Verlauf des Ausgangssignals des Analogsensors 80 ist in 6 wiedergegeben. Auf
einer Koordinate ist die Spannung bzw. die Stärke des Stroms des Ausgangssignals
aufgetragen, während
auf der anderen der Abstand wiedergegeben ist. Mit Hilfe einer derartigen
Sensoranordnung lassen sich nicht nur die Endlagen des Gestänges bzw.
des Schlittens 38 bestimmen, sondern auch beliebige Zwischenpositionen.
Auch die Ausgangssignale des Analogsensors 80 werden, wie
dies anhand von 4 erläutert wurde, auf die Hubsteuerung 64 gegeben,
um insbesondere in den Endlagen eine Reduzierung dieses Hydraulikdrucks
im System, insbesondere im Schubzylinder 40 zu erzielen.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
wirken Nocken und Sensor durch die Bewegung des Scherengestänges bzw.
durch die Verschwenkung eines Scherenhebels zusammen. In 1 ist gezeigt,
wie die Endlagen auch auf andere Weise ermittelt werden können. In 1 ist
auf der Rückseite des
Gabelträgers 38 ein
Näherungs-
oder Schaltabschnitt 90 vorgesehen, der mit einem Sensor 92 an dem
Schlitten 20 zusammenwirkt, wenn das Scherengestänge 28 vollständig eingefahren
und das Lastaufnahmemittel 22 zurückgefahren ist. Ein weiterer Näherungs-
oder Schaltabschnitt 94 auf der Rückseite des Gabelträgers 38 wirkt
mit einem Näherungssensor 98 zusammen,
der im vorderen Bereich eines Radarms 16 angeordnet ist.
Mit Hilfe dieser weiten Abschnitte lässt sich der vollständig ausgefahrene Zustand
des Lastaufnahmemittels 22 feststellen. Auch in diesem
Falle können
die Sensoren 92 bzw. 98 mit der Steuerung zusammenwirken,
um den Druck im Schubzylinder zu beeinflussen.
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Es
sei noch angemerkt, dass mit Hilfe der beschriebenen Endlagenbestimmung
für den
Pantographen auch eine Endlagendämpfung
erreicht werden kann, etwa durch Verringerung der Verteilgeschwindigkeit.
Hierfür
ist zweckmäßig, die
Lage des Pantographen bzw. des Gabelträgers etwas vor dem Ende zu
erfassen.