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Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug, insbesondere Gegengewichtsgabelstapler, mit einem Fahrzeugkörper und einer innerhalb des Fahrzeugkörpers in einem Batteriefach angeordneten Energieversorgungseinheit, insbesondere einem Batterieblock, wobei der Fahrzeugkörper mit einer seitlichen Öffnung versehen ist und die Energieversorgungseinheit durch die seitliche Öffnung in horizontaler Richtung relativ zu dem Batteriefach bewegbar ist, wobei die Energieversorgungseinheit auf einem Schubschlitten aufsteht, der im Batteriefach in Querrichtung verschiebbar angeordnet ist und zwischen einer Betriebsstellung und einer Wechselstellung bewegbar ist, und wobei der Fahrzeugkörper mit einem elektrischen Aktuator versehen ist, der beim Ausfahren des Schubschlittens von der Betriebsstellung in die Wechselstellung und beim Einfahren des Schubschlittens von der Wechselstellung in die Betriebsstellung automatisch den Fahrzeugkörper gegenüber einem seitlichen Neigen verriegelt.
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Flurförderzeuge mit einem elektrischen Antriebssystem, insbesondere Gegengewichtsgabelstapler, sind in jüngerer Zeit häufig mit einer seitlichen Entnahmeöffnung für einen seitlichen Wechsel der Energieversorgungseinheit in horizontaler Richtung ausgeführt. Als Energieversorgungseinheit kann hierbei ein Batterieblock, eine Brennstoffzelleneinheit oder eine Hybridantriebseinheit vorgesehen sein. Um die beispielsweise von einem Batterieblock gebildete Energieversorgungseinheit zu wechseln, wird die im Flurförderzeug vorhandene Energieversorgungseinheit in horizontaler und seitlicher Richtung aus dem Batteriefach des Flurförderzeugs teilweise oder vollständig heraus bewegt. Die Energieversorgungseinheit kann in dieser Wechselstellung dann beispielsweise mit einem Hallenkran angehoben und weiter transportiert werden. Hierzu ist es bereits bekannt, die Energieversorgungseinheit auf einem in Querrichtung des Flurförderzeugs bewegbaren Schubschlitten anzuordnen, wobei der Schubschlitten mittels einer Antriebseinrichtung zwischen einer Betriebsstellung, in der sich der Schubschlitten mit der darauf befindlichen Energieversorgungseinheit innerhalb des Batteriefaches befindet, und einer Wechselstellung bewegbar ist, in der der Schubschlitten mit der Energieversorgungseinheit zumindest teilweise aus der seitlichen Öffnung herausbewegt ist.
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Aus der
DE 17 74 978 U ist eine Arbeitsmaschine mit einer automatisch betätigten Pendelachssperre bekannt.
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Ein Flurförderzeug mit einem seitlichen Wechsel der Energieversorgungseinheit und einem Schubschlitten ist aus der
DE 103 47 065 A1 bekannt. Beim Wechsel der Energieversorgungseinheit kann sich der Gesamtschwerpunkt des Flurförderzeugs durch das außerhalb des Standdreiecks, das von der Radbasis einer Vorderachse und dem Pendelgelenk einer Lenkachse bei einem Flurförderzeug in Vierrad-Ausführung bzw. das von der Radbasis einer Vorderachse und dem lenkbaren dritten Rad bei einem Flurförderzeug in Dreirad-Ausführung gebildet ist, angeordnete Gewicht der Energieversorgungseinheit derart verschieben, dass sich das Flurförderzeug seitlich neigt und die Gefahr besteht, dass das Flurförderzeug umkippt. Für einen sicheren und einfachen Wechsel der Energieversorgungseinheit ist diese Gefahr auszuschließen.
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Aus der
DE 10 2008 032 305 A1 ist ein Flurförderzeug mit einem seitlichen Wechsel einer als Batterieblock ausgebildeten Energieversorgungseinrichtung bekannt. Zum Wechsel der Energieversorgungseinrichtung wird ein Schubschlitten, auf der der Batterieblock aufsteht, in horizontaler Richtung seitlich aus einem Batteriefach des Flurförderzeugs herausbewegt bzw. in das Batteriefach hineinbewegt. Um ein seitliches Neigen oder Umkippen des Flurförderzeugs bei einer seitlich neben dem Batteriefach befindlichen Energieversorgungseinrichtung bzw. ein Abkippen der Energieversorgungseinheit zu vermeiden, ist im Bereich der Außenkante des Schubschlittens eine Abstützvorrichtung angeordnet, die zwischen einer auf die Fahrbahn abgesenkten Abstützstellung und einer angehobenen Stellung bewegbar ist.
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Die Abstützvorrichtung der
DE 10 2008 032 305 A1 ist mit einer auf der Fahrbahnoberfläche abrollenden Stützrolle versehen und kann manuell im Sinne einer Pedalbetätigung entgegen der Kraft einer Feder in eine Abstützstellung beaufschlagbar ist, um eine Abstützung des Schubschlittens beim Ein- und Ausfahren über die Stützrolle auf der Fahrbahnoberfläche zu erzielen.
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Eine an dem Schubschlitten angeordnetes Abstützvorrichtung, die den Schubschlitten mit einer Stützrolle beim Aus- und Einfahren des Schubschlittens auf der Fahrbahnoberfläche abstützt, verursacht jedoch bei unebener Fahrbahnoberfläche Probleme, da sich eine ungenügende Anpassung der Stützrolle an das Fahrbahnniveau ergeben kann. Zudem ist die Tragfähigkeit einer derartigen Stützrolle begrenzt, so dass bei Energieversorgungseinheiten mit einem entsprechend hohen Gewicht, beispielsweise großen Batterieblöcken mit einem Gewicht von mehr als einer Tonne, mehrere Stützrollen und Abstützvorrichtungen vorgesehen werden müssen, um das Gewicht der Energieversorgungseinheit über den Schubschlitten auf die Fahrbahnoberfläche abstützen zu können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem ein sicherer und einfacher Wechsel der Energieversorgungseinheit unabhängig von der Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche und bei hohem Gewicht der Energieversorgungseinheit ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Flurförderzeug eine pendelnd aufgehängte Lenkachse umfasst und der elektrische Aktuator mit einem Gegengewicht des Fahrzeugkörpers oder einem Fahrerschutzdach des Fahrzeugkörpers oder einem Rahmenbauteil oder bei einem im Dachbereich des Fahrerschutzdaches angeordneten Neigeantrieb eines Hubmastes mit einer Neigeantriebsstütze in Wirkverbindung und den Fahrzeugkörper gegenüber der Lenkachse verriegelt, wobei der Schubschlitten mittels einer Antriebseinrichtung, insbesondere einer hydraulischen Ausschubzylindereinrichtung, zwischen der Betriebsstellung und der Wechselstellung betätigbar ist, wobei eine Schaltlogik vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass zum Ausfahren des Schubschlittens von der Betriebsstellung in die Wechselstellung in einem ersten Schritt eine Verriegelung des Fahrzeugkörpers durch eine Ansteuerung des elektrischen Aktuators in eine Abstützstellung erzielt wird und nach Erreichen der Abstützstellung des elektrischen Aktuators in einem zweiten Schritt das Ausfahren des Schubschlittens von der Betriebsstellung in die Wechselstellung durch eine Ansteuerung der Antriebseinrichtung erzielt wird und zum Einfahren des Schubschlittens von der Wechselstellung in die Betriebsstellung in einem ersten Schritt das Einfahren des Schubschlittens von der Wechselstellung in die Betriebsstellung durch eine Ansteuerung der Antriebseinrichtung erzielt wird und nach Erreichen der Betriebsstellung des Schubschlittens in einem zweiten Schritt eine Entriegelung des Fahrzeugkörpers durch eine Ansteuerung des elektrischen Aktuator in eine Freigabestellung erzielt wird.
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Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, mit einem automatisch betätigten elektrischen Aktuator als Abstützvorrichtung direkt den Fahrzeugkörper gegen ein seitliches Neigen beim Wechsel der Energieversorgungseinheit zu verriegeln. Ein elektrischer Aktuator zur Verriegelung des Fahrzeugkörpers gegen ein seitliches Neigen bzw. Umkippen beim Wechsel der Energieversorgungseinheit weist hierbei einen geringen Bauaufwand auf und verursacht einen geringen Bauraumbedarf. Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Aktuator als Abstützvorrichtung, der direkt mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist und diesen gegen ein seitliches Neigen verriegelt, tritt beim Aus- und Einfahren des Schubschlittens keine Relativbewegung an dem Aktuator auf, so dass der elektrische Aktuator unabhängig von der Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche das Flurförderzeug sicher gegen ein seitliches Neigen verriegelt. Durch die direkte Verbindung des Aktuators mit dem Fahrzeugkörper kann zudem mit lediglich einem erfindungsgemäßen elektrischen Aktuator auch bei einem hohen Gewicht der Energieversorgungseinheit ein seitliches Neigen des Flurförderzeugs beim Wechsel der Energieversorgungseinheit vermieden werden. Hierdurch ergibt sich auch bei hohen Gewichten der Energieversorgungseinheit ein geringer Bauaufwand für den elektrischen Aktuator. Zudem kann durch den elektrischen Aktuator auf einfache Weise ein automatisierter Betrieb und eine automatisierte Betätigung erfolgen, so dass die Betriebssicherheit auf einfache Weise erhöht wird, da beim Aus- und Einfahren der Energieversorgungseinheit automatisch der Aktuator in eine Abstützstellung beaufschlagt wird, um den Fahrzeugkörper gegen ein seitliches Neigen zu verriegeln.
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Gemäß der Erfindung steht der elektrische Aktuator mit einem Gegengewicht des Fahrzeugkörpers oder einem Fahrerschutzdach oder einem Rahmenbauteil des Fahrzeugkörpers in Wirkverbindung und verriegelt den Fahrzeugkörper gegenüber der pendelnd aufgehängten Lenkachse. Mit einem derartigen elektrischen Aktuator kann in der Abstützstellung die Pendellagerung der Lenkachse blockiert werden, wodurch die Kipplinie des Flurförderzeugs nach Außen verschoben wird, und somit ein seitliches Neigen des Flurförderzeugs beim Wechsel der Energieversorgungseinheit auf einfache und sichere Weise vermieden werden kann.
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Sofern das Flurförderzeug mit einem im Dachbereich des Fahrerschutzdaches angeordneten Neigeantrieb eines Hubmastes versehen ist, kann der elektrische Aktuator ebenfalls mit einer Neigeantriebsstütze des Fahrzeugkörpers in Wirkverbindung stehen, die als Bestandteil des Fahrerschutzdaches oder als separates Bauteil ausgebildet sein kann.
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Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Schubschlitten mittels einer Antriebseinrichtung, insbesondere einer hydraulischen Ausschubzylindereinrichtung, zwischen der Betriebsstellung und der Wechselstellung betätigbar ist. In Verbindung mit dem automatisch betätigten elektrischen Aktuator als Abstützvorrichtung kann ein sicherer und einfacher Wechsel der Energieversorgungseinheit erzielt werden. Die Ausschubzylindereinrichtung kann hierbei von einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder gebildet sein, der einen in Richtung der Betriebsstellung wirkenden Druckraum zum Einfahren des Schubschlittens und einen in Richtung der Wechselstellung wirkenden Druckraum zum Ausfahren des Schubschlittens aufweist. Es ist alternativ möglich, die Ausschubzylinderanordnung von zwei gegenläufig angeordneten einfachwirkenden Hydraulikzylindern zu bilden, um den Schubschlitten in die Wechselstellung auszufahren und in die Betriebsstellung einzufahren.
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Die automatische Betätigung des elektrischen Aktuators während des Wechsels der Energieversorgungseinheit kann auf einfache Weise erzielt werden, wenn gemäß der Erfindung eine Schaltlogik vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass zum Ausfahren des Schubschlittens von der Betriebsstellung in die Wechselstellung in einem ersten Schritt eine Verriegelung des Fahrzeugkörpers durch eine Ansteuerung des elektrischen Aktuators in eine Abstützstellung erzielt wird und nach Erreichen der Abstützstellung des elektrischen Aktuators in einem zweiten Schritt das Ausfahren des Schubschlittens von der Betriebsstellung in die Wechselstellung durch eine Ansteuerung der Antriebseinrichtung erzielt wird und zum Einfahren des Schubschlittens von der Wechselstellung in die Betriebsstellung in einem ersten Schritt das Einfahren des Schubschlittens von der Wechselstellung in die Betriebsstellung durch eine Ansteuerung der Antriebseinrichtung erzielt wird und nach Erreichen der Betriebsstellung des Schubschlittens in einem zweiten Schritt eine Entriegelung des Fahrzeugkörpers durch eine Ansteuerung des elektrischen Aktuators in eine Freigabestellung erzielt wird. Mit einer derartigen Schaltlogik wird sichergestellt, dass sich beim Ausfahren und Einfahren des Schubschlittens der elektrische Aktuator in der Abstützstellung befindet, in der der Fahrzeugkörper gegen ein seitliches Neigen bzw. Kippen verriegelt ist, so dass ein einfacher und sicherer Wechsel der Energieversorgungseinheit erzielt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der elektrischen Aktuator von einem elektrischen Stellantrieb, insbesondere einem elektrischen Spindeltrieb, gebildet. Ein derartiger Stellantrieb weist einen einfachen Aufbau und eine funktionssichere Betriebsweise auf und kann auf einfache Weise zwischen einer Freigabestellung im normalen Betrieb des Flurförderzeugs und einer Abstützstellung während des Wechsels der Energieversorgungseinheit betätigt werden, in der Fahrzeugkörper beim Wechsel der Energieversorgungseinheit gegen ein seitliches Neigen bzw. Kippen verriegelt ist. Der elektrische Spindeltrieb kann hierbei von einem als Gewindespindeltrieb oder Kugelgewindespindeltrieb bzw. Rollengewindespindeltrieb gebildeten elektrischen Linearantrieb gebildet werden.
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Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Stellantrieb selbsthemmend ausgeführt ist. Mit einem selbsthemmenden Stellantrieb wird auf einfache Weise erzielt, dass in der Abstützstellung des Stellantriebs die Verriegelung der Lenkachse und somit des Fahrzeugkörpers aufrechterhalten und sichergestellt wird, so dass ein sicherer Wechsel der Energieversorgungseinheit erzielt wird.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Schaltlogik als eine elektronische Steuerung ausgebildet, wobei die elektronische Steuerung eine die Freigabestellung und die Abstützstellung des Aktuators erfassende Sensoreinrichtung aufweist. Mit einer derartigen Sensoreinrichtung kann auf einfache Weise die Abstützstellung des elektrischen Aktuators ermittelt werden, um beim Ausfahren des Schubschlittens von der Betriebsstellung in die Wechselstellung die Verriegelung des Fahrzeugkörpers sicherzustellen, bevor die Antriebseinrichtung in Richtung der Betriebstellung betätigt wird. Sofern die Sensoreinrichtung weiterhin die Freigabestellung des elektrischen Aktuators erfasst, kann auf einfache Weise die Freigabestellung des Aktuators ermittelt werden und eine Fehlbedienung vermieden werden, in der ein Fahrbetrieb des Flurförderzeugs mit in der Abstützstellung befindlichem Aktuator erfolgt, wodurch es weiterhin zu einer Beschädigung des Aktuators kommen kann. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung steht die die Freigabestellung des Aktuators erfassende Sensoreinrichtung mit einer Fahrzeugsteuerung des Flurförderzeugs in Wirkverbindung. Sofern die Fahrzeugsteuerung derart ausgebildet ist, dass bei nicht vollständig in die Freigabestellung eingefahrenem Aktuator der Fahrbetrieb des Flurförderzeugs unterbrochen ist und gegebenenfalls eine entsprechende Warnmeldung für die Bedienperson ausgegeben wird, kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass das Flurförderzeug erst fahrbereit ist, wenn sich der Aktuator nach dem Einfahren des Schubschlittens von der Wechselstellung in die Betriebsstellung in der Freigabestellung befindet und somit die Sensoreinrichtung ein entsprechendes Signal liefert.
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Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die elektronische Steuerung eine die Betriebsstellung des Schubschlittens erfassende Sensoreinrichtung aufweist. Beim Einfahren des Schubschlittens von der Wechselstellung in die Betriebsstellung kann mit einer derartigen Sensoreinrichtung auf einfache Weise sichergestellt werden, dass der elektrische Aktuator erst von der Abstützstellung in die Freigabestellung betätigt wird, nachdem die Sensoreinrichtung das Erreichen des Betriebsstellung des Schubschlittens detektiert hat.
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Bei einer unebenen oder geneigten Fahrbahnoberfläche kann eine Neigung der Lenkachse bezüglich des Fahrzeugkörpers beim Wechsel der Energieversorgungseinheit auftreten. Sofern gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung eine Kraftüberwachungseinrichtung zur Ermittlung bzw. Überwachung der Stützkraft des elektrischen Aktuators in der Abstützstellung vorgesehen ist, kann auf einfache Weise die Verriegelung des Fahrzeugkörpers unabhängig von einer Neigung der Lenkachse beim Wechsel der Energieversorgungseinheit sichergestellt werden.
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Die Kraftüberwachungseinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung als Überlastabschaltung, insbesondere als einstellbare Überlastabschaltung, ausgebildet, mittels der die elektrische Spannung des Aktuators überwacht wird und bei Erreichen einer Grenzspannung eine Abschaltung des Aktuators erfolgt. Mit der Kraftüberwachungseinrichtung wird somit die elektrische Spannung des elektrischen Aktuators während der Betätigung in die Abstützstellung überwacht. Somit besteht die Möglichkeit den Aktuator durch die Einstellung der Grenzspannung zu regulieren, wobei die Grenzspannung derart gewählt werden kann, dass bei der Abschaltung des Aktuators die Abstützkraft ausreichend für die Standsicherheit bei einer Schwerpunksverlagerung des Flurförderzeugs während des Wechsels der Energieversorgungseinheit ist. Um jede mögliche Position zwischen der Lenkachse und dem Fahrzeugkörper mittels des Aktuators bei einer geneigten Lenkachse abzustützen, ist entsprechend der Verstellweg des Aktuators auf den maximal möglichen Abstand zwischen dem Fahrzeugkörper und der geneigten Lenkachse auszulegen.
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Die Kraftüberwachungseinrichtung weist hierbei weiterhin die Funktion der die Abstützstellung des Aktuators erfassenden Sensoreinrichtung auf. Sobald der Aktuator kraftbegrenzend abgeschaltet wird, kann das Abschaltsignal als Signal für die Abstützstellung genutzt werden, um die Antriebseinrichtung des Schubschlittens in Richtung der Betriebstellung zu betätigen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zur Steuerung der Ausschubzylindereinrichtung eine mit einer hydraulischen Energiequelle und einem Behälter in Verbindung stehende Steuerventileinrichtung vorgesehen, die mit einer Ausschubschaltstellung und einer Einfahrschaltstellung versehen ist. Mit einer derartigen Steuerventileinrichtung kann auf einfache Weise und mit geringem Bauaufwand das Ausfahren sowie das Einfahren des Schubschlittens mittels der Ausschubzylindereinrichtung gesteuert werden.
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Bevorzugt ist hierbei die Steuerventileinrichtung als elektrisch betätigbare Steuerventileinrichtung ausgebildet und steht zur Betätigung mit der elektronischen Steuerung in Wirkverbindung. Mit einer derartigen, elektrisch ansteuerbaren Steuerventileinrichtung kann auf einfache Weise die Ausschubzylindereinrichtung in Abhängigkeit von der Stellung des Aktuators betätigt werden, um eine automatisierten Betrieb beim Wechsel der Energieversorgungseinheit mit einer hohen Betriebssicherheit sicherzustellen.
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Besondere Vorteile sind erzielbar, wenn in der von der Energiequelle zu der Steuerventileinrichtung geführten Förderleitung ein in Richtung zu der Steuerventileinrichtung öffnendes Absperrventil angeordnet ist. Sofern sich die Steuerventileinrichtung nach dem Wechsel der Energieversorgungseinheit im normalen Betrieb des Flurförderzeugs in der Einfahrstellung befindet, kann mit einem derartigen Absperrventil eine leckagefreie Absperrung des in Richtung der Betriebsstellung wirkenden Druckraums eine Ausschubzylindereinrichtung erzielt werden. Ein unkontrolliertes Ausfahren des Schubschlittens, beispielsweise durch externe Kräfte, wie Fliehkräfte während einer Kurvenfahrt oder Stöße beim Durchfahren von Fahrbahnunebenheiten, kann hierdurch auf einfache und sichere Weise vermieden werden.
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Bevorzugt ist der Förderleitung eine Druckbegrenzungseinrichtung zugeordnet. Mit einer derartigen Druckbegrenzungseinrichtung, beispielsweise einem Druckbegrenzungsventil, kann auf einfache Weise eine Begrenzung und Absicherung des die Ausschubzylindereinrichtung betätigenden Druckes erzielt werden und das Gesamtsystem vor einer Überlastung geschützt werden.
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Als hydraulische Energiequelle zur Versorgung der Ausschubzylindereinrichtung kann ein vorhandener Hydraulikkreislauf des Flurförderzeugs, beispielsweise eine Arbeitshydraulik des Flurförderzeugs verwendet werden. Die Steuerventileinrichtung kann hierbei von einer Ventilsektion eines Steuerventilblocks der Arbeitshydraulik gebildet werden. Alternativ kann die hydraulische Energiequelle von einem Druckmittelspeicher gebildet werden, der im Betrieb des Flurförderzeugs geladen werden kann. Sofern die Energieversorgungseinheit als Batterieblock ausgebildet ist, kann hierdurch ein Wechsel eines entladenden Batterieblocks auf einfache Weise erzielt werden. Bevorzugt ist die hydraulische Energiequelle von einem elektrischen Hydraulikkompaktaggregat gebildet. Ein derartiges Hydraulikkompaktaggregat weist einen geringen Energieverbrauch auf, so dass ein Antrieb des elektrischen Hydraulikkompaktaggregats mit der in einem entladenen Batterieblock vorhandenen Restenergie beim Wechsel des Batterieblocks ermöglicht wird.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
- 1 ein erfindungsgemäßes Flurförderzeug in einer perspektivischen Darstellung,
- 2 eine Ausführungsform der Erfindung,
- 3 verschiedene Betriebszustände des Flurförderzeugs und
- 4 eine Weiterbildung der Erfindung.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes, als Gegengewichtsgabelstapler ausgebildetes Flurförderzeug 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. In einem mittleren Abschnitt eines von einem Rahmen 2, einem Gegengewicht 3 und einem Fahrerschutzdach 4 gebildeten Fahrzeugkörpers 5 des Flurförderzeugs 1 ist ein Batteriefach 6 zur Aufnahme einer beispielsweise als Batterieblock ausgebildeten Energieversorgungseinrichtung 7 ausgebildet. Der Fahrzeugkörper 5 ist mit einer seitlichen Öffnung 8 versehen, durch die die Energieversorgungseinheit 7 in seitlicher und horizontaler Richtung zum Wechsel der Energieversorgungseinheit 7 aus dem Batteriefach 6 zumindest teilweise herausbewegt bzw. in das Batteriefach 6 hineinbewegt werden kann. In der 1 ist eine Wechselstellung dargestellt, in der sich die Energieversorgungseinheit 7 zumindest teilweise seitlich außerhalb des Batteriefachs 6 befindet.
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In der 1 sind weiterhin im vorderen Bereich des Flurförderzeugs 1 zwei Räder 10a, 10b dargestellt, die beispielsweise als Antriebsräder ausgebildet sind, und im heckseitigen Bereich eine mit gelenkten Rädern versehene Lenkachse 11, die bevorzugt als Pendelachse ausgebildet ist.
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Die als Pendelachse ausgebildete Lenkachse 11 ist - wie in der 2 näher dargestellt ist - mittels eines bevorzugt mittig in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Pendelgelenks 12 am Fahrzeugkörper 5, beispielsweise dem Gegengewicht 3, pendelnd aufgehängt.
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In der 2 ist weiterhin ein Schubschlitten 9 gezeigt, auf dem die Energieversorgungseinheit 7 aufsteht. Der Schubschlitten 9 kann in seitlicher Richtung aus dem Batteriefach 6 des Flurförderzeug 1 herausbewegt bzw. in das Batteriefach 6 hineinbewegt werden Der Schubschlitten 9 ist mittels einer Führung 13 im Bereich des Batteriefachs 6 an dem Fahrzeugkörper 5 in Querrichtung des Flurförderzeugs 1 linear verschiebbar gelagert ist.
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Der Schubschlitten 9 ist mittels einer Antriebseinrichtung 15 zwischen einer Betriebsstellung, in der sich der Schubschlitten 9 innerhalb des Batteriefachs 6 befindet und der Wechselstellung bewegbar, in der sich der Schubschlitten 9 zumindest teilweise außerhalb des Batteriefachs 6 befindet.
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Die Antriebseinrichtung 15 ist von einer hydraulischen Ausschubzylindereinrichtung 16 gebildet, die beispielsweise von einer doppeltwirkenden Zylinderanordnung gebildet ist, die einen Hydraulikzylinder umfasst. Die Ausschubzylindereinrichtung 16 weist einen in Richtung der Betriebsstellung wirkenden Druckraum 16a und einen in Richtung der Wechselstellung wirkenden Druckraum 16b auf. Die Ausschubzylindereinrichtung 16 ist hierbei mit einem Zylindergehäuse an dem Fahrzeugkörper 5 angeordnet und steht mit einer aus- bzw. einfahrbaren Kolbenstange 16c mit dem Schubschlitten 9 in Wirkverbindung.
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Erfindungsgemäß ist ein elektrischer Aktuator 20 vorgesehen, der eine Abstützvorrichtung bildet, um während des Wechsels der Energieversorgungseinheit 7 den Fahrzeugkörper 5 gegen ein seitliches Neigen zu verriegeln. Der elektrische Aktuator 20 ist gemäß der 2 von einem elektrischen Stellantrieb 21, beispielsweise einem als Kugelgewindespindeltrieb ausgebildeten Spindeltrieb, gebildet, der eine mittels eines Elektromotors 22 angetriebene, aus- und einfahrbare Spindel 23 umfasst. Der Aktuator 20 ist beispielsweise mit einem Gehäuse an dem Gegengewicht 3 oder dem Fahrerschutzdach 4 oder einem Rahmenbauteil oder bei einem im Dachbereich des Fahrerschutzdaches 4 angeordneten Neigeantrieb eines Hubmastes an einer Neigeantriebsstütze des Fahrzeugkörpers 5 befestigt, wobei die Spindel 23 mit der Lenkachse 11 in Verbindung bringbar ist. An der Spindel 23 kann ein entsprechender Stützfuß 24 angeordnet sein. Der Aktuator 20 ist hierbei derart angeordnet, dass die Spindel 23 an der Lenkachse 11 in Fahrzeugquerrichtung zu dem Pendelgelenk 12 beabstandet an der mit der seitlichen Öffnung 8 versehenen Fahrzeugseite angreift, um durch eine Blockierung der Pendelbewegung der Lenkachse 11 den Fahrzeugkörper 5 beim Wechsel der Energieversorgungseinheit 7 gegen ein seitliches Neigen zu verriegeln. Es ist alternativ möglich, den Aktuator 20 beispielsweise an der Lenkachse 11 zu befestigen, so dass die aus- bzw. einfahrbare Spindel 23 mit dem Gegengewicht 3 oder dem Fahrerschutzdach 4 in Verbindung bringbar ist.
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Zur Versorgung der Ausschubzylindereinrichtung 16 ist eine als Hydraulikkompaktaggregat 30 ausgebildete hydraulische Energiequelle vorgesehen, das eine von einem Elektromotor 31 angetriebene hydraulische Pumpe 32 umfasst, die über einen Saugfilter bzw. ein Saugsieb aus einem Behälter 33 Druckmittel ansaugt und in eine Förderleitung 34 fördert. Zur Steuerung der Ausschubzylindereinrichtung 16 ist eine Steuerventileinrichtung 35 vorgesehen, die an die Förderleitung 34 und eine zu dem Behälter 33 geführte Behälterleitung 36 angeschlossen ist und mittels Verbindungsleitungen 37a, 37b mit der Ausschubzylindereinrichtung 16 verbunden ist. Die an einen Anschluss B der Steuerventileinrichtung 35 angeschlossene Verbindungsleitung 37a ist hierbei mit dem in Richtung der Betriebsstellung wirkenden Druckraum 16a der Ausschubzylindereinrichtung 16 verbunden. Die an einen Anschluss A der Steuerventileinrichtung 35 angeschlossene Verbindungsleitung 37b ist mit dem in Richtung der Wechselstellung wirkenden Druckraum 16b der Ausschubzylindereinrichtung 16 verbunden.
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Die Steuerventileinrichtung 35 ist als Schaltventil ausgebildet und weist eine Einfahrschaltstellung 35a auf, in der die Verbindungsleitung 37a mit der Förderleitung 34 der Pumpe 32 verbunden ist und die Verbindungsleitung 37b mit der Behälterleitung 36 verbunden ist. In einer Ausschubschaltstellung 35b der Steuerventileinrichtung 35 ist die Verbindungsleitung 37b mit der Förderleitung 34 verbunden und die Verbindungsleitung 37a an die Behälterleitung 36 angeschlossen. Die Steuerventileinrichtung 35 ist von einem elektrisch betätigten Schaltventil gebildet, das mittels einer Feder 38 in die Einfahrschaltstellung 35a beaufschlagt ist und von einer als Schaltmagnet ausgebildeten Betätigungseinrichtung 39 in die Ausschubschaltstellung 35b beaufschlagbar ist.
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In der Förderleitung 34 ist weiterhin ein in Richtung zu der Steuerventileinrichtung 35 öffnendes Absperrventil 40 angeordnet, das von einem in Richtung zu der Steuerventileinrichtung 35 öffnenden Rückschlagventil gebildet ist.
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Der Förderleitung 34 ist eine Druckbegrenzungseinrichtung 41 zugeordnet, die von einem Druckbegrenzungsventil gebildet ist.
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Zur automatischen Betätigung des Aktuators 20 sowie der Antriebseinrichtung 15 beim Wechsel der Energieversorgungseinheit 7 ist eine Schaltlogik 50 vorgesehen, die von einer elektronischen Steuerung 51 gebildet ist. Die Schaltlogik 50 umfasst eine mit der elektronischen Steuerung 51 in Verbindung stehende Sensoreinrichtung 52, mit der die Abstützstellung und die Freigabestellung des Aktuators 20 erfasst werden kann. Die Sensoreinrichtung 52 umfasst hierzu einen Schalter bzw. einen Sensor 52a zur Erfassung der Freigabestellung mit eingefahrener Spindel 23 und einen Schalter bzw. einen Sensor 52b zur Erfassung der Abstützstellung mit ausgefahrener Spindel 23. Die Schaltlogik 50 umfasst weiterhin eine mit der elektronischen Steuerung 51 in Verbindung stehende Sensoreinrichtung 53 mit der die Betriebsstellung der Ausschubzylindereinrichtung 16 und somit des Schubschlittens 9 erfasst werden kann. Die Sensoreinrichtung 53 kann hierbei die Stellung bzw. den Weg der Kolbenstange 16c erfassen und als entsprechender Schalter ausgebildet sein. Zudem kann die Sensoreinrichtung 53 als Drucksensor ausgebildet sein, die den Druck im Druckraum 16a erfasst, um die Betriebsstellung zu ermitteln.
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Der Sensor 52a bildet weiterhin eine Endlagenüberwachung für die Freigabestellung des Aktuators 20, der die obere Endlage der Spindel 23 erfasst und überwacht. Der Sensor 52a kann hierbei mit einer Fahrzeugsteuerung in Wirkverbindung stehen, so dass das Flurförderzeug 1 bei nicht vollständig eingefahrener Spindel 23 des Aktuators 20 bei nicht in der Freigabestellung befindlichem Aktuator 20 stillgesetzt werden und/oder eine Warnmeldung ausgeben werden kann, um einen Betrieb des Flurförderzeugs 1 bei blockierter Lenkachse 11 zu vermeiden.
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Die elektronische Steuerung 51 steht zur Ansteuerung des Aktuators 20 mit dem Elektromotor 22 und zur Ansteuerung des Hydraulikkompaktaggregats 30 mit dem Elektromotor 31 sowie zur Steuerung des Ausfahrens bzw. des Einfahren des Schubschlittens 9 mit der Betätigungseinrichtung 39 der Steuerventileinrichtung 35 in Wirkverbindung. Zudem ist eine Vorgabeeinrichtung 55, beispielsweise ein Schalter, mit einer Stellung C zum Ausfahren des Schubschlittens 9 und einer zweiten Stellung D zum Einfahren des Schubschlittens 9 vorgesehen, der mit der elektronischen Steuerung 51 in Wirkverbindung steht.
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Die Antriebseinrichtung 15 mit dem automatisch betätigten Aktuator 20 zum Wechsel der Energieversorgungseinheit 7 gemäß der 2 arbeitet wie folgt.
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Zum Ausfahren des Schubschlittens 9 mit der Energieversorgungseinheit 7 wird die Vorgabeeinrichtung 55 in Schaltstellung C betätigt. Von der Steuerung 51 wird hierbei der Elektromotor 22 des Stellantriebs 21 zur Betätigung in die Abstützstellung bestromt, wobei die Spindel 23 von der Freigabestellung in die Abstützstellung ausfährt. Ist die Spindel 23 vollständig ausgefahren, dann stützt sich der Stützfuß 24 auf der pendelnd gelagerten Lenkachse 11 ab, wodurch das Einpendeln der Lenkachse 11 verhindert und die Lenkachse 11 blockiert wird. Dadurch wandert die Kipplinie des Flurförderzeugs 1 nach außen, um ein Kippen bzw. Neigen bei ausgefahrener Energieversorgungseinheit 7 zu verhindern. Durch die Selbsthemmung innerhalb des Stellantriebes 21 ist die Abstützung sichergestellt. In der Abstützstellung des Stellantriebs 21 bei ausgefahrener Spindel 23 liefert der Sensor 52b ein die Abstützstellung ermittelndes Signal an die Steuerung 51. Die Steuerung 51 betätigt daraufhin die Betätigungseinrichtung 39, wodurch die Steuerventileinrichtung 35 in die Ausschubstellung 35b betätigt wird. Anschließend wird von der Steuerung 51 der Elektromotor 31 bestromt und treibt die Pumpe 32 an. Diese saugt Druckmittel aus dem Behälter 33 über einen Saugfilter bzw. Saugsieb an und fördert über das Absperrventil 40 und die in die Ausschubstellung 35b betätigte Steuerventileinrichtung 35 in die Verbindungsleitung 37b. Der Systemdruck wird dabei über das Druckbegrenzungsventil 41 abgesichert. Das Druckmittel fließt somit von der Förderleitung 34 über die Steuerventileinrichtung 35 in den Druckraum 16b, wodurch die Kolbenstange 16c der Ausschubzylindereinrichtung 16 nach in der 2 rechts in die Wechselstellung ausfährt. Der Schubschlitten 9 wird hierbei in den Führungen 13 gelagert und geführt.
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Über die Verbindungsleitung 37a und die in der Ausschubschaltstellung 35b befindliche Steuerventileinrichtung 35 ist der Druckraum 16a der Ausschubzylindereinrichtung 16 mit dem Behälter 33 verbunden. Gelangt die Ausschubzylindereinrichtung 16 in die Wechselstellung, wird der Elektromotor 31 und anschließend die Steuerventileinrichtung 35 stromlos geschaltet. Die Steuerventileinrichtung 35 wird somit von der Feder 38 in die Einschubschaltstellung 35a beaufschlagt. In der Folge sinkt der Druck in Verbindungsleitung 37b auf das Behälterdruckniveau. Ein Rückströmen des Druckmittels aus der Verbindungsleitung 37a in die Hydraulikpumpe 32 wird durch das Absperrventil 40 verhindert. Die Energieversorgungseinheit 7 kann in diesem Zustand gewechselt werden.
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Zum Einfahren der Energieversorgungseinheit 7 wird die Vorgabeeinrichtung 55 in Schaltstellung D betätigt. Von der Steuerung 51 wird der Elektromotor 31 bestromt, wobei die Steuerventileinrichtung 35 unbestromt und in der Einschubschaltstellung 35a bleibt. Die Pumpe 32 fördert Druckmittel über die Verbindungsleitung 37a in Druckraum 16a der Ausschubzylindereinrichtung 16. Das Druckmittel aus dem Druckraum 16b der Ausschubzylindereinrichtung 16 strömt über die Verbindungsleitung 37b sowie die nicht angesteuerte, in der Einfahrstellung 35a befindliche Steuerventileinrichtung 35 und somit über die Behälterleitung 36 in den Behälter 33. Sobald die Kolbenstange 16c in die Betriebsstellung gelangt und eingefahren ist, liefert die Sensoreinrichtung 53 die Betriebsstellung an die Steuerung 51. Daraufhin kann der Elektromotor 31 stromlos geschaltet werden. Von der Steuerung 51 wird nach Erreichen der Betriebsstellung der Elektromotor 22 des Stellantriebs 21 zur Betätigung des Aktuators 20 in die Freigabestellung bestromt, wobei die Spindel 23 von der Abstützstellung in die Freigabestellung einfährt. Die Blockierung der Lenkachse 11 wird somit aufgehoben. Sobald die Spindel 23 ihre Endlage in der Freigabestellung erreicht hat, wird der Sensor 52a aktiviert und meldet die Endlage, so dass das Flurförderzeug 1 für den Fahrbetrieb freigegeben werden kann.
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Bei einer unebenen Fahrbahnoberfläche kann zur Blockierung der Lenkachse 11 während des Wechsels der Energieversorgungseinheit 7 eine Neigung und Schrägstellung der Lenkachse 11 bezüglich des Fahrzeugkörpers 5 auftreten. In der 3 ist hierbei in der oberen Darstellung ein Betriebszustand mit einer ebenen Fahrbahnoberfläche und einer nicht geneigten Lenkachse 11 und in der unteren Darstellung eine Betriebszustand mit einer unebenen Fahrbahnoberfläche und einer geneigten Lenkachse 11 dargestellt. Mit einem Sensor 52b gemäß der 1, der den Ausfahrweg der Spindel 23 des Stellantriebs 21 erfasst, kann bei einer ebenen Fahrbahnoberfläche auf einfache Weise die Abstützstellung der Stellantriebs 21 ermittelt werden.
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Bei einer Schrägstellung der Lenkachse 11 verändert sich der Abstand zwischen der Lenkachse 11 und dem Aktuator 20. Im Falle der Verlängerung des Abstandes zwischen der Lenkachse 11 und der Befestigung des Aktuars 20 muss der Aktuator 20 den Mehrweg ausgleichen, bis die erforderlich Abstützkraft zur Verriegelung des Fahrzeugkörpers 5 erreicht wird. Im Falle einer Verkürzung des Abstandes zwischen der Lenkachse 11 und der Befestigung des Aktuars 20 kann es zu einer unnötig großen Belastung der an dem Abstützvorgang des Fahrzeugkörpers 5 beteiligten Komponenten beim Ausfahren der Spindel 23 kommen.
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Um bei einer geneigten Lenkachse 11 die Verriegelung der Lenkachse 11 und somit die Verriegelung des Fahrzeugkörpers 5 sicherzustellen, ist gemäß einer in der 4 dargestellten Weiterbildung der Erfindung als Ersatz für den Sensor 52b der 1 eine Kraftüberwachungseinrichtung 60 zur Überwachung und Begrenzung der Abstützkraft des Aktuators 20 in der Abstützstellung vorgesehen. Die Kraftüberwachungseinrichtung 60 ist als einstellbare Überlastabschaltung ausgebildet, mittels der die elektrische Spannung des Elektromotors 22 durch eine geeignete Sensoreinrichtung 61, die mit der Steuerung 51 in Wirkverbindung steht, überwacht wird, wobei bei Erreichen einer Grenzspannung eine Abschaltung des Elektromotors 22 erfolgt.
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Bei der 4 wird die Spannung des Aktuators 20 während des Ausfahrens der Spindel 23 von der Freigabestellung in die Abstützstellung überwacht. Um jede mögliche Position zwischen der Lenkachse 11 und dem Fahrzeugkörper 5 mittels des Stellantrieb 21 abzustützen, ist der Ausfahrweg des Stellantriebs 21 auf den maximal möglichen Weg ausgelegt.
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Gelangt die Spindel 23 beim Ausfahren in Anlage an die Lenkachse 11, steigt die Spannung des Elektromotors 22 an. Beim Erreichen der Grenzspannung wird der Elektromotor 22 abgeschaltet, wodurch eine Kraftbegrenzung erzielt werden kann. Das Abschalten des Elektromotors 22 kann weiterhin als Signal verwendet werden, um die Ausschubzylindereinrichtung 16 in die Wechselstellung auszufahren, so dass die Kraftüberwachungseinrichtung 60 weiterhin die Funktion des Sensors 52b der 1 aufweist.
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Mit der als Überlastabschaltung ausgebildeten Kraftüberwachung 60 kann somit bei einer Schrägstellung der Lenkachse 11 ein Mehrweg zwischen dem Aktuator 20 und der Lenkachse 11 auf einfache Weise ausgeglichen werden und die erforderliche Abstützkraft erzeugt werden. Im Falle einer Verkürzung des Abstandes zwischen dem Aktuator 20 und der Lenkachse 11 bei einer geneigten Lenkachse 11 wird durch die als Überlastabschaltung ausgebildete Kraftüberwachung 60 und das kraftbegrezende Abschalten des Aktuators 20 die Abstützkraft auf einen benötigten Wert begrenzt, um eine Überlastung des Aktuators 20 sowie des Fahrzeugkörpers 5 bzw. der Lenkachse 11 zu vermeiden.
