DE102010054696A1 - Draw bar controlled industrial truck, has elastic rolling members provided in roller bearing for producing braking torque that acts against rotating movement of roller bearing, where rolling members are made of plastic material - Google Patents

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Abstract

The truck has a drawbar bracket (2) movably supported at a drive carrier (6) over a roller bearing (3) i.e. ball bearing. A sensor i.e. potentiometer, detects alignment of the drawbar bracket relative to the drive carrier, and elastic rolling members are provided in the roller bearing for producing braking torque that acts against a rotating movement of the roller bearing. The rolling members are made of elastic deformable plastic material i.e. polyurethane, where shore hardness of the plastic material is 95. The drawbar bracket is firmly connected with an outer ring of the roller bearing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein deichselgeführtes Flurförderzeug mit einer elektrischen Lenkung, bei dem ein Deichselbock über ein Wälzlager drehbar an einem rahmenfesten Bauteil gelagert ist und mit mindestens einen Sensor die Ausrichtung des Deichselbocks relativ zu dem Bauteil erfasst.The present invention relates to a drawbar-guided industrial truck with an electric steering, in which a drawbar is rotatably mounted on a rolling bearing on a frame-fixed component and detects at least one sensor, the orientation of the drawbar relative to the component.

Bei deichselgeführten Flurförderzeugen wird in zunehmendem Maße eine elektrische Lenkung verwendet. Dies bedeutet, dass die Deichsel auf einem Wälzlager gelagert ist und über einen Sensor, beispielsweise einem Potentiometer, die Position der Deichsel erfasst und an die Lenksteuerung übermittelt. Die Lenksteuerung steuert dann einen Lenkantrieb an, um das Rad an dem Flurförderzeug in die gewünschte Position zu stellen. In der Fachsprache wird eine solche elektrische Lenkung gelegentlich auch als „steer by wire” bezeichnet.In pedestrian-controlled trucks an electric steering is increasingly used. This means that the drawbar is mounted on a rolling bearing and detected by a sensor, such as a potentiometer, the position of the drawbar and transmitted to the steering control. The steering control then controls a steering drive to put the wheel on the truck in the desired position. In technical terms, such electrical steering is sometimes referred to as "steer by wire".

Über die rein elektrische Verbindung zum gelenkten Antriebsrad ist keine Gegenkraft für den Bediener an der Deichsel spürbar. Ob der Bediener im Stand lenkt oder während der Fahrt, macht keinen Unterschied in der Schwergängigkeit der Deichsel. Ein gewisses Gegenmoment bei der Lenkung der Deichsel ist aber durchaus wünschenswert, um der Bedienperson ein besseres Gefühl und eine genauere Handhabung der Lenkung zu ermöglichen.About the purely electrical connection to the steered drive wheel no counterforce for the operator on the drawbar is noticeable. Whether the operator steers while stationary or while driving, makes no difference in the stiffness of the drawbar. However, a certain counter-torque in the steering of the drawbar is quite desirable in order to allow the operator a better feel and a more accurate handling of the steering.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein Gegenmoment bei der Lenkung der Deichsel mit Hilfe einer Lagerdichtung zu erzeugen. Diese wird als Blechabdichtung ausgebildet, um das Lager gegen Verschmutzung zu schützen. Diese bei Lager übliche Abdichtung erzeugt ein sehr kleines und meist nicht ausreichendes Gegenmoment. Eine andere Möglichkeit, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, besteht in der Verwendung einer Gummidichtung, welche am Außenring des Wälzlagers positioniert direkt mit einer Dichtlippe auf dem Innenring schleifend in Kontakt steht. Das sich hieraus ergebende Reibmoment, das gelegentlich auch als Schleppmoment bezeichnet wird, erzeugt ein Gegenmoment von mäßiger Größe. Durch eine Veränderung der Vorspannung der Dichtlippe an der Gummidichtung kann eine Vergrößerung des Gegenmoments erzielt werden, somit kann auch nur ein Gegenmoment von mäßiger Größe erzielt werden.From the prior art it is known to generate a counter-torque in the steering of the drawbar by means of a bearing seal. This is designed as a sheet metal seal to protect the bearing against contamination. This usual at stock seal produces a very small and usually insufficient counter-torque. Another possibility, which is known from the prior art, is the use of a rubber seal, which is positioned on the outer ring of the rolling bearing directly in contact with a sealing lip on the inner ring in contact. The resulting friction torque, which is sometimes referred to as drag torque, generates a counter-torque of moderate size. By changing the bias of the sealing lip on the rubber seal an increase in the counter-torque can be achieved, thus only a counter-torque of moderate size can be achieved.

Eine weitere im Stand der Technik bekannte Lösung besteht darin, eine separate Bremse einzusetzen, die das nötige Gegenmoment erzeugt. Hierdurch werden allerdings die Herstellungskosten deutlich erhöht.Another known in the prior art solution is to use a separate brake, which generates the necessary counter-torque. As a result, however, the production costs are significantly increased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein deichselgeführtes Flurförderzeug mit einer elektrischen Lenkung mit einfachen Mitteln ein ausreichendes Gegenmoment für eine Lenkbewegung der Deichsel bereitzustellen.The invention has for its object to provide for a pedestrian-controlled truck with an electric steering with simple means sufficient counter-torque for a steering movement of the drawbar.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein deichselgeführtes Flurförderzeug mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention the object is achieved by a drawbar-guided truck with the features of claim 1. Advantageous embodiments form the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäß ausgeführte Flurförderzeug ist mit einer elektrischen Lenkung ausgestattet. Ein mit dem Deichselarm schwenkbar verbundener Deichselbock ist über ein Wälzlager drehbar an einem rahmenfesten Bauteil des Flurförderzeugs gelagert. Ferner ist mindestens ein Sensor vorgesehen, der die Ausrichtung des Deichselbocks relativ zu dem rahmenfesten Bauteil erfasst. Erfindungsgemäß ist in dem Wälzlager mindestens ein elastischer Wälzkörper vorgesehen, der ein einer Drehbewegung des Wälzlagers entgegenwirkendes Bremsmoment erzeugt. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Wälzlager im Durchmesser relativ groß ausgebildet ist und die Lagerbelastung aufgrund der geringen Deichselkräfte relativ klein im Vergleich zu der Lagerbelastung ist, für die das Wälzlager ausgelegt ist. Für das Wälzlager würden also relativ wenige Wälzkörper ausreichen, die die geringe Belastung des Lagers auf Dauer tragen können. Erfindungsgemäß wird mindestens ein Wälzkörper aus einem elastischen Material in das Wälzlager eingesetzt. Durch die an dem elastischen Wälzkörper auftretende Walkarbeit wird ein der Drehbewegung entgegenwirkendes Bremsmoment in einer ausreichenden Größe erzeugt. Die erfindungsgemäße Lösung besitzt zudem den Vorteil, dass keine Probleme mit einem Losbrechmoment, wie beispielsweise bei der Verwendung von vorgespannten Dichtlippen auftreten können. Bei dem Einsatz im Kühlhaus ist es beispielsweise möglich, dass die Dichtlippen festfrieren, wodurch ein übergroßes Losbrechmoment für die Lenkung auftritt. Bei den erfindungsgemäßen elastischen Wälzkörpern im Inneren des Wälzlagers wird durch die Dichtheit des Lagers ein Festfrieren verhindert.The inventively designed truck is equipped with an electric steering. A drawbar block pivotally connected to the drawbar arm is rotatably supported by a rolling bearing on a frame-fixed component of the truck. Furthermore, at least one sensor is provided which detects the orientation of the drawbar frame relative to the frame-fixed component. According to the invention, at least one elastic rolling element is provided in the rolling bearing, which generates a braking torque counteracting a rotational movement of the rolling bearing. The invention is based on the finding that the rolling bearing is relatively large in diameter and the bearing load is relatively small due to the low drawbar forces compared to the bearing load, for which the rolling bearing is designed. For the rolling bearing so relatively few rolling elements would be sufficient, which can carry the low load on the camp in the long term. According to the invention, at least one rolling element made of an elastic material is inserted into the roller bearing. By occurring on the elastic rolling body flexing a rotational movement counteracting braking torque is generated in a sufficient size. The solution according to the invention also has the advantage that no problems with a breakaway torque, such as may occur when using prestressed sealing lips. When used in the cold store, it is possible, for example, that the sealing lips freeze, whereby an oversized breakaway torque for the steering occurs. In the elastic rolling elements according to the invention in the interior of the rolling bearing is prevented by the tightness of the bearing freezing.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist als Wälzlager ein Kugellager vorgesehen, wobei bevorzugt der elastische Wälzkörper aus einem elastisch verformbaren Kunststoff besteht. Durch die Anzahl der elastischen Wälzkörper ist es möglich, zusätzlich die Größe des Gegenmoments einzustellen. Als Material wird bevorzugt Polyurethan (PU) eingesetzt. Das eingesetzte Polyurethan weist bevorzugt eine Temperaturbeständigkeit von –40°C bis +90°C auf. Als Härtebereich wird bevorzugt bis 95 Shore gewählt, wobei ein Härtebereich von 20° bis 45° besonders bevorzugt ist.In a preferred embodiment, a ball bearing is provided as the rolling bearing, wherein preferably the elastic rolling body consists of an elastically deformable plastic. By the number of elastic rolling elements, it is possible to additionally adjust the size of the counter-torque. The material used is preferably polyurethane (PU). The polyurethane used preferably has a temperature resistance of -40 ° C to + 90 ° C. As a hardness range is preferred to 95 Shore, with a hardness range of 20 ° to 45 ° is particularly preferred.

Alternativ oder zusätzlich ist es ebenfalls möglich, die Größe des entgegenwirkenden Bremsmoments durch den Durchmesser des elastischen Wälzkörpers anzupassen. Je nach Größe des elastischen Wälzkörpers tritt ein unterschiedliches Maß an Walkarbeit bei einer Drehung des Lagers auf, so dass sich unterschiedlich große entgegenwirkende Bremsmomente ergeben. Bevorzugt ist der Durchmesser des elastischen Wälzkörpers bis zu 10% größer als der Durchmesser von nicht-elastischen Wälzkörpern.Alternatively or additionally, it is also possible to adjust the size of the counteracting braking torque by the diameter of the elastic rolling body. Depending on the size of the elastic rolling body, a different degree of flexing occurs upon rotation of the bearing, resulting in different sized counteracting braking torques. Preferably, the diameter of the elastic rolling element is up to 10% larger than the diameter of non-elastic rolling elements.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Deichselbock fest mit einem Außenring des Wälzlagers verbunden. Der Innenring ist bevorzugt fest mit dem Antriebsmotor für das angetriebene und gelenkte Rad des Flurförderzeugs verbunden. Hierbei hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, einen Lenkmotor mit einem rahmenfesten Antriebsträger zu verbinden und ein mit dem Antriebsmotor gekoppeltes Getriebe über den Lenkmotor auszurichten.In a preferred embodiment, the drawbar is fixedly connected to an outer ring of the rolling bearing. The inner ring is preferably fixedly connected to the drive motor for the driven and steered wheel of the truck. It has been found to be useful to connect a steering motor with a frame-fixed drive carrier and align a coupled to the drive motor gearbox on the steering motor.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows:

1 eine Antriebseinheit für ein elektrisch gelenktes Deichselfahrzeug in einer Ansicht von der Seite und 1 a drive unit for an electrically steered drawbar vehicle in a view from the side and

2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus 1 durch die Antriebseinheit. 2 a section along the line AA 1 through the drive unit.

1 zeigt das Antriebsteil eines deichselgeführten Flurförderzeugs mit einer elektrischen Lenkung. Die Deichsel 1 ist schwenkbar mit einem Deichselbock 2 verbunden. Über Flanschschrauben 9 ist der Deichselbock 2 fest mit einem Drehlageraußenring 3,1 verbunden (vgl. 2). Der Deichselbock 2 ist um 90° in beiden Richtungen frei drehbar. Der Lagerinnenring 3,2 ist auf dem Motorbremsschild 4 fest verschraubt und somit mit dem Motorgehäuse 5 fest verbunden. Das Motorgehäuse 5 ist mit dem Antriebsträger 6 fest verbunden. Der Antriebsträger 6 ist einstückig mit dem Fahrzeugsrahmen ausgebildet oder fest mit diesem verbunden. In der dargestellten Ausgestaltung ist das Motorgehäuse 5 Träger des Lenklagers 3. Der in dem Motorgehäuse 5 vorgesehene Antriebsmotor treibt über ein Getriebe 7 ein angetriebenes und gelenktes Rad 10 an. Zur Ausrichtung des gelenkten Rades 10 wird die Position des Getriebes 7 über einen Lenkmotor 8 eingestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Lenkmotor 8 fest mit dem Antriebsträger 6 verbunden und dreht über ein Ritzel 11 ein auf dem Umfang des Getriebes 7 angeordnetes Zahnrad 12. 1 shows the drive part of a pedestrian-controlled truck with an electric steering. The drawbar 1 is pivotable with a drawbar 2 connected. About flange bolts 9 is the drawbar 2 firmly with a rotary bearing outer ring 3.1 connected (cf. 2 ). The drawbar 2 is freely rotatable by 90 ° in both directions. The bearing inner ring 3.2 is on the engine brake shield 4 firmly screwed and thus with the motor housing 5 firmly connected. The motor housing 5 is with the drive carrier 6 firmly connected. The drive carrier 6 is integrally formed with the vehicle frame or fixedly connected thereto. In the illustrated embodiment, the motor housing 5 Carrier of the bearing 3 , The in the motor housing 5 provided drive motor drives via a transmission 7 a powered and steered wheel 10 at. To align the steered wheel 10 becomes the position of the gearbox 7 via a steering motor 8th set. In the illustrated embodiment, the steering motor 8th fixed to the drive carrier 6 connected and turns over a pinion 11 one on the circumference of the gearbox 7 arranged gear 12 ,

Im Betrieb erfasst ein als Sensor ausgebildetes Potentiometer die Ausrichtung des Deichselbocks 2 relativ zu dem fahrzeugfesten Motorgehäuse 5 bzw. dem Lagerinnenring. Der erfasste Messwert wird von einer Steuerung (nicht dargestellt) verarbeitet und an den Lenkmotor 8 weitergeleitet, der das Antriebsgetriebe 7 entsprechend ausrichtet.During operation, a sensor designed as a potentiometer detects the alignment of the drawbar 2 relative to the vehicle-fixed motor housing 5 or the bearing inner ring. The detected measured value is processed by a controller (not shown) and to the steering motor 8th forwarded to the drive gear 7 aligned accordingly.

Zwischen dem Innenring 3,2 und dem Außenring 3,1 des Wälzlagers sind elastische Wälzkugeln 13 angeordnet, die auch als Bremskugeln bezeichnet werden können. Um ein an die Länge der Deichsel 1 angepasstes Gegenmoment zu erzeugen, sind die elastischen Lagerkugeln zusätzlich zu den tragenden Lagerkugeln in dem Kugellager vorgesehen. Die Anzahl der Bremskugeln, wie auch die Walkarbeit dieser bei einer Drehung des Lagers, bestimmt das Bremsmoment. Die Walkarbeit einer einzelnen elastischen Lagerkugel ist durch deren Durchmesser und deren Härte bestimmt. Bevorzugt werden Bremskugeln aus Polyurethan eingesetzt, die eine Temperaturbeständigkeit von –40°C bis +90°C besitzen. Der Härtebereich der Bremskugeln liegt bei 20 bis 95 Shore, wobei auch eine geringere Shorehärte zum Einsatz kommen kann, wodurch die Montage der Bremskugel vereinfacht wird. Bei der Verwendung von elastischen Bremskugeln zusätzlich zu Stahlkugeln können die elastischen Bremskugeln um ungefähr 2% bis 6% größer als die Stahlkugel sein und eine Shorehärte von ca. 25 bis 40 besitzen.Between the inner ring 3.2 and the outer ring 3.1 of the rolling bearing are elastic rolling balls 13 arranged, which can also be referred to as brake balls. To add to the length of the drawbar 1 To produce adjusted counter-moment, the elastic bearing balls are provided in addition to the bearing bearing balls in the ball bearing. The number of brake balls, as well as the flexing of these during rotation of the bearing determines the braking torque. The flexing work of a single elastic bearing ball is determined by their diameter and their hardness. Brake balls made of polyurethane are preferably used, which have a temperature resistance of -40 ° C to + 90 ° C. The hardness range of the brake balls is 20 to 95 Shore, whereby a lower Shore hardness can be used, whereby the mounting of the brake ball is simplified. When using elastic brake balls in addition to steel balls, the elastic brake balls may be about 2% to 6% larger than the steel ball and have a Shore hardness of about 25 to 40.

Claims (10)

Deichselgeführtes Flurförderzeug mit einer elektrischen Lenkung, bei dem ein Deichselbock (2) über ein Wälzlager (3) drehbar an einem rahmenfesten Bauteil (6) gelagert ist und mindestens ein Sensor die Ausrichtung des Deichselbocks relativ zu dem Bauteil erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wälzlager (3) mindestens ein elastischer Wälzkörper (13) vorgesehen ist, der ein einer Drehbewegung des Wälzlagers entgegenwirkendes Bremsmoment erzeugt.Tiller-guided industrial truck with an electric steering, in which a drawbar ( 2 ) via a rolling bearing ( 3 ) rotatably on a frame-fixed component ( 6 ) is mounted and at least one sensor detects the alignment of the drawbar body relative to the component, characterized in that in the rolling bearing ( 3 ) at least one elastic rolling element ( 13 ) is provided, which generates a rotational movement of the rolling bearing counteracting braking torque. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kugellager als Wälzlager vorgesehen ist.Truck according to claim 1, characterized in that a ball bearing is provided as a rolling bearing. Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Wälzkörper aus einem elastisch verformbaren Kunststoffmaterial besteht.Truck according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic rolling body consists of an elastically deformable plastic material. Flurförderzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoffmaterial ein Polyurethan (PU) vorgesehen ist.Truck according to claim 3, characterized in that a polyurethane (PU) is provided as a plastic material. Flurförderzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial eine Shorehärte bis 95 aufweist.Truck according to claim 3 or 4, characterized in that the plastic material has a Shore hardness to 95. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des elastischen Wälzkörpers (13) derart gewählt ist, dass ein vorbestimmtes Bremsmoment an dem Wälzlager auftritt.Truck according to one of claims 1 to 5, characterized in that the diameter of the elastic rolling body ( 13 ) is selected such that a predetermined braking torque occurs on the rolling bearing. Flurförderzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des elastischen Wälzkörpers bis zu 10% größer als eines nicht-elastischen Wälzkörpers. Truck according to claim 6, characterized in that the diameter of the elastic rolling element up to 10% larger than a non-elastic rolling body. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deichselbock (2) fest mit einem Außenring (3,1) des Wälzlagers verbunden ist.Truck according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drawbar ( 2 ) fixed to an outer ring ( 3.1 ) of the rolling bearing is connected. Flurförderzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenring des Wälzlagers fest mit einem Antriebsmotor (5) verbunden ist.Truck according to claim 8, characterized in that an inner ring of the rolling bearing fixed to a drive motor ( 5 ) connected is. Flurförderzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkmotor (8) mit einem rahmenfesten Antriebsträger (6) verbunden ist und ein mit dem Antriebsmotor (5) gekoppeltes Getriebe (7) ausrichtet.Truck according to claim 8 or 9, characterized in that a steering motor ( 8th ) with a frame-fixed drive carrier ( 6 ) and one connected to the drive motor ( 5 ) coupled transmission ( 7 ).
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