DE102011052808A1 - Vollgummireifen für mobile Arbeitsmaschine - Google Patents

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Abstract

Bei einem Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine (12), insbesondere ein Flurförderzeug (11), aufgebaut aus einer radial äußeren Verschleißschicht (2) und einer radial hierzu innen liegenden Tragschicht mit einem in dem Vollgummireifen (1) angeordneten Sensor (9), ist der Sensor (9) radial an oder unterhalb der Verschleißschicht (2) angeordnet und kann Druck und/oder Verformungen erfassen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine, bevorzugt ein Flurförderzeug wie etwa einen Gegengewichtsgabelstapler, der aus einer radial äußeren Verschleißschicht und einer radial hierzu innen liegenden Tragschicht mit einem in dem Reifen angeordneten Sensor aufgebaut ist.
  • Für die Umsetzung von Assistenzsystemen bei Fahrzeugen, wie etwa Sicherheitssystemen, die die Kippstabilität von Flurförderzeugen oder mobilen Arbeitsmaschine überwachen, ist es wünschenswert, die einzelnen Radlasten des Fahrzeugs im Fahrbetrieb und somit auch deren dynamische Veränderungen während der Bewegung zu kennen. Beispielsweise lässt sich bei einem Gegengewichtsgabelstapler, der an seiner Vorderseite eine Lastgabel für zu transportieren Transportlasten und als Ausgleich an der Rückseite ein Gegengewicht aufweist, über die Radiallast der Hinterräder und somit deren senkrechte Radlast eine Kippgefahr erfassen. Im einfachsten Fall kann zum Beispiel von einer Kippgefahr ausgegangen werden, wenn die Summe der beiden Radlasten der Hinterräder eines Vierradstaplers oder die Radlast des einzelnen Hinterrades im Falle eines Dreiradstaplers, einen festgelegten Schwellenwert unterschreitet bzw. null wird. Über die Radiallasten der beiden Vorderräder kann eine seitliche Instabilität erfasst werden, wenn sich der Schwerpunkt zu weit seitlich verschiebt. Auch über axiale Kräfte an den Reifen kann ein Risiko für seitliches Kippen bei mobilen Arbeitsmaschinen bzw. Flurförderzeugen erfasst werden.
  • Bekannt ist die Erfassung von Radlasten, indem Verformungen von Rahmenstrukturen und Aufhängungsteilen, die ein Rad führen, gemessen und erfasst werden. Bei mobilen Arbeitsmaschine und insbesondere Flurförderzeugen, lassen sich diese Lasten über solche Messungen in der Fahrzeugstruktur jedoch nur schwer oder ungenau ermitteln, weil zum Beispiel die Tragstrukturen bei einem Gabelstapler auf hohe Lasten ausgelegt sind und auf Grund der damit verbundenen hohen Steifigkeiten nur geringe und damit kaum oder nur mit großen Fehlern messbare Verformungen bei Belastung zeigen.
  • Ein Beispiel einer Erfassung einer Achslast bei einem Gabelstapler ist aus der DE 10 2006 028 551 A1 bekannt, in der ein Mittelachskörper einer Lenkachse eines Gabelstaplers die durch die Achslast auftretenden Scherkräfte erfasst.
  • Radaufhängungen von Flurförderzeugen, insbesondere Gabelstaplern, sind im Regelfall nicht gefedert. Soweit die Aufhängungselemente jedoch eine gewisse Elastizität aufweisen, etwa durch Gummilagerungen, können Radlasten bzw. die Achslast durch die dann auftretenden geringen Abstandsveränderungen der Aufhängungsteile gegenüber dem Rahmen bei Belastung erfasst werden.
  • Jedoch ist dabei nachteilig, dass dies nur mit Aufwand umsetzbar ist, da gegebenenfalls relativ teure Bauteile und Sensoren erforderlich sind, weil geringe Änderungen der Messgröße, wie sehr geringe Abstandsänderungen, erfasst werden müssen und oftmals nur eine Messung für die gesamte Achse möglich ist.
  • Mobile Arbeitsmaschinen und insbesondere Gegengewichtsgabelstapler als Flurförderzeuge weisen sehr hohe Fahrzeugleergewichte auf und aufgrund der zulässigen Beladung insgesamt sehr hohe zulässige Gesamtgewichte. Da diese Fahrzeuge nur in einem Geschwindigkeitsbereich bis ca. 20 km/h bewegt werden und andererseits eine lange Lebensdauer der Bereifung erwünscht ist, ist es üblich, bei diesen Fahrzeugen Vollgummireifen einzusetzen. Aufgrund der im Regelfall nicht vorhandenen Federung in der Aufhängung der Räder werden dabei Elastikreifen, eingesetzt, die aus einer radial äußeren Verschleißschicht und einer hierzu radial innenseitigen Elastikschicht als Tragschicht mit einer für Federungs/Dämpfungszwecke optimierten Gummihärte aufgebaut sind. Dadurch verformt sich ein solcher Vollgummireifen unter Belastung deutlich.
  • Soweit aufgrund des zuvor geschilderten Standes der Technik Informationen zu den einzelnen Radlasten nicht bzw. nicht kontinuierlich vorliegen, wird die Standsicherheit mobiler Arbeitsmaschinen bzw. von Flurförderzeugen in Versuchen ermittelt, die die Einhaltung definierter Grenzwerte überprüfen. Diese Werte sind Erfahrungswerte, können aber nicht alle Einsatzsituationen abbilden, so dass extreme Fahrsituationen etwa bei missbräuchlicher Nutzung unter Umständen nicht berücksichtigt sein können. Eine Hinzuziehung weiterer Messwerte wie Antriebsdrehzahlen und Beschleunigungen des Fahrzeugs kann solche Situation nicht vollständig ausschließen, da bei Flurförderzeugen durch eine Lastaufnahme auch bei Fahrzeugstillstand Situationen mit zu geringer Standfähigkeit entstehen können.
  • Aus der DE 10 2009 010 983 A1 ist eine Vorrichtung zum Erkennen einer Abnutzung eines Verschleißmaterials eines Reifens bekannt, bei dem ein Sensor mit drahtloser Signalübertragung innerhalb des Verschleißmaterials angeordnet ist und durch Ausfall des Signals die Abnutzung des Verschleißmaterials bis zu dem radialen Abstand des Sensors anzeigt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vollgummireifen sowie eine mobile Arbeitsmaschine mit solchen Vollgummireifen zur Verfügung zu stellen, mit denen auf kostengünstige, einfache und zuverlässige Art und Weise auch während des Betriebs jederzeit eine Erfassung der einzelnen Radlasten möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine mobile Arbeitsmaschine mit Vollgummireifen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Flurförderzeug, aus einer radial äußeren Verschleißschicht und einer radial hierzu innen liegenden Tragschicht mit einem in dem Vollgummireifen angeordneten Sensor aufgebaut ist, wobei der Sensor radial an oder unterhalb der Verschleißschicht angeordnet ist sowie Druck und/oder Verformungen erfassen kann.
  • Vorteilhaft ermöglicht eine Messung der Radlasten im Einsatz der mobilen Arbeitsmaschine die bessere Erkennung von Fahrsituationen mit zum Beispiel Kippgefährdung und trägt damit zur Erhöhung der Fahrsicherheit bei. Insbesondere bei Flurförderzeugen ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung jedoch auch eine bessere Erfassung aufgenommen und transportiert Ballastgewichte, insbesondere wenn die Radlasten aller Räder zur Verfügung stehen. Als Sensoren kommen solche in Betracht, die auf Verformungen auch auf Druck durch Veränderungen ihrer physikalischen Eigenschaften reagieren. Durch die Anordnung des Sensors unterhalb bzw. direkt unterhalb der Verschleißschicht liegt die Messung der Aufstandkräfte im Vollgummireifen sehr nahe an der Aufstandsfläche und ist die Gefahr einer Fehlmessung durch sekundäre Effekte sehr gering. Die Verformung der Verschleißschicht zeigt dabei ein direkt mit der Radlast korreliertes Verhalten und ermöglicht eine Eichung und Zuordnung zu der Radlast. Insbesondere bei sehr geringen Radlasten, also nahe dem Verlust des Bodenkontakts, ist eine gute Genauigkeit der Messung zu erwarten, weil bei geringer Belastung nur geringe Nichtlinearitäten auftreten. Diese Messbereich ist aber gerade zur Erfassung von Stabilitätsrisiken von besonderer Bedeutung, da bei einem beginnenden Kippen der mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Gegengewichtsgabelstaplers, stets eines oder mehrere Räder in ihrer Radlast massiv zurückgehen. Bei großer Verformung, verbunden mit hohen Nichtlinearitäten, wird die Genauigkeit schlechter sein. Dieser Lastfall ist aber bezüglich der Standsicherheit mobiler Arbeitsmaschinen weniger relevant. Eventuell kann es schon ausreichend sein, wenn ein Sensor nur an einer Stelle im Vollgummireifen misst und beispielsweise bei einer Umdrehung des Vollgummireifens der Maximalwert als Messwert genommen wird, der demjenigen entspricht wenn der Sensor sich genau in der Aufstandsfläche befunden hat. Es ist auch denkbar, für die andauernde Erfassung mehrere Sensoren vorzusehen, die über den Umfang verteilt sind. Die Erfassung der Radlast kann auch über die Messung des auf den Sensor ausgeübten Drucks erfolgen. Insbesondere, wenn der Sensor in der Mitte der Breite der Aufstandsfläche angeordnet ist, kann auch hier über eine Kennlinie eine Zuordnung zwischen dem gemessenen Druck und der tatsächlichen Radlast erfolgen. Die Sensoren können dabei vorteilhaft kostengünstig bei der Herstellung der Vollgummireifen in das Material eingebracht werden und einvulkanisiert werden.
  • Vorteilhaft ist unterhalb der Verschleißschicht als Tragschicht eine Elastikschicht mit zur Federung/Dämpfung optimierten Eigenschaften, insbesondere Gummihärten, angeordnet.
  • Dadurch wird bei den Vollgummireifen die Funktion einer Beständigkeit gegenüber Verschleiß und der zugleich erforderlichen Federung und Dämpfung aufgeteilt auf zwei Schichten des Reifens.
  • Selbstverständlich können anstatt Gummiwerkstoffen auch Kunststoffe mit elastomeren Eigenschaften, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt sind, für alle Teile oder Teilbereiche des Vollgummireifens, die in dieser Patentanmeldung beschrieben werden, eingesetzt werden. Da diese Werkstoffe zumeist durch Spritzgießen verarbeitet werden können, können dann die Sensoren einfach eingefügt werden.
  • In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist der Sensor zwischen Verschleißschicht und Elastikschicht angeordnet.
  • Dadurch wird eine Abhängigkeit des Signals von der Dicke der als Verschleißschicht dienenden Lauffläche verringert. Auch wenn die Verschleißschicht bereits deutlich an Stärke verloren hat, ändert sich das Verformungsverhalten bzw. die Druckverteilung in der tiefer liegenden hochelastischen Zwischenschicht bzw. der Elastikschicht nicht in so starkem Ausmaß. Dies ist insbesondere von Bedeutung bei Gegengewichtsgabelstaplern, da hier das Verschleißmaß der Vollgummireifen erheblich mehr als die zum Beispiel bei Kraftfahrzeugreifen oder bei Lastkraftfahrzeugreifen üblichen wenigen Millimeter betragen kann. Vorteilhaft kann bei der Herstellung des Vollgummireifen der Sensor vor dem Aufbringen der Verschleißschicht in seine Position gebracht werden.
  • Radial innenseitig der Elastikschicht kann eine Kernschicht angeordnet sein.
  • In dem Aufbau der Vollgummireifen ist unterhalb der eine hochelastische Zwischenschicht bildenden Elastikschicht sinnvollerweise noch eine Kernschicht angeordnet, die die Elastikschicht vor Kontakt mit der Felge, auf der der Vollgummireifen montiert wird, und somit vor Verschleiß schützt. In die Kernschicht werden auch eventuelle Verstärkungen wie Drahtkerne eingesetzt.
  • Die Tragschicht kann aus Metall oder Kunststoff bestehen und der Vollgummireifen ein Bandagenreifen sein.
  • Bei Bandagenreifen ist eine Ausführung des Sensors als druckempfindlicher Sensor, beispielsweise als Piezoelement besonders vorteilhaft.
  • In einer günstigen Ausführungsform der Erfindung weist der Sensor eine längsgestreckte Form auf, die sich über den gesamten Umfang des Reifens erstreckt.
  • Insbesondere bei einer Ausbildung des messempfindlichen Bereichs des Sensors als Draht oder flächiges Element, das über den Umfang des Vollgummireifen bei der Herstellung einmal um den Umfang um laufend eingelegt wird, kann eine Messung in jeder Radstellung sichergestellt werden. Es befindet sich dann immer ein gleich langer Abschnitt des Sensors in der momentanen Aufstandsfläche und das erzeugte Signal hängt unabhängig von der Einstellung nur von der Radlast ab. Besonders vorteilhaft lässt sich eine Folie als Streifen über den gesamten Umfang z. B. zwischen der Lauffläche als Verschleißschicht und beispielsweise einer weiteren hoch elastischen Zwischenschicht oder sonstigen Schicht in den Vollgummireifen integrieren, ohne die Reifeneigenschaften zu verändern.
  • Vorteilhaft ist der Sensor ein kapazitiver Schichtsensor, dessen Kapazität sich bei Verformung und/oder Druck ändert.
  • Ein Beispiel für ein solches Sensorelement ist unter der Bezeichnung „Dielectric Electro Active Polymer film” bekannt. Bei diesem ändert sich durch die Verformung die Kapazität der Folie. Diese Kapazitätsänderung kann mit Auswerteschaltungen erfasst werden. Foliensensoren stehen als Massenprodukte besonders preisgünstig zur Verfügung.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Sensor ein Widerstandssensor, dessen Widerstand sich bei Verformung und/oder Druck ändert.
  • Widerstandsensoren lassen sich besonders gut als Draht- oder Streifensensoren ausbilden und ermöglichen somit zuvor geschilderte Ausführungsform, bei der der Sensor über den gesamten Umfang des Vollgummireifen des angeordnet ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Sensor die Induktivitätsänderung magnetischer Partikel erfassen, die in Bereiche des Vollgummireifens eingelagert sind, insbesondere an der Unterseite der Verschleißschicht.
  • Insbesondere können in einem Bereich unterhalb der Verschleißschicht in einer Elastikschicht magnetischen Teilchen bei der Herstellung dem verwendeten Material zugesetzt werden. Durch einen weiteren Teil des Sensors, der in den Vollgummireifen eingefügt ist, kann die Induktivitätsänderung aufgrund der Verformung gemessen werden.
  • Der Sensor kann eine Vorrichtung zur drahtlosen Signalübertragung aufweisen, um die Messwerte zu übertragen.
  • Vorteilhaft ist die Vorrichtung zur drahtlosen Signalübertragung ein Transponder, insbesondere ein RFID-Transponder.
  • Dadurch wird auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine Übertragung der gemessenen Signale zu Empfangsvorrichtungen der mobilen Arbeitsmaschine ermöglicht. Es ist dann nicht notwendig, zusätzliche Kabel und Leitungen vorzusehen und insbesondere keine schleifende Kontakte an der Drehachse. Durch eine drahtlose Übertragung wird abgesehen von der Notwendigkeit, bei der mobilen Arbeitsmaschine eine entsprechende Antenne vorzusehen, kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Durch den Einsatz von Transpondern, die keine eigene Energieversorgung durch Batterien benötigen und aus einem empfangenen Funksignal mit Spannung versorgt werden, wird ein jahrelanger Einsatz solcher Sensoren möglich. Besonders geeignet sind hierfür RFID-Sensoren. Diese werden in sehr großen Stückzahlen gefertigt und sind entsprechend kostengünstig verfügbar. Damit sind die Bauteile preiswert, die bei einem Reifenwechsel zusammen mit dem Altreifen zwangsläufig entsorgt werden. Die vergleichsweise teure Antenne und die Funkvorrichtung verbleiben an der mobilen Arbeitsmaschine.
  • In weiteren Varianten der Erfindung umfasst der Sensor zusätzlich eines oder mehrere Messelemente oder Messdrähte in der Verschleißschicht.
  • Bei mehreren Messdrähten können diese übereinander in mehreren Schichten in der Verschleißschicht angeordnet sein. Dies ermöglicht eine Kompensation des Einflusses der abnehmenden Stärke der Verschleißschicht mit zunehmendem Verschleiß. Bei Abfahren des Vollgummireifens werden nacheinander die Drähte durchtrennt. Das Trennen eines Drahtes kann auf bekannte Art und Weise überprüft und erfasst werden.
  • Somit kann bei der Bestimmung der Radlasten eine entsprechende Korrektur für das mit zunehmendem Verschleiß abweichende Verformungsverhalten der Verschleißschicht bzw. des Vollgummireifens erfolgen. Dies ermöglicht auch eine Erfassung der Reifenabnutzung, um die Notwendigkeit eines Reifenwechsels anzuzeigen, oder für sonstige Zwecke, etwa einer Korrektur der für die Erreichung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit notwendigen Antriebsdrehzahl.
  • Der Sensor kann zusätzlich weitere Messgrößen, insbesondere die Reifentemperatur, erfassen.
  • Eine mögliche Temperaturabhängigkeit des Sensors oder des Verformungsverhaltens des Vollgummireifens kann vorteilhaft dadurch ausgeglichen werden.
  • Die Aufgabe wird auch durch eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Flurförderzeug, mit Vollgummireifen wie sie zuvor beschrieben wurden gelöst, bei der durch Signale der Sensoren in einem oder mehreren der Vollgummireifen Radlasten erfasst werden können.
  • Vorteilhaft kann eine Fahrzeugsteuerung während des Betriebs der mobilen Arbeitsmaschine Stabilitätsbedingungen für die mobile Arbeitsmaschine bestimmen.
  • Vorteilhaft wird dadurch eine genauere und exaktere Bestimmung des Stabilitätszustandes während des Betriebes der mobilen Arbeitsmaschine und insbesondere bei Flurförderzeugen zu jedem Zeitpunkt möglich.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
  • 1 einen Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine nach dem Stand der Technik schematisch im Querschnitt,
  • 2 einen erfindungsgemäßen Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine schematisch im Querschnitt,
  • 3 schematisch in Seitenansicht den Vollgummireifen der 2,
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine schematisch im Querschnitt und
  • 5 einen Gegengewichtsgabelstaplern mit Vollgummireifen nach 2 oder 4.
  • Die 1 zeigt einen Vollgummireifen 1 für eine mobile Arbeitsmaschine nach dem Stand der Technik schematisch im Querschnitt. Eine Verschleißschicht 2 ist aus einem härteren, verschleißfesten Gummimaterial hergestellt und radial außen mit einer Lauffläche 3 des Vollgummireifens 1 angeordnet. Unterhalb der Verschleißschicht 2 ist eine Elastikschicht 4 als Tragschicht und elastische Zwischenschicht angeordnet, deren Material auf Federungs- und Dämpfungseigenschaften optimiert ist. Radial auf der Innenseite zu der Elastikschicht 4 ist eine Kernschicht 5 angeordnet, in die zur Verstärkung Drahtkerne 6 eingefügt sind und die auf der Felge 7 aufsitzt. Reifenflanken 8 umschließen die Elastikschicht 4 seitlich.
  • Im Fahrbetrieb einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere von Gegengewichtsgabelstaplern als Beispiel für ein Flurförderzeug, ersetzt die Elastizität und Eigendämpfung der Elastikschicht 4 die bei diesen Fahrzeugen im Regelfall nicht vorgesehene Federung der Radaufhängung.
  • Die 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Vollgummireifen 1 für eine mobile Arbeitsmaschine schematisch im Querschnitt. Zu der 1 gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Unterhalb der Verschleißschicht 2 sind radial nach innen die Elastikschicht 4 und die auf der Felge 7 aufsetzende Kernschicht 5 mit den Drahtkernen 6 angeordnet, wobei die Reifenflanken 8 die Elastikschicht 4 seitlich umschließen. Ein als Streifen ausgebildeter Sensor 9 ist an der Unterseite der Verschleißschicht 2 zwischen der Verschleißschicht 2 und der Elastikschicht 4 angeordnet.
  • Die 3 zeigt schematisch in Seitenansicht den Vollgummireifen 1 der 2. Der Vollgummireifen 1 ist auf der Felge 7 montiert, die in der Darstellung der 3 die Kernschicht 5 überdeckt. Zwischen der Verschleißschicht 2 und der Elastikschicht 4 ist genau einmal um den gesamten Umfang des Vollgummireifens 1 umlaufend der Sensor 9 angeordnet. Dabei ist der Sensor 9 als streifenförmiger kapazitiver Flächensensor ausgebildet, der die Verformung des Vollgummireifens 1 durch eine Änderung der Kapazität misst. Durch einen nicht dargestellten Teil des Sensors 9, der als RFID-Transponder ausgebildet ist, werden die erfassten Messwerte drahtlos auslesbar, sobald eine RFID-Sende-/Empfangseinrichtung ein entsprechendes Signal sendet.
  • In jeder Radstellung des Vollgummireifens 1 wird dabei eine der tatsächlichen Radlast entsprechende Verformung des Vollgummireifens 1 durch den Teil des Sensors 9 erfasst, der sich gerade im Bereich der Aufstandsfläche befindet.
  • Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vollgummireifens 1 für eine mobile Arbeitsmaschine schematisch im Querschnitt. Zu der 2 gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Unterhalb der Verschleißschicht 2 sind radial nach innen die Elastikschicht 4 und die auf der Felge 7 aufsetzende Kernschicht 5 mit den Drahtkernen 6 angeordnet, wobei die Reifenflanken 8 die Elastikschicht 4 seitlich umschließen. Der als Streifen ausgebildeter Sensor 9 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung radial näher zur Felge 7 im Inneren der Elastikschicht 4 angeordnet.
  • Dadurch wird die Verformung im Bereich des Sensors 9 durch eine Verringerung der Stärke der Verschleißschicht 2 aufgrund der zunehmenden Abnutzung weniger beeinflusst und es kommt nur zu geringen Veränderungen der gemessenen Radlast mit zunehmendem Verschleiß.
  • Die 5 zeigt einen Gegengewichtsgabelstapler 10 als Ausführungsbeispiel eines Flurförderzeugs 11 bzw. einer mobilen Arbeitsmaschine 12 mit Vollgummireifen 1 nach 2 oder 4. Der Gegengewichtsgabelstapler 10 weist frontseitig eine als Hubgerüst ausgebildete vordere Hubvorrichtung 13 mit einem an dieser höhenbeweglich geführten Lastaufnahmemittel 14 auf, beispielsweise einer aus zwei Gabelzinken bestehenden Lastgabel 15. Ein auf den Lastgabeln 15 aufliegendes Lastgewicht wird durch ein heckseitiges hinteres Gegengewicht 16 ausgeglichen.
  • Der in dem vorliegenden Beispiel beispielsweise batterie-elektrisch angetriebene Gegengewichtsgabelstapler 10 wird über als Vollgummireifen 1 ausgeführte Vorderräder 17 sowie hier nicht dargestellte Elektromotoren als Fahrantrieb angetrieben und weist als Dreiradstapler ein einzelnes, aus einem Vollgummireifen 1 bestehendes, gelenktes Hinterrad 18 auf. Alternativ ist bei einem Dreiradstapler mit einem einzigen oder einem Doppel- bzw. Zwillingshinterrad auch ein Antrieb über das Hinterrad möglich und kann bei der hier vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Ebenso kann selbstverständlich die vorliegende Erfindung auch bei allen Formen von durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Gegengewichtsgabelstaplern oder bei Schubmaststaplern eingesetzt werden sowie bei jeglichen Formen von Vierradstaplern, wie etwa solchen mit zwei gelenkten Hinterrädern an einer Hinterachse.
  • Ein Fahrerplatz 19 des Flurförderzeugs 1 ist mit einem Fahrersitz 20 versehen. Der Fahrersitz 20 und weitere Bedienelemente, beispielsweise ein Lenkrad 21, befinden sich unter einem Fahrerschutzdach 22.
  • Wenn die Vollgummireifen 1 über die Sensoren 9 die Radlasten der beiden Vorderräder 17 und des Hinterrades 18 an eine Fahrzeugsteuerung des Gegengewichtsgabelstaplers 10 drahtlos übertragen, kann diese zu jedem Zeitpunkt des Betriebs die Stabilitätsbedingungen berechnen. Hierzu weist der Gegengewichtsgabelstapler 10 eine nicht dargestellte RFID-Sende- und Empfangsvorrichtung auf. Sinkt beispielsweise die Radlast des Hinterrades 18 unter einen Schwellwert, so kann die Fahrzeugsteuerung in geeigneter Weise in die Bedienung des Gegengewichtsgabelstaplers 10 eingreifen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn durch die Lastgabel 15 im Stand ein zu hohes Lastgewicht aufgenommen wird und die Fahrzeugsteuerung das Anheben der Lastgabeln 15 stoppt. Ebenso kann dies aber auch bei Fahrt auftreten, wenn mit einer sehr hohen aufgenommenen Last z. B. bei einer Rampenfahrt abwärts zu stark abgebremst wird. Vorteilhaft wird eine genauere und exaktere Bestimmung des Stabilitätszustandes während des Betriebes möglich. Auch für den Fall einer Kurvenfahrt wird durch die genaue Bestimmung der einzelnen Radlasten aller Räder 17, 18 eine genauere Bestimmung des Stabilitätszustandes möglich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006028551 A1 [0004]
    • DE 102009010983 A1 [0009]

Claims (16)

  1. Vollgummireifen für eine mobile Arbeitsmaschine (12), insbesondere ein Flurförderzeug (11), aufgebaut aus einer radial äußeren Verschleißschicht (2) und einer radial hierzu innen liegenden Tragschicht mit einem in dem Vollgummireifen (1) angeordneten Sensor (9), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) radial an oder unterhalb der Verschleißschicht (2) angeordnet ist sowie Druck und/oder Verformungen erfassen kann.
  2. Vollgummireifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Verschleißschicht (2) als Tragschicht eine Elastikschicht (4) mit zur Federung/Dämpfung optimierten Eigenschaften angeordnet ist.
  3. Vollgummireifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) zwischen Verschleißschicht (2) und Elastikschicht (4) angeordnet ist.
  4. Vollgummireifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) in der Elastikschicht (4) angeordnet ist.
  5. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass radial innenseitig der Elastikschicht (4) eine Kernschicht (5) angeordnet ist.
  6. Vollgummireifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragschicht aus Metall oder Kunststoff besteht und der Vollgummireifen ein Bandagenreifen ist.
  7. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) eine längsgestreckte Form aufweist, die sich über den gesamten Umfang des Reifens erstreckt.
  8. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) ein kapazitiver Schichtsensor ist, dessen Kapazität sich bei Verformung und/oder Druck ändert.
  9. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) ein Widerstandssensor ist, dessen Widerstand sich bei Verformung und/oder Druck ändert.
  10. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) die Induktivitätsänderung magnetischer Partikel erfasst, die in Bereiche des Vollgummireifens (1) eingelagert sind, insbesondere an der Unterseite der Verschleißschicht (2).
  11. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) eine Vorrichtung zur drahtlosen Signalübertragung aufweist, um die Messwerte zu übertragen.
  12. Vollgummireifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur drahtlosen Signalübertragung ein Transponder ist, insbesondere ein RFID-Transponder.
  13. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) zusätzlich eines oder mehrere Messelemente oder Messdrähte in der Verschleißschicht (2) umfasst.
  14. Vollgummireifen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (9) zusätzlich weitere Messgrößen, insbesondere die Reifentemperatur, erfassen kann.
  15. Mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug (11), mit Vollgummireifen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch Signale der Sensoren (9) in einem oder mehreren der Vollgummireifen (1) Radlasten erfasst werden können.
  16. Mobile Arbeitsmaschinen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrzeugsteuerung während des Betriebs der mobilen Arbeitsmaschine (12) Stabilitätsbedingungen für die mobile Arbeitsmaschine (12) bestimmen kann.
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