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Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine hydraulisch betätigbare Arbeitsgerätschaft, wie für einen an einer Armaufnahme vorzugsweise schwenkbar gelagerten Lasthebearm, vorwiegend bestehend aus einzelnen Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten, von denen vorzugsweise eine Art in Form mindestens eines Aktuators dem aktiven Bewegen der Arbeitsgerätschaft und die andere Art in Form mindestens eines Rekuperators dem wieder abrufbaren Einspeichern von Energie dienen kann, die zumindest teilweise beim Bewegen der Arbeitsgerätschaft entsteht, wobei die jeweilige Kolbenstangen-Zylinder-Einheit endseitig über Anlenkstellen bevorzugt schwenkbar mit Teilen der jeweiligen Arbeitsgerätschaft verbunden ist, die durch Ein- und Ausfahren der Kolbenstangen in die bzw. aus den zuordenbaren Zylindereinheiten entlang von Verfahrachsen relativ zueinander bewegbar angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Arbeitsgerätschaft mit einer solchen Betätigungseinrichtung.
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Derartige Arbeitsgerätschaften werden unter anderem bei Arbeitsmaschinen wie beispielsweise Materialumschlagmaschinen, Multihandlern oder Multiloadern sowie bei Teleskopkranen und dergleichen mehr eingesetzt. Diese Arbeitsgerätschaften weisen regelmäßig einen schwenkbar an einer Armaufnahme gelagerten oder angelenkten Lasthebearm auf, die beide Bestandteile eines Oberwagens sind, der wiederum um eine Hochachse schwenkbar mit einem Unterwagen verbunden ist, der dem Verfahren der Arbeitsmaschine dient und insoweit deren Fahrantrieb aufweist. Weitere mögliche Arbeitsgerätschaften sind vertikal ausfahrbare Lasthebearme von Lasthebeeinrichtungen, wie sie bei Staplern, insbesondere Gabelstaplern als Arbeitsmaschine verwendet werden. Die Betätigung des jeweiligen Lasthebearms erfolgt über sogenannte Aktuatoren in Form von hydraulisch betätigbaren Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten, bei deren Ausfahren sich der Lasthebearm anhebt und bei deren Einfahren sich dieser wieder absenkt.
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Um bei diesem energieintensiven Betrieb der Arbeitsgerätschaft durch Einsatz der hydraulischen Arbeitszylinder (Aktuatoren) Einsparungen erzielen zu können, sind im Stand der Technik (z. B.
EP 0 897 480 B1 ) bereits eine Vielzahl sogenannter Energierückgewinnungsvorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen vorgesehen ist, beim Senken der Arbeitsgerätschaft die kolbenseitige Fluidmenge des jeweiligen Arbeitszylinders (Aktuators) unter Einbeziehen der dadurch abgegebenen Lageenergie, also unter Druck, an mindestens einen Hydrospeicher, insbesondere in Form eines Kolbenspeichers, abzugeben, um die dann derart in dem jeweiligen Hydrospeicher (Rekuperator) bevorratete Energie von dort vorzugsweise mittels einer Steuereinrichtung genau quantifizierbar für den später folgenden Hebevorgang der Arbeitsgerätschaft im Bedarfsfall wieder abzurufen. Dergestalt wird eine Rückgewinnung von in den Hydrospeicher eingebrachter Energie, der den Rekuperator darstellt, in den jeweiligen Aktuator erreicht. Eine vergleichbare Energierückgewinnungs- oder Rekuperatorlösung ist bei Staplern durch die
DE 10 2005 052 108 A1 aufgezeigt.
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Die über die Aktuatoren jeweils eingebrachte Fluid- oder Hydraulikmenge wird gegen eine im Speicher über ein Trennelement, wie einer Trennmembran oder einem Trennkolben, separierte Gasmenge vorgespannt, die beim Abrufen der gespeicherten Fluidmenge aus dem Hydrospeicher sich entspannend den gespeicherten Gasdruck wieder an den hydraulischen Fluidkreis abgibt. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, dass für eine effiziente Energierückgewinnung eine Vielzahl von Hydrospeichern und/oder Hydrospeicher mit entsprechend großem Speichervolumen notwendig sind, die auf der Arbeitsmaschine entsprechend viel Bauraum benötigen, der regelmäßig so nicht zur Verfügung steht. Im Übrigen erhöhen diese Speicher auch das zu bewegende Einsatzgewicht der Arbeitsmaschine.
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Zwar ist im Stand der Technik beispielsweise in Form der
EP 2 455 551 A1 (vgl.
1) bereits vorgeschlagen worden, die bisher als Rekuperatoren eingesetzten Hydrospeicher in Anpassung an die Aktuatoren in Form der Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten gleichfalls durch eine solche Kolbenstangen-Zylinder-Einheit zu ersetzen und in bauraumsparender Weise von zwei Aktuatoren flankierend den Rekuperator mittig an dem Lasthebearm zylinderseitig angreifen zu lassen, wobei die Kolbenstangen der jeweiligen Einheit endseitig an der Armaufnahme angreifen, um dergestalt eine Bewegung des Lasthebearmes um eine Schwenkachse der Armaufnahme nebst Rekuperation sicherzustellen; allein kann es hierdurch im Betrieb zu ungünstigen „Weg-Kraft-Profilen” kommen, welche die Effizienz der Gesamtgerätschaft beeinträchtigen können.
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Vor diesem technischen Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine gegenüber dem genannten Stand der Technik verbesserte Betätigungseinrichtung nebst einer Arbeitsgerätschaft mit einer solchen Betätigungseinrichtung zu schaffen, die in besonders platzsparender und funktionssicherer Weise sowie kostengünstig ist und auch von der Energieeffizienz her verbesserte Resultate ermöglicht.
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Die dahingehenden Aufgabenstellungen werden jeweils durch eine Betätigungseinrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 bis 3 in ihrer jeweiligen Gesamtheit gelöst sowie durch eine Arbeitsgerätschaft mit einer jeweils dahingehend ergänzten Betätigungseinrichtung gemäß der Merkmalsausgestaltung des Patentanspruches 12. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der jeweiligen Betätigungseinrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 4 bis 11.
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Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sieht eine Betätigungseinrichtung gemäß der Merkmalsausgestaltung des Patentanspruches 1 vor, einzelne Module in der Art von Aktuatoren oder von Rekuperatoren vorzusehen, die an Leer- oder Platzhaltern der Betätigungseinrichtung in austauschbarer Weise einwechselbar sind. Der jeweilige Platzhalter ist von seiner Größe her standardisiert und weist endseitig Anlenk- oder Koppelstellen auf, an die die jeweiligen Module anschließbar sind. Als weiteres Modul kann an eine Platzhalterstelle auch eine Attrappe gesetzt werden, die keine der vorstehenden Funktionen aufweist und somit nur das ansprechende Aussehen der Betätigungseinrichtung verbessert. Anstelle der vorstehend genannten Attrappe kann auch eine Leer- oder Platzhalterstelle von einem Modul unbesetzt bleiben.
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Mit dem dahingehenden modularen Aufbau lassen sich zu vorgebbaren Gruppen zusammengefasste Platzhalter entsprechend belegen. Sind beispielsweise nur zwei Platzhalterstellen vorhanden, kann bevorzugt neben einem Aktuator ein Rekuperator zum Einsatz kommen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den genannten Aktuator durch einen weiteren Rekuperator zu ersetzen oder den am zweiten Platzhalter befindlichen Rekuperator durch einen Aktuator. Vorzugsweise sind die Module von der Baugröße her gleich ausgebildet und insbesondere als Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten konzipiert. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch für die vorstehend genannte Art einer Betätigungseinrichtung erwiesen, an einer lokalen Stelle derselben drei Platzhalter vorzusehen, die vorzugsweise von zwei Aktuatoren besetzt sind und einem dazwischen angeordneten Rekuperator, wobei sich die dahingehende Lösung je nach kundenspezifischer Anordnung auch in eine Lösung umgestalten lässt, bei der drei Aktuatoren der Betätigung der jeweils vorgesehenen Arbeitsgerätschaft dienen. Auch kann ein entsprechend groß und leistungsstark dimensionierter einzelner Aktuator sich in einer Baueinheit mit zwei Rekuperatoren zusammenfassen lassen. Wird jedoch in einer bevorzugten Dreiergruppenanordnung ein Rekuperator beispielsweise in Form des mittleren Energiespeicherzylinders zwischen zwei sich anschließenden Aktuatoren durch einen weiteren Kolbenstangenzylinder als dritten Aktuator ersetzt und zwar 1:1, was wegen der identischen Anlenkungsgeometrie für alle Module möglich ist, wird durch den dahingehenden Ersatz in etwa die gleiche Hubkraft erreicht wie durch die bisherige Lösung mit zwei Kolbenstangenzylindern als Aktuatoren mit dem mittleren Rekuperationszylinder. Es kann bei einem Einsatz der Arbeitsmaschine als Ganzes von Vorteil sein, wenn einsatzbedingt beispielsweise durch extreme Umweltbedingungen wie Hitze oder Kälte, Serviceunterstützung für Stickstoffzylinderwartung oder eben im Rahmen einer Vereinfachung des gesamten Systems der jeweilige Rekuperationszylinder entfernt oder weggelassen oder durch eine Attrappe ersetzt wird. Bei groß aufbauenden und leistungsstark dimensionierten Betätigungseinrichtungen lässt sich die Gruppenzahl an Platzhaltern entsprechend erhöhen, und vier und mehr Platzhalterstellen in einer lokalen Baugruppe zusammengefasst sind an der Betätigungseinrichtung kundenspezifisch möglich.
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Es ist für einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Betätigungseinrichtungen sowie den zuordenbaren Arbeitsmaschinen überraschend, dass er mit einer Grundausrüstung an Modulen einen derart weit gefächerten kundenspezifischen Anwendungsbereich mit abdecken kann. Darüber hinaus ist die Modulbauweise funktionssicher im Betrieb, besonders platzsparend anordenbar sowie kostengünstig realisierbar.
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Bei einer Betätigungseinrichtung gemäß der Merkmalsausgestaltung des unabhängigen Patentanspruches 2 ist vorgesehen, dass die Verfahrachsen des jeweils eingesetzten Aktuators sowie des eventuell jeweils eingesetzten Rekuperators in jeder einnehmbaren Bewegungs- oder Betätigungsstellung parallel zueinander verlaufend angeordnet sind.
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Die parallele Anordnung der Verfahrachsen, die standardisierbar ist, hat den besonderen Vorteil, dass eine einfach herzustellende, bauraumsparende Betätigungseinrichtung realisierbar ist. Zudem ist durch diese parallele Anordnung ein hemmnisfreier Betrieb sichergestellt, da alle für die Betätigungseinrichtung eingesetzten Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten „kraftparallel” an den zuordenbaren Aufnahmen von Lasthebearm und Armaufnahme angreifen, was die Funktionssicherheit erhöht. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Bewegungs- und Ansteuercharakteristiken des jeweiligen Aktuators und des jeweiligen Rekuperators aufgrund der parallelen Verfahrachsen annähernd gleich sind, so dass ein besonders harmonischer Betrieb der Arbeitsgerätschaft möglich ist. Insbesondere sind beim Bewegen der Arbeitsgerätschaft sogenannte Überzenterungen, wie sie bei Kniehebeltrieben für eine Krafteinleitung vorkommen können, ausgeschlossen.
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Bei einer weiteren Betätigungseinrichtung vergleichbarer Art ist dann in Ergänzung der bisherigen Ausgestaltungen nach dem unabhängigen Patentanspruch 3 vorgesehen, mindestens drei Kolben-Stangen-Zylindereinheiten derart benachbart in einer Gruppe zueinander anzuordnen, dass in besonders bevorzugter Weise deren Verfahrachsen in jeder einnehmbaren Bewegungs- oder Betätigungsstellung parallel zueinander verlaufend angeordnet sind und dass alle drei Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten als Aktuatoren ausgebildet dem aktiven Bewegen der Arbeitsgerätschaft dienen. Dergestalt lässt sich die Betätigungseinrichtung von einem Aktuator-Rekuperator-Betrieb in einen reinen Aktuator-Betrieb umgestalten, so dass mit einer derart konzipierten Betätigungseinrichtung sich sehr hohe Betätigungskräfte realisieren lassen. Aufgrund des modular aufgebauten Ausrüstungskonzeptes für die Betätigungseinrichtung ist es auch möglich, bereits ausgelieferte Einrichtungen nachträglich je nach den Arbeitsgegebenheiten vor Ort umzubauen, also beispielsweise eine reine Aktuator-Lösung in eine Aktuator-Rekuperator-Lösung umzugestalten.
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Vorzugsweise spannen mehrere Aktuatoren mit zumindest einem Rekuperator eine gemeinsame Bewegungsebene auf, deren Neigung gegenüber einer fiktiven, horizontal verlaufenden Ausgangsebene umso steiler wird, je weiter sich die Teile der Arbeitsgerätschaft in einem vorgebbaren Bewegungssinn schwenkend zueinander bewegen. In jeder dieser Bewegungsstellungen der Teile der Arbeitsgerätschaft verbleiben die Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten des Aktuators und des jeweils zugeordneten Rekuperators in der Bewegungsebene in jeder ihrer einnehmbaren Neigungsstellungen. Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass sich die einzelnen Komponenten, insbesondere die eingesetzten Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten, Gleichteile sein können, was den Herstell-, Montage-, Wartungs- und Reparaturaufwand reduzieren hilft.
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Besonders vorteilhaft bilden die paarweise einander gegenüberliegenden Anlenkstellen des jeweiligen Aktuators und des jeweiligen Rekuperators jeweils eine gemeinsame Anlenkachse aus, die mit der Schwenkachse der beiden Teile der Arbeitsgerätschaft ein Bewegungsdreieck derart ausbilden, dass vorzugsweise in vertikaler Richtung betrachtet die Schwenkachse zwischen den gegenüberliegenden Anlenkachsen angeordnet ist. Mithin befindet sich die Schwenkachse vorteilhaft auf einer Höhe zwischen den Höhen der Anlenkachsen. Ein solches Bewegungsdreieck ist sowohl statisch als auch dynamisch gesehen besonders stabil und im Ansteuerverhalten als „robust” zu bezeichnen.
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Dabei greift in vorteilhafter Weise die gemeinsame Anlenkachse der Zylindereinheiten von Aktuator und zugeordnetem Rekuperator an einer gemeinsamen Seite, insbesondere Unterseite eines schwenkbaren Teils der Arbeitsgerätschaft in Form des Lasthebearms an. Diese Anordnung ist hinsichtlich der Krafteinleitung optimal. Darüber hinaus ist die Betätigungseinrichtung vor von der Oberseite des Armes kommenden Beschädigungen geschützt.
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Der Aktuator und der zugeordnete Rekuperator können zumindest teilweise von einer Umhausung eingefasst sein, die zwischen sich und dem Lasthebearm zumindest Teile des Aktuators und des Rekuperators aufnimmt. Eine solche Umhausung dient dem Schutz der jeweils aufgenommenen Teile von Aktuator und Rekuperator vor Verschmutzung und möglicher Beschädigung.
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Besonders vorteilhaft ist dabei die Umhausung stationär am Lasthebearm angeordnet und deckt in jeder Verfahrstellung der Arbeitsgerätschaft im Wesentlichen nur die Zylindereinheiten des eingefassten Aktuators und Rekuperators ab, so dass die Umhausung das freie Ein- und Ausfahren der Kolbenstangen aus bzw. in die Zylinder-Einheiten nicht beeinträchtigen kann.
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Zweckmäßigerweise kann sich zwischen zwei Aktuatoren ein Rekuperator erstrecken, dessen Zylindereinheit vorzugsweise im Durchmesser gesehen größer ist als die Zylindereinheiten der Aktuatoren. Auf diese Weise wird eine symmetrische Anordnung der Betätigungseinrichtung erreicht, wobei die Aktuatoren und der Rekuperator anforderungsgerecht dimensioniert und betrieben werden können.
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In vorteilhafter Weise kann bei einem Absenken des Lasthebearms hydraulisches Fluid einen Gasvorrat des jeweiligen Rekuperators, vorzugsweise auf dessen Kolbenseite, vorspannen, der bei einer veranlassten Anhebung des Lasthebearms sich entspannend Druck auf das hydraulische Fluid ausübt, um den jeweiligen Aktuator beim Anheben des Lasthebearmes zu unterstützen. Auf diese Weise kann die potentielle Energie des Lasthebearms beim Absenken unter Bildung eines vorgespannten Gaspolsters zwischengespeichert werden, um bei einem Anheben des Lasthebearms als kinetische Eintragsenergie für den jeweiligen Aktuator wieder abgerufen zu werden.
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Der Lasthebearm kann paarweise vorstehende Anlenklaschen aufweisen, zwischen denen die Zylindereinheiten mit vorstehenden Koppelstellen, insbesondere Lageraugen, um zugehörige Anlenkachsen schwenkbar gelagert sind. Die Anlenklaschen können am Lasthebearm oder an einem Oberteil der Arbeitsgerätschaft vorgesehen sein, vorzugsweise mit diesen verschweißt sein. Auf diese Weise wird ein material- und gewichtsparender zusätzlicher Hebelarm bereitgestellt, so dass weniger Kraft zur Betätigung des Lasthebearms aufgewendet werden muss.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 und 2 eine erfindungsgemäße Arbeitsgerätschaft in einer perspektivischen Ansicht bzw. einer Seitenansicht;
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3 einen vergrößert wiedergegebenen Ausschnitt der unteren Bildhälfte von 1 (ohne Armaufnahme);
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4 eine der 3 entsprechende Darstellung mit einer Umhausung zur Abdeckung der Betätigungseinrichtung; und
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5 eine weitere erfindungsgemäße Arbeitsgerätschaft in einer perspektivischen Ansicht.
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In den 1 bis 4 wird eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung für eine als Ganzes mit 1 bezeichnete hydraulisch betätigbare Arbeitsgerätschaft gezeigt. Die in der 1 gezeigte Arbeitsgerätschaft weist einen an einer Armaufnahme 3, die in perspektivischer Darstellung von ihrer Unteransicht her gezeigt ist, schwenkbar gelagerten Lasthebearm 5 auf. Der Lasthebearm 5 weist an seinem oberen freien Ende eine Anschlussmöglichkeit 7 für den Anschluss nicht weiter gezeigter Armteile auf, die sich in üblicher Weise mittels eines Paares von hydraulischen Aktuatoren 9 betätigen und demgemäß bewegen lassen. Insbesondere ist dergestalt ein Verschwenken um die Achse der Anschlussmöglichkeit 7 möglich.
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Die Armaufnahme 3 lässt sich in üblicher und daher nicht mehr näher beschriebener Weise mittels eines Schwenkkranzes 11 um eine Hochachse 13 verschwenken, beispielsweise bezogen auf einen nicht näher dargestellten Oberwagen einer Arbeitsmaschine, wie beispielsweise einer Materialumschlagmaschine, wobei der Oberwagen mittels eines Unterwagens mit dem Fahrantrieb der Arbeitsgerätschaft 1 verfahrbar ausgeführt ist. Die Armaufnahme 3 ist ebenso wie der Lasthebearm 5 in der Art eines Hohlkastens ausgebildet, wobei der Lasthebearm 5 als geschlossene Hohlkastenkonstruktion konzipiert ist und die Armaufnahme 3 einen nach oben hin offenen, nicht näher dargestellten Eingriffsabschnitt aufweist. Des Weiteren ist der Lasthebearm 5 an der Armaufnahme 3 über eine gemeinsame, horizontal verlaufende Schwenkachse 15 schwenkbar angelenkt, so dass in Blickrichtung auf die 1 und 2 gesehen sowohl im Uhrzeigersinn UZS als auch im Gegenuhrzeigersinn der Lasthebearm 5 gegenüber der ansonsten feststehenden Armaufnahme 3 schwenkbar geführt ist. Das an sich geschlossene Hohlkastenprofil des Lasthebearmes 5 ist gewichtsoptimiert aus einzelnen Segmenten und Wandkomponenten mittels Schweißen zusammengefügt und eigenstabil insbesondere torsions- und verbindungssteif ausgebildet. Im Übrigen verjüngt sich der Lasthebearm 5 in Blickrichtung auf die 2 gesehen zu seinen beiden freien Enden hin.
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Zum Bewegen des Lasthebearmes 5 gegenüber der Armaufnahme 3 in Form einer Schwenk- oder Drehbewegung dienen zwei randseitig angeordnete Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten 17 und 19, die in der Form eines Aktuators ausgebildet, also in der Art eines hydraulischen Arbeitszylinders konzipiert, dem aktiven Bewegen der Arbeitsgerätschaft dienen, insbesondere die angesprochene jeweilige Schwenkbewegung des Lasthebearmes 5 gegenüber der Armaufnahme 3 bewirken. Mittig zwischen den genannten Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten 17, 19 ist eine weitere Kolbenstangen-Zylinder-Einheit 21 angeordnet, die in der Art eines Rekuperators ausgebildet dem wieder abrufbaren Einspeichern von hydraulischer Energie dient, die zumindest teilweise bei dem angesprochenen Bewegen der Arbeitsgerätschaft 1 entsteht.
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Wie insbesondere die 3 zeigt, sind die drei Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten 17, 19 und 21 jeweils über Anlenkstellen 23, 25 schwenkbar mit korrespondierenden Teilen der Arbeitsgerätschaft 1 verbunden, wobei die Schwenkbewegung sich durch das hydraulische Ein- und Ausfahren der Kolbenstangen 17' und 19' in bzw. aus den zuordenbaren Zylindereinheiten 17'' und 19'' entlang von Verfahrachsen 27 ergibt. Ferner ergibt sich das Rekuperieren von Energie durch das Ein- und Ausfahren der Kolbenstange 21' aus dem zuordenbaren Zylinder 21''. So wird beim nicht näher dargestellten Einfahren der einzelnen Kolbenstangen 17' und 19' der beiden randseitig angeordneten Aktuatoren 17, 19 das derart über die Zylindereinheiten 17'' und 19'' verdrängte Fluid zumindest teilweise auf die Stangen- oder Kolbenseite des Rekuperatorzylinders 21 gebracht, der dergestalt einfährt und sich dann auf der Gasseite des Zylinders 21' mit seinem Kolben abstützen kann, was zu einer Komprimierung des Arbeitsgases auf der Zylinderseite 21'' oder der Stangenseite 21' des Rekuperators 21 führt. Bei einem Anheben des Lasthebearmes 5, mithin bei einer Schwenkbewegung um die Schwenkachse 15 im Uhrzeigersinn UZS sind die Aktuatoren 17, 19 auf ihrer jeweiligen Kolbenseite mit Fluid unter Druck zu befüllen, damit die Kolbenstangen 17', 19' entsprechend ausfahren können, was unterstützt werden kann, sofern das im Rekuperator 21 bevorratete Arbeitsgas sich dann mit der Folge entspannt, dass das auf der Stangen- oder Kolbenseite bevorratete Fluid unter Druck auf die Kolbenseite der Aktuatoren 17, 19 zurückgeführt werden kann, was deren Ausfahrbewegung und mithin das Anheben des Lasthebearmes 5 unterstützt.
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Anstelle der vorstehenden Ausgestaltung besteht aber auch einfach die Möglichkeit, als Rekuperator
21 einen üblichen Gaszylinder einzusetzen, der keine weitere Fluid-Anschlussverbindung zu den Aktuatoren
17,
19 aufweist und dessen bei der Einfahrbewegung der Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten komprimiertes Gas beim anschließenden Anhebevorgang die Aktuatoren
17,
19 und damit die Schwenkbewegung des Lasthebearmes
5 um die Schwenkachse
15 unterstützt. Eine solche Lösung ist beispielhaft in der
DE 10 2010 032 415 A1 offenbart.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden Aktuatoren 17, 19 beiderseits des mittleren Rekuperators 21 angeordnet. Es sind hier aber auch andere, nicht näher dargestellte Ausgestaltungen möglich, bei denen beispielsweise nur ein Aktuator mit einem Rekuperator zusammenwirkt. Entscheidend für die Erfindung in der vorliegenden Ausgestaltung ist jedoch, dass die Verfahrachsen 27 der beiden Aktuatoren 17, 19 und die Verfahrachse 29 des Rekuperators 21 parallel zueinander verlaufend angeordnet sind, wobei die dahingehenden Verfahrachsen 27, 29 sich mit den Längsachsen der beiden Aktuatoren 17, 19 bzw. des Rekuperators 21 decken, sofern die Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten angesprochen sind und insbesondere nur die Stangeneinheiten 17', 19' und 21'. Wie sich des Weiteren aus der 3 ergibt, spannen die beiden Aktuatoren 17, 19 mit zumindest dem einen Rekuperator 21 eine Art gemeinsame, fiktive Bewegungsebene E auf, deren Neigung gegenüber einer fiktiven, horizontal verlaufenden Ausgangsebene A (vgl. 2) umso steiler wird, je weiter sich die Teile der Arbeitsgerätschaft in Form des Lasthebearmes 5 und in Form der Armaufnahme 3 in einem vorgebbaren Bewegungssinn, hier in Blickrichtung auf die Figuren gesehen im Uhrzeigersinn UZS, schwenkend zueinander bewegen, wobei in jeder dieser Bewegungsstellungen der Teile 3, 5 der Arbeitsgerätschaft 1 die Kolbenstangen-Zylinder-Einheiten des jeweiligen Aktuators 17, 19 und des jeweils zugeordneten Rekuperators 21 in der Bewegungsebene E in jeder ihrer einnehmbaren Neigungsstellungen verbleiben. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik.
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Wie insbesondere die 2 zeigt, bilden die paarweise einander gegenüberliegenden Anlenkstellen 23, 25 jeweils eine gemeinsame Anlenkachse 31, 33 miteinander aus, die mit der Schwenkachse 15 der beiden Teile 3, 5 der Arbeitsgerätschaft 1 ein Bewegungsdreieck BD derart ausbilden, dass vorzugsweise in vertikaler Richtung, d. h. parallel zur Hochachse 13, betrachtet die Schwenkachse 15 zwischen den gegenüberliegenden Anlenkachsen 31, 33 angeordnet ist.
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Um eine verbesserte Krafteinleitung insbesondere im Bereich der oberen Anlenkstelle 23 in den Lasthebearm 5 sicherzustellen, sind für jeden Aktuator 17, 19 und für jeden Rekuperator 21 einzelne Anlenklaschen 35 (3) vorgesehen, die Paare bildend zwischen sich über entsprechende Koppelstellen, insbesondere die die Anlenkachse 31 ausbildenden, oberen Anlenkstellen 23 der Aktuatoren 17, 19 und des Rekuperators 21 aufnehmen.
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Wie insbesondere die 4 zeigt, erlauben die einzelnen Anlenklaschen 35 auf der Unterseite 37 des Lasthebearmes 5 einen axialen Überstand in Richtung der horizontalen Ebene A gesehen gegenüber der Unterseite 37, so dass die einzelnen oberen Anlenkstellen 23 entsprechend gegenüber dieser Unterseite 37 gleichfalls vorstehen, so dass insoweit auch noch nachträglich bei bereits bestehenden und ausgelieferten Arbeitsgerätschaften entsprechende Lasthebearme mit einem Rekuperator 21 ohne Weiteres nachgerüstet werden können. Im Übrigen ist auch insoweit zu Wartungszwecken ein Austausch von Aktuatoren und Rekuperatoren erleichtert. Weiter ergibt sich, dass der jeweilige Aktuator 17, 19 und der zuordenbare Rekuperator 21 auf ihren Zylinderseiten 17'', 19'', 21'' von einer aufsetzbaren Umhausung 39 in der Art eines winkelförmigen Blechteiles umfasst und insoweit geschützt sind. Hierfür lässt sich die Umhausung 39 mit geeigneten Befestigungsmitteln, wie Schrauben, an Blechteilen des Lasthebearmes 5 ebenso festlegen wie im Bereich der oberen Anlenkachse 31 an den Anlenklaschen 35.
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Um eine besonders große Gasmenge in das Zylindergehäuse 21'' des Rekuperators 21 einspeichern zu können, ist dessen Gehäuseteil vom Durchmesser her gesehen größer, insbesondere mindestens doppelt so groß, gewählt wie die jeweiligen Zylindergehäusedurchmesser der Aktuatoren 17 und 19.
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Die vorstehend geschilderte Betätigungseinrichtung unter Einbindung der Rekuperation braucht von der Anwendung her nicht auf schwenkbare Lasthebesysteme eingeschränkt zu sein, sondern kann grundsätzlich auch dort zum Einsatz kommen, wo durch Relativbewegung eines Lasthebemittels gegenüber einer Hebemittelaufnahme eine wiederabrufbare Vorspannung des Gasspeichers als Rekuperator zur sinnvollen Energiespeicherung führt. So ist die vorliegende erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung auch für Stapleranwendungen einsetzbar, bei denen als Lasthebeeinrichtung eine Lastgabel gegenüber einer mittels des Gabelstaplers verfahrbaren Lastgabelaufnahme als Hebemittelaufnahme in gegenläufigen Bewegungsrichtungen verfahrbar gehalten ist.
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Bei der Ausführungsform nach der 4, die vergleichbar eine Darstellung wiedergibt wie die nach der 3, nur von einer anderen Blickrichtung aus gesehen, sind an der Arbeitsgerätschaft 1 drei Aktuatoren 17, 19 und 41 in Parallelanordnung zueinander angreifend an den gegenüberliegenden Anlenkstellen 23, 25 vorgesehen. Dadurch dass man den mittleren Rekuperator 21 gemäß der Darstellung nach der 3 durch einen dritten Aktuator 41 ersetzt hat, ist insoweit die Energiespeichermöglichkeit entfallen; jedoch ist mit der dahingehenden Arbeitsgerätschaft 1 zu deren Betätigung ein verstärkter Krafteinsatz mit den einzelnen Aktuatoren 17, 19 und 41 möglich. In weiterer Ausgestaltung können hier noch weitere nicht näher dargestellte Betätigungs-Aktuatoren zum Einsatz kommen oder die Gruppe von drei mittleren Aktuatoren ist von Rekuperatoren (nicht dargestellt) mit vergleichbarer Bauart wie bereits vorgestellt randseitig ergänzt.
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Aufgrund des modularen Charakters der Betätigungseinrichtung in der Art eines Baukastensystems bilden die einzelnen Aktuatoren 17, 19, 41 und die jeweiligen Rekuperatoren 21 Module aus, die als standardisierte Bauteile zwischen den Anlenkstellen 23, 25, die insoweit benachbarte Leerstellen oder Platzhalter ausbilden, eingesetzt werden können. So ist es ohne weiteres möglich, die Ausgestaltung nach der 3 mit einem in der Mitte angeordneten Rekuperator 21 in eine Aktuatorlösung nach der 4 umzubauen, bei der alle Aktuatoren 17, 19, 41 nebeneinander angeordnet sind. Auch ist es im Sinne des modularen Aufbaus ohne weiteres möglich, die beiden randseitigen Aktuatoren 17, 19 durch Rekuperatorzylinder zu ersetzen, wie sie Gegenstand der Ausführungsformen nach der 3 sind.
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Bei einem dahingehend modularen Aufbau ist auch nicht zwingend vorgesehen, dass alle Verfahrachsen
27 und
29 parallel zueinander angeordnet sein müssen; vielmehr besteht auch die Möglichkeit, die Anlenkstellen
23,
25 jeweils versetzt zueinander anzuordnen, so dass dann die Verfahrachsen
27,
29 entsprechende Winkel zueinander einnehmen, wie dies beispielhaft in der
1 der
EP 2 455 551 A1 aufgezeigt ist. Sollte des Weiteren eine Arbeitsgerätschaft
1 beispielsweise nur mit einem Aktuator
17 und einem Rekuperator
21 auskommen, besteht auch die Möglichkeit, bei einer Dreiergruppenanordnung, wie dies in den
3 und
4 beispielhaft dargestellt ist, den jeweils fehlenden Aktuator oder Rekuperator durch eine nicht näher dargestellte Attrappe mit gleichem Aussehen zu ersetzen oder die dahingehende Platzhalterstelle beispielsweise in der Mitte einfach frei oder unbesetzt zu lassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0897480 B1 [0003]
- DE 102005052108 A1 [0003]
- EP 2455551 A1 [0005, 0040]
- DE 102010032415 A1 [0031]
