DE102013109176A1

DE102013109176A1 - Batteriewechselsystem eines Flurförderzeugs

Info

Publication number: DE102013109176A1
Application number: DE201310109176
Authority: DE
Inventors: Jörn Mey
Original assignee: STILL GmbH
Current assignee: STILL GmbH
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2015-02-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Batteriewechselsystem (W) umfassend ein Flurförderzeug (1) mit einem batterie-elektrischen Antriebssystem und eine das Antriebssystem des Flurförderzeugs (1) mit elektrischer Energie versorgenden Batterieeinheit (6). Das Flurförderzeug (1) weist einen Aufnahmeraum (5) für die Batterieeinheit (6) auf und der Fahrzeugkörper (2) des Flurförderzeugs (1) ist im Bereich des Aufnahmeraums (5) mit einer Öffnung (20) versehen, durch die die Batterieeinheit (6) in horizontaler Richtung in den Aufnahmeraum (5) hineingeschoben bzw. aus dem Aufnahmeraum (5) herausgezogen werden kann. Das Flurförderzeug (1) ist mit einem Schienensystem (30) versehen, das in dem Aufnahmeraum (5) an Seitenwänden (15, 16) des Aufnahmeraums (5) fest angeordnete Schienenabschnitte (31a, 31b) und zwischen einer eingeklappten und einer ausgeklappten Stellung klappbare Schienenabschnitte (32, 32b) aufweist, wobei die klappbaren Schienenabschnitte (32a, 32b) in der ausgeklappten Stellung in Verlängerung der fest angeordnete Schienenabschnitte (31a, 31b) angeordnet sind. Die Batterieeinheit (6) ist an Seitenwänden (17, 18) mit Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) versehen, mittels denen die Batterieeinheit (6) auf Laufflächen (LF) des Schienensystems (30) aufsteht und auf dem Schienensystem (30) verschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Batteriewechselsystem umfassend ein Flurförderzeug mit einem batterie-elektrischen Antriebssystem und eine das Antriebssystem des Flurförderzeugs mit elektrischer Energie versorgenden Batterieeinheit, wobei das Flurförderzeug einen Aufnahmeraum für die Batterieeinheit aufweist und der Fahrzeugkörper des Flurförderzeugs im Bereich des Aufnahmeraums mit einer Öffnung versehen ist, durch die die Batterieeinheit in horizontaler Richtung in den Aufnahmeraum hineingeschoben bzw. aus dem Aufnahmeraum herausgezogen werden kann.
Flurförderzeuge mit einem batterie-elektrischen Antriebssystem, insbesondere Gegengewichtsgabelstapler, sind in jüngerer Zeit häufig mit einer seitlichen Öffnung des Fahrzeugkörpers im Bereich des Aufnahmeraums für einen seitlichen Wechsel der Batterieeinheit in horizontaler Richtung durch die seitliche Öffnung des Fahrzeugkörpers ausgeführt. Als Batterieeinheit ist hierbei ein Batterieblock, eine sogenannte Traktionsbatterie, vorgesehen. Ein Batterieblock besteht aus einem Batterietrog, der mehrere Batteriezellen aufnimmt. Um die Batterieeinheit zu wechseln, wird die im Flurförderzeug vorhandene Batterieeinheit in horizontaler und seitlicher Richtung aus dem Aufnahmeraum des Flurförderzeugs, in dem die Batterieeinheit während des Betriebs des Flurförderzeugs angeordnet ist, über die seitlichen Öffnung aus dem Aufnahmeraum heraus bzw. in den Aufnahmeraum hinein bewegt.
Für den Wechsel der Batterieeinheit ist es bereits bekannt, einen den Fahrzeugkörper bildenden Fahrzeugrahmen des Flurförderzeugs im Bodenbereich des Aufnahmeraums mit einer Aussparung zu versehen, um die im Aufnahmeraum befindliche Batterieeinheit mithilfe des Lastaufnahmemittels eines zweiten Flurförderzeugs unterfahren und anheben zu können. Hierdurch ergibt sich eine aufwändige Ausführung des Fahrzeugrahmens.
Um die Batterieeinheit für den Batteriewechsel aus dem Aufnahmeraum heraus zu bewegen bzw. in den Aufnahmeraum hinein zu bewegen, sind weiterhin bereits Wechselsysteme bekannt, bei denen das Flurförderzeug im Bodenbereich des Aufnahmeraums mit einer zusätzlichen teleskopierbaren bzw. ausklappbaren Rollenbahn versehen ist, auf der die Batterieeinheit aus dem Aufnahmeraum herausgeholt bzw. in den Aufnahmeraum hineingerollt werden kann. Derartige fahrzeugseitige Rollbahnen weisen jedoch aufgrund der hohen Rollenanzahl einen hohen Bauaufwand auf. Zudem sind bereits Wechselsysteme bekannt, bei denen die Batterieeinheit auf einem Wechselschlitten aufsteht, der im Flurförderzeug verschiebbar angeordnet und geführt ist, wobei der Wechselschlitten mit der darauf stehenden Batterieeinheit aus dem Aufnahmeraum heraus bewegt bzw. in den Aufnahmeraum hinein bewegt wird. Ein derartiger fahrzeugseitiger Wechselschlitten, auf dem die Batterie aufsteht, verursacht ebenfalls aufgrund der Führungen des Wechselschlittens einen hohen Bauaufwand. Derartige fahrzeuginterne Lösungen mit im Bodenbereich des Aufnahmeraums angeordneten Rollenbahnen oder einem Wechselschlitten sind zudem aufgrund der Anordnung der Rollenbahn bzw. des Wechselschlitten im Bodenbereich des Aufnahmeraums verschmutzungsempfindlich und führen aufgrund der hohen Anordnung der Batterieeinheit zu einer hohen Schwerpunktlage des Flurförderzeugs bei in dem Aufnahmeraum angeordneter Batterieeinheit.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Batteriewechselsystem der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das kostengünstig und verschmutzungsunempfindlich ist und eine verbesserte Schwerpunktlage des Flurförderzeugs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Flurförderzeug mit einem Schienensystem versehen ist, das in dem Aufnahmeraum an Seitenwänden des Aufnahmeraums fest angeordnete Schienenabschnitte und zwischen einer eingeklappten und einer ausgeklappten Stellung klappbare Schienenabschnitte aufweist, wobei die klappbaren Schienenabschnitte in der ausgeklappten Stellung in Verlängerung der fest angeordnete Schienenabschnitte angeordnet sind, und die Batterieeinheit an Seitenwänden mit Rollen versehen ist, mittels denen die Batterieeinheit auf Laufflächen des Schienensystems aufsteht und auf dem Schienensystem verschiebbar ist. Ein derartiges Schienensystem, das klappbare und fest angeordnete Schienenabschnitte aufweist und zwischen den Seitenwänden des Aufnahmeraums und Seitenwänden der Batterieeinheit angeordnet ist, weist einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auf. Die Batterieeinheit steht mit den Rollen mit den an der Oberseite des Schienensystems ausgebildeten Laufflächen in Kontakt und hängt somit mit den an den Seitenwänden angeordneten Rollen auf dem Schienensystem. Mit dem an den Seitenwänden der Batterieeinheit angeordneten Rollen kann die Batterieeinheit bei ausgeklappten Schienenabschnitten auf einfache Weise aus dem Aufnahmeraum heraus bewegt bzw. in den Aufnahmeraum hinein bewegt werden. Die Anordnung des Schienensystems zwischen Seitenwänden des Aufnahmeraums und Seitenwänden der Batterieeinheit ermöglicht es, die Schienenabschnitte und die Rollen im vertikal oberen Bereich der Batterieeinheit und des Aufnahmeraums anzuordnen, wodurch sich ein verschmutzungsunempfindlicher Betrieb ergibt. Zudem ermöglicht eine derartige Anordnung der Schienenabschnitte und der Rollen eine tiefe Anordnung der Batterieeinheit im Flurförderzeugs, wodurch sich Vorteile hinsichtlich einer tiefen Schwerpunktlage des Flurförderzeugs bei in dem Aufnahmeraum angeordneter Batterieeinheit erzielen lassen.
Mit dem erfindungsgemäßen Wechselsystem kann bei entsprechender Anordnung der Schienenabschnitte die Batterieeinheit in Fahrzeuglängsrichtung des Flurförderzeugs gewechselt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die fest angeordneten Schienenabschnitte und die klappbaren Schienenabschnitte in der ausgeklappten Stellung in Fahrzeugquerrichtung angeordnet sind und ermöglichen einen seitlichen Wechsel der Batterieeinheit in horizontaler Richtung. Mit dem erfindungsgemäßen Wechselsystem wird einen seitlichen Wechsel der Batterieeinheit in horizontaler Richtung mit geringem Bauaufwand und geringen Herstellkosten ermöglicht.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Aufnahmeraums jeweils ein fest angeordneter Schienenabschnitt und ein klappbarer Schienenabschnitt angeordnet sind und die Batterieeinheit an gegenüberliegenden Seitenwänden mit Rollen versehen ist. Hierdurch wird ein symmetrischer Aufbau erzielt und ermöglicht, dass die Batterieeinheit mit den an den gegenüberliegenden Seitenwänden angeordneten Rollen auf den beiden Schienensystemen hängt und auf den Schienensystemen für den Wechsel der Batterieeinheit verschiebbar ist.
Zweckmäßigerweise ist die Batterieeinheit an gegenüberliegenden Seitenwänden mit jeweils zumindest zwei voneinander beabstandeten Rollen versehen. Mit zumindest zwei Rollen, die in Längsrichtung der Schienensystems voneinander beabstandet sind, kann auf einfache Weise die Batterieeinheit an den Schienenabschnitten eingehängt werden und entlang der Schienenabschnitte bewegt werden.
Hinsichtlich eines einfachen und kostengünstigen Aufbaus ergeben sich Vorteile, wenn die klappbaren Schienenabschnitte gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung jeweils um eine vertikale Schwenkachse zwischen der eingeklappten und einer ausgeklappten Stellung klappbar sind.
Die vertikale Schwenkachse kann am Flurförderzeug oder alternativ an dem fest angeordneten Schienenabschnitt angeordnet sein. Die Ausbildung der vertikalen Schwenkachse an dem fest angeordneten Schienenabschnitt führt zu einer weiteren Verringerung des Bauaufwandes, da das Schienensystem mit den festen und klappbaren Schienenabschnitten eine eigenständige Baugruppe bildet, die auf einfache Weise in dem Aufnahmeraum des Flurförderzeugs angeordnet und befestigt werden kann.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung sind die Schwenkachsen der klappbaren Schienenabschnitt in Längsrichtung des Schienensystems voneinander beabstandet, wobei die klappbaren Schienenabschnitte in der eingeklappten Stellung im Bereich der seitlichen Öffnung des Aufnahmeraums hintereinanderliegend angeordnet sind. Durch eine derartige Beabstandung der Schwenkachsen der beiden klappbaren Schienenabschnitte wird somit erzielt, dass in der eingeklagten Stellung ein klappbarer Schienenabschnitt innen liegend und der zweite klappbare Schienenabschnitt außen liegend angeordnet ist und somit die klappbaren Schienenabschnitte in der eingeklappten Stellung im Bereich der seitlichen Öffnung des Aufnahmeraums bauraumsparend übereinanderliegend bzw. hintereinanderliegend angeordnet sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist an dem in der eingeklappten Stellung außen liegenden klappbaren Schienenabschnitt ein die Öffnung des Aufnahmeraums verschließendes Verkleidungselement angeordnet. An dem in der eingeklappten Stellung außen liegenden Schienenabschnitt kann auf einfache Weise ein Verkleidungselement angeordnet werden, welches im eingeklappten Zustand des klappbaren Schienenabschnitts die Öffnung des Aufnahmefachs wie eine Klappe verschließt und die äußere seitliche Fahrzeugkontur bildet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zumindest ein klappbarer Schienenabschnitt in der eingeklappten Stellung verriegelbar und sichert die in dem Aufnahmeraum angeordnete Batterieeinheit in Wechselrichtung. Sofern die klappbaren Schienenabschnitte in der eingeklappten Stellung die seitliche Öffnung des Aufnahmeraums abdecken, kann durch eine Verriegelung zumindest eines klappbaren Schienenabschnitts der von dem Aufnahmeraum gebildete Batterieschacht verriegelt werden und die in dem Aufnahmeraum angeordnete Batterieeinheit gegen ein Herausrollen aus dem Aufnahmeraum in Längsrichtung der fest stehenden Schienenabschnitte im Betrieb des Flurförderzeugs gesichert werden.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die an der Batterieeinheit angeordneten Rollen mit zwei Seitenflanschen versehen sind, die das Schienensystem umgreifen. Die Seitenflansche bilden wulstartige Erhöhungen bzw. Spurkränze, mit denen eine seitliche Führung der Rollen auf den Laufflächen der Schienenabschnitte in Querrichtung der Schienenabschnitte erzielt wird. Derartige Rollen, die mit zwei Seitenflanschen die an der Oberseite des Schienensystems ausgebildete Lauffläche umgreifenden, ermöglichen es somit auf einfache Weise, die Batterieeinheit quer zur Längsrichtung der Schienenabschnitte zu sichern. Die Seitenflansche an den Rollen ermöglichen hierbei eine sichere Führung der Batterieeinheit beim Wechsel und einer Bewegung entlang der Schienenabschnitte. Zudem wird mit derartigen Rollen die in dem Aufnahmeraum angeordnete Batterieeinheit während des Betriebs des Flurförderzeugs auf einfache Weise in einer Richtung quer zur Wechselrichtung gegen ungewünschte Bewegungen gesichert, im Falle eines seitlichen Batteriewechsels somit gegen ungewünschte Bewegungen und eine Verrutschen in Fahrzeuglängsrichtung bei Beschleunigungs- und Bremsvorgängen des Flurförderzeugs.
Zweckmäßigerweise ist an einem Schienenende zumindest eines klappbaren Schienenabschnitts ein Anschlag für die Batterieeinheit vorgesehen. Mit einem derartigen Anschlag an dem Schienenende eines klappbaren Schienenabschnitts kann die Bewegung der Batterieeinheit in Wechselrichtung auf einfache Weise begrenzt und beendet werden, um beim Wechsel der Batterieeinheit ein Herunterrollen von dem Schienensystem zu verhindern.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die in dem Aufnahmeraum angeordnete Batterieeinheit zusätzlich in vertikaler Richtung gesichert. Dies kann erzielt werden, wenn an der Seitenwand der Batterieeinheit eine weitere Rolle angeordnet ist, die bei in dem Aufnahmeraum angeordneter Batterieeinheit mit der Unterseite des Schienensystems zusammenwirkt. Der Bauaufwand für eine derartige zusätzliche Rolle kann vermieden werden, wenn gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung in dem Aufnahmeraum zumindest eine von einem fest angeordneten Schienenabschnitt vertikal beabstandete Sicherungsschiene angeordnet ist, die bei in dem Aufnahmeraum angeordneter Batterieeinheit mit zumindest einer Rolle der Batterieeinheit in Wirkverbindung steht und die in dem Aufnahmeraum angeordnete Batterieeinheit in vertikaler Richtung gegen Bewegungen nach oben sichert. Bei in dem Aufnahmeraum angeordneter Batterieeinheit ist somit zumindest eine an der Seitenwand der Batterieeinheit angeordnete Rolle zwischen dem fest angeordneten Schienenabschnitts und der Sicherungsschiene angeordnet, so dass mit geringem Bauaufwand die in dem Aufnahmeraum angeordnete Batterieeinheit während des Betriebs des Flurförderzeugs in vertikaler Richtung nach oben gesichert werden kann.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Batterieeinheit ein Batteriegehäuse auf und ist das Batteriegehäuse an gegenüberliegenden seitlichen Außenwänden mit den Rollen versehen ist. Sofern das Batteriegehäuse eine ausreichende Stabilität aufweist, können die Rollen direkt an den seitlichen Außenwänden des Batteriegehäuses angebracht werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung besteht die Batterieeinheit aus einem Trog und einer Batterie, wobei der Trog die Batterie aufnimmt und der Trog an gegenüberliegenden seitlichen Außenwänden mit den Rollen versehen ist. An einem derartigen Trog, der die Batterie aufnimmt, können ohne Veränderungen an der Batterie oder bei einer nicht ausreichenden Stabilität der Batterie mit geringem Zusatzaufwand an den seitlichen Außenwänden die mit dem Schienensystem zusammenwirkenden Rollen angebracht werden.
Hinsichtlich eines einfachen und kostengünstigen Aufbaus ergeben sich Vorteile, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung die Rollen mit den Rollenachsen parallel zu den Laufflächen des Schienensystems angeordnet sind.
Sofern gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung die Rollen mit den Rollenachsen geneigt zu den Laufflächen des Schienensystems angeordnet sind, kann eine Selbstzentrierung der auf dem Schienensystem verfahrbaren Batterieeinheit erzielt werden.
Die Batterieeinheit kann hierbei manuell auf dem Schienensystem aus dem Aufnahmeraum herausgezogen bzw. in den Aufnahmeraum hineingeschoben werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Batterieeinheit mittels eines Hilfsantriebs, insbesondere eines elektrischen oder hydraulischen Hilfsantriebs, auf dem Schienensystem verschiebbar.
Sofern gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine die Batterieeinheit mit dem Flurförderzeug verbindende elektrische Verbindungsleitung in einer Führungseinrichtung, insbesondere einer Energiekette, geführt ist, kann insbesondere in Verbindung mit einem Hilfsantrieb während des Ausbaus der Batterieeinheit aus dem Aufnahmeraum bzw. während des Einbau der Batterieeinheit in den Aufnahmeraum eine geschützte und sichere Führung der elektrischen Verbindungsleitung erzielt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Batterieeinheit als Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet. Das erfindungsgemäße Batteriewechselsystem benötigt keine Abstützung des Flurförderzeugs gegen ein seitliches Kippen beim Wechsel der Energieversorgungseinheit und ermöglicht somit einen technisch einfachen und kostengünstigen Wechsel der Energieeinheit, sofern der Gesamtschwerpunkt des Flurförderzeugs und der seitlich bewegbaren Batterieeinheit während des Verfahrens der Batterieeinheit auf dem Schienensystem innerhalb der Radstandbasis des Flurförderzeugs verbleibt. Lithium-Ionen-Batterien weisen ein günstiges und leichtes Leistungsgewicht auf und ermöglichen einen seitlichen Wechsel der Batterieeinheit mit dem erfindungsgemäßen Batteriewechselsystem ohne eine zusätzliche Abstützung des Flurförderzeugs gegen ein seitliches Neigen bzw. Kippen. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
1 ein Flurförderzeug mit einem erfindungsgemäßen Batteriewechselsystem in einer schematischen Seitenansicht,
2 das Flurförderzeug der 1 in einer Draufsicht,
3 das erfindungsgemäße Batteriewechselsystem in einer perspektivischen Darstellung,
4 das erfindungsgemäße Batteriewechselsystem der 3 in einer Draufsicht,
5 die Batterieeinheit des erfindungsgemäßen Batteriewechselsystem in einer perspektivischen Darstellung,
6 das erfindungsgemäße Batteriewechselsystem in der Wechselstellung der Batterieeinheit und
7 eine Weiterbildung eines erfindungsgemäße Batteriewechselsystem.
Das im Ausführungsbeispiel dargestellte Elektroflurförderzeug 1 eines erfindungsgemäßen Batteriewechselsystems W ist als elektrisch betriebener Gegengewichtsgabelstapler mit einem elektrischen Antriebssystem ausgeführt.
Das Flurförderzeug 1 weist einen Fahrzeugkörper 2 auf, der von einem Fahrzeugrahmen 3 und einem an dem Fahrzeugrahmen 3 befestigten Gegengewicht 4 gebildet ist.
Der Fahrzeugrahmen 3 bildet einen vorderen, frontseitigen Rahmenabschnitt, einen mittleren Rahmenabschnitt des Flurförderzeugs 1, das Gegengewicht 4 einen hinteren, heckseitigen Rahmenabschnitt des Flurförderzeugs 1. Der von dem Fahrzeugrahmen 3 gebildete mittlere Rahmenabschnitt des Flurförderzeugs 1 ist als Aufnahmeraum 5 für eine elektrische Batterieeinheit 6 des Batteriewechselsystems W ausgebildet, beispielsweise als Batteriefach zur Aufnahme eines Batterieblocks, die die elektrische Energie zur Versorgung des elektrischen Antriebssystems des Flurförderzeugs 1 bereitstellt.
Das Flurförderzeug 1 weist ein Fahrerschutzdach 7 auf, das beispielsweise von einer Fahrerkabine gebildet sein kann. Innerhalb des Fahrerschutzdaches 7 ist ein Fahrerarbeitsplatz F für einen Fahrer angeordnet. Unterhalb des Fahrerschutzdaches 7 ist der Aufnahmeraum 5 für die Batterieeinheit 6 ausgebildet.
Im frontseitigen, lastzugewandten Bereich ist das Flurförderzeug 1 mit zwei angetriebenen Vorderädern 8 und im heckseitigen, lastabgewandten Bereich mit zumindest einem gelenkten Rad versehen, beispielsweise mit einer Lenkachse und zwei gelenkten Hinterrädern 9. Am vorderen, lastzugewandten Bereich des Gegengewichtsgabelstapler 1 ist ein Hubgerüst 10 angeordnet, an dem ein beispielsweise als Lastgabel ausgebildetes Lastaufnahmemittel 11 auf- und abbewegbar angeordnet ist. Im lastabgewandten Bereich ist das Flurförderzeug 1 mit dem Gegengewicht 4 versehen.
Der mittlere Rahmenabschnitt des Fahrzeugrahmens 3, in dem der Aufnahmeraums 5 ausgebildet ist, weist eine seitliche Rahmenwand 13 auf, die den Aufnahmeraum 5 an einer Fahrzeugseite seitlich begrenzt. Der Aufnahmeraum 5 für die Batterieeinheit 6 ist in Fahrzeuglängsrichtung L nach vorne durch eine fahrzeugfrontseitige vordere Seitenwand 15, die vertikal angeordnet ist und in Fahrzeugquerrichtung Q verläuft, des Fahrzeugrahmens 3 begrenzt. Die vordere Seitenwand 15 bildet die Trennung zwischen dem vorderen Rahmenabschnitt und dem mittleren Rahmenabschnitt. Der Aufnahmeraum 5 für die Batterieeinheit 6 ist in Fahrzeuglängsrichtung L nach hinten durch das an dem Fahrzeugrahmen 3 befestigte Gegengewicht 4 begrenzt, das eine fahrzeugheckseitige hintere Seitenwand 16 bildet, die vertikal angeordnet ist und in Fahrzeugquerrichtung Q verläuft.
Das dargestellte Flurförderzeug 1 ist auf einen seitlichen Wechsel der Batterieeinheit 6 in horizontaler Richtung ausgelegt. Um die Batterieeinheit 6 in seitlicher und horizontaler Richtung aus- und einbauen zu können, ist der Fahrzeugrahmen 3 im Bereich des Aufnahmeraums 5 an der der seitlichen Rahmenwand 13 gegenüberliegenden Fahrzeugseite mit einer seitlichen Öffnung 20 versehen, die sich in Fahrzeuglängsrichtung von der vorderen Seitenwand 15 bis zu dem Gegengewicht 4 erstreckt. Die Batterieeinheit 6 kann zum Wechsel in Fahrzeugquerrichtung Q über die seitliche Öffnung 20 in den Aufnahmeraum 5 hineinbewegt bzw. aus dem Aufnahmeraum 5 herausbewegt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Batteriewechselsystem W ist das Flurförderzeug 1 – wie in Verbindung mit den 3 und 4 näher ersichtlich ist – mit einem Schienensystem 30 versehen ist, das fest an dem Flurförderzeug 1 angeordnete Schienenabschnitte 31a, 31b und zwischen einer eingeklappten und einer ausgeklappten Stellung klappbare Schienenabschnitte 32a, 32b aufweist.
An den zwei gegenüberliegenden, in Fahrzeugquerrichtung Q verlaufenden Seitenwänden 15, 16 des Aufnahmeraums 5 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils ein fest angeordneter Schienenabschnitt 31a, 31b angeordnet und befestigt. An jedem fest angeordneten Schienenabschnitt 31a, 31b ist ein klappbarer Schienenabschnitt 32a, 32b angeordnet. Der Schienenabschnitt 31a ist hierbei in dem Aufnahmeraum 5 an der vorderen Seitenwand 15 des Aufnahmeraums 5 angeordnet und befestigt. Entsprechend ist der Schienenabschnitt 31b an der hinteren Seitenwand 16 des Aufnahmeraums 5 angeordnet und befestigt.
Der Abstand der beiden Seitenwände 15, 16 in Fahrzeuglängsrichtung L ist hierbei größer als die Abmessungen der Batterieeinheit 6 in Fahrzeuglängsrichtung L. Die Abmessungen der Batterieeinheit 6 in Fahrzeuglängsrichtung L sind von einer fahrzeugfrontseitigen Seitenwand 17 der Batterieeinheit 6 und einer fahrzeugheckseitigen Seitenwand 18 der Batterieeinheit 6 begrenzt. Der feststehende Schienenabschnitt 31a ist hierbei zwischen der vorderen, fahrzeugseitigen Seitenwand 15 und der vorderen Seitenwand 17 der Energieversorgungseinheit 6 angeordnet. Der feststehende Schienenabschnitt 31b ist zwischen der hinteren, fahrzeugseitigen Seitenwand 16 und der hinteren Seitenwand 18 der Energieversorgungseinheit 6 angeordnet.
Die klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b sind in der ausgeklappten Stellung jeweils in Verlängerung der fest angeordnete Schienenabschnitte 31a, 31b angeordnet.
Die Oberflächen der Schienenabschnitte 31a, 31b, 32a, 32b bilden Laufflächen LF des Schienensystems 30, auf denen die Batterieeinheit 6 mit Rollen 33a, 33b, 34a, 34b verschiebbar ist.
Die Batterieeinheit 6 des erfindungsgemäßen Batteriewechselsystems W ist hierzu – wie in der 5 näher darstellt ist – an den Außenseiten der beiden gegenüberliegenden Seitenwände 17, 18 mit drehbar angeordneten Rollen 33a, 33b, 34a, 34b versehen, mittels denen die Batterieeinheit 6 auf den Laufflächen LF des Schienensystems 30 aufsteht und auf dem Schienensystem 30 verschiebbar ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Batterieeinheit 6 an gegenüberliegenden Seitenwänden 17, 18 jeweils mit zwei voneinander beabstandeten, drehbar angeordneten Rollen 33a, 33b, 34a, 34b versehen. Die beiden Rollen an einer Seitenwand 17, 18 sind jeweils in Längsrichtung des Schienensystems 30 und somit in Fahrzeugquerrichtung Q beabstandet.
Die Rollen 33a, 33b, 34a, 34b sind mit den Rollenachsen R parallel zu den Laufflächen LF des Schienensystems 30 angeordnet. Bevorzugt fluchtet die Rollenachse R der an der vorderen Seitenwand 17 drehbar angeordneten Rolle 33a mit der an der hinteren Seitenwand 18 drehbar angeordneten Rolle 34a. Entsprechend fluchtet die Rollenachse R der an der vorderen Seitenwand 17 drehbar angeordneten Rollen 33b mit einer in der 2 darstellten an der hinteren Seitenwand 18 drehbar angeordneten Rolle 34b.
Die fest angeordneten Schienenabschnitte 31a, 31b und die klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b sind in der ausgeklappten Stellung in Fahrzeugquerrichtung Q verlaufend angeordnet, um einen seitlichen Wechsel der Batterieeinheit 6 in horizontaler Richtung zu ermöglichen.
Der klappbare Schienenabschnitt 32a bzw. 32b ist jeweils um eine vertikale Schwenkachse S_A bzw. S_B zwischen der eingeklappten und einer ausgeklappten Stellung klappbar, wie in der 4 anhand der Pfeile verdeutlicht ist. Die Schwenkachse S_A ist hierbei an dem der seitlichen Öffnung 20 zugewandten Ende des festen Schienensystems 31a und die Schwenkachse S_B an dem der seitlichen Öffnung 20 zugewandten Ende des festen Schienensystems 31b angeordnet. Die Schwenkachsen S_A, S_B sind bevorzugt von einfach aufgebauten Scharniergelenken gebildet.
Die beiden klappbaren Schienensysteme 32a, 32b sind hierbei jeweils nach innen vor die seitliche Öffnung 20 klappbar, um in der eingeklappten Stellung den Aufnahmeraum 5 seitlich zu verschließen.
Die Schwenkachsen S_A, S_B der klappbaren Schienenabschnitt 32a, 32b sind in Längsrichtung des Schienensystems 30 und somit in Fahrzeugquerrichtung Q voneinander um den Abstand D beabstandet, so dass die klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b in der eingeklappten Stellung hintereinanderliegend bzw. übereinanderliegend angeordnet sind.
Zumindest ein klappbarer Schienenabschnitt 32a, 32b ist in der eingeklappten Stellung verriegelbar ist, um die in dem Aufnahmeraum 5 angeordnete Batterieeinheit 6 in Fahrzeugquerrichtung Q und somit in Wechselrichtung zu sichern.
Die Rollen 33a, 33b, 34a, 34b sind mit zwei Seitenflanschen 35a, 35b versehen, die Spurkränze bilden und die Laufflächen LF des Schienensystems 30 umgreifen. Mit derartigen Rollen 33a, 33b, 34a, 34b kann die Batterieeinheit 6 auf den Laufflächen LF des Schienensystems 30 geführt und quer zur Wechselrichtung und somit in Fahrzeuglängsrichtung L gegen eine ungewünschte Bewegung gesichert werden.
An den Schienenenden der klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b ist jeweils ein Anschlag 36a, 36b für die Batterieeinheit 6 vorgesehen.
Im Betrieb des Flurförderzeugs 1 hängt die Batterieeinheit 6 mit den an den gegenüberliegenden Außenwänden 17, 18 angeordneten drehbaren Rollen 33a, 33b, 34a, 34b auf den feststehenden Schienenabschnitten 31a, 31b. Die 3 und 4 zeigen die Betriebsstellung, in der die Batterieeinheit 6 in den Aufnahmeraum 5 eingefahren ist. Die klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b sind eingeklappt und verriegeln die seitliche Öffnung 20. Die klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b befinden sich somit in der eingeklappten Stellung vor der Stirnwand der Batterieeinheit 6. Dadurch kann die in dem Aufnahmeraum 5 angeordnete Batterieeinheit 6 in Fahrzeugquerrichtung Q gegen unbeabsichtigte Bewegungen im Betrieb des Flurförderzeugs 1 gesichert werden, insbesondere wenn zumindest ein klappbarer Schienenabschnitt 32a, 32b in der eingeklappten Stellung verriegelbar ist. Die mit entsprechenden Seitenflanschen 35a, 35b versehenen Rollen 33a, 33b, 34a, 34b sichern die in dem Aufnahmeraum 5 angeordnete Batterieeinheit 6 in Fahrzeuglängsrichtung L gegen unbeabsichtigte Bewegungen im Betrieb des Flurförderzeugs.
Zum Wechsel der Batterieeinheit 6 werden die klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b in Verlängerung der feststehenden Schienenabschnitte 31a, 31b ausgeklappt, so dass die Batterieeinheit 6 aus dem Aufnahmeraum 5 herausgerollt werden kann. Die Anschläge 36a, 36b an den Enden der klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b begrenzen die Wechselstellung der Batterieeinheit 6 und verhindern ein Herunterrollen von dem Schienensystem 30.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Batterieeinheit 6 – wie in der 5 näher dargestellt ist – aus einem Trog 6a und einer Batterie 6b. Der Trog 6a nimmt die Batterie 6b auf, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie, und ist an den Außenseiten der gegenüberliegenden Seitenwände 17, 18 mit den entsprechenden vier Rollen 33a, 33b, 34a, 34b versehen.
In der 6 ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Batteriewechselsystems W dargestellt. In der 6 sind die klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b ausgeklappt und die Batterieeinheit 6 ist in Fahrzeugquerrichtung Q aus dem Aufnahmeraum 5 herausgerollt und befindet sich in einer Wechselstellung. Eine die Batterieeinheit 6 mit dem Flurförderzeug 1 verbindende elektrische Verbindungsleitung 40 ist in einer Führungseinrichtung 41, beispielsweise einer Energiekette, geführt, die mit einem Ende 42 im Flurförderzeug 1 befestigt ist.
In der 7 ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Batteriewechselsystems W dargestellt. In der 7 ist die Betriebsstellung dargestellt, in der die Batterieeinheit 6 in den Aufnahmeraum 5 eingefahren ist und die klappbaren Schienenabschnitte 32a, 32b eingeklappt sind. In der Betriebsstellung ist die Batterieeinheit 6 über die Verriegelung eines eingeklappten Schienenabschnitts 32a, 32b in Fahrzeugquerrichtung Q und durch die mit den Seitenflanschen 35a, 35b versehenen Rollen 33a, 33b, 34a, 34b in Fahrzeuglängsrichtung L gesichert. Um zusätzlich eine Sicherung der in dem Aufnahmeraum 5 angeordneten Batterieeinheit 6 im Betrieb des Flurförderzeugs 1 in vertikaler Richtung nach oben zu erzielen, ist in dem Aufnahmeraum 5 zumindest eine von einem fest angeordneten Schienenabschnitt 31a, 31b vertikal beabstandete Sicherungsschiene 45 angeordnet. Die Sicherungsschiene 45 ist beispielsweise an der fahrzeugseitigen Stirnwand 15 angeordnet und befestigt. Bei in dem Aufnahmeraum 5 angeordneter Batterieeinheit 6 steht die Sicherungsschiene 45 mit zumindest einer Rolle 33a, 33b der Batterieeinheit 6 in Wirkverbindung, so dass die in dem Aufnahmeraum 5 angeordnete Batterieeinheit 6 in vertikaler Richtung gegen Bewegungen nach oben gesichert ist. Die Sicherungsschiene 45 ist hierzu um den Rollendurchmesser der Rollen 33a, 33b, 34a, 34b und einen gewissen Luftspalt in vertikaler Richtung oberhalb des feststehenden Schienenabschnitts 31a, 31b im Aufnahmeraum 5 angeordnet und verläuft parallel zu dem feststehenden Schienenabschnitts 31a, 31b. In der Betriebsstellung sind somit die Rollen 33a, 33b in vertikaler Richtung zwischen dem feststehenden Schienenabschnitt 31a und der Sicherungsschiene 45 angeordnet und gegen vertikale Bewegungen gesichert. An dem der seitlichen Öffnung 20 zugewandten Ende der Sicherungsschiene 45 kann eine Einlaufschräge 46 für die Rollen 33a, 33b ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Batteriewechselsystem W mit dem Schienensystem 30 und den an den Seitenwänden 17, 18 der Batterieeinheit 6 angeordneten Rollen 33a, 33b, 34a, 34b weist einen einfachen und kostengünstigen Aufbau auf. Die Rollen 33a, 33b, 34a, 34b und das Schienensystem 30 können im vertikal oberen Bereich der Batterieeinheit 6 und des Aufnahmeraums 5 geschützt vor Verschmutzungen angeordnet werden. Durch den Einbau des Schienensystems 30 und der Rollen 33a, 33b, 34a, 34b zwischen der vorderen Seitenwand 15 des Aufnahmeraums 5 und der vorderen Seitenwand 17 der Batterieeinheit 6 sowie zwischen der hinteren Seitenwand 16 des Aufnahmeraums 5 und der hinteren Seitenwand 18 der Batterieeinheit 6 wird zudem eine tiefe Anordnung der Batterieeinheit 6 im Aufnahmeraum 5 ermöglicht, wodurch eine günstige und tiefe Anordnung des Gesamtschwerpunktes des Flurförderzeugs 1 mit in dem Aufnahmeraum 5 angeordneter Batterieeinheit 6 ermöglicht wird.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform des Flurförderzeugs als Gegengewichtsgabelstapler beschränkt. Die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung kann alternativ bei jedwedem anderen Flurförderzeugen mit einem batterie-elektrischen Antriebssystem und mit einem Aufnahmeraum für eine elektrische Batterieeinheit eingesetzt werden, beispielsweise Hubwagen, Kommissionierer, Schleppern, Plattformwagen oder Schubmaststaplern.

Claims

Batteriewechselsystem (W) umfassend ein Flurförderzeug (1) mit einem batterie-elektrischen Antriebssystem und eine das Antriebssystem des Flurförderzeugs (1) mit elektrischer Energie versorgenden Batterieeinheit (6), wobei das Flurförderzeug (1) einen Aufnahmeraum (5) für die Batterieeinheit (6) aufweist und der Fahrzeugkörper (2) des Flurförderzeugs (1) im Bereich des Aufnahmeraums (5) mit einer Öffnung (20) versehen ist, durch die die Batterieeinheit (6) in horizontaler Richtung in den Aufnahmeraum (5) hineingeschoben bzw. aus dem Aufnahmeraum (5) herausgezogen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Flurförderzeug (1) mit einem Schienensystem (30) versehen ist, das in dem Aufnahmeraum (5) an Seitenwänden (15, 16) des Aufnahmeraums (5) fest angeordnete Schienenabschnitte (31a, 31b) und zwischen einer eingeklappten und einer ausgeklappten Stellung klappbare Schienenabschnitte (32, 32b) aufweist, wobei die klappbaren Schienenabschnitte (32a, 32b) in der ausgeklappten Stellung in Verlängerung der fest angeordnete Schienenabschnitte (31a, 31b) angeordnet sind, und die Batterieeinheit (6) an Seitenwänden (17, 18) mit Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) versehen ist, mittels denen die Batterieeinheit (6) auf Laufflächen (LF) des Schienensystems (30) aufsteht und auf dem Schienensystem (30) verschiebbar ist.
Batteriewechselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fest angeordnete Schienenabschnitte (31a, 31b) und die klappbaren Schienenabschnitte (32a, 32b) in der ausgeklappten Stellung in Fahrzeugquerrichtung (Q) angeordnet sind und einen seitlichen Wechsel der Batterieeinheit (6) in horizontaler Richtung ermöglichen.
Batteriewechselsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden (15, 16) des Aufnahmeraums (5) jeweils ein fest angeordneter Schienenabschnitt (31a, 31b) und ein klappbarer Schienenabschnitt (32a, 32b) angeordnet sind und die Batterieeinheit (6) an gegenüberliegenden Seitenwänden (17, 18) mit Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) versehen ist.
Batteriewechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinheit (6) an gegenüberliegenden Seitenwänden (17, 18) mit jeweils zumindest zwei voneinander beabstandeten Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) versehen ist.
Batteriewechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die klappbaren Schienenabschnitte (32a, 32b) jeweils um eine vertikale Schwenkachse (S_A; S_B) zwischen der eingeklappten und einer ausgeklappten Stellung klappbar sind.
Batteriewechselsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (S_A; S_B) am Flurförderzeug (1) oder an dem fest angeordneten Schienenabschnitt (31a, 31b) angeordnet ist.
Batteriewechselsystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (S_A, S_B) der klappbaren Schienenabschnitt (32a, 32b) in Längsrichtung des Schienensystems (30) voneinander beabstandet sind, wobei die klappbaren Schienenabschnitte (32a, 32b) in der eingeklappten Stellung im Bereich der seitlichen Öffnung (20) des Aufnahmeraums (5) hintereinanderliegend angeordnet sind.
Batteriewechselsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in der eingeklappten Stellung außen liegenden klappbaren Schienenabschnitt (32a; 32b) ein die Öffnung (20) des Aufnahmeraums (5) verschließendes Verkleidungselement angeordnet ist.
Batteriewechselsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein klappbarer Schienenabschnitt (32a; 32b) in der eingeklappten Stellung verriegelbar ist und die in dem Aufnahmeraum (5) angeordnete Batterieeinheit (6) in Wechselrichtung sichert.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) mit zwei Seitenflanschen (35a, 35b) versehen sind, die das Schienensystem (30) umgreifen.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Schienenende zumindest eines klappbaren Schienenabschnitts (32a; 32b) ein Anschlag (36a, 36b) für die Batterieeinheit (6) vorgesehen ist.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Aufnahmeraum (5) zumindest eine von einem fest angeordneten Schienenabschnitt (31a; 31b) vertikal beabstandete Sicherungsschiene (45) angeordnet ist, die bei in dem Aufnahmeraum (5) angeordneter Batterieeinheit (6) mit zumindest einer Rolle (33a; 33b; 34a; 34b) der Batterieeinheit (6) in Wirkverbindung steht und die in dem Aufnahmeraum (5) angeordnete Batterieeinheit (6) in vertikaler Richtung gegen Bewegungen nach oben sichert.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinheit (6) ein Batteriegehäuse aufweist und das Batteriegehäuse an gegenüberliegenden seitlichen Außenwänden mit den Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) versehen ist.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinheit (6) aus einem Trog (6a) und einer Batterie (6b) besteht, wobei der Trog (6a) die Batterie (6b) aufnimmt und der Trog (6a) an gegenüberliegenden seitlichen Außenwänden (17, 18) mit den Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) versehen ist.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) mit den Rollenachsen (R) parallel zu den Laufflächen (LF) des Schienensystems (30) angeordnet sind.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (33a, 33b, 34a, 34b) mit den Rollenachsen (R) geneigt zu den Laufflächen (LF) des Schienensystems (30) angeordnet sind.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinheit (6) mittels eines Hilfsantriebs, insbesondere eines elektrischen oder hydraulischen Hilfsantriebs, auf dem Schienensystem (30) verschiebbar ist.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Batterieeinheit (6) mit dem Flurförderzeug (1) verbindende elektrische Verbindungsleitung (40) in einer Führungseinrichtung (41), insbesondere einer Energiekette, geführt ist.
Batteriewechselsystem nach der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinheit (6) als Lithium-Ionen-Batterie ausgebildet ist.