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Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug, etwa einen Schubmaststapler, mit einer Kompensation von Hubmastschwingungen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Flurförderzeug, vor allem einen Schubmaststapler, mit einem an der Fahrzeugvorderseite angeordneten Hubmast, an dem ein Lastaufnahmemittel, insbesondere eine Lastgabel, höhenbeweglich angeordnet ist, und mit mindestens einem Hinterrad, das gegenüber einem Fahrzeugrahmen durch einen Niveaustellantrieb höhenverstellbar ist, sowie mit einer Steuerung und Sensormitteln zur Erfassung einer Schwingungsbewegung des oberen Endes des Hubmastes in der Fahrzeuglängsrichtung.
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Unter den Flurförderzeugen tritt sowohl bei einem Gegengewichtsgabelstapler wie auch bei einem Schubmaststapler das Problem von Schwingungen des Hubmastes auf, wenn eine Last insbesondere bei großer Hubhöhe aufgenommen oder abgesetzt werden soll. Wenn mit einer Last unter großer Hubhöhe eine horizontale Bewegung des Mastes erfolgt, um beispielsweise die Last in ein Regalfach hinein- oder herauszubewegen, bei dem Gegengewichtsgabelstapler durch den Fahrantrieb und bei dem Schubmaststapler durch den Schubantrieb, kommt es zu einer Schwingungsanregung. Die Bewegungsamplitude kann dabei erhebliche Werte annehmen und es wird erforderlich, dass vor einem Absetzen der Last bzw. einem weiteren Bewegen oder Absenken des Hubmastes das Abklingen dieser Schwingung abgewartet werden muss. Ein solches Ausschwingen des Hubmastes erfordert jedoch immer wieder Wartezeiten und die Umschlagsleistung des Flurförderzeugs wird herabgesetzt. In besonderem Maße tritt dieses Problem bei Schubmaststaplern auf, da diese sehr hohe Hubhöhen aufweisen.
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Ein Schubmaststapler, der kein Gegengewicht aufweist, sondern zwei sich nach vorn erstreckende Radarme, in denen jeweils ein vorderes Lastrad angeordnet ist, weist dabei in seinem Rahmen eine Führung für den Hubmast auf, in der dieser nach vorne bzw. rückwärts über eine gewisse Strecke verschiebbar ist. Eine bekannte Ausführungsform ist es dabei, diese Führungen an den Radarmen anzuordnen. Oftmals sind Schubmaststapler dann als Dreirad Fahrzeug ausgeführt, indem in einem einzelnen Hinterrad die Funktion der Lenkung und des Antriebs vereint sind.
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Bei Schubmaststapler ist weiterhin auch bekannt, zum Ausgleich bzw. für eine aktive Dämpfung der Schwingungen des Schubmastes den Vorschubantrieb des Hubmastes anzusteuern und den Schwingungen aktiv entgegen zu wirken durch eine Regelung, die zum einen die Schwingungen erfasst und zum anderen den Schubantrieb ansteuert.
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Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die Schubbewegung des Hubmastes in einer gleitenden Führung rein horizontal erfolgt und relativ große Kräfte erfordert.
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Aus der
EP 1 975 114 A1 ist ein Schubmaststapler bekannt, bei dem eine Kompensation elastischer Schwingungen durch eine Ansteuerung des Schubantriebes des Hubmastes erfolgt.
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Aus der
DE 196 04 226 B4 ist ein Gabelstapler mit einem an einer Vorderachse angeordneten Hubmast bekannt, bei dem dieser starr mit einem Fahrzeugrahmen verbundene Hubmast durch Veränderung des vertikalen Abstands der Achse einer Hinterachse und dem Fahrzeugrahmen geneigt wird.
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Für die Stabilität von als Dreiradfahrzeug ausgeführten Schubmaststaplern ist es bekannt, seitlich neben dem einzelnen Antriebsrad Abstützelemente vorzusehen, die eine gewisse Bodenfreiheit aufweisen und erst in einem kritischen Fall, wenn bereits eine Kippbewegung einsetzt, Kontakt mit dem Boden bekommen. Sobald die Abstützelemente mit dem Boden in Kontakt kommen, verschiebt sich die Kippkante, innerhalb der sich der Fahrzeugschwerpunkt senkrecht projiziert befinden muss, damit das Flurförderzeug nicht weiter kippt und es kommt zu einem stabilen Zustand.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug mit einem an einem Hubmast geführten Lastaufnahmemittel zur Verfügung zu stellen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet und mit dem zur Erhöhung der Umschlagsleistungen Schwingungen des Hubmastes effizient und einfach kompensiert werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Flurförderzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Flurförderzeug mit einem Hubmast, an dem ein Lastaufnahmemittel, insbesondere eine Lastgabel, höhenbeweglich angeordnet ist, und mit mindestens einem Hinterrad, das gegenüber einem Fahrzeugrahmen durch einen Niveaustellantrieb höhenverstellbar ist, sowie mit einer Steuerung und Sensormitteln zur Erfassung einer Schwingungsbewegung des oberen Endes des Hubmastes in der Fahrzeuglängsrichtung die Steuerung anhand der durch die Sensormittel erfassten Schwingungsbewegungen den Niveaustellantrieb ansteuert, um die Schwingungsbewegungen aktiv zu dämpfen.
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Vorteilhaft kann dadurch eine automatische Schwingungstilgung erfolgen, beispielsweise, indem eine möglichst weitgehend gegenphasige Bewegung zu den Schwingungsbewegungen erzeugt wird. Die Zeitdauer bis zu einem Ausschwingen des Hubmastes wird erheblich reduziert und das bisherige übliche manuelle Tilgen der Mastschwingungen durch Gegensteuern kann entfallen. Nach dem Stand der Technik erfolgte dies vor allem bei Schubmaststapler mittels der Schubbewegung des Schubmastes. Es ergibt sich insgesamt eine höhere Umschlagsleistung an Ware, da durch die aktive Schwingungstilgung Wartezeiten verringert werden. Ein Niveaustellantrieb hat dabei gegenüber beispielsweise der bekannten Ansteuerung des Schubmastantriebes bei einem Schubmaststapler den Vorteil, dass zumindest in der Richtung des Absinkens des Fahrzeugs über dem Hinterrad eine schnelle und hohe Stellgeschwindigkeit in jedem Fall erreicht werden kann, da hier keine Kraft aufgebracht werden muss, sondern nur die Senkbewegung des Gewichtes des Fahrzeugs geregelt werden muss. Dadurch kann zumindest in dieser Bewegungsrichtung eine große Stellgröße bzw. Stellkraft für die Regelung bewirkt werden und es kann insgesamt eine rasche Tilgung der Schwingungsbewegungen erreicht werden. Das bei Schubmaststaplern oftmals einzige Hinterrad, dass die Hinterachse bildet, weist überdies einen gewissen Abstand zu dem im Regelfall an der Vorderseite des Flurförderzeugs angeordneten Hubmast auf. Dadurch ergibt sich gerade bei Fahrzeugen ohne Gegengewicht eine günstige Situation, um mit relativ geringen Stellkräften eine aktive Schwingungstilgung umzusetzen.
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Vorteilhaft ist das Flurförderzeug ein Dreiradfahrzeug.
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Insbesondere bei Dreiradfahrzeugen, als die Schubmaststapler regelmäßig und sehr häufig ausgeführt werden, lässt sich eine Kompensation der Mastschwingungen gemäß der Erfindung kostengünstig und relativ einfach umsetzen, da keine Hinterachse mit zwei Rädern durch einen Niveaustellantrieb in ihrem Abstand gegenüber dem Fahrzeug eingestellt werden muss, sondern nur ein einzelnes Rad. Dieses einzelne Rad ist zumeist als kombiniertes Antriebs- und Lenkungsrad ausgeführt und als Drehschemel gestaltet. Dabei ist das Antriebsrad mit einem dazwischen geschalteten Getriebe und einem über dem Antriebsrad bzw. -getriebe angeordneten Antriebsmotor zu einer Einheit als Drehschemel verbunden. Dieser Drehschemell wird durch einen Lenkantrieb verdreht und in einer Trägerplatte gehalten sowie montiert
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Der Niveaustellantrieb kann eine Kugelgewindespindel umfassen.
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Der Niveaustellantrieb kann mindestens einen Hydraulikzylinder umfassen.
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In günstiger Ausführungsform ist das Hinterrad in einem Tragelement gelagert, das einseitig in einer Drehachse mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist und dessen andere Seite über den Hydraulikzylinder an dem Fahrzeugrahmen abgestützt ist.
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Vorteilhaft ist der Hydraulikzylinder sowohl an dem Fahrzeugrahmen wie auch dem Tragelement jeweils drehbar angelenkt.
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Durch diese Lösung wird das Hinterrad in dem beispielsweise als Platte ausgeführten Tragelement gehalten, das wiederum über eine Drehachse fest an dem Fahrzeugrahmen geführt ist. Durch einen einzigen und somit kostengünstigen Hydraulikzylinder lässt sich dann der Abstand des Hinterrads gegenüber dem Fahrzeugrahmen und somit die Bodenfreiheit im hinteren Bereich des Flurförderzeugs Regeln.
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Das Hinterrad kann mit einem Antriebsmotor einen Drehschemel bilden, der in dem Fahrzeugrahmen höhenverschiebbar gelagert ist.
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Dies kann beispielsweise erfolgen, indem der Drehschemel über ein Tragelement in Führungen höhenverschiebbar gehalten ist. Durch einen oder mehrere Hydraulikzylinder oder ein sonstiges Stellelement kann dann der Drehschemel in seiner relativen Höhe gegenüber dem Fahrzeugrahmen verschoben werden.
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In einer weiteren Ausführungsform sind auf beiden Seiten des Hinterrads Gleitelemente angeordnet und erhält die Steuerung von Kraftsensoren ein Messsignal für die Abstützkraft der Vorderräder und/oder von Abstandssensoren den Abstand zwischen Fahrzeugrahmen und Boden im Bereich der Vorderräder und steuert bei einer Entlastung der Vorderräder den Niveaustellantrieb so an, dass das Flurförderzeug im Bereich des Hinterrades abgesenkt wird.
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Im Falle einer Kippbewegung des Flurförderzeugs wird diese Kippbewegung dann früher gestoppt, wenn die Gleitelemente mit dem Boden in Kontakt kommen.
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Die Steuerung kann den Niveaustellantrieb ansteuern, um eine Verformung des Hubmastes auszugleichen, insbesondere eine Verformung durch die aufgenommene Last.
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Wenn bei großer Hubhöhe eine schwere Last auf dem Lastaufnahmemittel auffliegt, kann auch bei einem nicht schwingenden Hubmast es durch die Verformung des Hubmastes insgesamt zu einer Neigung des Lastaufnahmemittels, beispielsweis Neigung einer Lastgabel kommen. Dies kann kompensiert werden durch die Ansteuerung des Niveaustellantriebs, so dass das Lastaufnahmemittel bzw. eine Lastgabel wieder waagrecht steht.
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Die Steuerung kann den Niveaustellantrieb so ansteuern, dass bei einer Kurvenfahrt und/oder auf einer Rampe durch Absenken die Kippstabilität erhöht wird.
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Dadurch kann eine günstigere Schwerpunktlage des Flurförderzeugs erreicht werden, wenn dieses auf einer Rampe bzw. Gefällestrecke sich befindet, oder wenn bei Kurvenfahrt Fliehkräfte auftreten.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 schematisch ein erfindungsgemäßes Flurförderzeug in Form eines Schubmaststaplers und
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2 schematisch das Flurförderzeug der 1 mit schwingendem Hubmast.
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Die 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Flurförderzeug 1 in Form eines Schubmaststaplers 2. Der Schubmaststapler 2 weist einen Fahrzeugrahmen 3 auf mit Lastarmen 4, an denen Vorderräder 5 als Lastrollen 6 angeordnet sind. Zwischen den Lastrollen 4 ist ein Hubmast 7 als Schubmast 8 in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar angeordnet. An dem Hubmast 7 kann eine Lastgabel 9 als Lastaufnahmemittel 10 angehoben werden, um eine Last 11 aufzunehmen. An dem Fahrzeugrahmen 3 ist weiterhin ein Hinterrad 12 angeordnet, das über ein Tragelement 13 in Form einer Tragplatte 14 gelagert ist. Das Hinterrad 12 bildet zusammen mit einem Getriebe 15 und einem Antriebsmotor 16, die zusammen geflanscht sind, einen Drehschemel 17, der als Einheit in dem Tragelement 13 gelagert ist. Das Tragelement 13 ist über eine Drehachse 18 mit dem Fahrzeugrahmen 3 verbunden und stützt sich an der der Drehachse 18 gegenüber liegenden Seite über einen Hydraulikzylinder 19b, der als Niveaustellantrieb 21 dient, an dem Fahrzeugrahmen 3a. Seitlich zu dem Hinterrad 12 sind Gleitelemente 20 an dem Fahrzeugrahmen 3 angeordnet.
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Die 2 zeigt schematisch das Flurförderzeug 1 der 1 in Form des Schubmaststaplers 2 mit schwingendem Hubmast 7. Der Fahrzeugrahmen 3 mit den Lastarmen 4, den Vorderrädern 5 bzw. den Lastrollen 6 trägt über das Tragelement 13, das über die Drehachse 18 und den Hydraulikzylinder 19 als Niveaustellantrieb 21 mit diesem verbunden ist, das Hinterrad 12. Zwischen den Lastrollen 4 ist der Hubmast 7 bzw. Schubmast 8 in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar angeordnet und führt das Lastaufnahmemittel 10 in Form der Lastgabel 9 mit der Last 11. Das Hinterrad 12 bildet zusammen mit dem Getriebe 15 und dem Antriebsmotor 16 den Drehschemel 17. Seitlich zu dem Hinterrad 12 sind die Gleitelemente 20 an dem Fahrzeugrahmen 3 angeordnet.
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Durch nicht näher dargestellte Sensormittel erfasst eine Steuerung die angedeutet dargestellten Schwingungen des Hubmastes 7. Durch eine Ansteuerung des Niveaustellantriebs 21 wird hierzu eine Gegenbewegung erzeugt, beispielsweise die Neigung des Flurförderzeugs 1 insgesamt und somit auch des Hubmastes 7 gegenphasig zu der Schwingung geändert. Insbesondere bei einer Bewegung, bei der ein Absenken des Fahrzeugs erfolgt, kann diese Stellbewegung mit großer Kraft und sehr schnell erfolgen.
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Wenn das Flurförderzeug 1 insgesamt in eine seitliche Kippbewegung kommt, kann durch den Niveaustellantrieb 21 der hintere Fahrzeugbereich ebenfalls abgesenkt werden und die Gleitelemente 20 kommen in Kontakt mit dem Boden. Dadurch wird die Kipplinie zur Seite verschoben und die Kippbewegung gestoppt. Die Stabilität des Flurförderzeugs 1 wird verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1975114 A1 [0006]
- DE 19604226 B4 [0007]
