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Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einem Hubgerüst, das zwei vertikal ausgerichtete, parallel angeordnete Hubmasten umfasst.
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Flurförderzeuge weisen häufig Hubgerüste auf, die zwei vertikale Hubmasten umfassen, zwischen denen ein Hubschlitten höhenbeweglich angeordnet ist. Am Hubschlitten kann eine Lastgabel oder ein Lasthandhabungsmanipulatorarm zur Aufnahme einer Last angebracht sein. Bei der Aufnahme schwerer Lasten wirken hohe Kräfte auf die Hubmasten. Daher ist die Festigkeit des Hubgerüstes für die Funktionsfähigkeit von großer Bedeutung. Insbesondere können im unteren Bereich der Hubmasten Querkräfte auftreten, die ein Auseinanderspreizen der Hubmasten bewirken. Um die Festigkeit der Hubgerüste zu erhöhen, weisen die Hubgerüste üblicherweise im oberen und unteren Bereich Querverstrebungen auf.
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Bei bestimmten Anwendungen können feststehende Querverstrebungen im unteren Bereich des Hubgerüstes aber hinderlich sein. Beispielsweise sollen in speziellen Fällen Objekte zwischen den Hubmasten hindurchbewegt werden. Insbesondere bei Flurförderzeugen, die einen Antriebsteil und einen Lastteil umfassen, und bei denen der Lastteil zwischen dem Hubgerüst und dem Antriebsteil angeordnet ist, kann es erforderlich sein, Lasttragvorrichtungen, z.B. Paletten, durch das Hubgerüst zum Lastteil hindurchzuschieben oder vom Lastteil nach außen herauszuschieben. Hierzu muss das Hubgerüst im unteren Bereich eine Durchgangsmöglichkeit aufweisen und somit im unteren Bereich als offene Struktur ausgebildet sein. Diese Öffnung ist ein Problem für die Steifigkeit des Hubgerüstes und seine Funktionsfähigkeit. Insbesondere bei Konstruktionen, bei denen die Hubmasten lediglich auf Längsträgern abgestützt sind, die sich vom Antriebsteil über den Lastteil zum Hubgerüst erstrecken, kann die Stabilität des gesamten Flurförderzeugs aufgrund der offenen Struktur im unteren Bereich des Hubgerüstes beeinträchtigt sein. Wenn beispielsweise das Flurförderzeug eine Kurve fährt oder im Betrieb ist, kann die offene Struktur im unteren Bereich des Hubgerüstes verformt werden, was sich auf die korrekte Funktionalität und die Sicherheit auswirkt. Eine gute Parallelität zwischen den Hubmasten ist auch erforderlich, um eine korrekte Höhenbewegung des Hubschlittens zu ermöglichen. Das gleiche Problem ergibt sich bei in der Länge verstellbaren Längsträgern, weil für eine funktionsfähige Längsverstellung der Längsträger eine gute Parallelität der Längsträger notwendig ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass das Hubgerüst im unteren Bereich eine Durchgangsmöglichkeit erlaubt, ohne die Stabilität des Hubgerüstes im Betrieb zu beeinträchtigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen den Hubmasten eine höhenbewegliche Querstrebe angeordnet ist, die in einer unteren Stellung auf die Hubmasten aufeinander zu als auch voneinander weg wirkende Querkräfte aufnimmt, und in einer oberen Stellung einen freien Zugang zum Zwischenraum zwischen den Hubmasten freigibt.
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Um eine hohe Stabilität der Hubmaste, eine volle Funktionsfähigkeit und eine gute Zugänglichkeit zu erreichen, die es auch erlaubt, beispielsweise eine volle Palette mit einer Ware passieren zu lassen, sieht die Erfindung eine mobile, höhenbewegliche Querstrebe vor. Diese Querstrebe bildet in der unteren Stellung einen die beiden Hubmaste verbindenden Verriegelungsstab und stellt die Parallelität der Hubmasten unter allen Betriebsbedingungen sicher.
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Bevorzugt weist die Querstrebe Mast-Führungsrollen auf, die in Mastprofilen der Hubmasten laufen. Dabei können für die Mast-Führungsrollen der Querstrebe dieselben Mastprofile genutzt werden wie für die Führung eines am Hubmast üblicherweise ohnehin vorhandenen höhenbeweglichen Hubschlittens.
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Denkbar ist auch, für die Führung der Querstrebe am Hubmast individuelle Führungselemente vorzusehen, ohne das Mastprofil zu verwenden.
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Zweckmäßigerweise sind im unteren Bereich der Hubmasten Verriegelungselemente vorgesehen, die die Querstrebe in der unteren Stellung in Querrichtung fixieren.
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Die Verriegelungselemente können von Aktuatoren gebildet sein, die die Querstrebe in der unteren Stellung verriegeln.
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Bevorzugt wird die Verriegelung der Quersterbe in der unteren Stellung allein durch das Eigengewicht der Querstrebe erzielt. Dadurch wird eine automatische Verriegelung der Quersterbe in der unteren Stellung ohne zusätzliche Aktuatoren erzielt.
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Dabei umfassen die Verriegelungselemente vorteilhafterweise Einlaufschienen, in die in der unteren Stellung der Querstrebe Halterungselemente der Querstrebe eingreifen.
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Die Einlaufschienen weisen insbesondere Ebenen auf, die schräg zu den Längsrichtungen der Hubmasten verlaufen, so dass beim Absenken der Querstrebe die Halterungselemente der Querstrebe jeweils in die Schräge einlaufen.
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Außerdem verfügen die Halterungselemente vorteilhafterweise über Einlauf-Führungsrollen mit horizontal, senkrecht zur Querstrebe ausgerichteter Drehachse. Dies erleichtert das sichere Einlaufen der Halterungselemente in die Einlaufschienen.
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Zum Anheben und Absenken der Querstange kann die Querstrebe mit einer Antriebseinrichtung in Wirkverbindung stehen, die die Höhenbewegung der Querstrebe ausführt.
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Dabei kann die Antriebseinrichtung insbesondere als Gewindeantrieb ausgebildet sein, der von einem Elektromotor angetrieben wird.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird aber die Querstrebe vom üblicherweise ohnehin vorhandenen Hubschlitten bewegt, der entlang der Hubmasten angehoben und abgesenkt werden kann. Hierzu sind an der Querstrebe und am Hubschlitten zusammenwirkende Verbindungselemente vorgesehen, die eine Kopplung der Querstrebe mit dem Hubschlitten ermöglichen, wobei die Querstrebe im entkoppelten Zustand in der unteren Stellung angeordnet ist und im gekoppelten Zustand mit dem Hubschlitten beweglich ist.
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Um beispielsweise eine Palette passieren zu lassen, nimmt der Hubschlitten die Querstrebe in ihrer unteren Stellung auf. Sobald der Hubschlitten mit der Querstrebe hochgehoben ist, ist im unteren Bereich der Hubmasten der Weg frei, um die Palette passieren zu lassen.
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Zweckmäßigerweise umfassen die Verbindungselemente einen Zapfen und eine Zapfenaufnahme. Beispielsweise kann der Zapfen am Hubschlitten und die Zapfenaufnahme an der Querstrebe vorgesehen sein. Auch eine umgekehrte Anordnung ist denkbar. Der Zapfen greift beim Koppeln in die Zapfenaufnahme ein und stellt so eine sichere Verbindung zwischen Hubschlitten und Querstrebe her.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung steht der Zapfen mit einem elektrischen Aktuator in Wirkverbindung. Auf diese Weise kann die Kopplung durch ein elektrisches Signal beispielsweise durch eine elektronische Steuerungseinrichtung ausgelöst werden. Dabei kann die Kopplung auch automatisch erfolgen, wenn z.B. mittels eines Sensors das Anschlagen des Hubschlittens an der Querstrebe erfasst wird.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich der Verbindungselemente mindestens ein Sensor vorgesehen, der die Kopplung der Querstrebe mit dem Hubschlitten überwacht. Der Sensor erkennt beispielsweise die korrekte Position des Zapfens in der Zapfenaufnahme, bevor der Hubschlitten mit der Querstrebe angehoben wird.
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Denkbar ist auch, die Verbindung zwischen dem Hubschlitten und der Querstrebe durch Magnetisierung herzustellen. Außerdem kann eine beliebige mechanische Kopplung in verschiedenen Achsen (X; Y; Z) erfolgen.
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Vorzugsweise ist im Bereich der Verriegelungselemente mindestens ein Sensor vorgesehen, der die Verriegelung der Querstrebe in der unteren Stellung überwacht. Erkennt der Sensor die korrekte Verriegelung der Querstrebe im Hubmast, so kann durch eine elektronische Steuerungseinrichtung das Bewegen des Flurförderzeugs und eine neue Palettierung einer Palette autorisiert werden. Insbesondere wenn die Querstrebe allein durch das Eigengewicht in der unteren Stellung gehalten wird, ermöglicht ein Sensor, der die Verriegelung der Querstrebe in der unteren Stellung überwacht, einen sicheren Betrieb des Flurförderzeugs. Sofern sich die Querstrebe aus der unteren Stellung im Betrieb des Flurförderzeugs ungewollt bewegen sollte, kann dies von dem Sensor erfasst werden und der weitere Betrieb des Flurförderzeugs gestoppt werden.
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Die Erfindung bietet eine ganze Reihe von Vorteilen:
- Zur Führung der Querstrebe kann dasselbe Mastprofil verwendet werden wie für die Führung des Hubschlittens am Hubmast. Hierzu können die gleichen Komponenten, nämlich Mast-Führungsrollen eingesetzt werden. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau.
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Die Quersterbe wird durch das Eigengewicht in der unteren Position verriegelt und in der unteren Stellung gehalten. Es sind somit keine zusätzlichen Aktuatoren erforderlich, um die Querstrebe in der unteren Stellung zu verriegeln.
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Die Höhenbewegung der Querstrebe erfolgt mit dem Hubschlitten und dessen Aktuatoren. Für die Höhenbewegung der Querstrebe sind somit keine zusätzlichen Aktuatoren erforderlich.
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Aufgrund der Beweglichkeit der Querstrebe kann der untere Bereich des Hubgerüstes geöffnet werden, um z.B. eine volle Palette passieren zu lassen. Andererseits wird eine stabile Maststruktur gewährleistet, wenn sich die Querstrebe in der Arbeitsposition im unteren Teil des Hubgerüstes befindet.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen
- 1 eine perspektivische Darstellung eines Flurförderzeugs mit Hubgerüst und Querstrebe und eine Detailansicht der Querstrebe,
- 2 eine Prinzipskizze zur Problematik der Parallelität der Hubmasten,
- 3 eine perspektivische Darstellung des Hubgerüstes mit Hubschlitten und Querstrebe,
- 4 eine perspektivische Darstellung des unteren Bereichs des Hubgerüstes mit Querstrebe,
- 5 eine Detailansicht der Verriegelung der Querstrebe in der unteren Stellung,
- 6 eine Detailansicht der Kopplung zwischen Hubschlitten und Querstrebe und
- 7 eine Prinzipdarstellung der verschiedenen Positionen der Querstrebe am Hubgerüst.
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In 1 ist ein als Kommissionier-Flurförderzeug ausgebildetes Flurförderzeug 1 mit einer ausfahrbaren Struktur 2 dargestellt. Das Flurförderzeug 1 ist als autonom und somit fahrerlos betriebenes Flurförderzeug 1 ausgebildet.
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Das Flurförderzeug 1 umfasst einen Antriebsteil 3, in dem ein elektrischer Fahrantrieb und eine Traktionsbatterie sowie eine Fahrzeugsteuerung untergebracht sind, und einen Lastteil 4 mit Lastarmen 5, mit denen eine in der Figur nicht dargestellte Lasttragvorrichtung, insbesondere eine Palette, aufgenommen werden kann. Am Antriebsteil 3 ist ein lenkbares Antriebsrad mittig angebracht, welches in der perspektivischen Darstellung der Figur nicht sichtbar ist. Die Lastarme 5 stützen sich über Lastrollen 6 am Boden ab. Die Lastarme 5 sind für einen Initialhub ausgelegt und mittels einer Initialhubvorrichtung am Antriebsteil 4 anhebbar und absenkbar angeordnet.
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Parallel zu den Lastarmen 5 erstreckt sich eine ausfahrbare Struktur 2. Diese umfasst parallel angeordnete, ausfahrbare (also in der Länge verstellbare) Längsträger 7, 8.
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An dem dem Antriebsteil 3 abgewandten Ende der Längsträger 7, 8 sind vertikale Hubmasten 9, 10 angebracht, die das Hubgerüst 11 bilden. Zwischen den Hubmasten 9, 10 ist ein Hubschlitten 12 höhenbeweglich angeordnet. Der Hubschlitten 12 verfügt über, in der Figur nicht dargestellte, Führungsrollen, die in den Mastprofilen der Hubmasten 9, 10 laufen. In den Hubmasten 9, 10 sind elektrisch betätigte Linearantriebe, beispielsweise Kugelgewindeantriebe, angeordnet, die das Anheben und Absenken des Hubschlittens 12 bewirken.
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Am Hubschlitten 12 ist ein als Greifroboterarm ausgebildeter Lasthandhabungsmanipulatorarm 13 angebracht, der Waren auf eine (in der Figur nicht dargestellte) auf den Lastarmen 5 abgestellte Palette ablegen kann.
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Am unteren Ende der Hubmasten 9, 10 ist eine als Verriegelungsstab ausgebildete Querstrebe 14 vorgesehen, die die Stabilität der Hubmastanordnung sicherstellt und ein Auseinanderspreizen der Hubmasten 9, 10 bei Beladung des Lasthandhabungsmanipulatorarms 13 mit schweren Lasten verhindert.
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Die Lastarme 5 sind somit zwischen dem Antriebsteil 3 und dem Hubgerüst 11 angeordnet.
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Die Querstrebe 14 ist im unteren Teil der 1 im Detail dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Querstrebe 14 zwischen den Hubmasten 9, 10 höhenbeweglich angeordnet ist. Die Querstrebe 14 ist in den Mastprofilen der Hubmasten 9, 10 vertikal verschiebbar und stützt in der unteren Position die Hubmasten 9, 10 gegeneinander ab. In dieser Position greift die Querstrebe 14 in Verriegelungselemente 15 ein, die an den Hubmasten 9, 10 angebracht sind. Auf diese Weise wird ein Auseinanderspreizen der Hubmasten 9, 10 verhindert und ein gleichbleibender horizontaler Abstand der Hubmasten 9, 10 auch bei Beladung des Lasthandhabungsmanipulatorarms 13 mit schweren Lasten sichergestellt.
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Sobald die auf den Lastarmen 5 abgestellte Palette voll ist, wird sie mit dem Flurförderzeug 1 an einen Bestimmungsort befördert. Dort muss sie aus dem Flurförderzeug 1 herausgeschoben werden. Hierzu wird die Querstrebe 14 nach oben bewegt, um eine Durchgangsöffnung im unteren Bereich des Hubgerüstes 11 freizugeben.
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In 2 ist die Problematik veranschaulicht, wonach durch Verzicht auf die untere Verstrebung eines Hubgerüstes seine Funktionsweise nicht mehr gegeben ist.
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In der linken Abbildung der 2 ist ein aus zwei parallelen Hubmasten 9, 10 bestehendes Hubgerüst 11 mit einem Hubschlitten 12 sowie mit einer festen unterer Verstrebung 16 und festen oberen Verstrebungen 17 gezeigt.
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In der rechten Abbildung der 2 fehlt die untere Verstrebung 16. Die aufgrund der vom Hubschlitten 12 getragenen Last wirkenden Querkräfte auf die Hubmasten 9, 10 können somit nicht mehr kompensiert werden, was zu einem Auseinanderspreizen der Hubmasten 9, 10 führt. Dadurch ist die Parallelität der Hubmasten 9, 10 nicht mehr gegeben, so dass der Hubschlitten 12 nicht mehr korrekt bewegt werden kann.
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In 3 ist eine perspektivische Darstellung des Hubgerüstes 11 mit dem Hubschlitten 12 gezeigt. Das Hubgerüst 11 besteht aus zwei parallelen Hubmasten 9, 10, die im oberen Bereich feste Verstrebungen 17 aufweisen. Im unteren Bereich ist die höhenbewegliche Querstrebe 14 angeordnet. Die Querstrebe 14 und der Hubschlitten 12 sind in den Mastprofilen 19 der Hubmaste 9, 10 geführt und können entlang des Hubmastes 9, 10 bewegt werden. Der Hubschlitten 12 verfügt über elektrische Aktuatoren 18, die einen (in der Figur nicht dargestellten) Zapfen ausfahren können, der in eine (in der Figur nicht dargestellte) Zapfenaufnahme an der Querstrebe 14 eingreifen kann, um den Hubschlitten 12 und die Querstrebe 14 zu koppeln.
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4 zeigt eine perspektivische Darstellung des unteren Bereichs des Hubgerüstes 11 mit den Hubmasten 9, 10. Zwischen den Hubmasten 9, 10 ist die Querstrebe 14 angeordnet, die in den Mastprofilen 19 der Hubmasten 9, 10 mittels Mast-Führungsrollen 20 geführt ist. Am unteren Ende der Hubmasten 9, 10 sind mit Einlaufschienen 21 versehene Verriegelungselemente 15 angebracht, in die die Querstrebe 14 in der unteren Stellung eingreift, um die Querstrebe 14 in der unteren Stellung mit den Hubmasten 9, 10 zu verriegeln. Ein Sensor 22 überwacht die korrekte Verriegelung der Querstrebe 14 in der unteren Stellung. Auf der Querstrebe 14 sind als Zapfenaufnahmen ausgebildete Verbindungselemente 23 angebracht.
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In der 5 ist eine Detailansicht der Verriegelung der Querstrebe 14 in der unteren Stellung dargestellt. Die Querstrebe 14 ist mittels Mast-Führungsrollen 20 an den Hubmasten 9, 10 geführt. An ihren Enden besitzt die Querstrebe 14 Halterungselemente 24, die mittels Einlauf-Führungsrollen 25 in die mit Einlaufschienen 21 ausgestatteten Verriegelungselemente 15 eingreifen. In der unteren Stellung der Querstrebe 14 gelangen die an den Halterungselementen 24 angeordneten Einlauf-Führungsrollen 25 mit den Verriegelungselemente 15 in Wirkverbindung. Auf der Querstrebe 14 sind die als Zapfenaufnahmen ausgebildeten Verbindungselemente 23 angebracht.
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6 zeigt eine Detailansicht der Kopplung zwischen dem Hubschlitten 12 und der Querstrebe 14. Am Hubschlitten 12 sind elektrische Aktuatoren 18 angebracht, die Zapfen 27 in Zapfenaufnahmen 28 der Verbindungselemente 23 der Querstrebe 14 ausfahren können. Die korrekte Ankopplung des Hubschlittens 12 an der Querstrebe 14 wird mittels Sensoren 26 überwacht. Außerdem sind Sensoren 22 vorgesehen, die die korrekte Verriegelung der Querstrebe 14 in der unteren Stellung erfassen.
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In der 7 ist eine Prinzipdarstellung der verschiedenen Positionen der Querstrebe 14 am Hubgerüst 11 dargestellt. Von links nach rechts sind die folgenden Arbeitspositionen gezeigt:
- • Arbeitsposition mit Hubschlitten 12 in Arbeitshöhe und Querstrebe 14 in der unteren, verriegelten Stellung.
- • Ankopplung des Hubschlittens 12 an der Querstrebe 14.
- • Anheben der Querstrebe 14 mit dem Hubschlitten 12, um eine Durchgangsöffnung im unteren Bereich freizugeben.
- • Absenken der Querstrebe 14 mit dem Hubschlitten 12 und Verriegelung der Querstrebe in der unteren Stellung zur Vorbereitung der nächsten Arbeitsposition.
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Um das Hubgerüst 11 im unteren Bereich zu öffnen, um eine beladene Palette abladen zu können, wird der Hubschlitten 12 abgesenkt und mittels der elektrischen Aktuatoren 18 mit der in der unteren Stellung befindlichen Querstrebe 14 gekoppelt. Anschließend kann der Hubschlitten 12 zusammen mit der Querstrebe 14 abgehoben werden und der Zwischenraum zwischen den Hubmasten 9, 10 im unteren Bereich freigeben werden, um eine Palette abladen zu können. Nach dem Abladen der Palette wird der Hubschlitten 12 mit der Querstrebe 14 wieder abgesenkt, bis die Querstrebe 14 in der unteren Endstellung mit den Verriegelungselementen 15 wieder zusammenwirkt und anschließend die Kopplung mittels der Aktuatoren 18 gelöst. Der Hubschlitten 12 kann dann bei in der unteren Stellung verriegelter Querstrebe 14 wieder angehoben werden. Der Sensor 22 überwacht die korrekte Verriegelung der Querstrebe 14 in der unteren Stellung und kann bei korrekter Verriegelung den Betrieb des Flurförderzeugs 1 freigeben.
