DE102020210341A1

DE102020210341A1 - Flurförderzeug

Info

Publication number: DE102020210341A1
Application number: DE102020210341.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Krenn; Florian Dichtl
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-08-14
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2022-02-17

Abstract

Es wird ein Flurförderzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit, die ein Getriebe und einen Stator sowie einen Rotor in einem gemeinsamen Gehäuse (G) aufweist, wobei der Stator und der Rotor einen Elektromotor bilden, der mit dem Getriebe (TR) zur Ausgabe eines Drehmoments für einen Antrieb des Flurförderzeugs verbunden ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Flurförderzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus EP 2 100 798 A2 ist ein Flurförderzeug bekannt, bei dem eine Lenksteuerung in Abhängigkeit von einem Wert eines Sollwertsensors, der an einen Lenkgeber angeschlossen ist, und von einem Wert eines Positionsgebers, um die Radstellung zu messen, einen Lenkmotor ansteuert, der dann eine Lenkvorrichtung bspw. mit einer Spurstange ansteuert.
Das erfindungsgemäße Flurförderzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass durch das Bereitstellen eines gemeinsamen Gehäuses für das Getriebe und die Aktivkomponenten des Elektromotors nämlich Rotor und Stator das Vorsehen eines jeweiligen Gehäuses mit entsprechenden Schnittstellen vermieden wird. Damit ist eine kompaktere, kostensparende und weniger fehleranfällige Vorrichtung geschaffen, denn allein durch weniger Schnittstellen ist sowohl in der Herstellung des Flurförderzeugs als auch im Betrieb dieses Flurförderzeugs weniger Fehler zu erwarten.
Daher wird ein Flurförderzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit, die ein Getriebe und einen Stator sowie einen Rotor in einem gemeinsamen Gehäuse aufweist, wobei der Stator und der Rotor einen Elektromotor bilden, der mit dem Getriebe zur Ausgabe eines Drehmoments für einen Antrieb des Flurförderzeugs verbunden ist.
Unter einem Flurförderzeug wird ein Fördermittel zum horizontalen Transport von Gütern auf einer horizontalen Ebene verstanden. Beispiele sind insbesondere Gabelstapler und andere Stapler, die vor allem elektrisch angetrieben sind.
Eine elektrische Antriebseinheit des Flurförderzeugs weist zumindest das Getriebe und den Elektromotor auf. Der Elektromotor weist zumindest einen Rotor und einen Stator auf. Elektrische Energie wird üblicherweise von einer Batterie, bspw. einer Hochvoltbatterie bezogen. Da eine Batterie nur Gleichstrom abgibt, aber für die bspw. Synchron- und Asynchronelektromotoren Wechselstrom benötigt wird, wird ein Wechselrichter vorgesehen, der den Gleichstrom der Batterie in Wechselstrom wandelt. Aber auch für Gleichstrommotoren kann ein Gleichstromwandler vorgesehen sein, der den Batteriestrom in einen Gleichstrom wandelt, der für den Gleichstrommotor geeignet ist. Wechselrichter und Gleichstromwandler können als Stromrichter oder Inverter bezeichnet sein, die auch der Antriebseinheit zuzuordnen sind. Auch eine entsprechende Steuerung für den Stromrichter und den Elektromotor ist üblicherweise vorgesehen.
Ein Getriebe, das zu einer elektrischen Antriebseinheit gehört, hat den Zweck, den Wirkungsgrad und die Fahrdynamik zu verbessern. In der Regel wird jedoch, wie in den abhängigen Ansprüchen angegeben, nur ein Zweiganggetriebe verwendet.
Der Stator ist der fest stehende Teil des Elektromotors. Oft wird der Stator aus geblechtem Stahl hergestellt, der die Induktionsspulen bildet. Der Rotor ist hingegen der sich drehende Teil des Elektromotors, der bspw. Magnete aufweist, die im Zusammenwirken mit den Induktionsspulen die Drehbewegung des Rotors verwirklichen.
Das gemeinsame Gehäuse umgibt das Getriebe, den Stator und den Rotor. Keines dieser drei Elemente weist ein eigenes Gehäuse auf. Wie aus den abhängigen Ansprüchen hervorgeht, kann das Getriebe aus zwei Teilen aufgebaut sein. Insbesondere sind Zuführungen wie Signal- und elektrische Versorgungsleitungen nur einmal vorhanden. Das gemeinsame Gehäuse ist bspw. aus Aluminiumdruckguss hergestellt, aber auch eine Kombination mit Kunststoff ist möglich.
Der Elektromotor wandelt die elektrische Energie durch die Bewegung des Rotors in mechanische Energie. Dieses Drehmoment wird durch das Getriebe an die Bedarfe des Flurförderzeugs angepasst und dann abtriebseitig für den Antrieb der Räder des Flurförderzeugs abgegeben. In der Regel werden nicht alle Räder angetrieben, sondern nur ein Paar der Räder.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegeben Flurförderzeugs angegeben.
Es ist vorgesehen, dass der Stator in das gemeinsame Gehäuse eingepresst ist. Damit ist die entsprechende Montage des Stators angegeben.
Dabei ist es vorgesehen, dass das gemeinsame Gehäuse durch eine Bremse verschlossen ist. Dabei kann dann die Bremse als Deckel dienen. Die Bremse kann als Parkbremse und/oder zur Rekuperation verwendet werden. Auch andere Verwendungen sind möglich.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die Bremse auf der vom Abtrieb des Getriebes gegenüberliegenden Seite des gemeinsamen Gehäuses als Deckel angeordnet ist.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Bremse eine Elektromagnetbremse ist. Dabei wird bspw. durch eine bestromte Spule die Bremswirkung erzielt.
Es kann vorgesehen sein, dass das gemeinsame Gehäuse aus zwei Teilen besteht.
Weiterhin ist es möglich, dass das Getriebe, der Stator und der Rotor mit einer gemeinsamen Wärmesenke im gemeinsamen Gehäuse verbunden sind. Damit kann die entstehende Wärme aus den Komponenten in dem gemeinsamen Gehäuse abgeleitet werden.
Es ist vorgesehen, dass das Getriebe zweistufig ausgebildet ist. Dabei kann die erste Stufe ein Stirnrad und die zweite Stufe ein Kegelrad oder ein Planetenrad aufweise.
Außerdem ist vorgesehen, dass das Flurförderzeug ein 4-Rad-Gegengewichstsstapler ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen

1 ein Blockschaltbild des Flurförderzeugs.

1 zeigt ein Blockschaltbild des Flurförderzeugs. Ein gemeinsames Gehäuse G weist ein Getriebe TR und einen Elektromotor aus einem Stator S und einem Rotor R auf. Die Drehungen des Rotors R werden als Drehmoment über die Achse 100 zum Getriebe TR übertragen. Das Getriebe TR setzt dieses Drehmoment über seine Übersetzung um und gibt dann das Ausgangsdrehmoment am Abtrieb AB ab.
Der Sensor SE erfasst die Drehzahl des Rotors R und übermittelt diesen Wert an ein Steuergerät, das sich vorzugsweise außerhalb des Gehäuses G befindet.
Das Element 101 ist vorliegend als Geberrad auf der Welle montiert, um die Drehung durch den Sensor SE zu erfassen. Meist ist dies in Form von Zahnrädern verwirklicht, aber es ist auch möglich das Element 101 als Lochscheibe oder als Ringmagnet (abhängig von Sensortyp und Position) auszuführen.
Bei der Ausführung des Elements 101 als Geberrad mit Zähnen misst dann der Sensor SE die Zahnflanken.
Die Bremse B schließt das Gehäuse G und wirkt bspw. elektromagnetisch auf die Welle des Rotors R, um eine Bremswirkung zu erzielen.
Bezugszeichenliste

G: gemeinsames Gehäuse
AB: Abtrieb
TR: Getriebe
S: Stator
R: Rotor
SE: Sensor
B: Bremse
100: Welle
101: Element (Zahnrad)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2100798 A2 [0002]

Claims

Flurförderzeug mit einer elektrischen Antriebseinheit, die ein Getriebe (TR) und einen Stator (S) sowie einen Rotor (R) in einem gemeinsamen Gehäuse (G) aufweist, wobei der Stator (S) und der Rotor (R) einen Elektromotor bilden, der mit dem Getriebe (TR) zur Ausgabe eines Drehmoments für einen Antrieb des Flurförderzeugs verbunden ist.
Flurförderfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (S) in das gemeinsame Gehäuse (G) eingepresst ist.
Flurförderfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse (G) durch eine Bremse (B) verschlossen ist.
Flurförderzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (B) auf der vom Abtrieb des Getriebes (TR) gegenüberliegenden Seite des gemeinsamen Gehäuses (G) als Deckel angeordnet ist.
Flurförderzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (B) eine Elektromagnetbremse ist.
Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Gehäuse (G) aus zwei Teilen besteht.
Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (TR), der Stator (S) und der Rotor (R) mit einer gemeinsamen Wärmesenke im gemeinsamen Gehäuse (G) verbunden sind.
Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (TR) zweistufig ausgebildet ist.
Flurförderzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe ein Stirnrad und die zweite Stufe ein Planetenrad oder ein Kegelrad aufweist.