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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine entsprechende Antriebsachse sowie ein entsprechendes Flurförderzeug.
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Im Stand der Technik sind Flurförderzeuge bekannt, welche typischerweise von einer oder auch von zwei elektrischen Antriebseinheiten angetrieben werden. Die Antriebseinheiten werden dabei einzeln oder paarweise an einem Fahrzeugrahmen des Flurförderzeugs befestigt und dienen sowohl dem Beschleunigen des Flurförderzeugs als auch dem Bremsen des Flurförderzeugs. Beim Beschleunigen des Fahrzeuges arbeitet eine elektrische Maschine im Motorbetrieb und wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um und treibt so das Getriebe an. Das Getriebe wandelt das erzeugte Drehmoment bzw. die erzeugte Drehzahl, um das Fahrzeugrad anzutreiben. Beim Verzögern ist der Energiefluss umgekehrt. Die kinetische Energie des Fahrzeugs wird vom Fahrzeugrad auf das Getriebe übertragen. Dieses wandelt Drehzahl und Drehmoment und leitet die mechanische Energie in die elektrische Maschine, die dann im Generatorbetrieb arbeitet und die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt, welche in die Batterie eingespeist werden kann.
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Neben dem Getriebe, der elektrischen Maschine und dem Fahrzeugrad ist üblicherweise auch eine mechanische Bremse vorgesehen. Die mechanische Bremse erfüllt dabei typischerweise eine oder mehrere der folgenden Funktionen:
- 1. Betriebsbremse:
- Nicht in jedem Fall kann die elektrische Maschine ein ausreichendes Bremsmoment aufbringen, um die erforderliche Verzögerung des Fahrzeugs zu erzielen. In diesen Fällen muss das Bremsmoment ganz oder teilweise von einer Betriebsbremse aufgebracht werden. Diese kann mechanisch wirken (z.B. Lamellenbremse), es können aber auch andere Wirkprinzipien zugrunde liegen (z.B. Wirbelstrombremse).
- 2. Parkbremse
- Die Parkbremse ermöglicht ein Halten des Fahrzeuges auch dann, wenn die Energieversorgung abgeschaltet ist und die elektrische Maschine kein Bremsmoment aufbringen kann. Die Betätigung der Parkbremse erfolgt dabei immer mechanisch z.B. durch einen Handbremshebel oder durch Federkraft.
- 3. Notbremse
- Die Notbremse muss auch dann zuverlässig funktionieren, wenn keine elektrische Energie zur Verfügung steht. Auch sie muss dabei mechanisch betätigbar sein.
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Bekannt sind insbesondere elektrisch lüftbare Federdruckbremsen. Diese werden meist als Park- bzw. Notbremse eingesetzt. Die Betätigung dieser Bremsen erfolgt mechanisch durch eine oder mehrere Federn, welche Reibelemente mit einer Anpresskraft beaufschlagen, wobei die Reibelemente dann ein Bremsmoment erzeugen. Die Lüftung der Bremsen erfolgt durch einen Elektromagneten. Der Vorteil dieser Bauart ist, dass die Bremse bei abgeschalteter Energieversorgung geschlossen ist und das Fahrzeug bei einer Betriebsstörung somit automatisch zum Stehen kommt. Eine derartige Bremse ist beispielsweise aus der
EP 2006 563 A1 bekannt.
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Ebenfalls verbreitet sind Lamellenbremsen, welche üblicherweise im Getriebe integriert sind. Die Reibelemente sind mit Öl geschmiert und unterliegen deshalb kaum Verschleiß. Als Betätigungselement für die Lamellenbremse kann ein Bremshebel verwendet werden, der einen hydraulischen Kolben besitzt und der außerhalb des Ölraums des Getriebes angeordnet ist. Wird hydraulischer Druck aufgebracht, so drückt der Bremshebel den Druckstift in das Getriebe und betätigt so das Lamellenpaket. Der Bremshebel kann auch mechanisch, beispielsweise mithilfe eines Bowdenzugs, betätigt werden. Die hydraulische Betätigung wird dabei in der Regel für die Betriebsbremsfunktion verwendet, während die Betätigung mit Bowdenzug oftmals für die Parkbremsfunktion genutzt wird. Für eine Notbremsfunktion können prinzipiell beide Betätigungsarten verwendet werden.
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Weiterhin bekannt ist eine Antriebseinheit, bei der die Bremse ebenfalls über eine hydraulische Betätigung eines im Getriebe integrierten Kolbens erfolgt. Als Parkbremse kommt eine elektrisch gelüftete Federdruckbremse zum Einsatz. Beide Bremsen eignen sich auch als Notbremse.
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Aus der
DE 198 57 962 ist eine Bremse für ein Flurförderzeug bekannt, die sowohl eine hydraulisch positive Betätigung als auch eine federbetätigte, hydraulisch lüftbare Betätigung ermöglicht.
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Die
DE 10 2020 207 403 A1 offenbart eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug, umfassend einen Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe und eine Federdruckbremse. Die Federdruckbremse ist elektromagnetisch betätigbar und in einem Bremsengehäuse außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet.
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Die
DE 10 2010 044 655 A1 offenbart ein Flurförderzeug mit einem elektrischen Fahrantrieb und einer Steuerung, die den elektrischen Fahrantrieb in einen generatorischen Betrieb zum Abbremsen des Flurförderzeuges umschalten kann, wobei eine Wirbelstrombremse vorgesehen ist, die von der Steuerung während des generatorischen Betriebs zum Abbremsen des Flurförderzeugs angesteuert oder geregelt wird.
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Alle im Stand der Technik beschriebenen Bremsvorrichtungen weisen jedoch Nachteile auf. So können beispielsweise elektrisch lüftbare Federdruckbremsen nur geringe Bremsmomente erzeugen, unterliegen einem relativ großen Verschleiß und sind kostenintensiv. Zudem sind die elektrisch lüftbaren Federdruckbremsen ohne Zusatzaufwand nicht dosierbar.
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Eine mechanisch positiv betätigbare Parkbremse, beispielsweise mit einem Bowdenzug oder einem Gestänge, ist dahingehend nachteilig, dass ein Handbremshebel im Fahrzeug erforderlich ist. Oft ist dieser jedoch unerwünscht. Ferner sind positiv wirkende Bremsen aus Komfort und Sicherheitsaspekten nachteilig.
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Ein Federpaket, welches konzentrisch zu einem Lamellenpaket angeordnet ist erfordert Bauraum im Bereich der elektrischen Maschine, die dann in axialer Richtung entsprechend verschoben werden muss und den Bauraum des gesamten Antriebes verbreitert.
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Ein beweglicher zweiseitiger Hebel, der von einer Feder oder einem Federpaket mit Kraft beaufschlagt wird, benötigt wiederum zusätzlichen Bauraum für die Schwenkbewegung, die er beim Schalten ausführt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Antriebseinheit für ein Flurförderzeug vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Antriebseinheit für ein Flurförderzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Flurförderzeug, umfassend eine elektrische Maschine, ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse und eine Bremse, wobei die elektrische Maschine außerhalb des Getriebegehäuses am Getriebegehäuse angeordnet ist, wobei eine Motorwelle der elektrischen Maschine in das Getriebegehäuse ragt, wobei die elektrische Maschine dazu ausgebildet ist, in einem Antriebsbetrieb ein Motormoment bereitzustellen und in einem Bremsbetrieb ein Generatormoment bereitzustellen, wobei die Bremse im Getriebegehäuse angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, ein das Generatormoment unterstützendes Bremsmoment bereitzustellen, wobei die Bremse als mechanisch wirkende Reibungsbremse ausgebildet ist und wobei die Bremse über einen Bremshebel mittels einer Betätigungseinheit betätigbar ist. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die Betätigungseinheit außerhalb des Getriebegehäuses am Getriebegehäuse angeordnet ist und mittels einer Zugstange oder eines Kolbens gelenkig mit einem Ende des Bremshebels verbunden ist.
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Es wird also eine elektrische Antriebseinheit für ein Flurförderzeug vorgeschlagen, bei dem die elektrische Maschine ein Getriebe in einem Getriebegehäuse antreibt.
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Dazu ist die elektrische Maschine außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, und die Motorwelle ragt in das Getriebegehäuse. Auf der Motorwelle ist im Getriebegehäuse vorteilhaft ein Motorritzel angeordnet, welches mit einem Zahnrad des Getriebes, beispielsweise einem Stirnrad, kämmt. Somit können im Antriebsbetrieb ein Motormoment und eine Drehzahl von der elektrischen Maschine in das Getriebe eingeleitet werden. Umgekehrt können im Bremsbetrieb ein Generatormoment und eine Drehzahl vom Getriebe in die elektrische Maschine eingeleitet werden. In letzterem Falle wird die elektrische Maschine als Generator betrieben und rekuperiert elektrische Energie aus der kinetischen Energie des Flurförderzeugs. Die rekuperierte elektrische Energie wird vorzugsweise einem elektrischen Energiespeicher zugeführt und dort bevorratet.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Getriebe als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Insbesondere umfasst das Getriebe zumindest eine Untersetzungsstufe.
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Das Getriebe weist auf einer der elektrischen Maschine gegenüberliegenden Seite vorteilhaft einen Abtriebsflansch auf, an welchem ein Fahrzeugrad angeordnet werden kann. Das Fahrzeugrad überträgt im Antriebsbetrieb die Motormomente der elektrischen Maschine auf den Untergrund und treibt somit das Flurförderzeug an. Im Bremsbetrieb überträgt das Fahrzeugrad die Generatormomente der elektrischen Maschine auf den Untergrund und bremst somit das Flurförderzeug.
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Da das Generatormoment der elektrischen Maschine nicht in allen Situationen bzw. im Fehlerfall ausreichend groß ist, um das Flurförderzeug sicher zum Stehen zu bringen, ist zusätzlich eine mechanisch wirkende Reibungsbremse vorgesehen, die im Getriebegehäuse angeordnet ist. Diese Bremse wird vorteilhaft immer dann betätigt, wenn das von der elektrischen Maschine bereitgestellte Generatormoment nicht ausreicht, um eine gewünschte bzw. erforderliche Verzögerung des Flurförderzeugs zu erreichen. Das von der Bremse bereitgestellte Bremsmoment wirkt dabei in die gleiche Richtung wie das Generatormoment und verstärkt dieses. Somit wirkt die mechanische Reibungsbremse als Betriebsbremse. Darüber hinaus wird die mechanische Reibungsbremse aber vorteilhaft auch als Parkbremse verwendet, um ein unerwünschtes „Wegrollen“ des Flurförderzeugs im Stillstand zu verhindern.
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Bei einer Betätigung der mechanischen Reibungsbremse wurden mindestens zwei Reibpartner aneinander angelegt bzw. mit einem Druck aneinandergepresst, um durch mechanische Reibung das Bremsmoment zu erzeugen. Vorteilhaft ist der Druck, mit welchen die Reibpartner aneinandergepresst werden, steuerbar bzw. regelbar, so dass entsprechend auch die Größe des erzeugten Bremsmoments steuerbar bzw. regelbar ist.
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Die Betätigung der Bremse erfolgt über einen Bremshebel, der den erforderlichen mechanischen Druck auf die Reibpartner überträgt. Dabei kann der Druck mittels des Bremshebels je nach Länge der Hebelabschnitte gemäß dem Gesetz der Hebelwirkung beispielsweise verstärkt werden.
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Der Bremshebel wiederum wird mittels einer Betätigungseinheit betätigt, welche den Bremshebel mit Kraft beaufschlagt. Somit erfolgt die Betätigung der Bremse also letztlich mittels der Betätigungseinheit über den Bremshebel.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Betätigungseinheit außerhalb des Getriebegehäuses am Getriebegehäuse angeordnet ist und mittels einer Zugstange oder eines Kolbens gelenkig mit einem Ende des Bremshebels verbunden ist. Aus der Anordnung der Betätigungseinheit außerhalb des Getriebegehäuses ergibt sich eine axial kurze Bauform der Antriebseinheit, was insbesondere bei den üblicherweise sehr kompakt ausgebildeten Flurförderzeugen von Vorteil ist. Die Zugstange bzw. der Kolben wiederum ermöglicht es, die Betätigungseinheit beabstandet vom Bremshebel an einer geeigneten Position des Getriebegehäuses anzuordnen, da über die Zugstange oder über den Koben die von der Betätigungseinheit erzeugten Kräfte zum Bremshebel geführt werden können. Dies ermöglicht eine flexible Auswahl der Anordnungsposition der Betätigungseinheit am Getriebegehäuse und somit eine Anpassung der Antriebseinheit an die jeweiligen Erfordernisse eines speziellen Flurförderzeugs. Über die Zugstange wird dabei eine Zugkraft auf den Bremshebel ausgeübt, während der Kolben eine Druckkraft auf den Bremshebel ausübt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bremse in einem unbetätigten Zustand geschlossen und ein einem betätigten Zustand geöffnet ist. Es handelt sich also um eine sog. negative Bremse. Negative Bremsen eignen sich ganz besonders als Notfallbremsen und Parkbremsen, da sie ohne weiteres Zutun bzw. ohne aktive Betätigung ein Bremsmoment erzeugen und das Flurförderzeug somit im Stillstand halten.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Betätigungseinheit neben der Zugstange einen Zylinder mit einem Deckel, eine Druckfeder und einen mit der Zugstange verbundenen Kolben umfasst, wobei die Druckfeder sich im Zylinder abstützt und dazu ausgebildet ist, eine erste Fläche des Kolbens mit Druck zu beaufschlagen, wobei ein Druckraum zwischen dem Kolben und dem Deckel dazu ausgebildet ist, einen Druck aufzunehmen und eine zweie Seite des Kolbens mit Druck zu beaufschlagen, wobei der Kolben zwischen einer Stirnfläche des Deckels und einem Absatz des Zylinders axial beweglich im Zylinder angeordnet ist. Die Betätigungseinheit ist somit im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet, wobei die Druckfeder, die Zugstange und der Kolben im Zylinder angeordnet sind und der Zylinder durch einen Deckel verschlossen ist. Zwischen dem Kolben und dem Deckel besteht dabei ein Druckraum, der durch eine geeignete Öffnung im Zylinder von außen mit einem Innendruck beaufschlagt werden kann. Dabei kann es sich einen pneumatischen Druck oder einen hydraulischen Druck handeln. Der Druck wirkt dabei auf die zweite Seite des Kolbens. An der ersten Seite des Kolbens liegt eine Druckfeder an, welche sich an einem dem Deckel gegenüberliegenden Axialende des Zylinders im Zylinder abstützt und dem Kolben von der ersten Seite mit Federdruck beaufschlagt. Da der Kolben axial beweglich im Zylinder angeordnet ist, wird der durch die Druckfeder in Richtung des Deckels bewegt, wenn und solange der von der Druckfeder erzeugte Druck auf den Kolben größer ist als der im Druckraum vorherrschende Druck. Anderenfalls wird der Kolben in Richtung der Druckfeder bewegt bzw. bleibt in Ruhe. Durch die mechanische Verbindung mit der Zugstange kann die Bewegung des Kolbens auf den Bremshebel übertragen werden, welcher ebenfalls mechanisch mit der Zugstange verbunden ist.
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Vorteilhaft sind dabei der Bremshebel und der Kolben mit jeweils entgegengesetzten Axialenden der Zugstange verbunden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bremse einen Druckstift umfasst und dass der Bremshebel um ein Lager schwenkbar ist und dazu ausgebildet ist, bei einer Betätigung in Form einer Zugkraft eine Druckkraft auf den Druckstift auszuüben und/oder bei einer Betätigung in Form einer Druckkraft eine Zugkraft auf den Druckstift auszuüben. Der Bremshebel wirkt somit als zweiseitiger Hebel, der um das Lager drehbar bzw. schwenkbar ist. An einer ersten Seite des Bremshebels, d.h. auf einer ersten Seite des Lagers, greift die Zugstange an den Hebel und zieht bzw. drückt diesen in eine Soll-Position. Dadurch wird die zweite Seite des Bremshebels, welche auf der anderen Seite des Lagers angeordnet ist und an welcher der Druckstift angeordnet ist, in die jeweils andere Richtung bewegt. Wenn die Zugstange also am Bremshebel zieht, so wird dieser um das Lager geschwenkt und erzeugt einen Druck auf den Druckstift.
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Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Betätigungseinheit so ausgebildet ist, dass die Zugstange kraftfrei ist, wenn der Kolben am Absatz anliegt. Wenn der Kolben am Absatz anliegt, dann befindet er sich in einer seiner beiden möglichen Endlagenpositionen. Der Druck im Druckraum ist dann so groß, dass der Kolben die Druckfeder maximal staucht. Dies entspricht einer maximalen Betätigung der Bremse. Da es sich vorteilhaft um eine sog. negative Bremse handelt, ist die Zugstange kraftfrei, überträgt also keinerlei Kräfte auf den Bremshebel, so dass entsprechend auch die Bremse gelöst ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bremse als Lamellenbremse mit einem Lamellenpaket ausgebildet ist. Lamellenbremsen eignen sich gut zum Erzeugen auch großer Bremsmomente und sind durch Druckbeaufschlagung vergleichsweise einfach und zuverlässig betätigbar. Zudem sind sie kostengünstig und kompakt. Die Lamellenbremse kann als nasse oder als trockene Lamellenbremse ausgebildet sein.
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Da der Betätigungsweg der Lamellenbremse aufgrund von Verschleiß des Lamellenpakets zunehmen kann, kann ab einem bestimmten Maß an Verschleiß keine ausreichende Bremskraft mehr generiert werden, wenn der Kolben am Deckel anliegt und durch die Druckfeder nicht mehr weiter bewegt werden kann. In diesem Fall muss das Lamellenpaket ersetzt werden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bremse weiterhin ein Axialgleitlager und eine Druckscheibe umfasst, wobei der Druckstift dazu ausgebildet ist, eine Druckkraft auf das Axialgleitlager zu übertragen, wobei das Axialgleitlager dazu ausgebildet ist die Druckkraft auf die Druckscheibe zu übertragen und wobei die Druckscheibe dazu ausgebildet ist, die Druckkraft auf das Lamellenpaket zu übertragen. Der Druckstift leitet eine vom Bremshebel auf den Druckstift ausgeübte Druckkraft also in das Axialgleitlager ein, welches dadurch axial betätigt wird und die Druckkraft auf die Druckscheibe überträgt. Die Druckscheibe wiederum ist in Anlage mit einer äußeren Lamelle des Lamellenpakets, so dass die Druckscheibe die Druckkraft auf das Lamellenpaket übertragen kann, welches dadurch axial gepresst wird und ein Bremsmoment im Getriebe erzeugt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Achse der Betätigungseinheit und eine Achse der Bremse zueinander parallel sind und einen ersten Abstand aufweisen, wobei der erste Abstand vom Bremshebel überbrückt wird. Die Betätigungseinheit ist also seitlich versetzt zur Bremse angeordnet und nicht koaxial. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass der Bauraum in direkter axialer Verlängerung der Bremse frei bleibt, so dass hier je nach Bedarf weitere Komponenten angeordnet werden können.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Achse der Betätigungseinheit und eine Achse der elektrischen Maschine zueinander parallel sind und einen zweiten Abstand aufweisen. Somit sind die elektrische Maschine und die Betätigungseinheit parallel zueinander am Getriebegehäuse angeordnet. Dadurch ergibt sich eine insbesondere axial sehr kompakte Ausbildung der Antriebseinheit.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Getriebe als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist und aus einer Stirnradstufe und einer Planetenstufe besteht. Die Stirnradstufe besteht dabei bevorzugt aus dem Motorritzel und einem mit dem Motorritzel kämmenden Stirnrad. Das Stirnrad treibt das Sonnenrad der Planetenstufe an. Der Planetenträger der Planetenstufe stellt den Abtrieb dar. Dadurch wird ein kompaktes Untersetzungsgetriebe bereitgestellt.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebsachse für ein Flurförderzeug, umfassend zwei erfindungsgemäße Antriebseinheiten. Für die Antriebsachse sind also zwei erfindungsgemäße Antriebseinheiten miteinander zu einer gemeinsamen Antriebsachse verbunden. Eine solche Antriebsachse eignet sich beispielsweise gleichermaßen zur Verwendung in Vierradstaplern wie auch in Dreiradstaplern.
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Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit genannten Vorteile auch für die erfindungsgemäße Antriebsachse.
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Die Erfindung betrifft schließlich auch ein Flurförderzeug, umfassend mindestens eine erfindungsgemäße Antriebseinheit. Daraus ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Antriebseinheit genannten Vorteile auch für das erfindungsgemäße Flurförderzeug.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
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Es zeigen:
- 1 beispielhaft eine mögliche Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit für ein dargestelltes Flurförderzeug,
- 2 eine vergrößerte Ansicht der Betätigungseinheit der 1,
- 3 eine alternative Ausbildungsform einer Betätigungseinheit für die Antriebseinheit der 1 und
- 4 eine weitere alternative Ausbildungsform einer Betätigungseinheit für die Antriebseinheit der 1,
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Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer technischen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
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1 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit 1 für ein in 1 nicht dargestelltes Flurförderzeug. Die Antriebseinheit 1 umfasst eine elektrische Maschine 2, ein Getriebe 3 mit einem Getriebegehäuse 3', eine als Lamellenbremse 24 mit einem Lamellenpaket 21 ausgebildete Bremse 24 sowie eine Betätigungseinheit 5 für die Bremse 24.
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Die elektrische Maschine 2 ist außerhalb des Getriebegehäuses 3' am Getriebegehäuse 3' derart angeordnet, dass eine Motorwelle 2` mit einem Motorritzel 2" der elektrischen Maschine 2 in das Getriebegehäuse 3' ragt. In einem Antriebsbetrieb stellt die elektrische Maschine 2 ein Antriebsmoment zum Antreiben des Flurförderzeugs bereit und in einem Bremsbetrieb stellt die elektrische Maschine 2 ein Generatormoment zum Bremsen des Flurförderzeugs bereit. Im Bremsbetrieb rekuperiert die elektrische Maschine 2 dementsprechend elektrische Energie aus der kinetischen Energie des Flurförderzeugs.
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Die Bremse 24 ist im Getriebegehäuse 3' angeordnet ist und ist dazu ausgebildet, ein das Generatormoment unterstützendes Bremsmoment bereitzustellen, wenn das Generatormoment der elektrischen Maschine 2 nicht ausreichend ist, um die gewünschte bzw. die erforderliche Verzögerung des Flurförderzeugs zu gewährleisten. Neben dieser Funktion als Betriebsbremse erfüllt die Bremse 24 beispielsgemäß auch eine Funktion als Parkbremse, da sie in einem unbetätigten Zustand geschlossen und ein einem betätigten Zustand geöffnet ist.
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Die Betätigungseinheit 5 ist - wie auch die elektrische Maschine 2 - außerhalb des Getriebegehäuses 3' am Getriebegehäuse 3' angeordnet, nämlich unmittelbar benachbart zur elektrischen Maschine 2. Wie zu sehen ist, sind eine Achse 31 der Betätigungseinheit 5 sowie eine Achse 30 der Lamellenbremse 24 zueinander parallel, jedoch versetzt. Ebenso sind auch eine Achse 31 der Betätigungseinheit 5 und der Lamellenbremse 24 zueinander parallel, jedoch versetzt. Die Achse 31 der Betätigungseinheit 5 und die Achse 30 der Bremse 24 weisen dabei einen ersten Abstand auf, der von einem Bremshebel 18 überbrückt wird. Die Achse 31 der Betätigungseinheit 5 und die Achse 38 der elektrischen Maschine 2 weisen einen zweiten Abstand auf.
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2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Betätigungseinheit 5 der 1 Die Betätigungseinheit 5 umfasst eine Zugstange 15, einen Zylinder 6 mit einem Deckel 14, eine Druckfeder 7 und einen mit der Zugstange verbundenen Kolben 9. Die Druckfeder 7 stützt sich im Zylinder 6 an einer Kontaktfläche 25 ab und ist dazu ausgebildet ist, eine Kontaktfläche 26 des Kolbens 9 an einer ersten Seite des Kolbens 9 mit Druck zu beaufschlagen und diesen gegen den Deckel 14 zu drängen. Zwischen dem Deckel 14 und einer zweiten Seite des Kolbens 9 ist ein Druckraum 11 gebildet, der dazu ausgebildet ist, einen Druck aufzunehmen und die zweite Seite des Kolbens 9 mit Druck zu beaufschlagen. Der Kolben 9 ist somit im Prinzip im Zylinder 6 axial beweglich zwischen einer Stirnfläche 28 des Deckels 14 und einem Absatz 27 des Zylinders 6 angeordnet.
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Über Dichtungen 10 und 12 sind der Kolben 9 und der Deckel 14 gegen den Zylinder 6 abgedichtet. Ein Sicherungsring 13 hält den Deckel 14 im Zylinder 6.
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Der Kolben 9 ist weiterhin über ein Gelenk 8 gelenkig mit einem ersten Axialende der Zugstange 15 verbunden, so dass die Zugstange 15 einer Bewegung des Kolbens folgt. Ein zweites Axialende der Zugstange 15 ist über ein Gelenk 16 gelenkig mit einem Axialende des Bremshebels 18 verbunden. Der Bremshebel 18 wiederum ist seinerseits über ein Lager 17 schwenkbar gelagert. An einem dem Gelenk 16 gegenüberliegenden Ende des Bremshebels 18 steht der Bremshebel 18 in Kontakt mit einer Kontaktfläche 29 eines Druckstifts 19, welcher ebenfalls von der Bremse 24 umfasst ist. Der Druckstift 19 ist dabei in einer Aufnahme des Bremshebels 18 gehalten, indem der Bremshebel 18 den Druckstift 19 mit der Aufnahme übergreift. Der Druckstift 19 ragt durch einen Getriebedeckel 20 des Getriebegehäuses 3' und liegt an einem Axialgleitlager 23 (1) an. Axialgleitlager 23 wiederum steht in Kontakt mit einer Druckscheibe 22, welche ihrerseits an das Lamellenpaket 21 anliegt.
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Wenn im Druckraum 11 der Betätigungseinheit 5 kein Druck anliegt, so wird der Kolben 9 durch die Druckfeder 7 mit einen maximalen Bremsdruck auf seiner ersten Seite beaufschlagt und in Richtung der Stirnfläche 28 des Deckels 14 gedrängt. Dadurch zieht der Kolben 9 an der Zugstange 15, welche wiederum am Bremshebel 18 zieht, so dass dieser um das Lager 17 geschwenkt wird. Dadurch wird ein Druck auf den Druckstift 19 ausgeübt, den der Druckstift 19 auf das Axialgleitlager 23 überträgt. Das Axialgleitlager 23 überträgt den Druck wiederum auf die Druckscheibe 22, welche dadurch die Lamellen des Lamellenpaktes 21 der Bremse 24 zusammenpresst und somit ein Bremsmoment erzeugt. Da die Bremse 24 also im unbetätigten Zustand geschlossen ist, eignet sie sich besonders gut als Parkbremse.
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Mit zunehmendem Verschleiß des Lamellenpakets 21 kann es passieren, dass der Kolben 9 tatsächlich in Anlage mit der Stirnfläche 28 des Deckels 14 gelangt. In diesem Fall kann nur noch eine reduzierte Bremskraft erzeugt werden und das Lamellenpaket 21 muss ersetzt werden.
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Wenn im Druckraum 11 der Betätigungseinheit 5 hingegen ein ausreichend großer Druck anliegt, so wird der Kolben 9 entgegen der Federkraft der Druckfeder 7 bis zum Absatz 27 des Zylinders 6 verschoben. Dementsprechend drückt der die Zugstange 15 in Richtung des Bremshebels 18, so dass dieser wiederum um das Lager geschwenkt wird, allerdings derart, dass der Druckstift 19 druckfrei in der Aufnahme der Bremshebels 18 ist. In diesem Fall ist die Bremse 24 geöffnet, da keine Kraft auf das Lamellenpaket 21 wirkt. Der Bremshebel 18 und die Zugstange 15 sind kräftefrei.
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3 zeigt eine alternative Ausbildungsform einer Betätigungseinheit 5 für die Antriebseinheit 1 der 1. Die Betätigungseinheit 5 der 3 unterscheidet sich von der Betätigungseinheit 5 der 1 durch einen zweiten Druckraum 33, welcher - wie die Druckfeder 7 - die erste Seite des Kolbens 9 mit Druck beaufschlagen kann. Somit kann im Betrieb des Flurförderzeugs ein größeres Bremsmoment bereitgestellt werden, als dies alleine durch die Druckfeder 7 möglich wäre. Die Geometrien des Kolbens 9 und des Zylinders 6 sind entsprechend angepasst, um den zweiten Druckraum 33 bilden zu können.
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4 zeigt eine weitere alternative Ausbildungsform einer Betätigungseinheit 5 für die Antriebseinheit 1 der 1. Die Betätigungseinheit 5 der 4 unterscheidet sich von der Betätigungseinheit 5 der 1 zunächst durch die Ausbildung des Bremshebels 18, der beispielsgemäß als einseitiger Bremshebel 18 ausgebildet, d.h., dass der Bremshebel 18 nicht als Umlenkhebel wirkt. Zudem ist die Bremse 24 bei Verwendung der Betätigungseinheit 5 der 4 im unbetätigten Zustand geschlossen und nur im betätigten Zustand geöffnet.
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Der Zylinder 6 ist wiederum mit dem Getriebedeckel 20 verbunden. Die Federkraft der Druckfeder 7 wirkt in diesem Fall an der Kontaktfläche 26 auf den Kolben 9 und stützt sich über die Kontaktfläche 25 an einem Stützring 35 ab, der durch einen Sicherungsring 36 axial im Zylinder 6 gehalten wird. Ist der Druckraum 11 drucklos, so wird die Federkraft als Druckkraft auf den Bremshebel 18 und weiter als Druckkraft auf den Druckstift 19 übertragen. Die Bremse 24 ist dann geschlossen.
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Zum Lüften der Bremse 24 wird der Druckraum 11 mit einem ausreichend hohen hydraulischen oder pneumatischen Druck beaufschlagt. Der Kolben 9 bewegt sich daraufhin in Richtung der Druckfeder 7. Die Bremse 24 ist somit gelüftet.
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Da der Kolben 9 durch den Deckel 14 hindurchragt, ist eine weitere Dichtung 37 erforderlich, der den Druckraum 11 nach außen abdichtet.
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Bezugszeichen
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- 1
- Antriebseinheit
- 2
- Elektrische Maschine
- 2'
- Motorwelle
- 2"
- Motorritzel
- 3
- Getriebe
- 3'
- Getriebegehäuse
- 4
- Abtriebsflansch
- 5
- Betätigungseinheit
- 6
- Zylinder
- 7
- Druckfeder
- 8
- Gelenk
- 9
- Kolben
- 10
- Dichtung
- 11
- Druckraum
- 12
- Dichtung
- 13
- Sicherungsring
- 14
- Deckel
- 15
- Zugstange
- 16
- Gelenk
- 17
- Lager
- 18
- Bremshebel
- 19
- Druckstift
- 20
- Getriebedeckel
- 21
- Lamellenpaket
- 22
- Druckscheibe
- 23
- Axialgleitlager
- 24
- Bremse, Reibungsbremse, Lamellenbremse
- 25
- Kontaktfläche Druckfeder-Zylinder
- 26
- Kontaktfläche Druckfeder-Kolben
- 27
- Absatz
- 28
- Stirnfläche Deckel
- 29
- Kontaktfläche Bremshebel-Druckstift
- 30
- Achse der Lamellenbremse
- 31
- Achse der Betätigungseinheit
- 32
- Hydraulikanschluss
- 33
- Druckraum
- 34
- Kontaktfläche Kolben-Bremshebel)
- 35
- Stützscheibe
- 36
- Sicherungsring
- 37
- Dichtung
- 38
- Achse der elektrischen Maschine
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2006563 A1 [0004]
- DE 19857962 [0007]
- DE 102020207403 A1 [0008]
- DE 102010044655 A1 [0009]
