DE20107719U1

DE20107719U1 - Mehrwegetransportfahrzeug, insbesondere Mehrwegestapler

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Publication number: DE20107719U1
Application number: DE20107719U
Authority: DE
Original assignee: Hubtex Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Hubtex Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2011-05-08

Description

101 078

Hubtex Maschinenbau GmbH & Co. KG Industriepark West Werner-von-Siemens-Straße 8

D - 36041 Fulda

Mehrwegetransportfahrzeug, insbesondere Mehrwegestapler

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrwegetransportfahrzeug, insbesondere einen Mehrwegestapler, der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Derartige Mehrwegetransportfahrzeuge dienen dem Transport von Waren, insbesondere in Werkshallen oder auf Werksgeländen. Sie umfassen Einrichtungen für das Aufnehmen und Absetzen von Waren. Bei diesen Einrichtungen kann es sich um eine an einem Mast heb- und senkbar angeordnete Transportgabel oder um eine an die zu transportierende Ware angepaßte Einrichtung handeln.

Um diese Transportfahrzeuge insbesondere in Werkshallen, in denen meist verhältnismäßig wenig Platz zur Verfügung steht, benutzen zu können, sind sie als sogenannte Mehrwegefahrzeuge ausgebildet, bei denen sämtliche ihrer mindestens drei, vorzugsweise vier Radsätze gelenkt sind. Das Transportfahrzeug kann somit Richtungswechsel vollführen, ohne daß es sich hierbei um eine vertikale Achse dreht.

Die einzelnen Radsätze können aus einem einzelnen oder auch aus mehreren, beispielsweise paarweise angeordneten Rädern bestehen, wobei letzteres insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn das Transportfahrzeug für relativ schwere Lasten eingesetzt werden soll.

Zur Koordination der Lenkwinkel der gelenkten Radsätze umfassen diese Mehrwegetransportfahrzeuge regelmäßig ein Steuersystem, welches die folgenden verschiedenen Lenkprogramme umfassen kann, zwischen denen sowohl in Längsfahrt, als auch um einen Winkel von 90° hierzu versetzter Querfahrt die Bedienperson auswählen kann:

Positionierung sämtlicher Räder in Längs- oder Querrichtung, d.h. das Transportfahrzeug bewegt sich in Längs- oder Querrichtung geradeaus.

Allradlenkung, d.h. sämtliche gelenkten Räder werden bei Betätigung der Lenkung mittels eines Steuerorgans vorzugsweise jeweils Lenkpol bezogen gelenkt, so daß sich eine korrekte Lenkgeometrie ergibt, was bedeutet, daß sich die Drehachsen sämtlicher Räder in einem Punkt - dem sogenannten Lenkpol - schneiden.

Diagonallenkung, d.h. die Räder werden aus ihrer Längs- oder Querrichtung bei einem Lenkvorgang in demselben Drehsinne gelenkt, so daß ihre Drehachsen weiterhin parallel verlaufen.

Vorder- bzw. Hinterachslenkung, d.h. die auf die jeweilige Fortbewegungsrichtung bezogen vorn bzw. hinten angeordneten Räder werden gelenkt, vorzugsweise wiederum Lenkpol bezogen.

Ferner kann das Steuersystem hoch Sonder-Lenkprogramme umfassen, wie beispielsweise zur Karusselfahrt, wobei die Räder so gelenkt werden, daß sich das Fahrzeug um eine vertikale Achse im Kreis dreht, oder zum Parken, wobei zwecks Vermeidung des Wegrollens des Fahrzeuges die Drehachsen zumindest eines Teiles der Räder des Fahrzeuges senkrecht zueinander ausgerichtet werden.

Ferner ist es bekannt, das Fahrzeug mit Sensoren auszustatten, die eine vorgegebene Fahrspur detektieren, wobei mittels des Lenkprogrammes die Räder des Fahrzeugs so gelenkt werden, daß dieses der Fahrspur bestmöglich folgt.

Die Umschaltung zwischen den einzelnen Lenkprogrammen erfolgt von der Bedienperson immer dann, wenn ein anderes Lenkprogramm zur Erreichung des Fahrzieles auf direktem Wege geeigneter erscheint, nachdem die Bedienperson das Fahrzeug zum Stillstand gebracht hat.

Die Lenkbetätigung erfolgt mittels auf die gelenkten Radsätze wirkender hydraulischer oder elektrischer Betätigungselemente, die von einer vorgeschalteten Steuer- oder Regeleinrichtung - dem sogenannten Lenkgeber - entsprechend der von der Bedienperson vorgegebenen Lenkbefehle angesteuert werden.

Dem Antrieb des Mehrwegetransportfahrzeugs dienen regelmäßig Elektromotoren, die auf zumindest zwei der vorhandenen Radsätze wirken. Der Bereitstellung der für ihren Betrieb benötigten elektrischen Energie dienen meist auf dem Fahrzeug mitgeführte Batterien. Zur Steuerung oder Regelung der von den Fahrmotoren abgegebenen Leistung ist eine Leistungssteuereinrichtung zwischen die Batterie und die Fahrmotoren geschaltet, die von der Bedienperson des Transportfahrzeuges betätigbar ist.

Die Betätigung der Einrichtung für das Aufnehmen und Absetzen von Waren - beispielsweise der an dem Mast heb- und senkbar angeordneten Transportgabel - erfolgt wiederum elektro- oder hydromotorisch, wobei die entsprechenden Motoren über eine vorgeschaltete Steuer- oder Regeleinheit angesteuert werden. Der Eingabe von Steuerbefehlen dienen von der Bedienperson zu betätigende Eingabemittel, beispielsweise sogenannte Joysticks.

Während des Betriebes eines derartigen Mehrwegetransportfahrzeuges kann es beispielsweise aufgrund vorangegangener Lenkfehler vorkommen, daß zum Erreichen der gewünschten Endposition des Fahrzeuges Richtungsänderungen vorgenommen werden müssen, die mit dem gerade gewählten Lenkprogramm nicht möglich sind, sondern ein Umschalten in ein anderes Lenkprogramm erfordern. Beispielhaft sei hier eine Drehung des Fahrzeuges um eine horizontale Achse erwähnt, die im Lenkprogramm "Diagonalfahrt" nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Mehrwegetransportfahrzeug derart weiterzubilden, daß es variabler lenkbar und bedienerfreundlicher ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Das mindestens eine Lenkelement zur Betätigung der Lenkeinrichtung der lenkbar angeordneten Räder des Mehrwegetransportfahrzeuges umfassen erfindungsgemäß einen Joystick, der um zwei zueinander senkrecht, etwa senkrecht zur Längserstreckung des Joysticks verlaufende Achsen verkippbar und um seine Längsachse verdrehbar ist, sowie vorzugsweise ein Lenkrad. Durch diese Ausgestaltung ist es der Bedienperson möglich, Fahr- und Lenkbewegungen während des Betriebes des Mehrwegetransportfahrzeuges mittels des Joysticks einzu-

geben. So kann der Joystick beispielsweise derart mit den Lenkeinrichtungen wirkverbunden sein, daß eine Verdrehung des Joysticks um seine Längsachse eine Lenkbetätigung der Räder einer Achse hervorruft. Wenn das Mehrwegetransportfahrzeug - wie bevorzugt - eine Steuer- und Regeleinheit für die Betätigung der Lenkeinrichtungen umfaßt, die die von dem Joystick eingegebenen Lenkbefehle verarbeitet, so kann die Lenkbetätigung der einzelnen Räder stets lenkpolkorrigiert erfolgen.

Dadurch, daß es mit dem erfindungsgemäßen Mehrwegetransportfahrzeug möglich ist, über die Lenkelemente die Lenkeinrichtungen der Räder unterschiedlicher Achsen unabhängig voneinander zu betätigen, kann die Bedienperson das Fahrzeug in nahezu beliebige Lenkzustände versetzen, ohne daß es hierzu eines Umschaltens zwischen verschiedenen Lenkprogrammen bedarf.

Da die unabhängige Lenkbetätigung der Räder verschiedener Achsen durch die Bedienperson mittels des Joysticks in der oben beschriebenen Weise ein erhebliches Maß an Übung voraussetzt, sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrwegetransportfahrzeuges vor, die Steuer- bzw. Regeleinheit für die Lenkbetätigung derart auszugestalten, daß die Bedienperson zwischen mehreren Lenkprogrammen wählen kann, wobei das Drehen des Lenkrades eine Lenkbetätigung der Räder entsprechend des gewählten Lenkprogrammes und eine Verdrehung des Joysticks um seine Längsachse eine von dem Lenkprogramm abweichende Lenkbetätigung der Räder zur Lenkkorrektur bewirkt. Zwar muß bei diesem Ausführungsbeispiel noch zwischen verschiedenen Lenkprogrammen hin- und hergeschaltet werden, es ist jedoch ohne Wechsel des Lenkprogramms beispielsweise möglich, eine Drehung des Fahrzeugs um eine vertikale Achse durch Lenkkorrektur beim Betrieb im Programm "Diagonalfahrt" zu bewirken.

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Der Joystick ist vorzugsweise mit einer Leistungssteuereinheit zur Steuerung der Antriebsleistung der Fahrmotoren des Mehrwegestaplers wirkverbunden, und zwar derart, daß eine Betätigung des Joysticks um eine etwa senkrecht zur Geradeausfahrt verlaufende Achse eine Beschleunigung des Mehrwegestaplers in die jeweilige Betätigungsrichtung bewirkt. Durch diese Ausgestaltung kann das Mehrwegetransportfahrzeug durch die Bedienperson im Einhandbetrieb gefahren werden.

Der Joystick ist vorzugsweise als multifunktionales Betätigungselement ausgestaltet. Hierzu umfaßt er vorzugsweise ein Umschaltelement beispielsweise einen Taster - mit dem zwischen der Verbindung des Joysticks mit der Leistungssteuereinheit zur Steuerung der Antriebsleistung der Fahrmotoren und einer Steuereinheit zur Steuerung des Antriebs von Arbeitsfunktionen des Mehrwegetransportfahrzeugs umgeschaltet werden kann. Unter Arbeitsfunktionen sind die Funktionen des Mehrwegetransportfahrzeuges gemeint, die über den Fahrbetrieb hinaus bereitgestellt werden. Beispielhaft sei hier die Betätigung einer Hebeeinrichtung zum Anheben und Absenken von Gütern genannt. Aufgrund dieser bevorzugten Ausgestaltung des Joysticks kann das Mehrwegetransportfahrzeug in Einhandbedienung zum gewünschten Zielort gefahren werden, an dem dann wiederum in Einhandbedienung durch Betätigung der Arbeitsfunktionen über den Joystick beispielsweise Güter aufgenommen oder abgegeben werden können.

Die Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 - schematisch - ein Mehrwegetransportfahrzeug am

Beispiel eines Mehrwegestaplers in einer Ansicht von oben;

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung des bei einem erfindungsgemäßen Mehrwegestapler vorgesehenen Steuerbzw. Regelsystems;
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Fig. 3 - ausschnittsweise - den Steuerstand des Mehrwe

gestaplers gemäß Fig. 1;

Fig. 4a und b - schematisch - die Betriebsweise eines Mehrwe-

getransportfahrzeugs in einem Langgut-Regal ohne

Lenkfehler sowie

Fig. 5a und b - wiederum schematisch - dasselbe Mehrwege-

transportfahrzeug wie in Fig. 3a und b in einem Langgut-Regal, jedoch im Falle des Auftretens ei

nes Lenkfehlers.

Der in Fig. 1 als Ganzes mit 100 dargestellte Mehrwegestapler umfaßt ein in Aufsicht etwa U-förmiges Fahrgestell 1. Es trägt auf dem Querbalken 2 des U einen aufrecht stehenden Mast 3, an dem hebe- und senkbar eine Gabelanordnung 4 angeordnet ist. Letztere ist derart ausgestaltet, daß ihre Zinken 5, 6 zwischen einer entfernten, in Fig. 1 durchgezogen dargestellten Position und einer benachbarten, in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Position verlagerbar sind, um so ihren Abstand an die jeweils zu transportierenden Waren anpassen zu können.

Auf dem Querbalken 2 des U ist ferner ein Gehäuse 7 angeordnet, das einen Großteil der zum Betrieb des Mehrwegestaplers 100 benötigten Aggregate und Einrichtungen sowie eine Batterieanordnung 13 aufnimmt.

Gemäß Fig. 1 unten und oben an dem Querbalken 2 - letzteres durch die Darstellung eines Steuerstandes 8 verdeckt - ist jeweils ein Rad 9 angedeutet, welches durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Motor angetrieben ist. An den gemäß Fig. 1 sich von dem Querbalken 2 nach rechts erstreckenden Segmenten 10, 11 des Fahrgestells 1 sind jeweils im Endbereich Radanordnungen 12 vorgesehen, die als Zwillingsräder ausgebildet sind.

Sämtliche Räder bzw. Radanordnungen 9 bzw. 12 sind um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Lenkachse um Lenkwinkel von zumindest 90° lenkbar angeordnet.

Der in Fig. 1 am oberen Ende des Querbalkens 2 dargestellte Steuerstand 8 enthält die zum Betrieb des Mehrwegestaplers 100 von einer Bedienperson zu betätigenden Bedienungseinrichtungen, zu denen ein um zwei zueinander senkrechte Achsen (wie durch die Pfeile P, P' in Fig. 1 und 3 verdeutlicht werden soll) und um eine Längsachse verdrehbarer (wie durch den Pfeil P" in Fig. 1 und 3 verdeutlicht werden soll) verschwenkbarer Joystick 15 und ein Lenkrad 51 zählen, die der Ansteuerung der in der Zeichnung nicht näher dargestellten, herkömmlich ausgebildeten Lenkeinrichtungen über ein zentrales Steuersystem 18 dienen. Ferner wird mittels einer der Bedieneinrichtungen, beispielsweise des Joystick 15, der Sollwert für die Antriebsleistung der in der Zeichnung nicht dargestellten Fahrmotoren vorgegeben, die von Steuereinheiten 16,17 bereitgestellt wird, wie im weiteren noch beschrieben werden wird.

Wie in Fig. 2 verdeutlicht, ist der Joystick 5 mit einem Signalgeber Al verbunden, der die Position des Joysticks 15 in korrelierte elektrische Signale umwandelt. Letztere werden über eine elektrische Leitung 48 dem zentralen Steuersystem 18 zugeführt. Dieses wandelt in Abhängigkeit des gegebenenfalls jeweils mittels einer über eine Leitung 21 mit

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dem Steuersystem 18 verbundenen Tastatur 22 vorgegebenen Lenkprogramms die von dem Signalgeber 47 empfangenen Daten in Signale um, die über die jeweils erforderlichen Leitungen 23,24,25,26 hydraulischen Ventilen 27,28,29,30 zwecks Betätigung der Lenkeinrichtungen 31,32,33,34 der Radsätze des Mehrwegetransportfahrzeugs zugeführt werden.

Jede der Lenkeinrichtungen 31,32,33,34 umfaßt einen Hydromotor, der über zwei Hydraulikleitungen 35,35'; 36.36'; 37,37'; 38,38' mit den hydraulischen Ventilen 27,28,29,30 verbunden ist und je nach von dem Steuersystem 18 vorgegebenem Soll-Lenkwinkel mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt wird.

Jede der im übrigen in herkömmlicher Weise ausgestalteten Lenkeinrichtungen 31,32,33,34 umfaßt Lenkwinkelsensoren 39,40,41,42, die

über elektrische Leitungen 43,44,45,46 mit dem jeweiligen Ist-Lenkwinkel korreliertes elektrisches Signal dem Steuersystem 18 zur Verfügung stellen, so daß eine Regelung der Lenkeinrichtungen 31,32,33,34 im engeren Sinne erfolgt.
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Der Joystick 15 umfaßt - wie insbesondere Fig. 2 und 3 entnehmbar ist - einen Taster 19, mit welchem die Ansteuerung der Steuereinheiten 16,17 für die Antriebsleistung bei Betätigung beispielsweise in Richtung des Pfeiles P' auf die Ansteuerung der Antriebseinheit 14 für die Arbeitsfunktionen des Mehrwegetransportfahrzeugs umschaltbar ist.

Das Lenkrad 51 ist mit einem Lenkgeber 52 verbunden, der die Position des Lenkrades 51 über eine Leitung 53 ebenfalls dem zentralen Steuersystem 18 zuführt. Die von dem Lenkgeber 52 zugeführten Daten werden bei dem in der Zeichnung dargestellten Mehrwegetransportfahrzeug, dessen zentrales Steuersystem 18 über verschiedene Lenkprogramme verfügt, von dem zentralen Steuersystem 18 derart verar-

beitet, daß das Drehen des Lenkrades 51 eine Lenkbetätigung der Räder entsprechend des jeweils gewählten Lenkprogrammes hervorruft. Der Joystick ist derart mit dem zentralen Steuersystem wirkverbunden, daß eine Drehbetätigung in Richtung des Pfeiles P" eine Lenkkorrektur innerhalb des jeweils gewählten Lenkprogrammes bewirkt.

Fig. 4 zeigt - schematisch - einen Mehrwegestapler 100 in einem Langgut-Regalgang G zwischen zwei Regalanordnungen 49,50, die Teile von Langgut-Regalen erstellen sollen. Der Mehrwegestapler 100 ist parallel zu den Regalanordnungen 49,50 ausgerichtet und befindet sich etwa in der Mitte zwischen beiden Regalanordnungen.

Um zur Entnahme von Gütern aus einer Regalanordnung oder zur Abgabe von Gütern an eine Regalanordnung unter Beibehaltung der parallelen Ausrichtung dicht an diese heranbewegt werden zu können, wurde in Fig. 4b das Steuerungsssystem von der Längsfahrt in Fig. 4a auf Diagonalfahrt umgeschaltet, wodurch der Mehrwegestapler 100 bei der Weiterfahrt einen Versatz quer zu dem Langgut-Regalgang erfährt, ohne daß dies zu einer Verschwenkung um eine vertikale Achse führt.

Wie aus Fig. 5a und b erkennbar ist, die den Mehrwegestapler 100 bei Fahrt in einer beispielsweise aufgrund eines Lenkfehlers nicht parallel zu den Regalanordnungen 49,50 verlaufenden Richtung zeigen, kann in diesem Falle der Mehrwegestapler nicht durch Umschalten auf das Lenkprogramm "Diagonalfahrt" parallel der Regalanordnung 49 angenähert werden. Hierzu bedarf es vielmehr einer Drehung des Mehrwegestaplers um eine vertikale Achse in Richtung des Pfeiles D₁ was durch Korrektur der Lenkwinkel der Räder der in Fig. 5b links dargestellten Achse mittels des Joysticks 15 durch Drehbetätigung in Richtung des Pfeiles P" erfolgen kann, wie es durch die gestrichelt dargestellten Positionen der Räder verdeutlicht wird.

ff	5	1	·· ·· ·· ··	11	Fahrgestell	31	Lenkeinrichtung	P' Achsen
		2		Querbalken	32	Lenkeinrichtung
		3	BEZUGSZEICHENLISTE	Mast	33	Lenkeinrichtung
		4	Gabelanordnung	34	Lenkeinrichtung
	5	Zinken	35	35' Hydraulikleitung
10	6	Zinken	36	36' Hydraulikleitung
	7	Gehäuse	37	37' Hydraulikleitung
	8	Steuerstand	38	38' Hydraulikleitung
	9	Rad	39	Lenkwinkelsensor
	10	Segment	40	Lenkwinkelsensor
15	11	Segment	41	Lenkwinkelsensor
	12	Radanordnungen	42	Lenkwinkelsensor
	13	Batterieanordnung	43	Leitung
	14	Antriebseinheit	44	Leitung
	15	Joystick	45	Leitung
20	16	Steuereinheit	46	Leitung
	17	Steuereinheit	47	Signalgeber
	18	zentrales Steuersystem	48	Leitung
	19	Taster	49	Regalanordnung
	20	Leitung	50	Regalanordnung
25	21	Leitung	51	Lenkrad
	22	Tastatur	52	Lenkrad
	23	Leitung	53	Leitung
	24	Leitung	100 Mehrwegestapler
	25	Leitung	P,
30	26	Leitung
	27	hydraulisches Ventil
	28	hydraulisches Ventil
	29	hydraulisches Ventil
	30	hydraulisches Ventil
		*S ··· · · · · · ;** ··· ''''Il • · · · · · · · .·	• · • ·

Claims

1. Mehrwegetransportfahrzeug, insbesondere Mehrwegestapler, mit mittels von Lenkeinrichtungen (31, 32, 33, 34) lenkbar angeordneten Rädern und
mit mindestens einem von einer Bedienperson betätigbaren, mit den Lenkeinrichtungen (31, 32, 33, 34) wirkverbundenen Lenkelement zur Lenkungsbetätigung,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Lenkelement einen Joystick (15) umfaßt, der um zwei zueinander senkrechte, etwa senkrecht zur Längserstreckung des Joysticks (15) verlaufende Achsen verkippbar und um seine Längsachse verdrehbar ist.

2. Mehrwegetransportfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Lenkelement ein Lenkrad (51) umfaßt.

3. Mehrwegetransportfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Joystick (15) mit einer Leistungssteuereinheit (16, 17) zur Steuerung der Antriebsleistung der Fahrmotoren (M) des Mehrwegestaplers verbunden ist derart, daß eine Betätigung des Joysticks (15) um eine senkrecht zur Geradeausfahrt verlaufende Achse eine Beschleunigung des Mehrwegestaplers in Betätigungsrichtung bewirkt.

4. Mehrwegetransportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Joystick (15) ein vorzugsweise als Taster (19) ausgestaltetes Umschaltelement umfaßt, mit dem zwischen der Verbindung des Joysticks (15) mit der Leistungssteuereinheit (16, 17) zur Steuerung der Antriebsleistung der Fahrmotoren (M) und einer Steuereinheit zur Steuerung des Antriebs von Antriebsfunktionen (14) des Mehrwegetransportfahrzeuges umgeschaltet werden kann.