DE202009002188U1

DE202009002188U1 - Hubbegrenzungsanordnung für eine Hebevorrichtung an einem Nutzfahrzeug

Info

Publication number: DE202009002188U1
Application number: DE200920002188
Authority: DE
Original assignee: S & W Logisticequipment oHG; S&W LOGISTICEQUIPMENT oHG
Current assignee: S & W Logisticequipment oHG; S&W LOGISTICEQUIPMENT oHG
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2019-02-17

Abstract

Hubbegrenzungsanordnung für eine Hebevorrichtung an einem Nutzfahrzeug, insbesondere einem Gabelstapler, wobei die Hebevorrichtung einen mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Zylinder (10) und einen innerhalb des Zylinders (10) verschiebbar gelagerten Kolben mit einer Kolbenstange (15) aufweist, wobei die Verschiebung des Kolbens über die Hubbegrenzungsanordnung begrenzbar ist,
gekennzeichnet durch
• eine Ventileinheit (60), welche während einer Aufwärtsbewegung der Kolbenstange (15) von dem Druckmedium in einer ersten Richtung durchströmt wird und während einer Abwärtsbewegung der Kolbenstange (15) von dem Druckmedium in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung durchströmt wird,
• wobei die Ventileinheit (60), wenn die Kolbenstange (15) während ihrer Abwärtsbewegung eine vorbestimmte Position erreicht, das Hindurchströmen des Druckmediums in der zweiten Richtung blockiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hubbegrenzungsanordnung für eine Hebevorrichtung an einem Nutzfahrzeug wie einem Gabelstapler oder dergleichen, wobei die Hebevorrichtung einen mittels eines Druckmediums beaufschlagbaren Zylinder und einen innerhalb des Zylinders verschiebbar gelagerten Kolben mit einer Kolbenstange aufweist.
Im Betrieb von Gabelstaplern kann das Problem auftreten, dass ein maximales Absenken der Hebevorrichtung zu Beschädigungen des Lastaufnahmemittels, insbesondere eines teuren Anbaugeräts, zum Abschleifen des Gabelfußes oder zu einer Schädigung der Fahrbahn (z. B. des Hallenbodens) führt.
Zur Überwindung dieses Problems ist aus EP 1 794 460 B1 eine verstellbare Anschlaganordnung für die Kolben-Zylinder-Einheit bekannt, welche insbesondere einen Klemmring und einen auf einem Gewindeabschnitt des Klemmrings aufschraubbaren Gewindering aufweist, dessen dem Zylinder zugewandter Stirnrand als Anschlag an den Zylinder dient, wobei Klemmring und Gewindering jeweils in zwei Ringhälften diametral geteilt sind. Wenngleich diese bekannte Anordnung grundsätzlich gut funktioniert und diverse Vorteile aufweist, tritt bei Großstaplern bzw. beim Einsatz in besonders hohen Tragfähigkeitsklassen die Gefahr einer Überbeanspruchung der Anschlaganordnung auf, was im schlimmsten Falle zu deren Zerstörung und zum Wegfall des Schutzes der kostspieligen Lastaufnahmemittel führt.
Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hubbegrenzungsanordnung für eine Hebevorrichtung an einem Nutzfahrzeug, insbesondere einem Gabelstapler, bereitzustellen, welche auch in Verbindung mit Großstaplern bzw. bei höheren Tragfähigkeitsklassen einen zuverlässigen Schutz der Hebevorrichtung gegen Beschädigungen gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Schutzanspruches 1 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Hubbegrenzungsanordnung für eine Hebevorrichtung an einem Nutzfahrzeug, wie einem Gabelstapler oder dergleichen, weist auf:

– eine Ventileinheit, welche während einer Aufwärtsbewegung der Kolbenstange von dem Druckmedium in einer ersten Richtung durchströmt wird und während einer Abwärtsbewegung der Kolbenstange von dem Druckmedium in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung durchströmt wird,
– wobei die Ventileinheit, wenn die Kolbenstange während ihrer Abwärtsbewegung eine vorbestimmte Position erreicht, das Hindurchströmen des Druckmediums in der zweiten Richtung blockiert.

Dadurch, dass die erfindungsgemäße Hubbegrenzungsanordnung eine separate Ventileinheit aufweist, welche zu gegebener Zeit ein weiteres Hindurchströmen des Druckmediums blockiert, wird ohne Erfordernis eines mechanischen Anschlages im Bereich der Kolben-Zylinder-Einheit die zur Erzie lung der gewünschten Schutzwirkung benötigte Absenkbegrenzung dadurch erzielt, dass die Hydraulikbeaufschlagung unterbrochen und somit der Kolben innerhalb des Zylinders an der entsprechenden Stelle fixiert wird.
Dabei hat die erfindungsgemäße Bereitstellung einer separat ansteuerbaren Ventileinheit den weiteren Vorteil, dass die erzielte Absenkbegrenzung ohne Eingriff in die zentrale Fahrzeugsteuerung realisierbar ist, wodurch einerseits eine aufwändige und in der Regel unerwünschte Umkonfiguration der häufig numerisch programmierten Fahrzeugsteuerung entbehrlich ist und zum anderen auch eine Nachrüstung der erfindungsgemäßen Anordnung in einer großen Vielzahl unterschiedlicher Stapleranordnungen ermöglicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform ermöglicht die Ventileinheit während der Aufwärtsbewegung der Kolbenstange unabhängig von der Position der Kolbenstange ein Hindurchströmen des Druckmediums in der ersten Richtung.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Hubbegrenzungsanordnung eine Signaleinheit auf, welche ein Signal erzeugt, wenn die Kolbenstange während ihrer Abwärtsbewegung die vorbestimmte Position erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Hubbegrenzungsanordnung einen an das Bordnetz des Nutzfahrzeuges anschließbaren elektrischen Schalter auf, welcher seine Schaltstellung wechselt, wenn die Kolbenstange während ihrer Abwärtsbewegung die vorbestimmte Position erreicht. Der Anschluss an das Bordnetz hat den Vorteil, dass keine weiteren Relais, Verstärker, Logikelemente etc. benötigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Ventileinheit ein Absperrelement auf, welches, wenn die Kolbenstange während ihrer Abwärtsbewegung die vorbestimmte Position erreicht, zum Blockieren des Hindurchströmens des Druckmediums in der zweiten Richtung mit einer Schließkraft betätigt wird, wobei diese Schließkraft durch das Druckmedium während der Beaufschlagung des Zylinders mit dem Druckmedium in der ersten Richtung überwunden wird (also effektiv kleiner als eine zur Beaufschlagung des Zylinders mit dem Druckmedium in der ersten Richtung ausgeübte Pumpkraft ist).
Gemäß einer Ausführungsform weist die Hubbegrenzungsanordnung ferner eine Sicherung auf, welche bei einer Betriebsstörung (also etwa im Falle eines Kurzschlusses) ein Hindurchströmen des Druckmediums durch die Ventileinheit in der zweiten Richtung verhindert, so dass im Störungsfalle die Absenkbegrenzung immer wirkt und Beschädigungen vermieden werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
1–2 schematische Darstellungen zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Hubbegrenzungsanordnung; und
3 ein schematisches Übersichtsdiagramm zur Erläuterung einer typischen Konfiguration einer herkömmlichen Hebevorrichtung.
Im Folgenden wird zunächst unter Bezugnahme auf 3 eine typische Konfiguration einer Hebevorrichtung an einem Gabelstapler erläutert. Diese weist eine innerhalb eines Zylinders 10 verschiebbar bzw. anheb- und absenkbar gelagerte Kolbenstange 15 auf, an welcher der die Gabel des Gabelstaplers tragende Gabelträger (nicht dargestellt) befestigt ist.
Das Anheben bzw. Absenken der Kolbenstange 15 mitsamt dem Gabelträger erfolgt gemäß hydraulischer Beaufschlagung des Zylinders 10 entsprechend der durch den Fahrer vorgenommenen Betätigung eines Bedienhebels 25, wobei das Druckmedium (z. B. Hydrauliköl) mittels einer Pumpe 30 aus einem Vorratstank 40 dem Zylinder 10 zugeführt bzw. (beim Absenken der Kolbenstange 15) in den Vorratstank 40 aufgrund der Gewichtskraft der Gabel sowie ggf. der Last zurückgeführt wird.
Im gezeigten Beispiel weist ein hierzu vorgesehener Ventilblock 20 neben einer für den vorstehend beschriebenen Hebe- bzw. Absenkvorgang vorgesehenen Ventileinheit 21 weitere Ventileinheiten 22–24 auf, die für zusätzliche Funktionalitäten (z. B. den Betrieb eines Seitenschiebers, die Einstellung der Mastenneigung etc.) vorgesehen sind und bei denen, wie in 3 exemplarisch für die Ventileinheit 21 dargestellt, das Druckmedium typischerweise jeweils durch einen entsprechenden Verbraucher 35 in einem separaten Kreislauf hindurchgeführt wird.
Ebenfalls dargestellt ist eine Steuerungseinheit 50, welche die Aufgabe der Ansteuerung des Ventilblockes 20 sowie der Pumpe 30 neben einer Vielzahl anderer fahrzeuginterner Steuerungsvorgänge übernimmt.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 ist nun erfindungsgemäß zwischen dem Zylinder 10 und der für den Hubvorgang zuständigen Ventileinheit 21 des Ventilblockes 20 eine zusätzliche, separate Ventileinheit 60 vorgesehen, welche dann, wenn die Kolbenstange 15 während ihrer Abwärtsbewegung eine vorbestimmte Position erreicht, ein weiteres Hindurchströmen des Druckmediums blockiert, und die ein Absperrelement 61 und ein Stellelement 62 (z. B. eine Rückstellfeder) aufweist. Die Ventileinheit 60 kann z. B. als 2-Wege-Kegelsitzventil mit Magnetspule ausgestaltet sein. Bei Großstaplern kann die Ventileinheit z. B. für einen Nenndurchfluss von ca. 80 Litern pro Minute ausgelegt sein. Dabei kann die in der Ventileinheit 60 ausgeübte Schließkraft entweder über den Verstellweg konstant oder zur Erzielung einer Dämpfung variabel ausgestaltet sein.
Die Betätigung des Absperrelements 61 erfolgt über einen vorzugsweise an das 12 V-Bordnetz des Nutzfahrzeuges angeschlossenen, elektrischen Schalter 70, welcher schließt, wenn die Kolbenstange 15 während ihrer Abwärtsbewegung die vorbestimmte Position erreicht, und als einfacher Mikrovoltschalter ausgestaltet sein kann. Des Weiteren kann eine eigens vorgesehene Signaleinheit ein Signal bei Erreichen der vorbestimmten Stellung der Kolbenstange 15 ausgeben.
Die Ventileinheit 60 ist derart ausgelegt, dass sie in einer ersten Richtung „I" (vom Vorratstank 40 zum Zylinder 10, vgl. 1) immer offen ist und den Durchfluss des Druckmediums ermöglicht, jedoch in einer zweiten Richtung „II" (vom Zylinder 10 zum Vorratstank 40) auf Kontakt des Schalters 70 hin geschlossen wird, indem z. B. nach Schließen des Schalters 70 ein elektrischer Strom durch eine in der Ventileinheit 60 befindliche Spule fließt.
Dementsprechend wird zur Absenkbegrenzung, ohne dass ein mechanischer Anschlag im Bereich der Kolben-Zylinder-Einheit benötigt wird, ein Schutz für die Gabeleinheit gegen ein Abschleifen auf der Fahrbahn dadurch erreicht, dass die Hydraulikbeaufschlagung des Zylinders 10 unterbrochen und somit der Kolben innerhalb des Zylinders 10 in seiner aktuellen Position fixiert wird. Auch wenn der Fahrer dann die Gabel weiter absenken möchte und den Bedienhebel 25 betätigt, erfolgt kein weiteres Absenken der Gabel mehr, so dass diese in einem endlichen Abstand (z. B. einige Zentimeter) über der Fahrbahn verbleibt.
Im Betrieb der mit einer erfindungsgemäßen Hubbegrenzungsanordnung ausgestatteten Hebevorrichtung erfolgt somit beim Ablassen der Gabel und bewirkt durch die Gewichtskraft der Gabeln und ggf. der Last zunächst ein kontinuierlicher Fluss des Druckmediums in Richtung zum Vorratstank 40, bis die Ventileinheit 60 bei Erreichen der vorbestimmten Position der Kolbeneinheit den weiteren Durchfluss blockiert und die Gabel in endlichem Abstand über der Fahrbahn verbleibt.
Wenn der Fahrer anschließend die Gabeleinheit mittels des Bedienhebels 25 wieder anheben will, wird die Pumpe 30 an geworfen und erzeugt einen Pumpdruck in Richtung zum Zylinder 10, wodurch die Ventileinheit 60 entgegen der ursprünglichen Richtung, also in Richtung „I" in 1, öffnet. Der Arbeitsdruck des Druckmediums ist hierbei größer als die durch das Rückstellelement 62 auf das Absperrelement 61 der Ventileinheit 60 ausgeübte Schließkraft, so dass das Anheben der Gabel uneingeschränkt möglich ist. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht hierbei darin, dass die Zeitspanne, in der von beiden Seiten Kräfte auf die Ventileinheit 60 wirken (einerseits die Schließkraft durch den Schalter 70, andererseits der Pumpdruck des Druckmediums), nur kurz ist, da der Schalter 70 bei Verlassen der vorbestimmten Position des Kolbens wieder öffnet, was zu einer geringen Belastung der Ventileinheit und einer dementsprechend langen Lebensdauer führt.

10: Zylinder
15: Kolbenstange
20: Ventilblock
21: Ventileinheit
22: Ventileinheit
23: Ventileinheit
24: Ventileinheit
25: Bedienhebel
30: Pumpe
35: Verbraucher
40: Vorratstank
50: Steuereinheit
60: Ventileinheit
61: Absperrelement
62: Stellelement
70: Schalter

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 1794460 B1 [0003]

Claims

Hubbegrenzungsanordnung für eine Hebevorrichtung an einem Nutzfahrzeug, insbesondere einem Gabelstapler, wobei die Hebevorrichtung einen mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Zylinder (10) und einen innerhalb des Zylinders (10) verschiebbar gelagerten Kolben mit einer Kolbenstange (15) aufweist, wobei die Verschiebung des Kolbens über die Hubbegrenzungsanordnung begrenzbar ist, gekennzeichnet durch • eine Ventileinheit (60), welche während einer Aufwärtsbewegung der Kolbenstange (15) von dem Druckmedium in einer ersten Richtung durchströmt wird und während einer Abwärtsbewegung der Kolbenstange (15) von dem Druckmedium in einer von der ersten Richtung verschiedenen zweiten Richtung durchströmt wird, • wobei die Ventileinheit (60), wenn die Kolbenstange (15) während ihrer Abwärtsbewegung eine vorbestimmte Position erreicht, das Hindurchströmen des Druckmediums in der zweiten Richtung blockiert.
Hubbegrenzungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (60) während der Aufwärtsbewegung der Kolbenstange (15) unabhängig von der Position der Kolbenstange (15) ein Hindurchströmen des Druckmediums in der ersten Richtung ermöglicht.
Hubbegrenzungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Signaleinheit aufweist, welche ein Signal erzeugt, wenn die Kolbenstange (15) während ihrer Abwärtsbewegung die vorbestimmte Position erreicht.
Hubbegrenzungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen an das Bordnetz des Nutzfahrzeuges anschließbaren elektrischen Schalter (70) aufweist, welcher seine Schaltstellung wechselt, wenn die Kolbenstange (15) während ihrer Abwärtsbewegung die vorbestimmte Position erreicht.
Hubbegrenzungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (60) ein Absperrelement (61) aufweist, welches, wenn die Kolbenstange (15) während ihrer Abwärtsbewegung die vorbestimmte Position erreicht, zum Blockieren des Hindurchströmens des Druckmediums in der zweiten Richtung mit einer Schließkraft betätigt wird, wobei diese Schließkraft durch das Druckmedium während der Beaufschlagung des Zylinders (10) mit dem Druckmedium in der ersten Richtung überwunden wird.
Hubbegrenzungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner eine Sicherung aufweist, welche bei einer Störung ein Hindurchströmen des Druckmediums durch die Ventileinheit (60) in der zweiten Richtung verhindert.