DE202019004245U1 - Integrierte Antriebs- und Hydraulik-Aktuatoreinheit - Google Patents

Integrierte Antriebs- und Hydraulik-Aktuatoreinheit Download PDF

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Abstract

Ein Gehäuse (220) für eine Hydraulik-Aktuatoreinheit eines Hubwagens (200), umfassend:
eine Hubmotorbefestigung (225) zum Befestigen eines Hubmotors (239) und einer Pumpe der Hydraulik-Aktuatoreinheit an dem Gehäuse;
eine Pumpenbefestigung (227) zum Befestigen einer Hydraulik-Pumpe der Hydraulik-Aktuatoreinheit an dem Gehäuse, wobei die Hydraulik-Pumpe an dem Hubmotor (239) gekoppelt ist, wenn der Hubmotor an der Hubmotorbefestigung (225) befestigt ist und die Hydraulik-Pumpe an der Pumpenbefestigung befestigt ist;
einen Hydraulik-Zylinder, um eine Zylinderstange (237) zu empfangen, wobei die Zylinderstange (237) positioniert ist basierend auf einer Fluidmenge in dem Hydraulik-Zylinder;
ein Fluidreservoir (223), um Fluid für eine Betätigung der Zylinderstange (237) zu speichern, wobei das Gehäuse einen oder mehrere Fluidgänge aufweist, die sich innerhalb des Gehäuses zwischen dem Fluidreservoir (223), der Pumpenbefestigung (227) und dem Hydraulikzylinder erstrecken; und
eine Traktionsmotorbefestigung (231) zum Befestigen eines Traktionsmotors, wobei der Traktionsmotor mit einer Lenkeinheit (257) des Hubwagens gekoppelt ist und eine Betätigung eines Traktionsrads des Hubwagens steuert, wenn der Traktionsmotor an der Traktionsmotorbefestigung befestigt ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Offenbarte Ausführungsformen sind auf Hubsysteme für Materialtransporteinrichtungen, wie z. B. einen Gabelstapler, einen Hubwagen oder ein ähnlich konfiguriertes Fahrzeug gerichtet. Insbesondere sind Hydraulik-Aktuatoreinheiten offenbart, die in einem Teil einer Antriebsanordnung eines Fahrzeugs oder anderen Materialtransporteinrichtungen integriert sind.
  • HINTERGRUND
  • Lagerhäuser oder ähnliche Einrichtungen können Massengüter in Form von Paletten lagern, wobei eine Warenmenge auf einer Palette gesichert ist. Die Paletten sind typischerweise eingerichtet, um eine Manipulation durch Materialtransporteinrichtungen zu erlauben, wie z. B. einem Gabelstapler oder einem Hubwagen. Zum Beispiel kann eine Palette eingerichtet sein, um zwei Zinken aufzunehmen, um einem Gabelstapler ein Anheben und Transportieren zu erlauben. Angesichts der Größe einer typischen Palette und dem potentiellen Gewicht und Volumen von gesicherten Gütern wird die Materialtransporteinrichtung typischerweise angetrieben für sowohl die Bewegung der Güter sowie zur Handhabung, z. B. Anheben oder Absenken von palettierten Gütern für ein Beladen, Transport und Entladen. Ohne eine angetriebene Einrichtung müssten die palettierten Güter manuell geschoben oder gezogen werden, typischerweise bei einer Geschwindigkeit, welche geringer ist als die mittlere Geschwindigkeit einer Person und über einen manuell betriebenen Heber oder ähnlichen Mechanismus angehoben oder abgesenkt werden. Abhängig von der Art des Geländes, das überquert werden soll, z. B. Rampen oder andere Schrägen, könnte das alleinige Verwenden von nicht-angetriebenen Einrichtungen auch die Größe der Last, die gehandhabt werden kann, drastisch beschränken. Im Gegensatz dazu kann der Einsatz von angetriebenen Materialtransporteinrichtungen, die in der Lage sind, vergleichsweise schwereren Lasten aufzunehmen und zu manipulieren, die Effizienz verbessern durch sowohl eine erhöhte Handhabungsgeschwindigkeit als auch ein erhöhtes Gewicht von Gütern, die handhabbar sind.
  • Die hierin bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Sofern nicht anderweitig hierin angezeigt, ist der beschriebene Gegenstand dieses Abschnitts kein Stand der Technik für die Ansprüche in dieser Anmeldung und nicht zulässig, um durch Aufnahme in diesem Abschnitt Stand der Technik zu sein.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht verstanden werden. Um die Beschreibung zu erleichtern, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche strukturelle Elemente. Ausführungsformen sind in den Figuren und beigefügten Zeichnungen beispielhaft und keinesfalls beschränkend dargestellt.
    • 1 zeigt einen Hubwagen, der ein Hydraulik-System eines früheren Ansatzes beinhaltet.
    • 2A zeigt einen Hubwagen, der eine integrierte Hydraulik-Aktuator- und Wagenrahmenanordnung gemäß einer Ausführungsform beinhaltet.
    • 2B zeigt eine beispielhafte integrierte Hydraulik-Aktuator-Gehäusestruktur, die in dem Hubwagen der 2A verwendet werden kann gemäß einer Ausführungsform.
    • 2C zeigt die Hydraulik-Aktuator-Gehäusestruktur, die in 2B gezeigt ist, mit verbundenen Hydraulik-Komponenten.
    • 2D zeigt eine entgegengesetzte Seitenansicht der beispielhaften integrierten Hydraulik-Aktuator- und Wagenrahmenunteranordnung der 2C gemäß einer Ausführungsform.
    • 2E zeigt eine erste Perspektivansicht von Komponenten einer vollständig zusammengebauten integrierten Hydraulik-Aktuator-Gehäuse- und Wagenrahmenanordnung, welche an einem Hubwagen gemäß der Ausführungsform der 2C installiert ist.
    • 2F zeigt eine zweite Perspektivansicht von Komponenten einer vollständig zusammengebauten integrierten Hydraulik-Aktuator-Gehäuse- und Wagenrahmenanordnung, welche an einem Hubwagen gemäß der Ausführungsform der 2E installiert ist.
    • 2G zeigt eine Seitenansicht eines Hubwagens, der eine vollständig zusammengebaute integrierte Hydraulik-Aktuator-Gehäuse- und Wagenrahmenanordnung beinhaltet, welche an dem Hubwagen gemäß der Ausführungsform der 2E installiert ist.
    • 2H zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Hubwagens durch das integrierte Hydraulik-Aktuator-Gehäuse und Wagenrahmen gemäß der Ausführungsform der 2E.
    • 3A zeigt eine Seitenansicht eines Hydraulik-Aktuator-Gusses mit Pumpe und Hubpumpenmotor, welcher daran angebracht ist, gemäß der Ausführungsform der 3A.
    • 3B zeigt eine Draufsicht eines Hydraulik-Aktuator-Gusses mit einer Pumpe und einem Hubpumpenmotor, die angebracht sind, gemäß der Ausführungsform der 3A.
    • 3C bis 3E zeigen Querschnitte von dem beispielhaften integrierten Hydraulik-Aktuator gemäß der Schnittlinien A-A, B-B bzw. C-C.
    • 4A bis 4J zeigen beispielhafte Arbeitsgänge des Anhebens, bei vollem Hub, des Haltens und Absenkens, die mit einem beispielhaften integrierten Hydraulik-Aktuator ausgeführt werden können gemäß verschiedener Ausführungsformen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die beigefügten Figuren Bezug genommen, welche einen Teil hiervon bilden, wobei gleiche Bezugszeichen darin gleiche Teile bezeichnen und in welcher Ausführungsformen, die ausgeführt werden können, darstellend gezeigt werden. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne sich von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung zu entfernen. Daher ist die folgende detaillierte Beschreibung nicht in einer beschränkenden Weise zu verstehen und der Umfang der Ausführungsformen wird durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.
  • Aspekte der Offenbarung sind in der beigefügten Beschreibung offenbart. Alternative Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und ihre Äquivalente können, ohne sich von dem Geist oder Umfang der vorliegenden Offenbarung zu entfernen, entwickelt werden. Es sollte verstanden werden, dass gleiche Elemente, die nachfolgend offenbart sind, durch gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnet sind.
  • Verschiedene Arbeitsgänge können als verschiedene diskrete Aktionen oder Arbeitsgänge beschrieben werden, in einer Weise, die am hilfreichsten für ein Verständnis des vorliegenden Gegenstands ist. Jedoch sollte die Reihenfolge der Beschreibung nicht so ausgelegt werden, dass es bedeuten würde, dass diese Arbeitsgänge notwendigerweise reihenfolgenabhängig sind. Insbesondere können diese Arbeitsgänge nicht in der präsentierten Reihenfolge durchgeführt werden. Beschriebene Arbeitsgänge können in einer unterschiedlichen Reihenfolge als die beschriebene Ausführungsform durchgeführt werden. Verschiedene zusätzliche Arbeitsgänge können durchgeführt werden und/oder beschriebene Arbeitsgänge können in zusätzlichen Ausführungsformen weggelassen werden.
  • Zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A und/oder B“ (A), (B) oder (A und B). Zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung bedeutet der Ausdruck „A, B und/oder C“ (A), (B), (C), (A und B), (A und C), (B und C) oder (A, B und C).
  • Die Beschreibung kann die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“ oder „in Ausführungsformen“ verwenden welche sich auf eine oder mehrere derselben oder unterschiedlichen Ausführungsformen beziehen. Darüber hinaus sind die Ausdrücke „umfassend“, „beinhaltend“, „aufweisend“ und dergleichen, wie sie mit Bezug auf Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, synonym.
  • Hubwagen sind üblicherweise konfiguriert in der Art eines Gabelstaplers und, wie es der Name vermuten lässt, hilfreich, um Paletten in einem Lagerhaus anzuheben und zu bewegen. Eine gängige Verwendung von Hubwagen ist es, Paletten in verschiedenen Situationen zu organisieren, z. B. wenn ein Großraumgabelstapler unpraktisch wäre, es unzureichenden Raum für den Betrieb eines Gabelstaplers gibt, kein Gabelstaplerwagen verfügbar ist oder die Verwendung eines Gabelstaplers anderweitig nicht erwünscht ist. Ein Hubwagen beinhaltet allgemein eine Deichsel (engl. „tiller“), einen Heber (engl. „jack“), der zwei oder mehr Gabelzinken (oder einfach „Gabel“) beinhaltet, ein oder mehrere Lenkräder und entweder ein einzelnes Rad oder zwei Laufräder, welche mit jeder Gabel assoziiert sind. Die Gabelzinken sind bemessen und/oder beabstandet, um mit entsprechenden Aussparungen einer Palette, auf welcher Güter gesichert werden können oder in andere Implementierungen einzugreifen, die bemessen und/-oder beabstandet sein können, um für Materialien, welche gehandhabt werden sollen, geeignet zu sein.
  • Hubwagen beinhalten typischerweise Hydraulikkomponenten zum Betreiben des Hebers (neben anderen möglichen Funktionen) und Rahmenkomponenten, welche die Basisstruktur bilden, auf welcher die verschiedenen betreibbaren Komponenten eines Hubwagens gesichert sind. Hydrauliksysteme sind ein relativ effizientes Verfahren, um Kräfte zu übertragen, aufgrund der im Wesentlichen unkomprimierbaren Art des Hydraulikfluids, in Verbindung mit der Fähigkeit Fluid zu beliebigen Orten über flexible Schläuche zu leiten. Zum Beispiel ist der Heber typischerweise mit einem Hydraulik-Hubsystem gekoppelt, um dem Heber und einer angebrachten Form es zu erlauben, gehoben oder gesenkt zu werden, während sie das Gewicht einer Palette und assoziierten palettierten Gütern tragen. In einem Beispiel eines Hubwagens, wenn das Hydraulikhubsystem betätigt wird, veranlasst hydraulischer Druck, dass Hubkopplungen, welche mit dem Hubsystem gekoppelt sind, assoziierte Räder, welche mit jeder Gabelzinke des Wagens gekoppelt sind, nach unten zwingen und bewirken daher, die Gabeln (und jede Last darauf) anzuheben, um den Boden zu verlassen und erlauben es, dass die Last manövriert werden kann. Durch ein Ablassen von Hydraulikfluid wird es den Hubkopplungen ermöglicht, sich z. B. unter dem Gewicht des Wagens und der Last zurückzuziehen und daher die Hubwagengabeln abzusenken.
  • In verschiedenen Implementierungen können die Hydraulikkomponenten einen Motor (typischerweise elektrisch) beinhalten, welcher mit einer Hydraulik-Fluidpumpe gekoppelt ist. Die Pumpe ist wiederum in Fluidkommunikation mit einem Reservoir, welches Hydraulikfluid speichert. Die Pumpe zieht Fluid aus dem Reservoir und führt es unter Druck verschiedenen Komponenten zu, die mit hydraulischem Druck arbeiten, wie z. B. einem Zylinder, Aktuatoren und/oder Motoren. In dem Fall eines typischen Hubwagens wird das Fluid zu zumindest einem Hydraulikzylinder zugeführt, welcher einen Kolben beinhaltet, der sich von dem Zylinder aus erstreckt und eine Kraft ausübt, wenn er sich unter dem Druck des Hydraulikfluids der Pumpe erstreckt, das den Zylinderraum hinter dem Kolben füllt. Der Hydraulikzylinder wiederum kann mit der Gabel über eine mechanische Kopplung gekoppelt sein, so dass eine Ausdehnung des Kolbens eine Kraft auf die Kopplung überträgt und die Gabel dazu veranlasst, aufzusteigen und dadurch jede Art von Gütern, die durch die Gabel gestützt werden, anzuheben. Die mechanische Kopplung kann variieren, abhängig von einer bestimmten wagenspezifischen Implementierung. Zum Beispiel können Hubwagen einen oder mehrere Hubzylinder direkt mit der Gabel verbinden. In anderen beispielhaften Hubwagen kann einer oder mehrere Hubzylinder mit einem Hebel verbunden sein, der ein Laufrad (engl. „Bogey wheel“) das schwenkbar an jedem Gabelzinken angebracht ist, in Richtung des Bodens zwingt, wodurch die Gabel angehoben wird.
  • Das Hydraulik-Fluid wird typischerweise über eine Ventilanordnung zugeführt. Die Ventilanordnung kann, neben anderen Funktionen, als ein Einwegventil oder Rückschlagventil dienen, was erlaubt, dass Hydraulik-Fluid in den Zylinder eintritt, jedoch verhindert, dass das Fluid durch das Gewicht irgendwelcher Güter, die auf der Gabel platziert sind, zurückgetrieben wird. Daher ermöglicht es die Ventilanordnung, dass die Gabel in ihrer angehobenen Position beibehalten wird, ohne dass es erforderlich ist, dass der Motor und die Pumpe kontinuierlich laufen. Um die Gabel abzusenken, wird die Ventilanordnung typischerweise entweder offen gehalten oder es wird zu einer Rückwärtsflusskonfiguration gewechselt, welche es erlaubt, dass das Gewicht der Gabeln und/oder irgendeiner Last auf den Gabeln, den Kolben in den Zylinder zwingt, während er Hydraulik-Fluid verdrängt, das wiederum in das Reservoir zurückströmt. Abhängig von den Spezifizierungen einer bestimmten Implementierung kann die Ventilanordnung als ein einzelnes Ventil oder als eine Vielzahl von Ventilen implementiert sein, z. B. mit einem Einwegrückschlagventil in der Fluidzufuhrleitung von der Pumpe zu dem Zylinder, um ein Anheben zu bewirken, und einem zweiten Ablass- oder manuell betriebenen Ventil in einer Fluidrückführleitung von dem Zylinder zu dem Reservoir, welches selektiv geöffnet wird, um zu erlauben, dass sich der Kolben unter dem Gewicht der Gabel und/oder Last in den Zylinder zurückzieht. Das eine oder mehrere Ventile können konfiguriert sein, um zu erlauben, dass der Fluss variiert werden kann, um eine Steuerung von Anhebe- und/oder Absenk-Geschwindigkeiten zu ermöglichen. Einige Implementierungen können weiter zusätzliche Ventile, wie z. B. Überdruckventile beinhalten, welche konfiguriert sind, um zu öffnen, wenn das Hydraulik-Fluid einen Grenzdruck überschreitet und Fluid zurück in das Reservoir abzulassen und/oder Rezirkulationsventile, welche dem Fluid es erlauben weiterhin zu zirkulieren und den Hubzylinder zu umgehen, für den Fall, dass der Kolben vollständig ausgefahren ist, der Motor und die Pumpe jedoch eingeschaltet bleiben. Das Überdruckventil kann Schaden an den Hydraulik-Komponenten verhindern (z. B. Schlauchbruch, Pumpenausfall, Motorbrand) wie z. B. in dem Fall, wenn die Gabel überlastet ist.
  • In einigen Hubwagen sind die Hydraulikkomponenten getrennt von den Rahmenkomponenten, jedoch entweder direkt oder indirekt an dem Rahmen angebracht. Zusätzlich dazu können die Hydraulikkomponenten mehrere separate Komponenten beinhalten. Wo beispielsweise Hydraulikkomponenten bei verschiedenen Punkten an einem Fahrzeug befestigt sind, können sie über eine oder mehrere Schläuche verbunden werden, z. B. kann das Reservoir und/oder die Pumpe oder der Motor an einem Punkt des Rahmens angebracht sein und Schläuche verwenden, um Hydraulikfluid zu und von dem Hubzylinder und/oder der Ventilanordnung zu transportieren. Das Vorsehen von separaten Hydraulik- und Rahmenkomponenten, zusätzlich zu Hydraulikkomponenten, die separat sind, kann teuer sein und/oder eine erhebliche Montagezeit und Teilzahl erfordern. Darüber hinaus, da ein Hydraulikfluidfluss einen Fluss zwischen separaten Komponenten des Hydrauliksystems beinhalten kann, kann dort, wo Schläuche involviert sind, ein erhebliches Leckage-Risiko bestehen.
  • Fahrzeuge, wie z. B. Hubwagen, können weiter eine oder mehrere Antriebsstrangkomponenten beinhalten, wie z. B. einen Traktionsmotor, um einen motorisierten Transport zu erlauben. In solchen Implementierungen kann der Traktionsmotor durch das Hydrauliksystem angetrieben sein. In anderen Implementierungen kann der Traktionsmotor von dem Hydraulik-Pumpmotor getrennt sein und von dem elektrischen System des Fahrzeugs zusammen mit dem separaten Motor angetrieben werden.
  • Der Traktionsmotor ist typischerweise mit einem oder mehreren Antriebsrädern gekoppelt, welche das Fahrzeug in eine gewünschte Richtung antreiben. Abhängig von dem Traktionsmotor und der Fahrzeugkonfiguration können das eine oder mehrere Räder direkt mit dem Motor gekoppelt sein oder können über einen Endgetriebeantrieb Drehgeschwindigkeit in Drehmoment umwandeln und/oder die Richtung der Rotationsleistung verändern. Einige Implementierungen beinhalten mehrere Traktionsmotoren. Weiter können das eine oder mehrere Antriebsräder mit einer Deichsel oder einem anderen Kopplungsmechanismus gekoppelt sein, was es erlaubt, dass das eine oder mehrere Räder geschwenkt werden können, um die Fahrzeugbewegungsrichtung zu steuern. In einigen Implementierungen kann der Traktionsmotor schwenkbar mit einem Endgewindeantrieb gekoppelt sein, um zu erlauben, dass das eine oder mehrere Antriebsräder mit dem Endantrieb schwenken, während der Traktionsmotor relativ zu dem Rahmen stationär gehalten wird.
  • In einer dieser typischen Implementierungen sind die verschiedenen operativen Komponenten, z. B. Hydraulik-Komponenten und Antriebsstrangkomponenten, an einem Fahrzeugrahmen befestigt. Abhängig davon, wo an dem Rahmen solche Komponenten befestigt sind, können auch verschiedene Schläuche und/oder elektrische Kabel notwendig sein, um Leistung (entweder elektrisch oder hydraulisch) zwischen den verschiedenen Komponenten zu übertragen und zu verteilen. Wie verstanden werden wird, führt jede einzelne Komponente zu zusätzlichem Gewicht des Fahrzeugs, was Kosten, Montagezeit, Fahrzeuggröße und die Menge an Leistung, die während des Betriebs des Fahrzeugs verbraucht wird, vergrößert.
  • Die europäische Patentanmeldung mit der Nummer EP 3 231765 A1 (EP‘ 765) ist auf ein integrales Hydraulik-System gerichtet, welches eine hydraulische Leistungseinheit, eine Steuereinheit und eine Aktionseinheit in einer einzigen Gesamtanordnung kombiniert. Die Referenz EP‘ 765 beinhaltet manuell betätigte Ventile und ein integriertes Reservoir, das zwischen einem Pumpmotor und einer Hydraulik-Pumpe angeordnet ist und eine Befestigung für diese bereitstellt. Interne Gänge leiten Hydraulikfluid von der Pumpe zu dem angebrachten Hubzylinder und Kolben. Jedoch stellt die EP‘ 765 weder Befestigungspunkte bereit, die es erlauben können, dass das integrale Hydrauliksystem in einen Fahrzeugrahmen implementiert sein kann, noch stellt die EP‘ 765-Referenz einen Befestigungspunkt für einen Traktionsmotor und/oder Endantrieb bereit.
  • Ausführungsformen von integrierten Antriebs- und Hydraulik-Aktuator-Einheiten (hierin vielfach als „integrierte Hydraulik-Aktuatoren“ oder „Hydraulik-Aktuatoren“ bezeichnet), die sich den Nachteilen vorheriger Ansätze widmen, werden hierin beschrieben. Zum Beispiel werden, in einer Ausführungsform, ein Hydraulikzylinder, ein Reservoir, ein Ventilblock und eine Pumpenmotorbefestigung eines Hydrauliksystems eines Hubwagens in einem einzelnen Gehäuse kombiniert, zusammen mit einer Befestigung für einen Traktionsmotor und potentiell einer Endantriebseinheit. In einer anderen Ausführungsform stützt das einzelne Gehäuse eine Antriebseinheit, eine Hubkopplung und andere Komponenten, so dass es den Rahmen des Hubwagens bildet. Durch Kombination des Zylinderreservoirs, des Ventilblocks, der Pumpmotorbefestigung und der Antriebseinheitsunterstützung in einem einzelnen Gehäuse und weiter durch Bereitstellen der Unterstützung für die Hubkopplung und andere Komponenten können die Kosten des Hubwagenhubsystems und des Rahmens reduziert werden. Da der Hydraulikfluidfluss intern stattfindet, wird die Möglichkeit der Leckage verringert. Durch Implementieren einer Befestigung für das Antriebssystem kann der Bedarf an flexiblen Kabeln, welche bei wiederholtem Biegen anfällig sind zu brechen, verringert oder sogar eliminiert werden. Zusätzlich dazu ist die Anordnung unkompliziert, da weniger Systemkomponenten vorliegen. Weiterhin stellen die offenbarten Ausführungsformen Befestigungspunkte bereit, die es effektiv erlauben, dass die integrierte Antriebs- und Hydraulik-Aktuatoreinheit einen Teil des Fahrzeugrahmens bildet. Diese Integration kann einen vereinfachten und potentiell leichtgewichtigeren Fahrzeugrahmen ermöglichen, der kompakter sein kann, weniger Platz verbraucht und potentiell eine Manövrierfähigkeit in engen Räumen erlaubt, verglichen mit vorhandenen Fahrzeugen.
  • Obwohl die hierin offenbarten Ausführungsformen mit Bezug auf einen Hubwagen beschrieben werden, ist dies nur beispielhaft und nicht beschränkend vorgesehen. Es sollte verstanden werden, dass verschiedene Ausführungsformen mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrzeugtypen verwendet werden können, wie z. B. anderen Materialtransportfahrzeugen, z. B. Gabelstaplern, Plattformhubwagen, Plattformstapelwagen, etc. Weiter können einige Ausführungsformen mit anderen Arten geeigneter Fahrzeuge verwendet werden, die ein Hydraulik-System verwenden, z. B. landwirtschaftliche Geräte, Baumaschinen, Industriemaschinen, etc. Die offenbarten Ausführungsformen können auch Nicht-Fahrzeug-Implementierungen beinhalten, z. B. Fabrikeinrichtungen, die ein Hydrauliksystem verwenden, wie z. B. eine Presse oder ein Verdichter.
  • 1 zeigt einen Hubwagen, der einen Rahmen- und Hydraulikunteranordnung 100 eines früheren Ansatzes beinhaltet. Die Rahmen- und Hydraulikunteranordnung beinhaltet den Rahmen 101, die Hydraulikeinheit 103, eine oder mehrere Verbindungsschläuche 105, einen Hydraulikhubzylinder 107, einen Traktionsmotor 109 und ein oder mehrere Stromkabel 111.
  • Bezugnehmend auf 1 ist ein Nachteil der Rahmen- und Hydraulikunteranordnung 100, dass sie eine übermäßige Anzahl von einzelnen Teilen beinhaltet. Beispielsweise beinhaltet die Rahmen- und Hydraulikunteranordnung eine separate Befestigungsrahmen- und Hydraulikeinheit. Darüber hinaus beinhaltet der Hydraulikteil der Unteranordnung selbst separate Komponenten. Beispielsweise sind die Hydraulikeinheit 103 und der Zylinder 107 separate Komponenten, die durch einen oder mehrere Verbindungschläuche 105 verbunden sind.
  • Zusätzlich dazu, da die Hydraulikeinheit 103 und die Lenkeinheit separat sind, beinhaltet das Lenken das Biegen der Stromkabel 111. Das Erfordernis, dass die Stromkabel 111 sich beim Lenken biegen, verringert die Verlässlichkeit der Stromkabel 111. Die Verwendung von separaten Komponenten kann teuer sein und kann eine erhebliche Montagezeit und Teilanzahl erfordern. Als solches kann die Montage kompliziert sein. Darüber hinaus, da der Hydraulikfluidfluss einen Fluss zwischen separaten Komponenten des Hydrauliksystems beinhalten kann, kann hier ein erhebliches Leckage-Risiko bestehen. Zum Beispiel können die Verbindungen, die solche Komponenten verbinden, leckageanfällig sein.
  • Im Gegensatz dazu beinhalten 2A bis 2H Ansichten eines Hubwagens 200 (2A), der verschiedene Ausführungsformen eines integrierten Rahmen- und Hydraulik-Aktuators 220 beinhaltet, der in dem Hubwagen 200 verwendet wird ( 2B bis 2D) und wobei der Hydraulik-Aktuator 220 in dem Hubwagen 200 installiert ist (2E bis 2H). Der integrierte Hydraulik-Aktuator 220, wie er in den verschiedenen Figuren gezeigt wird, stellt eine einzelne Anordnung bereit, welche sowohl in den Rahmen des Hubwagens 200 integriert werden kann und dadurch Platz und Gewicht spart, und stellt auch Befestigungspunkte bereitstellt für sowohl die Hydraulikpumpe, Hydraulikpumpenmotor, Antriebs- oder Traktionsmotor und Endantrieb. Der Hydraulik-Aktuator 220 kann weiter einen Befestigungs- und Schwenkpunkt bereitstellen, durch welchen eine Lenkdeichsel, welche mechanisch mit einem Antriebsrad gekoppelt ist, passen kann. Da der Hydraulik-Aktuator 220 einen Teil des Rahmens bilden kann, ist die Lenkdeichsel geeignet an dem Rahmen des Hubwagens 200 gesichert, durch Befestigung an dem Hydraulik-Aktuator 220.
  • In 2A beinhaltet der Hubwagen 200 eine integrierte Hydraulik-Aktuator- 220 und Wagenrahmen-Anordnung. Der Hubwagen 200 beinhaltet, neben anderen Komponenten, einen Körper 201, eine oder mehrere Gabeln 203, Räder 205, einen Rahmen 207, einen Bediengriff 209, einen Stützrahmen 211, Antriebsräder 213 und eine Lenkdeichsel 215. Der Körper 201 kann mit dem Rahmen 207 verbunden sein und kann den Hydraulik-Aktuator und andere interne Komponenten des Hubwagens 200 abdecken. Die Gabeln 203 können mit dem Rahmen 207 gekoppelt sein und, wie in 2A gezeigt, können zwei Zinken umfassen, welche konfiguriert sind, um mit einer Palette oder anderen zu handhabenden Materialien einzugreifen. Die Räder 205 können ein oder mehrere Räder beinhalten, welche beweglich oder drehbar mit den Gabeln 203 verbunden sind. Der Stützrahmen 211 kann mit einem integrierten Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 verbunden sein (wie nachfolgend mit Bezug auf 2B beschrieben). Der Bediengriff 209 kann mit dem Antriebsrad 213 über die Lenkdeichsel 215 verbunden sein und kann verwendet werden, um den Hubwagen 200 zu bedienen.
  • 2B bis 2D zeigen ein beispielhaftes Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220, das in dem Hubwagen 200 der 2A verwendet werden kann.
  • Wie in 2B dargestellt, kann das dargestellte Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 einen Zylinder 221 beherbergen (in 2E gezeigt), der eine Hubzylinderkammer 236 beinhaltet, durch welche sich eine Zylinderstange 237 bewegt, ein internes Fluidreservoir 223, eine Hubmotorbefestigung 225, eine Pumpenbefestigung 227 und eine Ventilbefestigung 229. Darüber hinaus, wie in 2B gezeigt, kann das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 zusätzlich eine Traktionsmotorbefestigung 231, einen Stützrahmenverbinder 233 und eine Hubkopplungsverbindung 235 beinhalten. Die Traktionsmotorbefestigung 231 kann eine Vielzahl von Aussparungen oder Öffnungen 232 beinhalten. Die Aussparungen 232 können konfiguriert sein, um Befestigungsmittel eines Traktionsmotors zu empfangen, um den Traktionsmotor an der Traktionsmotorbefestigungen 231 anzubringen. In anderen Ausführungsformen können andere Arten der Anbringung eines Traktionsmotors an der Traktionsmotorbefestigung 231 verwendet werden. Der Stützrahmenverbinder 233 kann verwendet werden, um den Stützrahmens 211 mit dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 zu verbinden, um das Aktuator-Gehäuse 220 an dem Hubwagen 200 am Platz zu sichern. Durch Verbinden des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 mit dem Stützrahmen 211 wird das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 effektiv ein Teil des Stützrahmens 211. Wie bei der Traktionsmotorbefestigung 231 kann das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 an dem Stützrahmen 211 gesichert werden, unter Verwendung jeder Art von Anbringungsmitteln oder Mechanismus, der es erlaubt, als Teil des Rahmens des Hubwagens 200 integriert zu sein, um die notwendige Rahmensteifigkeit und Stabilität bereitzustellen. Das Fluidreservoir 223 kann konfiguriert sein, um Fluid für eine Betätigung der Zylinderstange 237 zu speichern. Zusätzlich dazu kann das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 einen oder mehrere Fluidgänge aufweisen, die sich innerhalb des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 in das Fluidreservoir 223, die Pumpenbefestigung 225 und die Hubzylinderkammer 236 des Zylinders 221 erstrecken, wie nachfolgend mit Bezug auf 4A bis 4G beschrieben wird.
  • 2C zeigt das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220, das in 2B gezeigt ist, mit verbundenen Hydraulikkomponenten. Es sollte verstanden werden, dass, in einer Ausführungsform, das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 das Gehäuse für alle oder im Wesentlichen alle Hydraulikkomponenten sein kann. Die Hydraulikkomponenten, die in 2C gezeigt sind, beinhalten eine Zylinderstange 237, einen Hubmotor 239, Ventile 241, eine Pumpe 243 und einen Füllanschluss 245. Die Motorbefestigung 225 kann konfiguriert sein, um den Hubmotor 239 zu befestigen. Die Pumpenbefestigung 227 kann konfiguriert sein, um die Pumpe 243 zu befestigen. Die Ventilbefestigung 229 kann konfiguriert sein, um die Ventile 241 in Aussparungen zu montieren, die zwischen der Hubmotorbefestigung 225 und der Pumpenbefestigung 227 angeordnet sein können. Die Ventile 241 können Rückschlagventile, Absenkventile und/oder Druckentlastungsventile sein, die entlang des einen oder mehrerer Fluidgänge, wie nachfolgend mit Bezug auf 4A bis 4G beschrieben, angeordnet sind.
  • Die Zylinderstange 237 kann, basierend auf der Fluidmenge, die in der Hubzylinderkammer 236 vorliegt, positioniert werden. Das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 kann durch Gießen gebildet werden, mit zumindest einem Teil des einen oder mehrerer Fluidgänge, wie nachfolgend beschrieben, welche während eines Gießvorgangs gebildet werden. 2D zeigt eine entgegengesetzte Seitenansicht des beispielhaften Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 der 2C.
  • 2E und 2F zeigen erste und zweite Perspektivansichten von Komponenten, die an dem Hubwagen 200 installiert sind, gemäß einer Ausführungsform. 2E zeigt eine Rahmenanordnung mit dem installierten Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220. Wie zu sehen ist, beinhaltet das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 den Zylinder 221, das interne Fluidreservoir 223, die Hubmotorbefestigung 225 (sichtbar in 2F), die Pumpenbefestigung 227 (sichtbar in 2F) und die Ventilbefestigung 229 (sichtbar in 2F). Darüber hinaus zeigt die 2E das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 mit dem Traktionsmotor 247, welcher an der Traktionsmotorbefestigung 231 befestigt ist, den Hubpumpenmotor 239, welcher an der Hubmotorbefestigung 225 befestigt ist (sichtbar in 2F) und das Bereitstellen von Unterstützung für den Gabelrahmen 207, den Stützrahmen 211, die Lenkdeichsel 215 und die Hubkopplung 249.
  • Bezugnehmend auf 2E kann das Reservoir 223 ein Teil des oberen Teils des Aktuator-Gehäuses 220 sein und die Zylinderstange 237 umgeben. Der Traktionsmotor 247 kann mit einer Lenkeinheit (nachfolgend mit Bezug auf 2H beschrieben) des Hubwagens 200 gekoppelt sein und kann konfiguriert sein, um eine Betätigung eines Traktionsrads des Hubwagens im Betrieb zu steuern. Der Traktionsmotor 231 kann Lenklagerbefestigungen beinhalten zur Befestigung von Lenklagern (nicht dargestellt) an dem Aktuator-Gehäuse 220. Die Lenklager erlauben zumindest einem Teil einer Lenkeinheit relativ zu dem Aktuator-Gehäuse 220 gedreht zu werden, während die Traktionsmotorbefestigungen 231 die Position des Traktionsmotors 247 relativ zu dem Aktuator-Gehäuse 220 beibehält. Die Lenkdeichsel 215 kann mit dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 über die Lenkeinheit gekoppelt sein, die durch die Unterseite der Traktionsmotorbefestigung 231 gekoppelt sein kann.
  • Wie in 2E gezeigt, kann das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 konfiguriert sein, um den Gabelrahmen 207, den hinteren Stützrahmen 211 und die Hubkopplung 249 zu stützen. Auf diese Weise kann das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 einen Teil einer integrierten Rahmenstruktur bilden, die den Stützrahmen 211 und Gabelrahmen 207 des Hubwagens 200 beinhaltet. Insbesondere kann der Gabelrahmen 207 mit dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 gekoppelt sein durch die Gabelrahmenkopplung 251, der Stützrahmen 211 kann mit dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 gekoppelt sein durch die Stützrahmenbefestigung 233 (in 2B gezeigt) und die Hubkopplung 249 kann mit dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 gekoppelt sein durch die Hubkopplungsverbindung 235 (auch in 2B gezeigt). Wie weiter in 2E zu sehen ist, ist auch der Gabelrahmen 207 mit der Hubkopplung 249 verbunden und daher auch mit dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 verbunden über die Hubkopplung 249 und die Hubkopplungsverbindung 235.
  • Die Integration des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 mit der Hubwagen 200 -Rahmenstruktur, im Gegensatz zu anderen Teilen des Hubwagen, wie z. B. die Lenkeinheit, eliminiert den Bedarf von Stromkabeln, die sich beim Lenken biegen. Das Eliminieren des Bedarfs für Stromkabel, die sich beim Lenken biegen, kann die Verlässlichkeit der Stromkabel verbessern. Darüber hinaus kann die Integration des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 in die Hubwagen 200 -Rahmenstruktur erheblich Kosten, Montagezeit und Teilanzahl verringern. Darüber hinaus kann, da die Ölgänge in das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 integriert sein können, der Bedarf für externe Schläuche verringert oder beseitigt werden. Folglich kann das Leckage-Risiko erheblich verringert werden.
  • 2F zeigt eine zweite Perspektivansicht von Komponenten einer integrierten Hydraulik-Aktuator und -Wagenrahmenanordnung, welche an dem Hubwagen 200 installiert ist. 2F zeigt zusätzlich zu den Komponenten, die mit Bezug auf 2E beschrieben wurden, eine Pumpe 243 und eine Zylinderstange 237 (teilweise sichtbar). Darüber hinaus zeigt 2F eine vollständigere Ansicht des Hubpumpenmotors 239. Bezugnehmend auf 2F kann die Pumpe 243 unterhalb des Hubpumpenmotors 239 befestigt sein und der Hubpumpenmotor 239 kann entsprechend benachbart zu dem Reservoir 223 sein. Das Ventil 241 kann in der Ventilbefestigung 229 befestigt sein.
  • 2G zeigt eine Seitenansicht des Hubwagens 200, der das integrierte Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 und die Hubwagen 200 -Rahmenstruktur beinhaltet. Bezugnehmend auf 2F und 2G erstreckt sich der Hubpumpenmotor 239 nach vorne und zu der Seite des Traktionsmotors 247. Der Traktionsmotor 247 ist an der Traktionsmotorbefestigung 231 befestigt, welche sich unterhalb der Pumpenbefestigung 227 erstreckt. Die Ventile 241 und 242 sind in der Ventilbefestigung 229 zwischen dem Hubpumpenmotor 239 und der Pumpe 243 befestigt, wobei sich das Ventil 241 in die Ventilbefestigung 229 von einer ersten Seite der Ventilbefestigung 229 aus erstreckt und wobei das Ventil 242 sich in die Ventilbefestigung 229 von einer zweiten Seite der Ventilbefestigung 229 aus erstreckt.
  • 2H zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils des Hubwagens 200 durch den integrierten Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 und -Wagenrahmen. Insbesondere zeigt 2H eine Querschnittsansicht der Lenkdeichsel 215, der Hubzylinderkammer 236, des Fluidreservoirs 223, der Kopplungs-Verbindungsaussparung 235, der Zylinderstange 237, des Hubmotors 239, der Zylinderdichtungen und -lager, des Traktionsmotors 247, der Hubkopplung 249 und der Kopplungsverbindung 248, der Gabelrahmenkopplung 251, der Gabelrahmenverbindung 253, der Lenkeinheit 257, des Endantriebs 259, der Antriebsöffnung 260 und der Antriebslager 261. 2H zeigt die innere Struktur und Beziehungen zwischen den Komponenten des integrierten Hydraulik-Aktuator-Gehäuse und -Wagenrahmens.
  • Bezugnehmend auf 2H sind die Zylinderstange 237, Zylinderdichtungen und -lager, der Hubmotor 239, die Ventile (241 in 2C) und die Pumpe (243 in 2C) mit dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 gekoppelt. Darüber hinaus sind das Fluidreservoir 223, die Fluidgänge (siehe 4A bis 4J) und die Hubzylinderkammer 236 ein Teil des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220. Es sollte gewürdigt werden, dass die Integration des Fluidreservoirs 223 und der Fluidgänge in das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 auf diese Weise externe Schläuche beseitigt, die für Hydraulik-Systeme vorheriger Ansätze erforderlich sein können. Dies kann das Leckage-Risiko verringern, das von Abnutzung oder Beschädigung der externen Schläuche herrühren kann, verglichen mit den Hydrauliksystemen vorheriger Ansätze. Darüber hinaus kann die Integration der Komponenten des Hydraulik-Aktuators unter Verwendung eines einzelnen Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 Produktionskosten, Montagezeit und/oder Teileanzahl des Hydrauliksystems verringern, verglichen mit früheren Hydrauliksystemen.
  • Wie in 2H gezeigt ist die Zylinderstange 237 konfiguriert, um sich nach oben von der Hubzylinderkammer 236 aus zu erstrecken und sie kann mit dem Gabelrahmen 207 durch die Rahmenkopplung 251 verbunden werden. Die Hubkopplungsverbindung 248 verbindet das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 mit der Hubkopplung 249, die mit den Gabelhüben 203 verbunden ist. Die Hubkopplungs-Öffnung oder - Aussparung (bezeichnet als „Kopplungsverbindungöffnung 235“) kann innerhalb eines Teils des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 in der Nähe der Unterseite der Struktur gebildet sein. Die Kopplungsverbindungsöffnung 235 kann konfiguriert sein, um die Hubkopplungsverbindung 248 der Hubkopplung 249 des Hubwagens 200 zu empfangen/und mit ihr einzugreifen.
  • Die Antriebsöffnung 260 kann als ein Teil des Endantriebs 259 ausgebildet sein, der eingerichtet ist, um entfernbar mit dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 unterhalb des Traktionsmotors 247 in der Nähe eines Unterseitenteils des Hubwagens 200 gekoppelt zu sein. Die Antriebsöffnung 260 kann eingerichtet sein, um Antriebskomponenten eines Endantriebs 259 des Hubwagens 200 zu empfangen. Insbesondere kann sich eine Antriebskomponente des Endantriebs 259 nach oben innerhalb der Antriebsöffnung 216 erstrecken und mit dem Traktionsmotor 247 eingreifen. Lenklager 261 können an Seitenwänden entlang der Antriebsöffnung 260 befestigt sein. Die Lenklager 261 können mit der Antriebskomponente des Endantriebs eingreifen und erleichtern eine Drehung der Antriebskomponente innerhalb der Antriebsöffnung 260. Wie vorhergehend bemerkt kann ein Endantrieb 259 eingerichtet sein, um relativ zu dem Traktionsmotor 247 zu drehen. Daher bleibt der Traktionsmotor 247 relativ zu dem Hydraulik-Aktuator 220 und dem Rahmen stationär, während er eine Drehbewegung zu dem Endantrieb 259 übermittelt, welcher schwenken und/oder rollen kann, wenn die Deichsel 215 des Hubwagens 200 manipuliert wird. Ein Antriebsrad, welches an dem Endantrieb 259 befestigt ist, schwenkt ebenfalls mit dem Endantrieb 259, um ein Lenken des Hubwagens 200 zu bewirken.
  • Eine Vielzahl von Aussparungen oder Öffnungen (232 in 2B), wie hierin mit Bezug auf 2B beschrieben, kann in dem Teil des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 gebildet werden, welche die Antriebsöffnung 260 (Traktionsmotorbefestigung 231) umgibt. Die Aussparungen (232 in 2B) können von dem Traktionsmotor 247 Befestigungsmittel empfangen, z. B. Bolzen, Schrauben, Nieten, etc. und können verwendet werden, um den Traktionsmotor 247 an der Traktionsmotorbefestigung 231 über der Antriebsöffnung 260 anzubringen. In anderen Ausführungsformen können andere geeignete Arten des Sicherns des Traktionsmotors 247 an dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 verwendet werden. Wenn er befestigt ist, kann der Traktionsmotor 247 durch Eingriff mit Komponenten des Endantriebs 259 eine Betätigungskraft für eine Traktionsvorrichtung (wie z. B. ein Antriebsrad) des Hubwagens 200 bereitstellen.
  • Wie in 2H gezeigt kann die Lenkdeichsel 215 mit der Lenkeinheit 257 verbunden sein. Die Lenklager 261 können in dem Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 befestigt sein. In einer Ausführungsform kann das Hydraulik-Aktuator-Gehäuse 220 aus Metall gebildet sein und über ein Gießverfahren geformt sein. Das Gießen des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 kann eine oder mehrere Extrusionen, Öffnungen und/- oder Aussparungen beinhalten, die während des Gießverfahrens und/oder nach dem Gießverfahren (wie z. B. durch Bohren von Öffnungen und/oder Aussparungen in die Gussstruktur) gebildet werden. Beispielsweise können ein oder mehrere Ölgänge, wie es hierin beschrieben ist, während des Gießverfahrens gebildet werden.
  • 3A und 3B zeigen Seiten- und Draufsichten des Hydraulik-Aktuator-Gehäuses 220 mit einer Pumpe und einem Hubpumpenmotor, welcher gemäß einer Ausführungsform angebracht ist. 3A zeigt eine Schnittlinie C-C durch Ölgänge des Hydraulik-Aktuators, wie von einer Seite des Hydraulik-Aktuators aus betrachtet.
  • 3B zeigt die Position der Schnittlinie A-A durch die Mitte des Pumpenmotors und der Zylinderstange und die Position einer Schnittlinie B-B senkrecht zu der Schnittlinie A-A durch die Mitte des Pumpenmotors, wie von der Oberseite des Hydraulik-Aktuators aus betrachtet.
  • 3C bis 3E zeigen Querschnitte von Komponenten des beispielhaften Hydraulik-Aktuators, welche zu den Schnittlinien A-A, B-B bzw. C-C korrespondieren. Bezugnehmend auf 3C zeigt 3C, zusätzlich zu den vorhergehend beschriebenen Strukturen, einen Querschnitt von Zylinderdichtungen und -lagern 263. 3D zeigt Querschnitte von einem Hubmotor 239 und einer Pumpe 243 und einem Rückschlagventil 264. 3E zeigt Querschnitte eines Fluidreservoirs 223, eines Gangs 265, eines Gangs 267, eines Flusssteuerventils 241, eines Absenksteuerventils 242 und eines Druckentlastungsventils 273.
  • BETRIEB
  • 4A bis 4J zeigen Arbeitsgänge des Anhebens, bei vollem Hub, des Haltens und des Absenkens des Hydraulik-Aktuators 220. Diese Arbeitsgänge werden mit Bezug auf die Querschnitte der Komponenten des Hydraulik-Aktuators 220, die in 3C bis 3E gezeigt sind, beschrieben.
  • ANHEBEN
  • 4A-4C zeigen den Anhebe-Arbeitsgang des Hydraulik-Aktuators. Bezugnehmend auf 4A, bei einem Befehl zum Heben, wird dem Hubpumpenmotors 239 Strom zugeführt. Dies bewirkt, dass das Hydraulikfluid, welches in dem Reservoir 223 beinhaltet ist, entlang des internen Ölgangs 265, wie in 4B gezeigt, und in die Pumpe 243, wie in 4A gezeigt, gezogen wird. Die Pumpe 243, welche von dem Pumpenmotor 239 angetrieben wird, setzt sowohl den Ölgang 267 als auch die Hubzylinderkammer 236 unter Druck, wie in den 4B und 4C gezeigt. Der Druck, der in der Zylinderkammer 236 ausgebildet wird, bewirkt, dass die Hubzylinderstange 237 angehoben wird. Das Druckentlastungsventil 273 kann auf ein Niveau eingestellt werden, welches ausreichend ist, um zu verhindern, dass eine Last über der zulässigen Höchstlast angehoben wird und einen Überdruckzustand innerhalb der Einheit.
  • VOLLER HUB
  • 4D zeigt einen Arbeitsgang bei vollem Hub des Hydraulik-Aktuators. Bezugnehmend auf 4D, bei maximaler Hubhöhe, erlaubt ein Umgehungsanschluss 275 in der Hubzylinderstange 237, Hubdruck sich in das Reservoir zu verteilen und verhindert dadurch ein weiteres Anheben.
  • LAST HALTEN
  • 4E bis 4G zeigen Arbeitsgänge des Lasthaltens des Hydraulik-Aktuators. Bezugnehmend auf 4E, wenn kein Bedarf besteht, die Gabel zu heben oder abzusenken, und wenn eine Last in der derzeitigen Position gehalten werden soll, verhindert das Rückschlagventil 264 einen Ölfluss zurück durch die Pumpe 243. Zusätzlich dazu ist das Absenksteuerventil 271, wie in 4F gezeigt, geschlossen, um einen Ölfluss zurück in das Reservoir, wie in 4G gezeigt, zu verhindern.
  • ABSENKEN
  • 4H bis 4J zeigen Arbeitsgänge des Absenkens des Hydraulik-Aktuators. Bezugnehmend auf 4H wird, bei einem Befehl zum Absenken, ein Absenksteuerventil 271 veranlasst, Druck aus der Hubkammer, wie in 4I gezeigt, abzulassen und entlang Gang 267 zu strömen, durch das Ventil 242 und in das Flusssteuerventil 241, wie in 4H gezeigt. Das Flusssteuerventil 241 kann in der Art eines Druckausgleichsventils sein und daher eine feste Flussrate erlauben. Dies führt zu einer festen Absenkgeschwindigkeit unabhängig von der Nutzlast. Der Fluss kehrt dann zu dem Fluidreservoir durch den Gang 265 zurück, wie in 4J gezeigt. Ein maximales Absenken wird erreicht, wenn der Kolben das Gehäuse kontaktiert, um ein übermäßiges Absenken zu verhindern.
  • Wie oben beschrieben, beinhalten einige frühere Ansätze ein Hydrauliksystem, das aus einem separaten Befestigungsrahmen, einer separaten Hydraulikleistungseinheit, bestehend aus einer Motorpumpe und einem Ventilblock und einem separaten Zylinder, der durch einen Schlauch verbunden ist, besteht. Im Gegensatz dazu kann, wie hierin beschrieben, der Hydraulik-Aktuator 220 als ein Gussteil geformt sein, dass so geformt ist, dass es ein internes Fluidreservoir 223 aufweist und das Gehäuse für alle Hydraulikkomponenten bildet, wie z. B. die Zylinderstange 237, die Zylinderdichtungen und -lager 263, den Füllanschluss 245, den Hubmotor 239, die Pumpe 243 und die Ventile 241. Das Gussteil bildet auch eine Struktur aus, die den Gabelrahmen 207, den hinteren Stützrahmen 211, die Lenkdeichsel 215, den Traktionsmotor 241 und die Hubkopplung 249 stützt. Durch Kombination aller Elemente in einem Gehäuse werden Kosten, Montagezeit und Teilzahl erheblich verringert. Weiter sind, durch Integrieren der Ölgänge in das Gussteil, externe Schläuche nicht erforderlich und das Leckage-Risiko wird erheblich verringert.
  • Es wird für Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen in den offenbarten Ausführungsformen der offenbarten Vorrichtung und assoziierten Verfahren vorgenommen werden können, ohne sich von dem Geist und Umfang der Offenbarung zu entfernen. Daher ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung Modifikationen und Variationen der Ausführungsformen abdeckt, die vorhergehend offenbart wurden, sofern die Modifikationen und Variationen innerhalb des Umfangs eines der Ansprüche und ihrer Äquivalente liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3231765 A1 [0018]

Claims (20)

  1. Ein Gehäuse (220) für eine Hydraulik-Aktuatoreinheit eines Hubwagens (200), umfassend: eine Hubmotorbefestigung (225) zum Befestigen eines Hubmotors (239) und einer Pumpe der Hydraulik-Aktuatoreinheit an dem Gehäuse; eine Pumpenbefestigung (227) zum Befestigen einer Hydraulik-Pumpe der Hydraulik-Aktuatoreinheit an dem Gehäuse, wobei die Hydraulik-Pumpe an dem Hubmotor (239) gekoppelt ist, wenn der Hubmotor an der Hubmotorbefestigung (225) befestigt ist und die Hydraulik-Pumpe an der Pumpenbefestigung befestigt ist; einen Hydraulik-Zylinder, um eine Zylinderstange (237) zu empfangen, wobei die Zylinderstange (237) positioniert ist basierend auf einer Fluidmenge in dem Hydraulik-Zylinder; ein Fluidreservoir (223), um Fluid für eine Betätigung der Zylinderstange (237) zu speichern, wobei das Gehäuse einen oder mehrere Fluidgänge aufweist, die sich innerhalb des Gehäuses zwischen dem Fluidreservoir (223), der Pumpenbefestigung (227) und dem Hydraulikzylinder erstrecken; und eine Traktionsmotorbefestigung (231) zum Befestigen eines Traktionsmotors, wobei der Traktionsmotor mit einer Lenkeinheit (257) des Hubwagens gekoppelt ist und eine Betätigung eines Traktionsrads des Hubwagens steuert, wenn der Traktionsmotor an der Traktionsmotorbefestigung befestigt ist.
  2. Das Gehäuse nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Stützrahmenbefestigung (233), wobei die Stützrahmenbefestigung (233) eingerichtet ist zum Befestigen des Gehäuses (220) an einem Stützrahmen (211) des Hubwagens, um einen Rahmen des Hubwagens zu bilden.
  3. Das Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Traktionsmotorbefestigung (231) Lenklagerbefestigungen beinhaltet zum Befestigen von Lenklagern an dem Gehäuse (220), wobei die Lenklager es erlauben, zumindest einen Teil der Lenkeinheit (257) relativ zu dem Gehäuse (220) zu drehen, während die Traktionsmotorbefestigung (231) eine Position des Traktionsmotors relativ zu dem Gehäuse beibehält.
  4. Das Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse ein Gussteil ist, wobei zumindest ein Teil des einen oder mehrerer Fluidgänge während des Gießvorgangs des Gehäuses ausgebildet werden.
  5. Das Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (220) weiter eine Hubkopplungsbefestigung umfasst zum Verbinden der Hubkopplung (249) mit dem Gehäuse.
  6. Das Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend Ventilbefestigungen für ein Rückschlagventil, ein Absenkventil und ein Druckentlastungsventil, welche entlang des einen oder mehrerer von dem einen oder mehreren Fluidgängen angeordnet sind.
  7. Eine Hydraulik-Aktuatoreinheit für einen Hubwagen, umfassend: ein Gehäuse (220), um die Hydraulik-Aktuatoreinheit an einem Stützrahmen (211) des Hubwagens zu koppeln, wobei das Gehäuse (220) ein Fluidreservoir und einen Hydraulikzylinder aufweist, welcher innerhalb des Gehäuses ausgebildet ist; eine Zylinderstange (237), die sich in den Hydraulikzylinder erstreckt, wobei eine Position der Zylinderstange (237) von einer Fluidmenge abhängt, die in dem Hydraulikzylinder angeordnet ist; einen Hubmotor (239), welcher an dem Gehäuse befestigt ist; eine Hydraulik-Pumpe, welche an dem Gehäuse befestigt ist und mit dem Hubmotor (239) gekoppelt ist, wobei der Hubmotor eine Betätigung der Hydraulikpumpe steuert, und wobei das Gehäuse (220) einen oder mehrere Fluidgänge aufweist, die sich innerhalb des Gehäuses zwischen dem Fluidreservoir der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikzylinder erstrecken, wobei die Hydraulikpumpe eingerichtet ist, um Fluid von dem Fluidreservoir (223) zu dem Hydraulik-Zylinder über zumindest einen Teil des einen oder mehrerer Fluidgänge zu übertragen, wenn die Hydraulikpumpe betätigt wird; und einen Traktionsmotor, welcher mit dem Gehäuse (220) über eine Antriebsöffnung (260) des Gehäuses befestigt ist, wobei ein Teil einer Lenkeinheit (257) des Hubwagens sich innerhalb der Antriebsöffnung (260) erstreckt, wenn die Hydraulikeinheit mit dem Hubwagen gekoppelt ist und mit dem Traktionsmotor im Eingriff steht, wobei der Traktionsmotor eingerichtet ist, um eine Traktion eines Traktionsrads der Lenkeinheit zu steuern.
  8. Die Hydraulik-Aktuatoreinheit nach Anspruch 7, wobei das Gehäuse (220) weiter eingerichtet ist, um mit einer Hubkopplung (249) des Hubwagens zu koppeln, wobei das Gehäuse, der Stützrahmen (211) und die Hubkopplung (249) des Hubwagens einen Rahmen des Hubwagens bilden.
  9. Die Hydraulik-Aktuatoreinheit nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Gehäuse (220) eine Hubkopplungsöffnung aufweist, die eingerichtet ist, um einen Teil der Kopplung (249) zu empfangen, um das Gehäuse mit der Hubkopplung zu koppeln.
  10. Die Hydraulik-Aktuatoreinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, weiter umfassend Lenklager, welche an Seitenwänden befestigt sind, welche die Antriebsöffnung (260) umgeben, wobei die Lenklager eingerichtet sind, um mit dem Teil der Lenkeinheit (257) einzugreifen und es der Lenkeinheit erlauben relativ zu dem Gehäuse (220) zu drehen, während eine Position des Traktionsmotors relativ zu dem Gehäuse beibehalten wird.
  11. Die Hydraulik-Aktuatoreinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Zylinderstange eingerichtet ist, um mit einem Gabelrahmen des Hubwagens zu koppeln und wobei die Zylinderstange eingerichtet ist, um den Gabelrahmen anzuheben und abzusenken, basierend auf der Position der Zylinderstange.
  12. Die Hydraulik-Aktuatoreinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 11, weiter umfassend ein oder mehrere Ventil (241), welche eingerichtet sind, um einen Fluidfluss durch einen oder mehrere Fluidgänge zu steuern.
  13. Die Hydraulik-Aktuatoreinheit nach Anspruch 12, wobei das eine oder mehrere Ventile (241) ein Rückschlagventil beinhaltet, welches mit einem ersten Fluidgang des einen oder mehrerer Fluidgänge gekoppelt ist, ein Absenkventil, welches mit einem zweiten Fluidgang des einen oder mehrerer Fluidgänge gekoppelt ist und ein Druckentlastungsventil, welches mit einem dritten Fluidgang des einen oder mehrerer Fluidgänge gekoppelt ist, wobei der erste Fluidgang sich zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikzylinder erstreckt, der zweite Fluidgang sich zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Fluidreservoir (223) erstreckt und der dritte Fluidgang sich zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Fluidreservoir erstreckt.
  14. Die Hydraulik-Aktuatoreinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei die Zylinderstange (237) zwischen der Lenkeinheit (257) und einem Gabelrahmen des Hubwagens angeordnet ist und wobei der Hubmotor und die Hydraulikpumpe an einer Seite der Zylinderstange (237) zwischen der Lenkeinheit und dem Gabelrahmen angeordnet ist.
  15. Ein Hubwagen (200), umfassend: eine Lenkeinheit (257), die ein Traktionsrad des Wagens beinhaltet; einen Gabelrahmen (207), der ein Gabelpaar (203) beinhaltet, welches konfiguriert ist, um mit einer Palette einzugreifen und einen Rahmen, welcher mit der Lenkeinheit (257) gekoppelt ist, wobei der Rahmen beinhaltet: eine Hydraulik-Aktuatoreinheit, die beinhaltet: ein Gehäuse (220), welches ein Fluidreservoir und einen Hydraulikzylinder aufweist, welcher in dem Gehäuse gebildet ist; eine Zylinderstange (237), die sich in den Hydraulikzylinder erstreckt und die mit dem Gabelrahmen (207) gekoppelt ist, wobei eine Position der Zylinderstange (237) von einer Fluidmenge abhängt, die in dem Hydraulikzylinder angeordnet ist, und wobei die Position der Zylinderstange (237) eine vertikaler Position des Gabelrahmens steuert; einen Hubmotor (239), welcher an dem Gehäuse (220) befestigt ist; eine Hydraulikpumpe, welche an dem Gehäuse (220) befestigt ist und mit dem Hubmotor (239) gekoppelt ist, wobei das Gehäuse (220) einen oder mehrere Fluidgänge aufweist, die sich innerhalb des Gehäuses zwischen dem Fluidreservoir, der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikzylinder erstrecken; und einen Traktionsmotor (247), welcher an dem Gehäuse befestigt ist, wobei der Traktionsmotor (247) mit der Lenkeinheit gekoppelt ist und eine Betätigung des Traktionsrads steuert; und eine Hubkopplung (249), welche mit der Hydraulik-Lenkeinheit gekoppelt ist, wobei die Hubkopplung sich unterhalb des Gabelrahmens erstreckt.
  16. Der Hubwagen nach Anspruch 15, wobei der Rahmen weiter einen Stützrahmen beinhaltet, welcher mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei der Stützrahmen sich fort von dem Gabelrahmen (207) erstreckt und Stabilität für den Hubwagen bereitstellt.
  17. Der Hubwagen nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Hydraulik-Aktuatoreinheit weiter Lenklager (261) beinhaltet, um mit der Lenkeinheit (257) einzugreifen und wobei die Lenklager es der Lenkeinheit erlauben zu drehen, während der Traktionsmotor statisch bleibt.
  18. Der Hubwagen nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Lenkeinheit (257) einen Lenkarm beinhaltet, der eine Drehung der Lenkeinheit erleichtert.
  19. Der Hubwagen nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Hydraulik-Aktuatoreinheit weiter ein oder mehrere Ventile (241) beinhaltet, welche mit dem Gehäuse (220) gekoppelt sind, wobei das eine oder mehrere Ventile (241) einen Fluidfluss zwischen dem Fluidreservoir, der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikzylinder steuern über den einen oder mehrere Fluidgänge.
  20. Der Hubwagen nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei die Zylinderstange (237) zwischen der Lenkeinheit (257) und dem Gabelrahmen (207) angeordnet ist, und wobei der Hubmotor (239) und die Hydraulikpumpe an einer Seite der Zylinderstange (237) zwischen der Lenkeinheit und dem Gabelrahmen angeordnet sind.
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