DE4401257A1 - Hubwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubwagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Flurförderzeuge sind aus Gründen der Standsicherheit häufig als Vierradfahrzeuge ausgeführt. Ein derartiges Fahrwerk hat den Vorteil einer breiten Stützbasis (Standviereck), ist jedoch statisch überbestimmt, was zu ungleichmäßigen Radlastverteilungen und somit zu Traktions-, Brems- und Lenkproblemen sowie zu Verspannungen im Fahrzeugrahmen führen kann, wenn unebene Bodenverhältnisse vorliegen.

Zur Lösung des aufgezeigten Problems sind verschiedene Möglichkeiten bekanntgeworden. So kann etwa eine Achse des Fahrzeugs pendelnd aufgehängt werden. Aus der DE 30 09 195 ist ferner bekanntgeworden, einen Hublader innerhalb der Radbasis querzuteilen und ein Pendelgelenk zwischen den Fahrzeugteilen vorzusehen. Weiterhin können alle vier Räder des Fahrzeugs federnd aufgehängt werden.

Aus der EP 0 530 742 ist ein Flurförderzeug mit Vierrad­ fahrwerk bekanntgeworden, bei dem die Räder zumindest einer Fahrzeugseite lastausgleichend miteinander verbunden sind. Dadurch wird eine statische Unbestimmtheit vermieden und zugleich eine im Hinblick auf die Stabilität des Flur­ förderzeugs günstige Anordnung eines Stützdreiecks er­ reicht. Eine statische Unbestimmtheit wird auch mit Hilfe von tordierbaren Kopplungsgliedern zwischen Fahrzeugteilen erreicht, wie in DE 38 08 007 beschrieben.

Schließlich sind Fünfradfahrwerke für Flurförderzeuge bekanntgeworden, bei denen das gelenkte, bremsbare An­ triebsrad federnd aufgehängt ist, um einen nahezu konstan­ ten Antriebsraddruck und damit eine ausreichende Traktion zu erzielen. Alternativ können zwei der vier Stützräder federnd aufgehängt sein.

Die erwähnten Lösungen zum Stand der Technik haben einen oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Nachteile. Sie erfordern einen erhöhten Raumbedarf, sind technisch auf­ wendig und weisen ein ungünstiges dynamisches Fahrverhal­ ten auf. Ferner liegt ein lastunabhängiger Raddruck am Antriebsrad vor, was bei beladenem Fahrzeug ungünstig ist, da dann größere Radumfangskräfte übertragbar sein müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hubwagen zu schaffen, der mit einem einfach gebauten, raumsparenden, statisch bestimmten Vierradfahrwerk ausgestattet ist.

Die Erfindung geht von einem an sich bekannten Hubwagen oder Hublader aus, wie er etwa aus der DE 38 08 007 oder DE 41 36 820 bekanntgeworden ist. Der Hubwagen ist in ein Antriebsteil und ein Lastteil, das vertikal am Antriebs­ teil geführt ist, unterteilt. Der zumeist eine Lastgabel aufweisende Lastteil oder die Radarme weisen pro Arm ein Gestänge auf, das mit einem Schwenkhebel verbunden ist, das ein Lastrad lagert. Am anderen Ende ist das Gestänge, zumeist über einen Umlenkhebel, mit einem Widerlager am Antriebsteil verbunden. Am Antriebsteil sind ein Stützrad und ein Antriebsrad angeordnet. Durch Betätigung des Hub­ zylinders erfolgt ein Anheben des Lastteils, wobei die Lasträder durch Verschwenkung der zugeordneten Schwenk­ hebel das Lastteil annähernd zur Aufstandsfläche führen. Bei radarmgestützten Stapelfahrzeugen dient das Gestänge unterhalb der Radarme dazu, einen sog. Initialhub zu er­ zeugen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Hubwagen ist entweder das Stütz­ rad oder das Antriebsrad an einem Arm einer Schwinge ge­ lagert. Am anderen Arm der Schwinge ist ein Widerlager angeordnet, gegen das ein Ende eines im Lastteil drehbar gelagerten Umlenkhebels des Gestänges anliegt. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann am Umlenkhebel eine Lauf­ rolle gelagert sein, die mit einer Widerlagerfläche an der Schwinge zusammenwirkt, um die Reibung und den Verschleiß bei einem Verschwenken des Umlenkhebels zu minimieren.

Mit Hilfe der Erfindung wird ein einfaches platzsparendes und kostengünstiges Fahrwerk für gattungsgemäße Hubwagen erhalten, das statisch bestimmt ist. Es treten keine Ver­ spannungen im Fahrzeugrahmen auf und es liegen gute Trak­ tions-, Lenk- und Bremsverhältnisse vor.

Wie erwähnt, kann auch das Antriebsrad in einer Schwinge gelagert sein. Diese Ausführungsform ist insofern etwas aufwendiger, als die Schwinge auch die Antriebs-, Lenk- und Bremskräfte aufnehmen und die Lenkbewegung auf die sich räumlich bewegende Antriebseinheit übertragen werden muß. Dadurch wird jedoch der Vorteil einer lastabhängigen Belastung des Antriebsrads bei statisch bestimmten Vier­ radfahrwerken erhalten. Ferner ist die Belastung des An­ triebsrads unabhängig von der Position des Lastschwer­ punkts in Gabellängsrichtung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die Draufsicht auf ein Flurförder­ zeug nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2, jedoch mit angehobener Gabel.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 3, jedoch bei Fahrt über Bodenunebenheiten.

Fig. 5 zeigt eine vereinfachte ähnliche Darstellung wie Fig. 1 mit angedeuteten Standdreiecken.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 5 mit an­ gedeutetem Standdreieck bei wirkungsmäßiger Kopp­ lung zwischen Antriebsrad und zugeordnetem Lastrad.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Flurförderzeug weist ein Antriebsteil 10 und ein Lastteil 12 auf. Das Antriebsteil 10 besitzt ein lenkbares und abbremsbares Antriebsrad 14 sowie ein Stützrad 16, die nebeneinander angeordnet sind. Das Lastteil 12 weist Gabelarme 18, 20 auf, die über Lasträder 22, 24 abgestützt sind. Die Last­ räder 22, 24 sind in Schwenkarmen 26, 28 drehbar gelagert, die bei 30 schwenkbar in den Gabelarmen 18, 20 gelagert sind. Zwischen den Lagerpunkten 30 und den Lasträdern 22, 24 sind Schubstangen 32, 34 bei 36 angelenkt, die am ande­ ren Ende an einem Umlenkhebel 38 bzw. 40 angelenkt sind. In Fig. 2 ist der Umlenkhebel 40 bei 42 am Lastteil 12 an­ gelenkt. Er weist am anderen Arm eine Laufrolle 44 auf.

Das Stützrad 16 ist in einer Schwinge 46 gelagert, die bei 48 im Antriebsteil 10 um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist. Der andere Arm der Schwinge 46 weist eine Widerlagerplatte 50 auf, gegen die die Laufrolle 44 an­ liegt. Anschläge 52, 54 am Antriebsteil 10 begrenzen die Verschwenkung der Schwinge 46 in beiden Drehrichtungen. Auch dem Schwenkhebel 28 ist ein Anschlag 56 zugeordnet, der eine Verschwenkung der Lastrolle 24 in Richtung Gabel­ arm 20 begrenzt.

Am Antriebsteil 10 sind an Haltern 58, 60 Führungsrollen 62, 64 gelagert, die in Führungen 64, 66 des Gabelrückens 68 geführt sind. Mit dem Gabelrücken 68 ist eine erste Konsole 70 und mit dem Antriebsteil 10 eine zweite Konsole 72 verbunden, zwischen denen ein Hydraulikzylinder 74 an­ geordnet ist. Durch Betätigung des Hydraulikzylinders erfolgt eine Anhebung des Lastteils 12, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Die Schwenkhebel 26, 28 schwenken nach unten, wodurch die Lasträder 22, 24 die Gabelarme parallel zur Aufstandsebene anheben. Dies ist auch dann der Fall, wenn der Boden uneben ist, wie in Fig. 4 gezeigt. Das Stützrad 16 wird um den Betrag x1 abgesenkt, was zu einer entsprechenden Verschwenkung der Schwinge entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung erfolgt. Das Lastrad 24 wird um den Betrag x2 angehoben. Man erkennt mithin, daß durch die vorgenommene Konstruktion eine nahezu gleichmäßige Rad­ lastverteilung zwischen dem Lastrad 24 und dem Stützrad 16 erfolgt. Diese ist abhängig von den gewählten Hebelarm­ verhältnissen und der Stellung der einzelnen Hebelarme.

Durch die beschriebene Art der Fahrwerksausführung erhält das Fahrzeug gemäß Fig. 5 ein Standdreieck, das gebildet wird durch die Verbindungslinie zwischen Antriebsrad 14 und Lastrad 22 sowie durch die Verbindungslinien von An­ triebsrad 14 bzw. Lastrad 22 zu einem imaginären Punkt B auf der Verbindungslinie vom Aufstandspunkt 80 des Stütz­ rades 16 zum Lastrad 24. Die Position des Punktes B auf der Verbindungslinie und die Lage der Verbindungslinie selbst wird von der Fahrtrichtung (Stützrad 16 schwenkt nach vorn bzw. hinten), den gewählten Hebelarmverhältnis­ sen sowie der Hubhöhe h (Fig. 3) bestimmt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6, in der Teile, die mit Teilen der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 5 gleich sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, denen ein Index a hinzugefügt ist, ist nicht das Stützrad 16a, son­ dern das Antriebsrad 14a in der Verbindung mit dem zuge­ ordneten Lastrad 22a gebracht, und zwar auf die gleiche Weise, wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt. Wie schon erwähnt, ist eine derartige Anordnung konstruktiv zwar aufwendiger, da die Schwinge (in Fig. 6 nicht gezeigt), in der jetzt der Antrieb drehbar gelagert ist, auch die An­ triebs-, Lenk- und Bremskräfte aufnehmen muß und die Lenk­ bewegungen auf die sich räumlich bewegende Antriebseinheit übertragen werden müssen. Sie hat jedoch den Vorteil einer lastabhängigen Belastung des Antriebsrads 14a bei einem statisch bestimmten Vierradfahrwerk. Eine Besonderheit dieser Anordnung ist die Tatsache, daß die Belastung des Antriebsrads 14a unabhängig von der Position des Last­ schwerpunktes in Gabellängsrichtung ist. Unter der Annah­ me, daß der Lastschwerpunkt Q·g auf der Fahrzeugmittel­ linie liegt, verteilt sich die Last je zur Hälfte auf bei­ de Fahrzeugseiten. Es gilt

F24a + F16a = F14a + F22a = 1/2 · Q · g

wobei
F24a = Zusatzlast am Lastrad 24a infolge Last Q
F16a = Zusatzlast am Stützrad 16a infolge Last Q
F14a = Zusatzlast am Antriebsrad 14a infolge Last Q
F22a = Zusatzlast am Lastrad 22a infolge Last Q
Q = Last in kg
g = Erdbeschleunigung in m/s² sind.

Die Verteilung der Last 1/2·Q·g auf das Stützrad 16a und das Lastrad 24a hängt auf der Stützradseite von der Posi­ tion des Lastschwerpunkts in Gabellängsrichtung ab. Es gilt

F24a·a = F16a·b

wobei
a = Abstand des Lastschwerpunktes von der Last­ achslinie
b = Abstand des Lastschwerpunktes vom Aufstands­ punkt des Stützrades 16a ist.

Für den Fall, daß der Lastschwerpunkt auf der Lastachs­ linie liegt, also a = Null ist, ändert sich die Belastung des Stützrades nicht und der Anteil 1/2 Q·g wird vom Last­ rad 24a übernommen.

Auf der Antriebsseite hingegen ist die Verteilung des An­ teils 1/2 Q·g nur abhängig von der gewählten bzw. sich ein­ stellenden Geometrie der Hebelarme (Bodenunebenheiten, auch Hubbewegung) und der Wirkverbindung zwischen An­ triebs- und Lastrad. Dieser drückt sich aus in der Form des Standdreiecks und somit in dem Verhältnis der Strecken c und d. Es gilt

F14a·d = F22a·c

wobei
c = Abstand des imaginären Aufstandspunkts B vom Lastrad 22a
d = Abstand des imaginären Aufstandspunkts B vom Antriebsrad 14a ist.

Auch für den Fall, daß der Lastschwerpunkt auf der Last­ achslinie liegt, übernimmt das Antriebsrad 14a einen de­ finierten Anteil. Es gilt

F14a + F22a = 1/2·Q·g und F22a = F14a·d/c und somit F14a·(1+d/c) = 1/2·Q·g.

Die Hebelarmverhältnisse sind so zu wählen, daß die Rad­ last des Antriebes im Rahmen der zulässigen Grenzen mög­ lichst groß ist, der Fahrzeuggesamtschwerpunkt mges·g, der aus dem Fahrzeugschwerpunkt mfzg·g und dem Lastschwerpunkt Q·g resultiert, jedoch immer innerhalb des Standdreiecks liegt. Er kann sich je nach Beladung innerhalb der Strecke e im Standdreieck verschieben und fällt bei leerem Fahr­ zeug mit dem Punkt mfzg·g zusammen. Wird bei dynamischen Belastungen (Beschleunigungen, Verzögerungen, Kurvenfahrt) das Standmoment zur jeweiligen Kippkante, zum Beispiel Mstand = mges·g·f, kleiner als das Moment aus horizontaler Trägheitskraft und Schwerpunktshöhe, so führt dies zum Abheben des Stützrades 16a oder des Lastrades 24a, während das Antriebsrad 14a und das Lastrad 22a immer eine aus­ reichende Radlast zur Fahrzeugbeherrschung besitzen. f ist dabei senkrechter Abstand des Gesamtschwerpunktes zur je­ weiligen Kippkante.

Claims (4)

1. Hubwagen, mit einem Antriebsteil und einem am Antriebs­ teil vertikal geführten anhebbaren Lastteil, wobei das Lastteil eine Lastgabel oder ein Radarmpaar mit in Schwenkhebeln gelagerten Lasträdern und ein innerhalb der Gabel- oder Radarme verlaufendes, an den Schwenk­ hebeln angelenktes und mit einem Widerlager am An­ triebsteil zusammenwirkendes Hubgestänge aufweist und wobei das Antriebsteil ein lenk- und bremsbares An­ triebsrad und ein Stützrad aufweist, und einer zwischen Antriebsteil und Lastteil angeordneten Hubvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrad (16, 16a) oder das Antriebsrad (14, 14a) an einem Arm einer Schwinge (46) gelagert ist und daß am anderen Arm der Schwinge (46) ein Widerlager (50) angeordnet ist, gegen das ein Ende eines im Lastteil (12, 12a) drehbar gelagerten Umlenkhebels (40) des Gestänges anliegt.

2. Hubwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Laufrolle (44) am Umlenkhebel (40) mit einer Wider­ lagerfläche an der Schwinge (46) zusammenwirkt.

3. Hubwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Gabel- oder Radarm (20) ein Anschlag (55) vorge­ sehen ist, der die Bewegung des Schwenkhebels (28) in Richtung Gabel- oder Radarm (20) begrenzt.

4. Hubwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beiden Armen der Schwinge (46) ein Anschlag (52, 54) zugeordnet ist, die eine Schwenkbe­ wegung der Schwinge (46) in beiden Drehrichtungen be­ grenzen.