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Die
vorliegende Erfindung betrifft Hubwagen, insbesondere Gabelstapler.
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Hubwagen
sind bekannt und sind in zwei große Kategorien unterteilt, Baufahrzeuge
und Fahrzeuge vom Lagertyp.
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Baufahrzeuge
werden draußen
zum Transportieren von Material innerhalb von Baustellen verwendet.
Typischerweise besitzen Baufahrzeuge einen Mast mit senkrecht bewegbaren
Gabeln, auf denen das Material angehoben und transportiert werden
kann.
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Baustellen
weisen kontrastreiche Geländearten
auf, wie weichem Boden, rauen Boden und Oberflächen mit lockerem Material
abgesehen von der Möglichkeit,
dass das Gelände
nass und abschüssig
ist. Deshalb haben Baufahrzeuge besondere Merkmale, die es ihnen
ermöglichen,
mit einem solchen Gelände
fertig zu werden.
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Um
auf rauem Gelände
zu arbeiten, muss das Baufahrzeug, abgesehen von den Aufhängungseigenschaften
der pneumatischen Reifen, eine geeignet hohe Bodenfreiheit aufweisen.
Die Reifenaufstandsflächenbelastung
eines Baufahrzeugs muss ausreichend niedrig sein, um es daran zu
hindern, in den weichen Boden einzusinken. Folglich werden Reifen
mit einer großen
Tragfähigkeit
auf weichem Boden verwendet und das Gewicht des Baufahrzeugs wird
auf ein Minimum herabgesetzt, wobei das Gewicht durch die strukturellen
Festigkeitsanforderungen des Fahrzeugs bestimmt wird.
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Um
die Traktion über
das verschiedenartige Gelände
aufrechtzuerhalten, insbesondere wenn nasse Bedingungen herrschen
und die Oberfläche abschüssig ist,
wird bei Baufahrzeugen ein Antrieb an allen vier Rädern verwendet.
Dies ist insbe sondere notwendig, wenn man das geringe Gewicht des Baufahrzeugs
berücksichtigt.
Des weiteren befindet sich das Schwerkraftszentrum in etwa an der
mittleren Stellung des Baufahrzeugs, um alle vier Räder gleichmäßig zu belasten,
wodurch sichergestellt wird, das jedes Rad eine Zugkraft liefern
kann.
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Baufahrzeuge
müssen
auch ausreichend manövrierfähig sein
und besitzen im allgemeinen die Fähigkeit, die Gabel zu drehen
und bis zu einem Maximum von etwa 45° nach beiden Seiten in der nach vorne
gerichteten Richtung (d.h. in einer Gierrichtung) zu steuern. Siehe
beispielsweise GB-A-2 321 049, entsprechend dem Oberbegriff des
unabhängigen
Anspruchs 1. Jedoch werden Winkel, die beträchtlich über 45° liegen, nicht verwendet, da
sie dazu neigen, das Baufahrzeug instabil zu machen.
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Baufahrzeuge
werden mit Benzin- oder Dieselverbrennungsmotoren angetrieben, bei
denen schädliche
Emissionen in die Atmosphäre
verdünnt werden.
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Baufahrzeuge
müssen
keine Lasten auf sehr große
Höhen anheben,
da:
- a) andere Formen von Hebevorrichtungen
verfügbar
sind, beispielsweise Kräne.
- b) das Anheben einer Last auf eine beträchtliche Höhe, wenn sich das Baufahrzeug
auf einem unebenen Grund befindet, gefährlich ist, da das Fahrzeug,
wenn die Last angehoben wird, umkippen kann. Dies ist besonders
bei Baufahrzeugen wichtig, die pneumatische Reifen haben (und folglich
ein Rollen oder Stampfen der Fahrzeugkarosserie gestatten, wenn
die Last angehoben wird) und da, wie vorstehend erwähnt, Baufahrzeuge leicht
sein müssen
(in Übereinstimmung
mit den Festigkeitserfordernissen) und eine relativ hohe Bodenfreiheit
aufweisen (wodurch das Schwerpunktszentrum des Fahrzeugs höher angeordnet wird).
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Im
Gegensatz hierzu müssen
Lagerwagen Lasten auf beträchtliche
Höhen anheben,
und bei ihnen wird deshalb eine Teleskopmast- und Gabelanordnung
verwendet, um Waren in Ladebuchten zu laden und entladen, typischerweise
in den Gängen
von Lagern. Um die Raumeffizienz in dem Lager zu maximieren, sind
die Gänge
eng und Waren sind senkrecht in der Ladebucht gestapelt.
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Die
Bedingungen und Erfordernisse eines Hubwagens in einem Lager und
die damit verbundenen Probleme, die diese Bedingungen mit sich bringen,
stehen in einem starken Gegensatz zu denjenigen Bedingungen, die
auf einer Baustelle anzutreffen sind, und den Erfordernissen bei
einem Baufahrzeug.
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Lager
liegen innen und sind folglich trocken, der Boden der Lager ist
im allgemeinen hart und glatt und besteht üblicherweise aus Beton und
er ist auch flach. Deswegen gibt es keine Zugprobleme, die mit Lagerwagen
verbunden sind, wenn sie sich entlang eines Gangs bewegen und aus
diesem Grund wird bei Lagerwagen ein Antrieb an zwei Rädern verwendet.
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Lagerwagen,
die innerhalb eines Lagers arbeiten, müssen mit Energiequellen angetrieben
werden, bei denen es keine schädlichen
Emissionen gibt, wie mit Gas betriebenen Verbrennungsmotoren oder
Elektromotoren. Deshalb wäre
es nicht angemessen, einen Hubwagen, der mit einem Benzin- oder
Dieselverbrennungsmotor angetrieben wird, in einem Lager zu verwenden.
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Um
die Stabilität
des Lagerwagens aufrechtzuerhalten, insbesondere wenn er Waren in
die Ladebuchten verlädt
oder aus diesen entlädt,
wird der Hinterseite des Lagerwagens ein Extragewicht hinzugefügt. Die
Kombination aus Extragewicht und dem Gewicht der schweren Waren
stellt eine hohe Be lastung für
die Reifen des Lagerwagens dar und folglich werden massive Reifen
verwendet, d.h. keine pneumatischen Reifen, die sich während des
Verladens und Entladens nicht wesentlich deformieren. Solche Reifen üben eine
hohe Belastung auf den Boden aus, der ausreichend fest sein muss,
um solchen Belastungen zu widerstehen, deshalb wird Beton verwendet.
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Das
hinzugefügte
Extragewicht führt
dazu, dass das Schwerkraftszentrum in Richtung auf die Hinterseite
des Wagens angeordnet ist. So ist die Stabilität des Wagens verbessert, wenn
es unter hohen Lenkwinkeln gesteuert wird.
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Die
Enge von Lagergängen
erfordert es, dass der Lagerwagen in einem sehr eingeschränkten Raum
arbeitet, deshalb muss der Lagerwagen Waren in Ladebuchten verladen
und entladen, die sich unter 90° zu
dem Gang befinden. Dies erfordert, dass die Vorderräder und
Gabeln unter einem Winkel von 90° mit
Bezug auf die Hinterräder
(d.h. in einer Gierrichtung) anzuordnen sind.
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Ein
Problem entsteht, wenn Energie auf die Hinterräder aufgebracht wird, wenn
die Vorderräder unter
einem Winkel von 90° mit
Bezug auf die Hinterräder
abgewinkelt sind, da die Vorderräder
dazu neigen, mit Bezug auf ihre normale Drehrichtung zur Seite zu
rutschen, entgegengesetzt zum Lenken des Lagerwagens in die Ladebucht,
wie dies erforderlich ist. Das Fahrzeug neigt dazu, entlang des
Gangs zu rutschen, was dazu führt,
dass die Ladung im Hinblick auf die Ladebucht falsch ausgerichtet
wird und die Bedienungsperson rückwärts fahren
und es erneut probieren muss. Dieses Problem ist kritischer, wenn
der horizontale Abstand zwischen dem Punkt, um den die Vorderräder gelenkt
werden, und der horizontalen Achse der Vorderräder abnimmt. So ist es schwierig,
die Waren in die Ladebucht zu manövrieren.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten
Form eines Hubwagens, bei dem dieses Problem verringert ist.
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So
ist erfindungsgemäß ein Lagerhubwagen mit
einem Fahrgestell, einer Hubvorrichtung, die schwenkbar an dem Fahrgestell
angebracht ist, einem Paar Hinterräder, die an dem Fahrgestell
montiert sind, und einem Paar Vorderräder, die an entgegengesetzten
Enden einer Achse an der Hubvorrichtung derart drehbar montiert
sind, dass die Drehachsen der Vorderräder mit Bezug aufeinander fest
sind, wobei die Achse relativ zu der Hubvorrichtung um eine horizontale
Achse rollen kann und zusammen mit der Hubvorrichtung über einen
Winkel von etwa 90° nach
jeder Seite einer Geradeauslage relativ zu dem Fahrgestell schwenkbar
ist, um den Wagen zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass jedes
der Vorder- und Hinterräder
von einem separaten Motor angetrieben wird und eine Einrichtung
zum Regeln der Energiezufuhr zu jedem der Motoren vorgesehen ist.
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Die
Erfindung wird nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Hubwagen;
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2 eine
Draufsicht auf den Hubwagen von 1;
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3 eine
auseinandergezogene Teilvorderansicht des Hubwagens von 1,
die verschiedene Achsen zeigt;
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4 eine
schematische Ansicht der Antriebsanordnung des Hubwagens von 1;
und
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5 eine
Draufsicht auf den Hubwagen von 1 beim Laden
von Waren in eine Ladebucht.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 ist ein
Hubwagen 10 gezeigt, der ein Fahrgestell 12 und eine
Hubvorrichtung 14 zeigt.
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Das
Fahrgestell 12 umfasst ein Paar Hinterräder 16, wobei die
Hinterräder 16 massive
Räder 18, eine
Kabine 20, in der ein Sitz 22, Lenksteuerungen 24,
Pedale 26 und Hubsteuerungen (nicht gezeigt) untergebracht
sind, aufweisen.
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Die
Hubvorrichtung 14 umfasst einen Mast 28, Gabeln 30 und
einen Mechanismus (nicht gezeigt) zum Anheben und Absenken der Gabeln 30 an dem
Mast 28. Der Mechanismus besteht aus einer herkömmlichen
Teleskopkonstruktion und kann hydraulisch angetrieben werden. Die
Hubvorrichtung 14 ist an dem Fahrgestell an einem Schwenkgelenk 32 mit
einer Schwenkachse 34 schwenkbar befestigt.
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Der
Hubwagen 10 umfasst des weiteren Vorderräder 36,
die unterhalb der Hubvorrichtung 14 angebracht sind. Die
Vorderräder
weisen massive Reifen 38 auf und sind drehbar an entgegengesetzten Enden
einer Achse 40 angebracht. Die Vorderräder 36 drehen sich
um eine gemeinsame horizontale Achse 42, um für eine Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung
des Hubwagens 10 zu sorgen. Die Achse 42 ist in
einem horizontalen Abstand D vor der Schwenkachse 34 angeordnet.
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3 zeigt,
dass die Achse 40 schwenkbar an der Hubvorrichtung über eine
Zapfen- und Lochanordnung 44 an dem Mittelpunkt der Achse 40 befestigt
ist. So kann die Achse 40 mit Bezug auf die Hubvorrichtung 14 rollen,
wobei die nach vorne gerichtete Bewegung des Hubwagens als Bezugsachse
für die Rollrichtung
(R) genommen wird. Dieses Rollen der Achse gleicht eine geringfügige Welligkeit
des Bodens aus. Es ist zu beachten, dass das Wort Rollen in dem
technischen Sinn von Rollen, Stampfen und Gieren als den drei Drehrichtungen
eines Fahrzeugs verwendet wird. So betrifft das Rollen das Drehen
um eine horizontale Achse, die in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs
ausgerichtet ist, das Stampfen betrifft eine Drehung um eine horizontale
Achse, die mit Bezug auf das Fahrzeug seitliche ausgerichtet ist
und das Gieren betrifft das Drehen um eine vertikale Achse.
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Die
Achse 40 ist typischerweise in ihrer Rollfähigkeit
eingeschränkt.
Typischerweise könnte
sich ein Rad 36 mit Bezug auf die Zapfen- und Lochanordnung 44 um
25 mm nach oben bewegen (wobei sich das andere Rad um eine entsprechende
Größe nach unten
bewegt). Selbstverständlich
kann sich das gleiche Rad 36 auch typischerweise um 25
mm nach unten bewegen. Jedoch könnte
bei anderen Ausführungsformen
ein bestimmtes Rad fähig
sein, sich mit Bezug auf den Achsschenkel 50 mm nach oben und 50
mm nach unten zu bewegen. Typischerweise entspricht die Bewegung
eines Rads um plus oder minus 25 mm und plus oder minus 50 mm etwa
einem Winkel von plus oder minus 3° bzw. plus oder minus 6°.
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Die
Zapfen- und Lochanordnung ist derart angeordnet, dass, wenn die
Hubvorrichtung 14 um die Schwenkachse 34 schwenkt,
die Achse 40 und somit die Vorderräder 36 auch um die
Schwenkachse 34 schwenken, um das Fahrzeug zu lenken.
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Eine
Berücksichtigung
von 2 zeigt, dass die Spurbreite T (die als Querabstand
zwischen den Mittellinien von zwei Rädern an der gleichen Achse definiert
ist) der Hinterräder
größer ist
als die Spurbreite t der Vorderräder.
Des weiteren beträgt
der horizontale Abstand D weniger als die Hälfte der Spurbreite T der Hinterräder.
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Die
Hubvorrichtung 14 und somit die Vorderräder 36 werden um die
Schwenkachse 34 durch eine hydraulische Steuerungsanordnung
(nicht gezeigt) angetrieben.
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4 zeigt
eine Antriebsanordnung 46, die für den Antrieb der Vorderräder 36 und
der Hinterräder 16 vorgesehen
ist. Eie Einrichtung ist vorgesehen, um jedes Rad in einer Vorwärts- oder
Rückwärtsrichtung
anzutreiben.
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Die
Energiequelle für
das Antriebssystem dieser Ausführungsform
ist ein Verbrennungsmotor 48, der mittels eines Gasbrennstoffs
angetrieben wird. Der Verbrennungsmotor 48 liefert Energie
an eine Hydraulikpumpe 50. Die Hydraulikpumpe 50 versorgt
eine Steuereinheit 52, die bei dieser Ausführungsform
eine Ventilanordnung (nicht gezeigt) ist, wobei die Steuereinheit 52 vier
Hydraulikmotoren 54 mit einer veränderlichen Ausgangsleistung
versorgt, wobei jeder Hydraulikmotor 54 ein damit verbundenes
Vorderrad 36 oder Hinterrad 16 antreibt. Die Steuereinheit 52 ist
derart angeordnet, dass sie die Energie zu jedem der vier Räder regeln
kann.
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Bei
anderen Ausführungsformen
könnte
die Energiequelle eine Batterie sein, die ihrerseits vier Elektromotoren
antreibt.
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5 zeigt
den Betrieb des Hubwagens 10, wenn er Waren 56 in
eine Ladebucht 58 lädt,
wobei der Hubwagen 10 in einem engen Gang 60 angeordnet
ist.
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Eine
Berücksichtigung
von 5 zeigt die Stellung 42' der Achse 42 mit Bezug
auf das Fahrgestell 12, wenn die Vorderräder unter
90° mit
Bezug auf das Fahrgestell 12 angeordnet sind. Es ist ersichtlich,
dass der horizontale Abstand D kleiner als 1/2T, der Spurbreite
der Hinterräder,
ist.
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Um
die Waren 56 in die Ladebucht 58 zu manövrieren,
wird die Hubvorrichtung 14 um die Schwenkachse 34 gedreht.
Es ist notwendig, den Hubwagen 10 derart zu manövrieren,
dass sich die Vorderräder 36 im
wesentlichen unter 90° zu
dem Fahrgestell des Hubwagens befinden, um die Waren 56 in
der Ladebucht 58 anzuordnen, da der Gang 60 im
Vergleich zu der Breite des Fahrgestells 12 relativ eng
ist.
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Beim
Laden der Waren 56 ist es notwendig, die Vorderräder 36 in
die Ladebucht 58 zu fahren. Durch Regeln und Steuern der
Energie für
die Vorder- und Hinterräder über die
Steuerven tilanordnung kann ein Gleichgewicht erhalten werden, dass
für genug
Energie für
die Vorderrädern 36 sorgt,
damit die Vorderräder 36 in
die Ladebucht 58 fahren können.
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Die
Fähigkeit,
die Energie für
die Vorderräder 36 zu
steuern, verhindert, dass die Vorderräder zur Seite in die Richtung
des Pfeils A entlang des Gangs gedrückt werden, d.h. in der Richtung
der Hinterräder,
wenn die Vorderräder
im wesentlichen unter 90° mit
Bezug auf die Hinterräder
angeordnet sind.
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Die
Fähigkeit,
die Hinterräder
in entgegengesetzte Richtungen anzutreiben, während gleichzeitig auch die
Vorderräder
angetrieben werden, erhöht
die Manövrierfähigkeit
des Hubwagens auch beträchtlich,
wodurch ermöglicht
wird, dass die Waren in engen Räumen
wie in dem schmalen Gang eines Lagers geladen und entladen werden.