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Hintergrund
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein einen Materialhandhabungswagen und insbesondere ein Aufhängungssystem,
das einen vertikal anhebbaren Hubschlitten von anderen Kraftwagenkomponenten
isoliert, gemäss
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die meisten Hubkraftwagen enthalten
einen Hubschlitten, der an einem Mast montiert ist, welcher wiederum
an einem Traktor montiert ist. Der Traktor enthält mehrere Räder, die
innerhalb der Fabrik, des Warenhauses oder dergleichen eine horizontale
Kraftwagenbewegung erleichtern. Der Mast enthält einen Hauptrahmen, der am
Traktor angebracht ist, und er kann eine oder mehrere Teleskopeinrichtungen
enthalten. Kraftwagen, die zur Bedienung von Regalen bei grösseren Höhen dienen,
verwenden eine, zwei und manchmal auch drei Teleskopeinrichtungen,
um die maximale Höhe
der angehobenen Gabel zu vergrössern,
ohne die Höhe des
Kraftwagens im vollständig
abgesenkten Zustand zu erhöhen.
In allen Fällen
ist der Schlitten an der innersten Teleskopeinrichtung montiert.
Der Mast enthält
auch eine oder mehrere Ausfahr/Ketten-Mechanismen, die die vertikale
Bewegung des Schlittens erleichtern. Typischerweise ist der Schlitten
an der Führung
des Hauptrahmens oder der Teleskopeinrichtung für eine daran vorgesehene Längsbewegung
montiert. Das untere Ende der Kolben- oder Ausfahreinrichtung ist
in einer festen Position am Hauptrahmen oder der Teleskopeinrichtung
angebracht. Die Ausfahreinrichtung enthält an ihrem oberen Ende einen
Rollenmechanismus. Eine Kette, die an einem ersten Ende mit einem
Anker verbunden ist, der in einer einzigen Position bezüglich des Hauptrahmens
oder der Teleskopeinrichtung fest angebracht ist, erstreckt sich
nach oben über
den Rollenmechanismus und ist an einem zweiten Ende mit dem Schlitten
verbunden. Zum Anheben des Schlittens mit der Last wird die Kolben-
oder Ausfahreinrichtung ausgeschoben. Weil das erste Ende der Kette
fixiert ist, wird beim Ausfahren der Kolben- oder Ausfahreinrichtung
das zweite Ende der Kette angehoben, wobei auch der Schlitten angehoben
wird.
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Wenn das Fahrzeug keine Teleskopeinrichtungen
aufweist, ist der Schlitten an der Führung des Hauptrahmens zum
Ausführen
einer daran vorgesehenen Längsbewegung
montiert, und die Basis der Ausfahreinrichtung ist am Hauptrahmen
angebracht. Enthält
der Kraftwagen eine einzige Teleskopeinrichtung, ist der oben beschriebene
Rollenmechanismus zum Ausführen
einer Vertikalbewegung ebenfalls an der Teleskopeinrichtung angebracht.
Der Schlitten ist an der Führung
der Teleskopeinrichtung zum Ausführen
einer daran vorgesehenen Längsbewegung
angebracht, und die Teleskopeinrichtung ist an der Führung des
Hauptrahmens für
eine daran vorgesehene Längsbewegung
montiert. Die Basis der Ausfahreinrichtung und das erste Ende der
Kette sind am Hauptrahmen befestigt. Enthält das Fahrzeug zwei Teleskopeinrichtungen,
wird die erste Teleskopeinrichtung typischerweise in einer Art und
Weise angehoben, die ähnlich
zu der oben beschriebenen Art und Weise ist, und zwar unter Verwendung
einer oder mehrerer zusätzlicher
Ausfahr/Ketten-Mechanismen. In diesem Fall ist die Ausfahreinrichtung
oder sind die Ausfahreinrichtungen, die den Schlitten anhebt oder
anheben, an der Teleskopeinrichtung befestigt, an welcher der Schlitten
montiert ist.
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Bei allen oben beschriebenen Konfigurationen
sind die Abmessungen der Komponenten derart gewählt, dass über den vollen Bereich der
Vertikalbewegung des Schlittens, einschliesslich der vollständig abgesenkten
Position, das gesamte Schlittengewicht mittels des oben erwähnten Ausfahr/Ketten-Mechanismus aufgehängt ist.
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Bei modernen Hubkraftwagenanwendungen
ist es erwünscht,
eine Anhebung zu zunehmend grösseren
Höhen vorzusehen.
Wie es in der Industrie bekannt ist, sind ein starrer Mast und Traktor
erwünscht,
um auch bei den grösseren
Höhen Stabilität aufrecht
zu erhalten. Unglücklicherweise
kann ein steifes Mast- und Traktorsystem die Übertragung von starken Vibrationen
und Oszillationen auf den Schlitten zulassen. Dies ist deswegen
so, weil der oben beschriebene Kraftwagen den Schlitten von den
Kraftwagenvibrationen nicht trennt oder isoliert, welche in vielen
Fällen
bei der Übertragung
durch den Kraftwagen verstärkt
werden. Das zuletzt angesprochene Phänomen trifft insbesondere dann
zu, wenn die Vibrationen bei der selben Frequenz wie eine natürliche Schwingungsfrequenz
oder Eigenfrequenz des Kraftwagens auftreten.
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Ein üblicher Schlittenanbau ist
eine Hubgabel, die zwei oder mehrere horizontale Hubarme aufweist. Die
Arme oder Gabeln können
unter eine Last geschoben werden und mittels des Schlittens angehoben
werden. Wenn in einem solchen Fall die Schlittenvibrationen hinreichend
sind, kann sich eine Last auf den Gabeln verschieben. Eine verschobene
Last kann wenigstens zu einer wahrnehmbaren Instabilität beitragen,
die dafür ursächlich ist,
dass ein Bediener den Betrieb des Kraftwagens verlangsamt, wodurch
die Gesamtproduktivität vermindert
wird.
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Ein anderer üblicher Schlittenanbau ist
ein Bedienerschliten. Aus diesem Grunde werden die Vibrationen oft
zum Bedienerschlitten übertragen
und lösen
bei dem Bediener ein unbehagliches Gefühl aus.
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Weil darüber hinaus der Ausfahr/Ketten-Mechanismus
starr ist, sind die Ausfahr/Ketten-Komponenten bei jeder Benutzung
des Kraftwagens einer extremen Beanspruchung ausgesetzt, wodurch
die Lebensdauer der Komponenten herabgesetzt wird.
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Die Industrie hat die unbehagliche
Situation des Bedieners generell erkannt und auch die Traglastprobleme
aufgrund der Kraftwagensituationen während des Betriebs und hat
den Versuch unternommen, diese Probleme auf mehrere unterschiedliche
Art und Weisen zu lösen.
Eine Lösung
besteht darin, ein besseres Radaufhängungssystem vorzusehen. Unglücklicherweise
können
bessere Aufhängungssysteme
die Stabilität des
Kraftwagens weiter herabsetzen. Raddurchbiegungen können beispielsweise
dafür ursächlich sein,
dass ein Kraftwagen nach der Seite hin "schaukelt". Dies ist besonders
problematisch, wenn eine Last bei ausgefahrenen Hubhöhen aufgehängt ist
oder wenn der Kraftwagen in einem sehr schmalen Gang betrieben wird, was
oft der Fall ist.
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Eine andere Lösung ist im US-Patent Nr. 3,
574,383 beschrieben, in welchem eine an einer Blattfeder befestigte
Gabel beschrieben ist, die an einem einzigen zentralen Federabschnitt
frei und schwenkbar aufgehängt
ist, um eine "seitliche Verlagerung" und "seitliche Federung" zuzulassen.
Obgleich eine seitliche Verlagerung unter den Umständen wichtig
sein mag, die bei dem 383-System in Betracht gezogen worden sind
(beachtlich unebenes Terrain in der seitlichen Richtung, wo ein
oder mehrere Räder
unabhängig
von einander vom Boden abheben können
und die Last zu allen Zeiten relativ gering ist), kann im vorliegenden
Fall unglücklicherweise
eine seitliche Verschiebung nicht toleriert werden. Im Warenhausumfeld,
wo die Gänge
schmal sind, sind die Traktorräder
relativ dicht beieinander und der Schlitten befindet sich oft längs eines
oberen Abschnitts des Mastes, so dass eine seitliche Verlagerung
eine seitliche Instabilität
des Kraftwagens verursacht, was zu Kollisionen zwischen dem Schlitten
und Warenhauseinbauten führen
kann. Ferner ist das 383-System relativ komplex und wäre deshalb
kostenaufwendig in der Herstellung.
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Eine andere Lösung hat innerhalb einer Bedienerstation
Bodenmatten aus Schaumstoff oder Gummi vorgesehen. Diese Lösung kann
aber einen Bediener lediglich gegenüber Vibrationen hoher Frequenz
isolieren, und man hat herausgefunden, dass dadurch die Übertragung
von Vibrationen niedriger Frequenz verstärkt werden kann. Ferner eliminiert
oder reduziert diese Lösung
nicht eine Vibrationsübertragung
auf die Gabel und Last.
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Eine noch andere Lösung bestand
darin, den Boden der Bedienerplattform mechanisch zu isolieren. Unglücklicherweise
hat diese Lösung
ebenfalls eine Reihe von Nachteilen. Lösungen dieser Art sind nämlich typischerweise
wiederum teuer. Ferner verlangt eine effektive Isolierung oder Trennung
eines Bedieners in dieser Weise einen im wesentlichen aufgehängten Boden,
was zu einer relativen Bewegung zwischen einem Bediener und Steuereinrichtungen
des Kraftwagens führen
kann. Selbst wenn man einen aufgehängten Boden so konstruieren
kann, dass er einen Bediener gegenüber Kraftwagenvibrationen effektiv
isoliert, eliminiert diese Isolierung wiederum nicht Last- und Gabelvibrationen.
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In der DE-A-3017456 ist eine Vorrichtung
zum Aufhängen
eines Hubschlittens an einem Materialhandhabungswagen offenbart,
der die Merkmale im Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt. Dieses Dokument
spricht jedoch nicht das Problem der Isolierung des Hubschlittens
gegenüber
Kraftwagenvibrationen an. Anstelle eines Kraftwagens ist ein Fahrzeug
mit einer Batterie offenbart, die offensichtlich als Energiequelle
für einen Elektromotor
als Antriebsmittel dient.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
zur Verwendung in einem Hubkraftwagen eine System vorzusehen, das
einen Hubschlitten gegenüber
Traktorvibrationen isoliert, einfach herzustellen ist, sowie kostengünstig, stabil
und dauerhaft ist.
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Diese Aufgabe wird vom Gegenstand
des Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in abhängigen Ansprüchen definiert.
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Kurze Darlegung
der Erfindung
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Die Erfindung befasst sich mit der
Notwendigkeit, die Übertragung
von Kraftwagenvibrationen auf eine Last und einen Bedienerschlitten
an einem Kraftwagen von einem Typ, beim dem ein Bediener oben oder
angehoben ist, zu vermindern oder zu dämpfen, um die Behaglichkeit
des Bedieners und die Stabilität
der Last zu verbessern.
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Zu diesem Zweck umfasst die Erfindung
eine Vorrichtung zum Trennen oder Isolieren eines Schlittens an
einem Hubkraftwagen, wobei der Kraftwagen einen von mehreren Rädern unterstützten Traktor,
ein Masthauptgerüst
oder einen Masthauptrahmen, das bzw. der am Traktor angebracht ist
und sich im wesentlichen senkrecht nach oben erstreckt, und als
Option eine oder mehrere Teleskopeinrichtungen aufweist, die montiert sind
für eine
bewegliche Verbindung mit dem Masthauptrahmen und miteinander, falls
mehr als eine vorgesehen ist. Die Vorrichtung enthält eine
Kolben-, Schiebe- oder Ausfahreinrichtung mit einem proximalen und
distalen Ende, wobei die Ausfahreinrichtung an ihrem proximalen
Ende am Masthauptrahmen befestigt ist, welcher Hauptrahmen am Traktor
oder an einer Mast-Teleskopeinrichtung starr angebracht ist, in
der der Schlitten zum Ausführen
einer daran vorgesehenen Längsbewegung
montiert ist. Die Ausfahreinrichtung ist im wesentlichen senkrecht
nach oben ausfahrbar, so dass die Höhe des distalen Endes veränderbar
ist, eine Rolle ist am distalen Ende montiert, ein erster Anker
ist am Masthauptrahmen oder an der Teleskopeinrichtung in einer festen
Position in bezug auf das proximale Ende befestigt, eine im wesentlichen
senkrechte Führung,
die entweder den Masthauptrahmen oder eine Teleskopeinrichtung umfasst,
ist angrenzend an die Ausfahreinrichtung am Traktor befestigt und
erstreckt sich vom Traktor aus nach oben, ein Schlitten ist an der
Führung
für eine
daran vorgesehene, im wesentlichen vertikale Längsbewegung montiert, ein zweiter
Anker ist am Schlitten montiert, der erste und der zweite Anker
sind Ankerglieder, ein Dämpfer
ist mit einem ersten der Ankerglieder verbunden und ein langgestrecktes
Zugmittel oder ein Strang ist mit einem Ende des Dämpfers verbunden, ist über die
Rolle geführt
und ist bei einem zweiten Ende mit einem zweiten Ende der Ankerglieder
verbunden, wodurch eine Schlittenvertikalbewegung begrenzt wird.
Vorzugsweise ist der Dämpfer
eine Kompressionsfeder mit einem ersten und einem zweiten Ende,
und der Strang oder das langgestreckte Zugmittel ist eine Kette.
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Ein Ziel der Erfindung ist es somit,
eine einfache und kostengünstige
Schlittenisolieranordnung vorzusehen, um Schlittenvibrationen zu
eliminieren oder beträchtlich
zu reduzieren. Die Feder ist hier einfach und relativ preiswert
und zwar im Vergleich zu Matten, Stationsbodenaufhängungen
und Radaufhängungen.
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Ein anderes Ziel der Erfindung ist
es, ein System der obigen Art vorzusehen, das eine seitliche Bewegung
des Schlittens begrenzt. Die Führung
des Hauptrahmens oder der Teleskopeinrichtung, die Ausfahreinrichtung
oder andere Mittel arbeiten unabhängig voneinander oder in Verbindung
mit anderen Kraftwagenkomponenten, um einer seitlichen Schlittenbewegung
zu begegnen, wodurch der Erfindungsgegenstand besonders stabil gemacht
und deshalb zur Anwendung im Hubkraftwagenumfeld geeignet ist.
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Die Feder sollte wenigsten teilweise
expandiert sein, und zwar wenigstens über einen Bereich von Lasten.
Der Minimalbereich von Lasten liegt vorzugsweise zwischen keine
Last und annähernd
ein Viertel der Nennkapazität
des Kraftwagens. Bevorzugt liegt der Bereich von Lasten zwischen
keine Last und wenigstens einer Hälfte der Nennkapazität des Kraftwagens.
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Zur Unterstützung des Ziels, ein kostengünstiges
Aufhängungssystem
vorzusehen, kann die bei der Erfindung benutzte Feder eine einfache
Feder sein, die zum Eliminieren von Vibrationen ausgewählt ist,
wo die Last ein Unterbereich des möglichen Lastbereiches ist.
Dies gestattet auch die Auswahl einer Feder, die bei spe ziellen
Frequenzen Vibrationen eliminiert. Insbesondere kann der Unterbereich
bei leichten Lasten liegen, weil Lasten nahe bei Vollast oft eine
natürliche
Dämpfung
oder Eigendämpfung
vorsehen.
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Gemäss einem Aspekt ist ein Bedienerschlitten
als der Schlitten montiert, und ein paar Hubgabeln sind am Bedienerschlitten
angebracht. Nach einem andern Aspekt enthält die Anordnung ferner einen
Verbinder, der die Kette mit der Feder verbindet, wobei das erste
Ankerglied ein Loch vorsieht, der Verbinder durch das Loch und die
Kompressionsfeder läuft
und mit dem zweiten Ende derart verbunden ist, dass die Feder wenigsten
teilweise zwischen dem Verbinder und dem ersten Ankerglied komprimiert
ist.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist das erste Ankerglied der erste Anker. Ebenfalls in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
ist die Feder derart gewählt,
dass die Übertragung
von Vibrationsfrequenzen zwischen drei und acht Hertz eliminiert
wird. Nach einer am meisten bevorzugten Weise ist die Feder derart ausgewählt, dass
die Übertragung
einer Vibrationsfrequenz von 5 Hertz eliminiert wird.
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Ein anderes Ziel der Erfindung ist
es somit, die Übertragung
von solchen Vibrationen auf den Schlitten zu eliminieren, die am
meisten störend
sind. Zu diesem Zweck kann, nachdem eine störende Frequenz identifiziert
worden ist, eine Feder derart ausgewählt werden, dass sie eine natürliche oder
Eigenfrequenz hat, die beträchtlich
niedriger als die störende
Frequenz ist, so dass Vibrationen bei der störenden Frequenz absorbiert anstatt übertragen
werden.
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Nach einem anderen Aspekt enthält die Feder
eine erste und zweite Kompressionsfeder, und die erste und zweite
Kompressionsfeder werden bei unterschiedlichen Schlittengewichten
vollständig
komprimiert, wobei das Gewicht, das zum vollständigen Komprimieren der zweiten
Feder erforderlich ist, grösser
als das Gewicht ist, das zum vollständigen Komprimieren der ersten
Feder benötigt
wird. Der Kraftwagen ist derart ausgelegt, dass er das Schlittengewicht
mit Nennkapazität
trägt,
wobei dann vorzugsweise das Gewicht, das zum vollständigen Komprimieren
der zweiten Feder benötigt
wird, annähernd
dieses Schlittengewicht plus der Nennkapazität ist. Das Gewicht, das zum
vollständigen
Komprimieren der ersten Feder benötigt wird, ist vorzugsweise
im wesentlichen das Schlittengewicht plus der halben Nennkapazität.
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Es ist somit ein anderes Ziel der
Erfindung, ein Schlittenaufhängungssystem
der obigen Art vorzusehen, wobei das System trotz der Schlittenbelastungskennwerte
derart arbeitet, dass Vibrationen eliminiert oder vermindert werden.
Zu diesem Zweck sind zwei oder mehrere Federn oder eine einzige
Feder mit unterschiedlichen Eigenschaften längs unterschiedlichen Abschnitten
ihrer Länge
vorgesehen, wobei die unterschiedlichen Federn oder Federabschnitte
auf unterschiedliche Belastungsbedingungen ansprechen. Während eine Feder
oder ein Federabschnitt unter bestimmten Belastungsbedingungen nicht
funktionieren mag, kann eine andere Feder oder ein anderer Federabschnitt
funktionieren.
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Die Erfindung umfasst auch eine Aufhängungsvorrichtung
zur Verwendung bei einem Materialhandhabungswagen, wobei der Wagen
einen von mehreren Rädern
getragenen Traktor, einen Masthauptrahmen oder ein Masthauptgerüst, das
am Traktor montiert ist und sich im wesentlichen vertikal nach oben
erstreckt, und als Option eine oder mehrere Teleskopeinrichtungen
aufweist, die montiert sind für
ein bewegliches Angreifen am Masthauptgerüst und aneinander, im Falle
von mehr als einer. Die Vorrichtung umfasst eine Kolben-, Schub-
oder Ausfahreinrichtung mit einem proximalen und distalen Ende,
wobei die Ausfahreinrichtung bei ihrem proximalen Ende am Masthauptgerüst, welches
Hauptgerüst
starr am Traktor befestigt ist, oder an einer Teleskopeinrichtung
montiert ist, in der der Schlitten für eine daran vorgesehene Längsbewegung
montiert ist. Die Ausfahreinrichtung ist im wesentlichen vertikal
nach oben ausfahrbar, so dass die Höhe des distalen Endes veränderbar
ist, eine Rolle ist am distalen Ende montiert, eine erste Verankerung
ist am Masthauptgerüst
oder an der Teleskopeinrichtung in einer festen Position in Bezug
auf das proximale Ende befestigt. Die Vorrichtung enthält eine
im wesentlichen vertikale Führung,
die, umfassend entweder das Masthauptgerüst oder die Teleskopeinrichtung,
angrenzend an die Ausfahreinrichtung am Traktor montiert ist und
sich vom Traktor aus nach oben erstreckt, einen Schlitten, der an
der Führung
für eine
im wesentlichen vertikale Bewegung in deren Längsrichtung montiert ist, wobei
die Führung
eine Seitenbewegung und Schwenkbe wegung des Schlittens in Bezug
auf die Führung
unterbindet, eine zweite Verankerung, die am Schlitten montiert
ist, eine Kompressionsfeder, die mit einem ersten der Ankerglieder
verbunden ist, und eine Kette, die am einen Ende mit der Feder verbunden
ist, über
die Rolle läuft
und mit einem zweiten Ende mit der zweiten Verankerung verbunden
ist, wobei die Federkompression mit zunehmender Schlittenbeladung
zunimmt.
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Diese und andere Ziele, Vorteile
und Aspekte der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung
augenscheinlich. In der Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen, die ein Teil davon darstellen, und in denen ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt ist. Dieses Ausführungsbeispiel repräsentiert
notwendigerweise nicht den vollständigen Schutzumfang der Erfindung,
und es wird deshalb zur Interpretation des Schutzumfangs der Erfindung
auf die hierin vorliegenden Ansprüche Bezug genommen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Seitenansicht eines dreistufigen Hubkraftwagens
gemäss
der Erfindung;
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2 ist
eine Querschnittsansicht einer Hälfte
des dreistufigen Masts, der in 1 dargestellt
ist;
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3 ist
eine vergrösserte
perspektivische Ansicht einer Verankerungsanordnung nach dem Stand der
Technik;
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4 ist
eine zu 3 ähnliche
Ansicht, allerdings von einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Verankerungsanordnung;
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5 ist
eine Querschnittsansicht längs
der Linie 5–5
von 4;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer Feder, die in der Erfindung benutzt
wird; und
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7 ist
eine Seitenansicht eines zweistufigen Hubkraftwagens gemäss der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Es wird auf 1 Bezug genommen, die einen typischen
dreistufigen Hubkraftwagen 110 mit einem Schlitten 112,
einem Mast 114 und einem Traktor 116 zeigt. Aus
Gründen
der besseren Klarheit ist der Mast 114 schematisch dargestellt.
Der Traktor 116 hat mehrere Räder, die gemeinsam mit der
Bezugszahl 118 belegt sind. Wenigstens eines der Räder wird
von einem Traktionsmotor (nicht gezeigt) angetrieben, um innerhalb
eines Warenhauses oder dergleichen eine horizontale Bewegung zu
erleichtern.
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Der Mast 114 enthält ein paar
Hauptgerüst-
oder Hauptrahmenelemente 124c (lediglich eines ist dargestellt), äussere und
innere Paare Teleskopelemente 124b beziehungsweise 124a,
einen ersten Kolben- oder Ausfahrmechanismus 128, einen
zweiten Kolben- oder Ausfahrmechanismus 155, zwei Rollen 123 und 159 und
zwei Kettenanordnungen 195 und 42 (auch 40 in 4). Die Elemente 124b sind
starr miteinander mittels horizontaler Querstreben (nicht gezeigt)
verbunden, so dass eine starre äussere
Teleskopanordnung vorliegt. In gleicher Weise sind die inneren Elemente 124a als
auch Hauptrahmenelemente 124c miteinander über horizontale
Querverbindungen (nicht gezeigt) starr miteinander verbunden, und
zwar unter Ausbildung einer starren Innenanordnung und einer starren
Hauptrahmenanordnung.
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Es wird jetzt auch auf 2 Bezug genommen. Das Hauptrahmenelement 124c bildet
eine innere Bahn oder Führung 200,
das äussere
Teleskopelement 124b bildet eine äussere Bahn oder Führung 180 und eine
innere Oberfläche 202 und
das innere Teleskopelement 124a bildet eine innere Bahn
oder Führung 182 und
eine äussere
Bahn oder Führung 181.
Das Hauptrahmenelement 124c ist am Traktor 116 fest
angebracht. Zwei oder mehrere Rollen 192 (eine ist lediglich
gezeigt) sind am Hauptrahmenelement 124c fest angebracht. Die äussere Führung 180 des
Elements 124b ist an den Rollen 192 befestigt,
um einen rollenden Angriff des Elements 124b längs des
Elements 124c zu erleichtern.
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Zwei oder mehrere Rollen 191 sind
ebenfalls an einer inneren Oberfläche 202 des Teleskopelements 124b befestigt.
Die äussere
Führung 181 des
Elements 124a ist an den Rollen 191 montiert,
um einen rollenden Angriff des Elements 124a längs des
Elements 124b zu erleichtern.
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Der Schlitten 112 enthält einen
Rollen montierenden Träger 112a,
an dem zwei oder mehrere Rollen 190 (eine ist lediglich
gezeigt) fest angebracht sind. Die Rollen 190 greifen an
der inneren Führung 182 des Elements 124a an,
um in Längsrichtung
davon eine vertikale Bewegung zu erleichtern. Horizontale Querverbindungen
(nicht gezeigt) verbinden die Teleskopeinrichtungen 124a und 124b mit
spiegelbildlichen Elementen auf der gegenüberliegenden Seite einer Mittellinie 195 wodurch
eine beträchtlich
feste Beziehung zwischen den Elementen 124a, 124b und 124c in
einer quer zur Linie 195 verlaufenden Richtung vorgesehen
ist.
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Es wird jetzt auch wieder auf 1 Bezug genommen. Die Ausfahreinrichtung 128 enthält einen
oberen Abschnitt 128a und einen unteren Abschnitt 128b,
die teleskopartig angeordnet sind. Der untere Abschnitt 128b ist
am Traktor 116 fest montiert, und der obere Abschnitt 128a ist
am Teleskopelement 124b fest angebracht. Die Rolle 123 ist
an einem oberen distalen Ende der Teleskopeinrichtung 124b mittels
einer Nabe 130 drehbar angebracht. Obgleich lediglich eine
einzige Ausfahreinrichtung und eine einzige Rolle dargestellt sind, werden
Paare von Ausfahreinrichtungen und Rollen verwendet, wobei die beiden
Ausfahreinrichtung/Rollen-Anordnungen auf entgegengesetzten Seiten
der Ausfahrteleskopeinrichtung 124b lokalisiert sind. Eine
Hydraulikpumpe und Hydraulikquelle (nicht gezeigt) sind mit der
Ausfahreinrichtung 128 verbunden und liefern an sie ein
Hydraulikfluid, und zwar, wie von einem Bediener befohlen, um den
inneren Teleskopabschnitt 128a und die Nabe 130 darüber anzuheben
und abzusenken.
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Es wird immer noch auf 1 Bezug genommen. Eine Kette 195 läuft über das
Rad 123 und ist an einem Ende an einer Verankerung 134 angebracht,
die fest am Hauptrahmen 124c befestigt ist, und zwar mittels
eines Bolzens, einer Schweissung oder irgendeines anderen Befestigungsmittels,
das allgemein bekannt ist. Die entgegengesetzte Seite der Kette 195 ist
an einer Verankerung 136 befestigt, die fest an der Basis
des Teleskopelements 124a angebracht ist. Wenn somit die
Ausfahreinrichtungen 128 ausgefahren werden, wird das Teleskopelement 124b mit
dem Rad 123 angehoben, wobei veranlasst wird, dass auch
das Teleskopelement 124a angehoben wird, und zwar mit der
zweifachen Geschwindigkeit des Teleskopelements 124b.
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Es wird immer noch auf 1 verwiesen. Die Ausfahreinrichtung 155 hat
einen oberen und unteren Abschnitt 155a beziehungsweise 155b,
die teleskopartig angeordnet sind. Die Pumpe und Quelle (nicht gezeigt),
die die Ausfahreinrichtung 128 mit Fluid versorgen, liefern
auch Hydraulikfluid für
die Ausfahreinrichtung 155, um den oberen Abschnitt 155a oberhalb
des Abschnitts 155b anzuheben und abzusenken. Die Basis
der Ausfahreinrichtung 155 ist an der Basis des Teleskopelements 124a fest
angebracht. Rollen 159 (vergleiche 4) sind mittels einer Nabe 157 an
einem oberen distalen Ende der Ausfahreinrichtung 155 drehbar
angebracht. Die Verankerung 104 ist an einem unteren Abschnitt
der Ausfahreinrichtung 155 fest montiert.
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Es wird jetzt auf 2 Bezug genommen. Der Schlitten 112 ist
an den äusseren
Führungen 182 mit Hilfe
von Stützen 112a und
mit Hilfe der Rollen 190 angebracht. Der Schlitten 112 ist
derart ausgebildet, dass er von den Führungen 182 zum Ausführen einer
Bewegung lediglich längs
der Führungen 182 sicher
aufgenommen ist. Mit anderen Worten, die Führungen 182 sind derart
ausgebildet, dass der Schlitten 112 keine seitliche Bewegung
auf den Führungen
ausführt
und um einen Punkt senkrecht zur Längsrichtung der Ausfahreinrichtung 128 keine
Schwenkbewegung ausführt.
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Es wird wieder auf 1 Bezug genommen. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist eine Bedienerplattform 113 am Schlitten 112 angebracht,
und eine Hubgabelanordnung 117 ist an der Plattform 113 montiert.
Obgleich nicht dargestellt, weist die Plattform 113 sämtliche
Betätigungsorgane
auf, die zum Betreiben des Kraftwagens 110 erforderlich
sind, und sie weist auch Diagnoseanzeigevorrichtungen auf, so dass
ein Bediener 115 die Betriebszustände feststellen kann.
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Wie es am besten aus 4 vorgeht, sind die Ketten 40 und 42 an
einem ersten Ende 40a beziehungsweise 42a an einer
Verankerung 104 in einer Art und Weise befestigt, die weiter
unten im Detail noch beschrieben wird. Die Ketten 40 und 42 laufen
nach oben über
die Rollen 159 und sind an ihren zweiten Enden 40b beziehungsweise 42b an
Verankerungen 102 (siehe 1)
bei der Basis des Schlittens 112 fest angebracht. Auf Befehl
des Bedieners liefern die oben erwähnte Hydrau likpumpe und Hydraulikquelle
Hydraulikfluid an die Ausfahreinrichtung 155, wodurch veranlasst
wird, dass der obere Abschnitt der Ausfahreinrichtung 155 ausfährt und
die Nabe 157 und die Rollen 159 angehoben werden.
Da das erste Ende der Ketten 40 und 42 an dem
fixierten Ende der Ausfahreinrichtung 155 befestigt ist,
wird der Schlitten 112 in Bezug auf das Teleskopelement 124a in
Aufwärtsrichtung
angehoben, und zwar mit der zweifachen Ausfahrgeschwindigkeit der Ausfahreinrichtung 155a.
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Es wird jetzt auf 3 Bezug genommen, die ein herkömmliches
Verankerungssystem zeigt. In 3 sind
Elemente, die mit Elementen in 1 und 4 vergleichbar sind, mit
gleichen Bezugszahlen versehen, denen jedoch ein hochgestellter
Strich " ' " folgt. Somit sind die Ketten mit den Bezugszahlen 40' und 42' usw. versehen.
In herkömmlichen
Systemen nach dem Stand der Technik waren die Kettenenden 40a' und 42a' typischerweise
an der Verankerung 104' starr angebracht. Gleichermassen
waren die Kettenenden 40b' und 42b' starr montiert
(nicht gezeigt). Dies führte
dazu, dass Vibrationen zur Station 113 und zur Gabel 117 (siehe 1) übertragen wurden.
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Es wird jetzt auf 1 und 4 Bezug
genommen. Nach der Erfindung sind die Enden 40a und 42a an der
Verankerung 104 nicht starr angebracht. Vielmehr sind Dämpfer vorzugsweise
in der Form von Kompressionsfedern 50, 52 vorgesehen,
die die Enden 40a und 42a mit der Verankerung 104 verbinden.
Weil die Feder 50 und 52 identisch sind und am
Anker 104 in identischer Art und Weise befestigt sind,
werden nachstehend lediglich die Feder 50 und ihre Arbeitsweise
im Detail beschrieben.
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Es wird jetzt auf 5 Bezug genommen. Der Anker 104 bildet
zwei Öffnungen.
Die der Feder 50 zugeordnete Öffnung ist dargestellt und
mit der Bezugszahl 54 identifiziert. Die Öffnung 54 hat
bei einem oberen Ende einen geringeren Durchmesser, so dass das
obere Ende einen Anschlag 56 bildet. Die Feder 50 ist
eine zylindrische Schraubenfeder, die einen sie durchsetzenden axialen
Kanal 58 begrenzt. Die Feder 50 hat einen Durchmesser,
der kleiner als derjenige der Öffnung 54,
jedoch grösser
als der Durchmesser des verminderten inneren Teleskopab schnitts
der Öffnung 54 ist,
der den Anschlag 56 bildet. Wenn deshalb die Feder 50 innerhalb
der Öffnung 54 plaziert
ist, liegt ein Ende am Anschlag 56 an.
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Ein langgestrecktes Verbindungsglied
in der Form einer Stange 62 hat an entgegengesetzten Enden einen
ersten und zweiten radial nach aussen ragenden Flansch 64 beziehungsweise 66 und
einen Mittenabschnitt mit einem Durchmesser, der kleiner als der
Durchmesser des Kanals 58 ist. Im zusammengebauten Zustand
erstreckt sich die Stange 62 durch die Öffnung 54 und die
Feder 50, wobei der Flansch 64 oberhalb des Ankers 104 und
der Flansch 66 unterhalb der Feder 50 ist. Das
Kettenende 40a ist oberhalb des Flansches 64 mit
der Stange 62 verbunden. In der Praxis besteht der Flansch 66 aus
einer Mutter und einer Unterlegscheibe.
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Wenn im Betriebsfall die Kette 40 nach
oben gezogen wird, kommt es zu einer Kompression der Feder 50 zwischen
dem Flansch 66 und dem Anschlag 56. Wenn, unter
Bezugnahme auf 1 und 4, die Gabel 117 teilweise
belastet ist und der Kraftwagen 110 längs eines Ganges in einem Warenhaus
entlang fährt
und wenn dann ein Rad auf eine Fehlstelle im Boden trifft, wird
eine dadurch ausgelöste
Vibration über
den Kraftwagen auf die Federn 50 und 52 übertragen.
Die Federn 50 und 52 absorbieren viel von der
Vibration und isolieren dadurch den Schlitten 112, die
Bedienerplattform 113 und die Gabel 114.
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Wichtig ist, dass die Federn 50 und 52 so
ausgewählt
werden können,
dass sie bei unterschiedlichen Lasten wirksam sind. Es ist beispielsweise
klar, dass sich das Gesamtgewicht des Schlittens einschliesslich des
Bedieners und der Zuladung vom Fall keine Last bis zum Fall volle
Last ändern
kann, was typischerweise bei etwa 3000 engl. Pfund liegen kann.
Eine Auswahl der Federn aufgrund ihrer Federrate kann ein System niedriger
Frequenz hervorrufen, das die Fähigkeit
hat, den Schlitten für
irgendein spezielles Schlittengewicht zu isolieren, wohingegen ausgewählte Federn
nicht über
einen gesamten Zuladungsbereich (beispielsweise 0 bis 3000 engl.
Pfund) wirksam sein mögen.
Will man beispielweise einerseits die Übertragung von Vibrationen bei
einer gegebenen Frequenz verhindern, würden Federn, die für den Fall
keine Last ein optimales Verhalten zeigen, eine relativ niedrige
Federrate haben. Wenn solche Federn nicht abnormal lang wären, wür den diese Federn
sehr wahrscheinlich unter einer Volllastbedingung zu einem Festkörper zusammengedrückt werden. Andererseits
würden
zum Handhaben einer Vollast von 3000 engl. Pfund ausgewählte Federn
robust sein, eine höhere
Federrate haben und sehr wenig an Vibrationen aufnehmen, es sei
denn unter voller Last.
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Versuche haben gezeigt, dass grössere Zuladungen
ein Ausmass an natürlicher
oder Eigendämpfung vorsehen.
Versuche haben ebenfalls gezeigt, dass im bevorzugten Ausführungsbeispiel
Kompressionsfedern mit einer vernünftigen Länge so ausgelegt werden könne, dass
sie über
einen Zuladungsbereich von etwa 1500 engl. Pfund eine Vibrationsdämpfung vorsehen.
Die Federn, die nach der Erfindung verwendet werden, sind deshalb
vorzugsweise so auszuwählen,
dass sie eine Dämpfung
bis hin zu einer Zuladung von etwa 1500 engl. Pfund vorsehen. Oberhalb
von 1500 engl. Pfund können
die Federn zu einem Festkörper
komprimiert sein und deshalb Schlittenvibrationen nicht mehr eliminieren.
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In der Praxis ist der Zuladungsbereich, über den
die Erfindung wirksam ist, eine Funktion der Nennkapazität des Kraftwagens
und des Gewichts des Schlittens. Je grösser das Verhältnis von
Schlittengewicht zu Kapazität
ist, um so breiter ist der Bereich der Wirksamkeit. Wenn eine vorgegebene
Anwendung eine längere Feder
toleriert, ist auch über
einen grösseren
Zuladungsbereich eine Wirksamkeit möglich.
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Ferner können die Federn 50, 52 derart
ausgewählt
werden, dass sie bei gewissen problematischen Frequenzen Vibrationen
eliminieren. Feldversuche haben gezeigt, dass eine besonders problematische
Vibrationsfrequenz zwischen 3 und 8 Hertz liegt und insbesondere
5 Hertz beträgt.
Wählt man
somit eine Feder aus, die eine natürliche Schwingfrequenz hat,
welche kleiner als die störende
Frequenz ist, wird die Feder bei der störenden Frequenz und darüber Vibrationen
absorbieren anstatt weiterzuleiten. Weil beim vorliegend betrachteten
Fall die störende
Frequenz 5 Hertz beträgt,
sollten die Federn 50, 52 eine natürliche Frequenz
von weniger als 5 Hertz und vorzugsweise weniger als etwa 4 Hertz
haben.
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Eine geeignete Federrate kann man
unter Verwendung der bekannten Beziehung zwischen der natürlichen
oder Eigenfrequenz , Masse und Federrate berechnen, wie es nachstehend
gezeigt ist:
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Darin ist fn die
gewünschte
natürliche
Resonanzfrequenz oder Eigenfrequenz (Hertz), WMin das
Gewicht des unbeladenen Schlittens (engl. Pfund) und κ die erforderliche
Federkonstante oder Federrate (engl. Pfund/Zoll). Die Konstanten
2 π und
386 sind die angegebenen Einheiten korrigierende Faktoren.
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Es sei bemerkt, dass die oben beschriebenen
Vorrichtungen lediglich Beispiele sind und nicht den Schutzumfang
der Erfindung beschränken.
Verschiedenartige Modifikationen können vom Fachmann vorgenommen
werden, die unter den Schutzumfang der Erfindung fallen. Während die
Erfindung beispielsweise unter Bezugnahme auf Ketten erläutert ist,
die mit dem Anker 104 über
Federn verbunden sind, könnten
die Federn auch an den mit dem Anker 102 verbundenen anderen
Enden der Federn vorgesehen sein, oder es könnten an beiden Enden der Ketten 40, 42 Federn
vorgesehen sein, um eine zusätzliche
Dämpfung
bereit zu stellen.
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Ferner könnte die hier beschriebene
Trennung oder Isolierung an den Verankerungen 134 oder 136, in 1 gezeigt vorgesehen sein.
Da das Gewicht der Teleskopeinrichtung zu dem Zuladungsgewicht,
dem Schlittengewicht und Bedienergewicht hinzugezählt werden
müsste,
würde die
erforderliche Federsteifigkeit grösser sein, falls die Isolierung
bei diesen Stellen vorgesehen wäre.
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Ferner könnten zwei separate Federn
an jeder Kette vorgesehen sein, wobei eine Feder Vibrationen für den Fall
ohne Last oder verminderter Last reduziert oder eliminiert und eine
andere Feder Vibrationen bei voller oder nahezu voller Last reduziert
oder eliminiert. Zu diesem Zweck würden unter Bezugnahme auf 5 und 6 die Feder 50 (und 52 in 4) durch zwei Federn 50a und 50b ersetzt,
wobei die Feder 50a derart auszuwählen ist, dass sie Vibrationen
eliminiert, wenn die Last zwischen keiner Last und 1500 engl. Pfund
liegt, und die Feder 50b derart auszuwählen ist, dass sie Vibrationen
eliminiert, wenn die Last mehr als 1500 engl. Pfund beträgt, wobei
dann die Feder 50a vollständig oder nahezu vollständig zusammengedrückt wäre. Eine solche
Anordnung wäre
dann besonders nützlich,
wenn eine einzige Feder für
eine praktische Implementation zu lang wäre.
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Es wird jetzt auf 7 Bezug genommen, die ein alternatives
Ausführungsbeispiel
für einen
zweistufigen Mast darstellt. In diesem Fall entsprechen ein Traktor 16 und
ein Schlitten 12 im wesentlichen dem Traktor 116 und
dem Schlitten 112. Der Traktor 16 und der Schlitten 12 werden
daher im einzelnen nicht erläutert. Ein
Mast 14 unterscheidet sich allerdings vom Mast 114 darin,
dass er eine Teleskopstufe weniger hat. In diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Kette 95 mit einem ersten Ende 95a bei
einer Verankerung 34 an einem Hauptgerüst oder Hauptrahmen 24 befestigt,
läuft dann über eine
Nabe 30 und eine Rolle 23 und ist mit einem zweiten
Ende 95b bei einer Verankerung 36 am Schlitten 12 angebracht.
Ein Ausfahren einer Kolben- oder Ausfahreinrichtung 28 hebt
unmittelbar ein Teleskopelement 24a an, wobei der Schlitten 12 mit
der zweifachen Rate des Kolbenabschnitts 28a angehoben
wird. Die Kette 95 enthält
vorzugsweise ein Paar Ketten und die Ausfahreinrichtung 28 enthält vorzugsweise
ein Paar Ausfahreinrichtungen, die alle in aufeinander abgestimmter
Weise miteinander arbeiten, um den Schlitten 12 anzuheben.
Dementsprechend ist vorzugsweise ein Paar Verankerungen 36 vorgesehen
und auch ein Paar Verankerungen 34. Das erste Ende der
Kette 95 ist an der Verankerung 34 im wesentlichen
in der gleichen Weise angebracht, wie es in 5 bezüglich
der Verankerung 104 dargestellt ist, die durch die Verankerung 34 ersetzt
ist, und wie es bezüglich
der Ausfahreinrichtung 155 dargestellt ist, die durch das
Hauptgerüst
oder den Hauptrahmen 24 ersetzt ist.
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Selbstverständlich kann der erfindungsgemässe Aufhängungsmechanismus
bei der Verankerung 36 anstelle der Verankerung 34 (siehe 7) verwendet werden oder
aber bei beiden Verankerungen 34 und 36. Wie bei
den dreistufigen Masten können
zwei separate Federn mit unterschiedlichen Federraten verwendet werden,
und zwar für
jede Kette, um unterschiedlichen Lastbereichen gerecht zu werden.
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Der erfindungsgemässe Aufhängungsmechanismus kann somit
sowohl mit zweistufigen als auch mit dreistufigen Mastsystemen verwendet
werden. Durch einfache Extrapolation ist es augenscheinlich, dass
der erfindungsgemässe
Aufhängungsmechanismus
auf Maste angewendet werden kann, die sowohl keine Teleskopeinrichtung
als auch mehr als zwei Teleskopeinrichtungen verwenden. Während die
Erfindung als eine solche beschrieben worden ist, bei der die Führungen
eine seitliche Bewegung der Plattform einschränken, ist es augenscheinlich,
dass man für
diesen Zweck auch andere Mittel vorsehen kann oder dass die Führung in
Verbindung mit anderen Mitteln das gleiche Ergebnis erzielen kann
(das heisst, die Führung
und die Ausfahreinrichtung zusammen).
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Die vorstehenden Erläuterungen
beschreiben einen Traktor mit mehreren Rädern. Selbstverständlich sind
alternative Konfigurationen möglich,
bei denen einige der Räder
zum horizontalen Transport am Masthauptgerüst angebracht sind, das wiederum
am Traktor befestigt ist. Es wird davon ausgegangen, dass die tatsächliche
Konstruktion für
den horizontalen Transport für
die Erfindung nicht wichtig ist.
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Zusammenfassend sieht die Erfindung
ein Schlittenaufhängungssystem
zur Verwendung in einem Hubkraftwagen vor, der einen Traktor, einen
Mast einschliesslich einer vertikalen Führung und einen Schlitten aufweist,
der an der Führung
für eine
Bewegung in ihrer Längsrichtung
aufgehängt
ist. Der Schlitten wird über Ketten
angehoben und abgesenkt, wobei ein Ende jeder Kette über eine
zusammendrückbare
Feder montiert ist, die den Schlitten gegenüber Vibrationen und Oszillationen
des Traktors isoliert. Die Führung
beschränkt eine
Seitwärtsbewegung
des Schlittens.
