EP1424306A1 - 3-Rad-Gabelstapler mit einem Gegengewicht - Google Patents

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EP1424306A1
EP1424306A1 EP03025314A EP03025314A EP1424306A1 EP 1424306 A1 EP1424306 A1 EP 1424306A1 EP 03025314 A EP03025314 A EP 03025314A EP 03025314 A EP03025314 A EP 03025314A EP 1424306 A1 EP1424306 A1 EP 1424306A1
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forklift
axis
counterweight
forklift according
friction
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Rainer Dr. Bavendiek
Rainer Prof. Dr. Bruns
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STILL GmbH
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STILL GmbH
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    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/07559—Stabilizing means

Definitions

  • the invention relates to a forklift with two front wheels and one in the area of a counterweight essentially centrally arranged rear wheel unit, whereby on a support element is arranged on at least one side of the counterweight, that if the forklift is inclined sideways with the road in Contact occurs.
  • Forklifts designed in this way are also known as 3-wheel forklifts.
  • There is a mast right in front of the forklift a load suspension device movable thereon in the vertical direction.
  • On the back one There is a counterweight at the end of the forklift steerable rear wheel unit of the forklift is arranged.
  • the rear wheel unit can have a single wheel or a double wheel, a double wheel consisting of two with there is a small distance on a common axis arranged individual wheels.
  • Forklift trucks with three-wheel trolleys are more likely to tip sideways than corresponding forklift truck with four wheels. This depends on the location of the Tipping edges, i.e. the axes of rotation around which the industrial truck tilts one Rotates together. The tipping edges run through the Contact points of two wheels. In a truck with three wheels three tipping edges that together form a triangle, the so-called standing triangle.
  • the support runners according to the prior art do their job insufficiently, because the truck does not tip over effectively and safely. This is particularly due to the fact that a high frictional force arises when a support skid touches the ground. When driving through tight curves what is particularly critical with regard to the lateral tipping, this frictional force is im Mainly directed transversely to the vehicle's longitudinal axis. The tipping edge for the side Tilting runs roughly parallel to after the support skid has been put on Vehicle longitudinal axis. So the frictional force is essentially on the support skid perpendicular to the respective tipping edge.
  • the invention is therefore based on the object of a 3-wheel forklift To be available, in which the forklift is effectively prevented from tipping over.
  • the support element for Reduction of the acting between the support element and the road Frictional forces has a friction-reducing element.
  • the friction between the support element and the roadway can be reduced
  • the stability of the forklift can be improved. If the support element the Touched roadway, arise in the embodiment of the invention between the Support element and the road surface only low frictional forces and therefore only one low torque around that of the support element and a front wheel defined tipping edge.
  • the friction reducing element is of formed a sliding element.
  • the material and surface of the sliding element can the condition of the road in the forklift work area be adjusted.
  • the formation of the sliding element is particularly expedient low-friction plastics such as PTFE.
  • sliding element Since the sliding element is subject to wear due to friction, it is particularly useful if the sliding element is attached exchangeably. On Worn sliding element can then be replaced with a new one without much effort be replaced.
  • a particularly low friction between the support element and the road is achieved if the friction-reducing element is formed by a rolling element.
  • the rolling element is rotatably mounted on the forklift and rolls on the road, when it comes in contact with it.
  • the rolling element has a ball roller.
  • the ball roller is the same in every possible direction on the road low friction movable, so has no preferred direction. So that becomes a The forklift tips over regardless of the steering angle of the rear wheel unit equally effectively prevented in every operating situation.
  • the position of the axis of rotation automatically adapt to the current direction of movement of the forklift.
  • the vertical axis of the axis of rotation cylindrical roller is spaced in the horizontal direction.
  • the automatic The axis of rotation is set in the same way as for a swivel castor.
  • At least one spring element is expediently provided, with which the The intermediate piece is biased into a preferred position.
  • the cylindrical roller has thus a defined rest position, in which the axis of rotation essentially in Longitudinal direction of the forklift is arranged. In use, when the role with the If the road comes into contact, the roller automatically adjusts itself to the current direction of movement of the counterweight.
  • Figure 1 shows a 3-wheel forklift with a vehicle frame 1, one Driver's cab 2, a mast 3 arranged in front of the driver's cab and an am rear end of the vehicle frame 1 attached counterweight 4.
  • a front axle is fastened with two front wheels 5.
  • a steerable rear wheel unit 6 is located in the area of the counterweight 4 and can be attached directly to the counterweight 4 or to the vehicle frame 1.
  • the rear wheel unit 6 is of a double wheel formed, the two single wheels rotatably mounted on a common axis having.
  • the rear wheel unit can be formed by a single wheel.
  • the tilting movement begins about a tilt axis which is defined by the road contact points of the rear wheel unit 6 and a front wheel 5 is defined.
  • the tilting movement of the forklift braking it is known at the outer lateral ends 7 of the counterweight 4 support elements to attach, which from a certain angle of inclination Forklift come into contact with the road and thereby the forklift support.
  • the tilting axis of the forklift moves outwards and is then through the road contact points of the support element and the front wheel Are defined.
  • the support elements are designed such that the Friction arising between the support element and the road surface if possible is low.
  • the support element has a ball roller 10 trained rolling element.
  • the ball roller 10 is in a on the counterweight 4th attachable bearing shell 11 mounted by means of rolling elements 12 and can be in any Rotate direction.
  • rolling elements 12 can be in any Rotate direction.
  • FIG. 3 A much simpler support element with a cylindrical roller 13 is shown in Figure 3.
  • the roller 13 is rotatably mounted about an axis 14, which is immovably attached to the counterweight 4 by means of an axle fork 15.
  • the friction between the support element and the lane is also very low.
  • the axis 14 is essentially aligned so that it parallel to that through the support element and the corresponding front wheel 5 defined tilt axis runs.
  • the axis 14 is approximately in the longitudinal direction of the Truck oriented.
  • Figure 4 is a support element with a cylindrical roller 16 in plan view shown, which has a movable axis of rotation 17.
  • the axis of rotation 17 is at one attached by an axle fork intermediate piece 18.
  • the intermediate piece 18 is Movable about a vertically arranged pivot axis 19 on a holder 20 attached.
  • a rest position of the roller 16 defines which the roller 16 assumes when it has no contact with the road. This rest position corresponds to the orientation of the non-movable roller 13 according to Fig. 3.
  • FIG. 5 shows a support element designed as a conventional swivel roller.
  • roller 22 is not in contact with the road.
  • these two components are oriented around the pivot axis 24 according to the current direction of movement.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Gabelstapler mit zwei Vorderrädem (3) und einer im Bereich eines Gegengewichts (4) im Wesentlichen mittig angeordneten Hinterradeinheit (6). Auf mindestens einer Seite des Gegengewichts (4) ein Abstützelement derart angeordnet ist, dass es bei einer Neigung des Gabelstaplers in seitlicher Richtung mit der Fahrbahn in Kontakt tritt. Erfindungsgemäß weist das Abstützelement zur Reduzierung der zwischen dem Abstützelement und der Fahrbahn wirkenden Reibungskräfte ein reibungsvermindemdes Element auf. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist das reibungsvermindernde Element von einem Gleitelement gebildet, das austauschbar befestigt ist. Eine zweite Ausführungsform sieht vor, dass das reibungsvermindernde Element von einem Rollelement gebildet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Gabelstapler mit zwei Vorderrädem und einer im Bereich eines Gegengewichts im Wesentlichen mittig angeordneten Hinterradeinheit, wobei auf mindestens einer Seite des Gegengewichts ein Abstützelement derart angeordnet ist, dass es bei einer Neigung des Gabelstaplers in seitlicher Richtung mit der Fahrbahn in Kontakt tritt.
Derart ausgeführte Gabelstapler werden auch als 3-Rad-Gabelstapler bezeichnet. Unmittelbar vor den Vorderrädem des Gabelstaplers befindet sich ein Hubgerüst mit einem daran in vertikaler Richtung bewegbaren Lastaufnahmemittel. An dem hinteren Ende des Gabelstaplers befindet sich ein Gegengewicht, in dessen Bereich die lenkbare Hinterradeinheit des Gabelstaplers angeordnet ist. Die Hinterradeinheit kann ein einzelnes Rad oder ein Doppelrad aufweisen, wobei ein Doppelrad aus zwei mit geringem Abstand auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Einzelrädern besteht.
Gabelstapler mit Dreiradfahrwerken neigen leichter zum seitlichen Kippen als entsprechende Gabelstapler mit vier Rädern. Dieses hängt ursächlich mit der Lage der Kippkanten, also der Drehachsen um die das Flurförderzeug beim Kippen eine Drehbewegung ausführt, zusammen. Die Kippkanten verlaufen jeweils durch die Aufstandspunkte zweier Räder. Bei einem Flurförderzeug mit drei Rädern existieren drei Kippkanten die zusammen ein Dreieck, das sogenannte Standdreieck, bilden.
Beim Durchfahren von Kurven mit hoher Fahrgeschwindigkeit können die auf das Flurförderzeug wirkenden Zentrifugalkräfte so groß werden, dass das Flurförderzeug über die Kippkante, die durch die Aufstandspunkte des kurvenäußeren Vorderrades und des Hinterrades verläuft, seitlich kippt. Damit das Flurförderzeug hierbei nach Möglichkeit nicht vollständig umkippt, sind heute gebräuchliche Flurförderzeuge mit als Stützkufen oder Stützpilze ausgeführten Abstützelementen ausgestattet. Dieses sind einfache Erhebungen an der Unterseite des Fahrzeugrahmens oder des Gegengewichtes. Die Stützkufen sind üblicherweise möglichst weit außen und möglichst weit hinten am Fahrzeug angeordnet. Wenn das Fahrzeug seitlich zu kippen beginnt, so setzten die Stützkufen auf dem Boden auf, sobald ein gewisser vorgegebener Kippwinkel erreicht ist. Dabei stützen sie das Fahrzeug ab. Die Folge ist, dass die Kippkante weiter nach außen verlagert wird. Sie verläuft nach dem Aufsetzen der Stützkufe auf dem Boden nicht mehr durch die Aufstandspunkte des kurvenäußeren Vorderrades und des Hinterrades, sondern durch die Aufstandspunkte des kurvenäußeren Vorderrades und der kurvenäußeren Stützkufe. Dadurch soll ein weiteres Kippen und somit vollständiges Umkippen des Flurförderzeugs vermieden werden.
Die Stützkufen nach dem Stand der Technik erfüllen ihre Aufgabe nur unzureichend, da ein Umkippen des Flurförderzeugs nicht wirksam und sicher verhindert wird. Dieses ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass eine hohe Reibungskraft entsteht, wenn eine Stützkufe auf dem Boden aufsetzt. Beim Durchfahren von engen Kurven, was hinsichtlich des seitlichen Kippens besonders kritisch ist, ist diese Reibungskraft im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse gerichtet. Die Kippkante für das seitliche Kippen verläuft nach dem Aufsetzten einer Stützkufe etwa parallel zur Fahrzeuglängsachse. Also steht die Reibungskraft an der Stützkufe im Wesentlichen senkrecht auf der jeweiligen Kippkante. Die Reibungskraft und die im Gesamtschwerpunkt des Flurförderzeugs angreifende Massenträgheitskraft bilden zusammen ein Kräftepaar und somit einen Drehmoment um die betreffende Kippkante, das die Kippbewegung verstärkt und beschleunigt. So ist aus Experimenten mit Gabelstaplem und aus Berichten über Unfälle bekannt, dass Gabelstapler, die mit Stützkufen nach dem Stand der Technik ausgestattet sind, sehr wohl bei zu schneller Kurvenfahrt umkippen können. Häufig führt dieses in der betrieblichen Praxis zu erheblichen, oft sogar tödlichen Verletzungen des Fahrers und zu hohen Sachschäden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen 3-Rad-Gabelstapler zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Umkippen des Gabelstaplers wirksam verhindert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Abstützelement zur Reduzierung der zwischen dem Abstützelement und der Fahrbahn wirkenden Reibungskräfte ein reibungsverminderndes Element aufweist. Durch eine Verminderung der Reibung zwischen Abstützelement und Fahrbahn kann die Standsicherheit des Gabelstaplers verbessert werden. Wenn das Abstützelement die Fahrbahn berührt, entstehen bei der erfindungsgemäßen Ausführung zwischen dem Abstützelement und der Fahrbahn nur geringe Reibungskräfte und somit auch nur ein geringes Drehmoment um die von dem Abstützelement und einem Vorderrad definierten Kippkante.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist das reibungsvermindernde Element von einem Gleitelement gebildet. Das Material und die Oberfläche des Gleitelements kann dabei an die Beschaffenheit der Fahrbahn im Arbeitsbereich des Gabelstaplers angepasst sein. Besonders zweckmäßig ist die Ausbildung des Gleitelements aus reibungsarmen Kunststoffen wie z.B. PTFE.
Da das Gleitelement einer reibungsbedingten Abnutzung unterworfen ist, ist es besonders zweckmäßig, wenn das Gleitelement austauschbar befestigt ist. Ein abgenutztes Gleitelement kann dann ohne großen Montageaufwand durch ein neues ersetzt werden.
Eine besonders geringe Reibung zwischen Abstützelement und Fahrbahn wird erreicht, wenn das reibungsvermindemde Element von einem Rollelement gebildet ist. Das Rollelement ist an dem Gabelstapler drehbar gelagert und rollt auf der Fahrbahn ab, wenn es mit dieser in Kontakt tritt.
In einer ersten möglichen Ausführungsform weist das Rollelement eine Kugelrolle auf. Die Kugelrolle ist in jeder möglichen Richtung auf der Fahrbahn mit der gleichen geringen Reibung bewegbar, weist also keine Vorzugsrichtung auf. Damit wird ein Umkippen des Gabelstaplers unabhängig von dem Lenkeinschlag der Hinterradeinheit in jeder Betriebssituation gleichermaßen effektiv verhindert.
Eine einfachere und kostengünstigere Ausführungsform liegt vor, wenn das Rollelement eine zylindrische Rolle aufweist.
Eine vorteilhafte Anordnung ergibt sich dabei, wenn die Drehachse der zylindrischen Rolle parallel oder in geringem Winkel zu einer Längsachse des Gabelstaplers angeordnet ist. Hierdurch entsteht eine optimale Wirkung des Absperrelements, wenn die Hinterradeinheit des Gabelstaplers mit einem Lenkwinkel von ca. 90 Grad eingeschlagen ist. Die genaue Anordnung der Drehachse der zylindrischen Rolle kann für jeden Gabelstaplertyp durch Versuche optimiert werden.
Wenn die Drehachse an einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse schwenkbaren Zwischenstück befestigt ist, kann sich die Lage der Drehachse automatisch an die aktuelle Bewegungsrichtung des Gabelstaplers anpassen.
Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die vertikale Achse von der Drehachse der zylindrischen Rolle in horizontaler Richtung beabstandet ist. Die automatische Einstellung der Drehachse erfolgt dabei in gleicher Weise, wie bei einer Schwenkrolle.
Hierbei ist zweckmäßigerweise mindestens ein Federelement vorgesehen, mit der das Zwischenstück in eine Vorzugsstellung vorgespannt ist. Die zylindrische Rolle hat somit eine definierte Ruhestellung, bei der die Drehachse im Wesentlichen in Längsrichtung des Gabelstaplers angeordnet ist. Im Einsatzfall, wenn die Rolle mit der Fahrbahn in Kontakt tritt, richtet sich die Rolle dann selbsttätig entsprechend der momentanen Bewegungsrichtung des Gegengewichts aus.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1
einen 3-Rad-Gabelstapler mit Abstützelementen am Gegengewicht,
Figur 2
ein eine Kugelrolle aufweisendes Abstützelement,
Figur 3
ein eine zylindrische Rolle aufweisendes Abstützelement,
Figur 4
ein Abstützelement mit einer zylindrischen Rolle mit bewegbarer Drehachse,
Figur 5
ein als Schwenkrolle ausgeführtes Abstützelement.
Figur 1 zeigt einen 3-Rad-Gabelstapler mit einem Fahrzeugrahmen 1, einer Fahrerkabine 2, einem vor der Fahrerkabine angeordneten Hubgerüst 3 und einem am hinteren Ende des Fahrzeugrahmens 1 befestigten Gegengewicht 4. Am vorderen Ende des Fahrzeugrahmens 1 ist eine Vorderachse mit zwei Vorderrädem 5 befestigt. Eine lenkbare Hinterradeinheit 6 befindet sich im Bereich des Gegengewichts 4 und kann direkt an dem Gegengewicht 4 oder an dem Fahrzeugrahmen 1 befestigt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Hinterradeinheit 6 von einem Doppelrad gebildet, die zwei auf einer gemeinsamen Achse drehbar gelagerte Einzelräder aufweist. Gemäß einer anderen, gleichermaßen gebräuchlichen Ausführungsform kann die Hinterradeinheit von einem Einzelrad gebildet sein. Der Fahrantrieb des Gabelstaplers kann, abhängig von der Konzeption des Gabelstaplers, entweder über die Vorderräder 5, oder über die Hinterradeinheit 6 erfolgen.
In bestimmten Betriebssituationen, insbesondere bei einer schnellen Kurvenfahrt, wenn die Hinterradeinheit 6 einen starken Lenkeinschlag aufweist, besteht potentiell die Gefahr eines seitlichen Umkippen des Gabelstaplers. Die Kippbewegung beginnt dabei um eine Kippachse, die durch die Fahrbahnaufstandspunkte der Hinterradeinheit 6 und eines Vorderrades 5 definiert ist. Um die Kippbewegung des Gabelstaplers abzubremsen, ist es bekannt, an den äußeren seitlichen Enden 7 des Gegengewichts 4 Abstützelemente anzubringen, die ab einem bestimmten Neigewinkel des Gabelstaplers mit der Fahrbahn in Kontakt treten und dadurch den Gabelstapler abstützen. Hierbei verschiebt sich die Kippachse des Gabelstaplers nach außen und ist dann durch die Fahrbahnaufstandspunkte des Abstützelements und des Vorderrades definiert. Erfindungsgemäß sind die Abstützelemente derart ausgeführt, dass die zwischen dem Abstützelement und der Fahrbahn entstehende Reibung möglichst gering ist.
In der Ausführung gemäß Figur 2 ist weist das Abstützelement ein als Kugelrolle 10 ausgebildetes Rollelement auf. Die Kugelrolle 10 ist in einer an dem Gegengewicht 4 befestigbaren Lagerschale 11 mittels Wälzkörpern 12 gelagert und kann in beliebige Richtung rotieren. Bei Verwendung einer Kugelrolle wird eine optimale Abstützwirkung des Abstützelements erzielt, da die zwischen dem Abstützelement und der Fahrbahn auftretenden Reibungskräfte unabhängig von der Bewegungsrichtung sehr gering sind.
Ein wesentlich einfacher aufgebautes Abstützelement mit einer zylindrischen Rolle 13 ist in Figur 3 dargestellt. Die Rolle 13 ist drehbar um eine Achse 14 gelagert, welche mittels einer Achsgabel 15 nicht bewegbar an dem Gegengewicht 4 befestigt ist. Bei einer Bewegung des Gegengewichts 4 senkrecht zur Achse 14 ist die Reibung zwischen Abstützelement und Fahrbahn ebenfalls sehr gering. Bei einer Bewegung des Gegengewichts in einer anderen Richtung sind die auftretenden Reibungskräfte jedoch deutlich größer. Die Achse 14 wird im Wesentlichen so ausgerichtet, dass sie parallel zu der durch das Abstützelement und das entsprechende Vorderrad 5 definierten Kippachse verläuft. Dabei ist die Achse 14 in etwa in Längsrichtung des Flurförderzeugs orientiert.
In Figur 4 ist ein Abstützelement mit einer zylindrischen Rolle 16 in Draufsicht dargestellt, die eine bewegbare Drehachse 17 aufweist. Die Drehachse 17 ist an einem von einer Achsgabel gebildeten Zwischenstück 18 befestigt. Das Zwischenstück 18 ist um eine vertikal angeordnete Schwenkachse 19 bewegbar an einer Halterung 20 befestigt. Sobald die Rolle 16 mit der Fahrbahn in Kontakt tritt, richtet sich die Lage der Drehachse 17 selbsttätig senkrecht zu der momentanen Bewegungsrichtung des Gegengewichts 4 aus. Mit den Federelementen 21 wird eine Ruhestellung der Rolle 16 definiert, welche die Rolle 16 einnimmt, wenn sie keinen Kontakt zur Fahrbahn hat. Diese Ruhestellung entspricht der Ausrichtung der nicht bewegbaren Rolle 13 gemäß Fig. 3.
Figur 5 zeigt ein als herkömmliche Schwenkrolle ausgeführtes Abstützelement. Während des normalen Betriebs ist die Rolle 22 mit der Fahrbahn nicht in Kontakt. Sobald die an dem Zwischenstück 23 befestigte Rolle 22 mit der Fahrbahn in Kontakt tritt, richten sich diese beiden Bauteile um die Schwenkachse 24 entsprechend der momentanen Bewegungsrichtung aus.

Claims (10)

  1. Gabelstapler mit zwei Vorderrädern (3) und einer im Bereich eines Gegengewichts (4) im Wesentlichen mittig angeordneten Hinterradeinheit (6), wobei auf mindestens einer Seite des Gegengewichts (4) ein Abstützelement derart angeordnet ist, dass es bei einer Neigung des Gabelstaplers in seitlicher Richtung mit der Fahrbahn in Kontakt tritt, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement zur Reduzierung der zwischen dem Abstützelement und der Fahrbahn wirkenden Reibungskräfte ein reibungsverminderndes Element aufweist.
  2. Gabelstapler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reibungsvermindernde Element von einem Gleitelement gebildet ist.
  3. Gabelstapler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitelement austauschbar befestigt ist.
  4. Gabelstapler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reibungsvermindernde Element von einem Rollelement gebildet ist.
  5. Gabelstapler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollelement eine Kugelrolle (10) aufweist.
  6. Gabelstapler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollelement eine zylindrische Rolle (13, 16) aufweist.
  7. Gabelstapler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (14, 17) der zylindrischen Rolle (13, 16) parallel oder in geringem Winkel zu einer Längsachse des Gabelstaplers angeordnet ist.
  8. Gabelstapler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (17) an einem um eine im Wesentlichen vertikale Achse (19) schwenkbaren Zwischenstück (18) befestigt ist.
  9. Gabelstapler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikale Achse (19) von der Drehachse (17) der zylindrischen Rolle (16) in horizontaler Richtung beabstandet ist.
  10. Gabelstapler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Federelement (21) vorgesehen ist, mit der das Zwischenstück (18) in eine Vorzugsstellung vorgespannt ist.
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