EP1528035B1 - Hubwerk, insbesondere für einen Hochregalstapler - Google Patents

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EP1528035B1
EP1528035B1 EP04023711A EP04023711A EP1528035B1 EP 1528035 B1 EP1528035 B1 EP 1528035B1 EP 04023711 A EP04023711 A EP 04023711A EP 04023711 A EP04023711 A EP 04023711A EP 1528035 B1 EP1528035 B1 EP 1528035B1
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EP
European Patent Office
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lifting
mast
cylinders
lifting device
hydraulic
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EP04023711A
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EP1528035A3 (de
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Ralf Mebert
Heiko Rattke
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Still Wagner GmbH and Co KG
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Still Wagner GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • 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
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • 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
    • B66F9/08—Masts; Guides; Chains

Definitions

  • the invention relates to a hoist for an industrial truck, in particular for a high-lift truck, with a stationary mast, at least one extension mast and at least two hydraulic Hubzylindem, wherein the extension mast by means of the lifting force of the lifting cylinder relative to the stationary mast is extendable and the two lifting cylinders parallel to each other on the left and are arranged on the right side of the hoist.
  • Generic hoists are used in many types of industrial trucks, for example in counterbalanced forklifts, reach trucks, high-level order picking or high-bay stackers.
  • a load-carrying device - in Hochregalkommissionierern and high-bay stackers a car together with the load receiving device - guided in the vertical direction slidably on the extension mast.
  • the extension mast in turn is guided in a vertical direction displaceable on the stationary mast.
  • two hydraulic lifting cylinders are provided which are fastened on the one hand to the stationary mast and on the other hand to the extension mast.
  • the load-bearing device can be raised by means of chains together with the extension mast by means of the force of the lifting cylinder.
  • lateral mast deflection or lateral swinging may occur in certain applications.
  • a lateral mast deflection occurs especially in high-bay stackers, when a load is pushed in a lateral direction, for example, on a shelf. Due to the occurring off-center introduction of the weight of the load, the hoist bends to the side.
  • a lateral swinging of the hoist can occur when driving with a raised load over an uneven road surface. If the truck is moved in narrow aisles, there is a risk that by a lateral tilting or swinging the load-carrying device or the raised car with a shelf located on the side of the truck in contact.
  • the invention is therefore based on the object to provide a hoist available in which a lateral mast deflection and / or lateral swinging of the hoist is at least partially prevented.
  • a hoist according to claim 1 The two lifting cylinders can be acted upon with different hydraulic pressure. By different hydraulic pressures in the two lifting cylinders, a counter-torque can be exerted on the hoist, which counteracts a lateral mast deflection. An occurring, for example, as a result of an eccentrically arranged load lateral mast deflection can be partially or completely compensated. A lateral vibration of the hoist can be counteracted by generating a periodic counter-torque.
  • the lifting cylinders are designed such that with one of the two lifting cylinders required for the operation of the hoist lifting force can be generated.
  • a lifting of the maximum load of the hoist can also be done exclusively by the arranged on the right or on the left side of the hoist lifting cylinder.
  • one of the two lifting cylinders is at least approximately depressurized, while the other lifting cylinder is pressurized and carries the entire load weight. As a result, the maximum possible counter-torque with the arrangement according to the invention is exerted on the hoist.
  • At least one signal generator is provided for detecting an off-center load position and / or a lateral mast tilt and / or a lateral mast vibration.
  • the at least one signal generator is connected to a control of the truck, which controls the pressure in the lifting cylinders of the hoist accordingly to compensate for a lateral mast deflection or a lateral mast vibration.
  • An off-center load position can be detected, for example, by a position sensor of a side thruster.
  • An angle sensor can be used to measure the mast tilt.
  • a lateral mast oscillation can be determined, for example, by means of an acceleration sensor attached to the mast.
  • a particularly simple embodiment of the invention is when, depending on the output signal of the signal generator, the hydraulic pressure in a lifting cylinder is degradable.
  • the pressure in the load-facing lifting cylinder can be reduced, for example by opening a valve, to Drucklosschalt the load-facing lifting cylinder. Since the load weight is then increasingly supported on the load-facing lifting cylinder, the hydraulic pressure increases automatically in this.
  • Lateral swing of the hoist may be affected if a means for dynamically varying the hydraulic pressure is provided in at least one of the lift cylinders. By alternately increasing and decreasing the pressure in the Hubzylindem lateral swinging of the hoist can be actively counteracted.
  • the means for dynamically changing the hydraulic pressure in at least one of the lifting cylinders is formed by a hydraulic pump whose pressure side and suction side can be alternately connected to the right or the left lifting cylinder.
  • a hydraulic pump whose pressure and suction sides are mutually interchangeable, be arranged between the two lifting cylinders. For example, by the direction of rotation of the pump drive can then be defined which of the lifting cylinder is connected to the pressure side and which of the lifting cylinder to the suction side of the pump.
  • the invention is used in industrial trucks, in which the hoist has a load-carrying means with a side thruster.
  • a side thruster With a side thruster, the center of gravity of a picked load can be moved away from the truck center, which can lead to lateral bending of the hoist.
  • This effect is particularly pronounced when the load-handling device with side thruster is formed by a pivoting thrust fork, since the load can be moved with a pivoting thrust fork even beyond the wheel base of the truck to the side.
  • FIG. 1 shows an inventive hoist 1 with a fixed to a vehicle frame mast 3 and on the mast 3 by means of rollers slidably guided Ausfahrmast 4.
  • an additional vertical guide 5 provided in the middle of the hoist 1.
  • a designed as a swivel push load-carrying means 2 is guided displaceably in the vertical direction on the extension mast 4.
  • the force required to lift a load-carrying means 2 and the extension mast 4 is generated by means of two hydraulic lifting cylinders 6, 7, one of which is arranged on the left and the right side of the hoisting gear 1.
  • the lifting cylinders 6, 7 are supplied via hydraulic lines 8 with hydraulic oil.
  • the load-receiving means 2 is pivoted to the left in the drawing side of the hoist 1.
  • the symbolized by the arrow 9 weight of the load leads to a lateral deflection of the hoist 1 in the direction of the dotted line 10.
  • this lateral deflection is reduced by an uneven loading of the lifting cylinders 6, 7 with hydraulic pressure to a non-interfering level.
  • the left hydraulic cylinder 6 has a greater hydraulic pressure than the right hydraulic cylinder 7.
  • the forces acting thereon on the lifting mechanism 1 are symbolized by arrows 12, 13.
  • a bending moment 11 is exerted on the hoist 1, which counteracts the mast deflection by the weight of the load.
  • FIG. 2 is a hydraulic arrangement for supplying the hydraulic lifting cylinders 6, 7 shown.
  • the lifting cylinders each have a cylinder tube 6a and 7a, a piston 6b and 7b, respectively, and a pressure space 6c and 7c disposed in the cylinder tube 6a and 7a, respectively, below the piston 6b and 7b.
  • the hydraulic system has a hydraulic pump 15 which draws hydraulic oil from a tank 16 and can be driven by an electric motor 17.
  • a pump delivery line 18 branches via two check valves 19, 20, which can be opened electromagnetically, to the pressure chambers 6c, 7c of the lifting cylinders 6, 7.
  • a hydraulic pump 21 is provided whose pressure and suction side in dependence on the direction of rotation of the hydraulic pump 21 driving electric motor 22 are interchangeable. The two outputs of this hydraulic pump 21 are also connected to the pressure chambers 6c, 7c.
  • the mode of operation is as follows: To lift the load-carrying means, the electric motor 17 drives the hydraulic pump 15. This sucks hydraulic oil from the tank 16 and conveys this through the feed line 18 and the check valves 19, 20 to the pressure chambers 6c, 7c. To lower the load receiving means, the check valves 19, 20 are electromagnetically opened, so that the hydraulic oil from the pressure chambers 6c, 7c through the hydraulic pump 15, which is operated as a hydraulic motor, flows into the tank 16.
  • the electric motor 17 can be operated as a generator and used for the recovery of Hub energie.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hubwerk für ein Flurförderzeug, insbesondere für einen Hochregalstapler, mit einem Standmast, mindestens einem Ausfahrmast und mindestens zwei hydraulischen Hubzylindem, wobei der Ausfahrmast mittels der Hubkraft der Hubzylinder relativ zu dem Standmast ausfahrbar ist und die beiden Hubzylinder parallel zueinander auf der linken und auf der rechten Seite des Hubwerks angeordnet sind.
  • Gattungsgemäße Hubwerke werden in vielen Typen von Flurförderzeugen, beispielsweise in Gegengewichtsgabelstaplern, Schubmaststaplern, Hochregalkommissionieren oder Hochregalstaplern eingesetzt. Hierbei ist eine Lastaufnahmevorrichtung - bei Hochregalkommissionierern und Hochregalstaplern ein Fahrkorb gemeinsam mit der Lastaufnahmevorrichtung - in vertikaler Richtung verschiebbar an dem Ausfahrmast geführt. Der Ausfahrmast wiederum ist in vertikaler Richtung verschiebbar an dem Standmast geführt. In der Regel sind zwei hydraulische Hubzylinder vorgesehen, die einerseits an dem Standmast und andererseits an dem Ausfahrmast befestigt sind. Bei bestimmten Hubwerkstypen ist die Lastaufnahmevorrichtung mit Hilfe von Ketten gemeinsam mit dem Ausfahrmast mittels der Kraft der Hubzylinder anhebbar.
  • Das Dokument US-A-2 456 320 offenbart ein Hubwerk für ein Flurförderzeug gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Bei Hubwerken von Flurförderzeugen kann in bestimmten Einsatzfällen eine seitliche Mastdurchbiegung oder ein seitliches Schwingen auftreten. Eine seitliche Mastdurchbiegung tritt insbesondere bei Hochregalstaplern auf, wenn eine Last in seitlicher Richtung beispielsweise in ein Regal geschoben wird. Durch die dabei auftretende außermittige Einleitung der Gewichtskraft der Last biegt sich das Hubwerk zur Seite. Ein seitliches Schwingen des Hubwerks kann bei einem Fahren mit angehobener Last über eine unebene Fahrbahn auftreten. Wenn das Flurförderzeug in engen Regalgängen bewegt wird, besteht die Gefahr, dass durch ein seitliches Neigen oder Schwingen die Lastaufnahmevorrichtung oder der mit angehobene Fahrkorb mit einem seitlich des Flurförderzeugs befindlichen Regal in Kontakt tritt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Hubwerk zur Verfügung zu stellen, bei dem eine seitliche Mastdurchbiegung und/oder ein seitliches Schwingen des Hubwerks zumindest teilweise verhindert ist.
  • Diese Aufgabe wird durch Hubwerk gemäß Anspruch 1 gelöst. Die beiden Hubzylinder sind mit unterschiedlichem Hydraulikdruck beaufschlagbar. Durch unterschiedliche Hydraulikdrücke in den beiden Hubzylindern kann ein Gegenmoment auf das Hubwerk ausgeübt werden, das einer seitlichen Mastdurchbiegung entgegen wirkt. Eine beispielsweise in Folge einer außermittig angeordneten Last auftretende seitliche Mastdurchbiegung kann dadurch teilweise oder vollständig kompensiert werden. Einer seitlichen Schwingung des Hubwerks kann durch Erzeugen eines periodischen Gegenmoments entgegen gewirkt werden.
  • Hierbei sind die Hubzylinder derart ausgelegt, dass mit einem der beiden Hubzylinder die für den Betrieb des Hubwerks erforderliche Hubkraft erzeugbar ist. Ein Anheben der Maximallast des Hubwerks kann dabei auch ausschließlich durch den auf der rechten oder auf der linken Seite des Hubwerks angeordneten Hubzylinder erfolgen. Hierbei ist einer der beiden Hubzylinder zumindest annährend drucklos, währen der andere Hubzylinder mit Druck beaufschlagt ist und das gesamte Lastgewicht trägt. Hierdurch wird das mit der erfindungsgemäßen Anordnung maximal mögliche Gegenmoment auf das Hubwerk ausgeübt.
  • Es ist mindestens ein Signalgeber zum Erfassen einer außermittigen Lastposition und/oder einer seitlichen Mastneigung und/oder einer seitlichen Mastschwingung vorgesehen. Der mindestens eine Signalgeber ist mit einer Steuerung des Flurförderzeugs verbunden, die den Druck in den Hubzylindern des Hubwerks entsprechend steuert, um eine seitlichen Mastdurchbiegung oder eine seitliche Mastschwingung zu kompensieren. Eine außermittige Lastposition kann beispielsweise durch einen Positionsgeber einer Seitenschubvorrichtung erfasst werden. Zum Messen der Mastneigung kann ein Winkelsensor eingesetzt werden. Eine seitliche Mastschwingung kann beispielsweise mittels eines am Mast befestigten Beschleunigungssensors ermittelt werden.
  • Eine besonders einfache Ausführung der Erfindung liegt vor, wenn in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Signalgebers der Hydraulikdruck in einem Hubzylinder herabsetzbar ist. Der Druck im lastabgewandten Hubzylinder kann dabei beispielsweise durch Öffnen eines Ventils reduziert werden, bis hin zum Drucklosschalten des lastabgewandten Hubzylinders. Da sich das Lastgewicht dann vermehrt auf dem lastzugewandten Hubzylinder abstützt, erhöht sich in diesem automatisch der hydraulische Druck.
  • Ein seitliches Schwingen des Hubwerks kann beeinflusst werden, wenn ein Mittel zum dynamischen Verändern des Hydraulikdrucks in mindestens einem der Hubzylinder vorgesehen ist. Durch wechselseitiges Erhöhen und Verringern des Drucks in den Hubzylindem kann einem seitlichen Schwingen des Hubwerks aktiv entgegen gewirkt werden.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Mittel zum dynamischen Verändern des Hydraulikdrucks in mindestens einem der Hubzylinder von einer Hydraulikpumpe gebildet, deren Druckseite und Saugseite wechselweise mit dem rechten oder dem linken Hubzylinder verbindbar sind. Hierbei kann eine Hydraulikpumpe, deren Druck- und Saugseite wechselseitig vertauschbar sind, zwischen den beiden Hubzylindern angeordnet sein. Beispielsweise durch die Drehrichtung des Pumpenantriebs kann dann definiert werden, welcher der Hubzylinder mit der Druckseite und welcher der Hubzylinder mit der Saugseite der Pumpe verbunden ist.
  • Vorzugsweise wird die Erfindung in Flurförderzeugen eingesetzt, bei denen das Hubwerk ein Lastaufnahmemittel mit einer Seitenschubvorrichtung aufweist. Mit einer Seitenschubvorrichtung kann der Schwerpunkt einer aufgenommenen Last von der Flurförderzeugmitte weg bewegt werden, was zu einem seitlichen Verbiegen des Hubwerks führen kann.
  • Dieser Effekt tritt besonders stark auf, wenn das Lastaufnahmemittel mit Seitenschubvorrichtung von einer Schwenkschubgabel gebildet ist, da die Last mit einer Schwenkschubgabel sogar über die Radbasis des Flurförderzeugs hinaus zur Seite bewegt werden kann.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
    • Figur 1
    ein erfindungsgemäßes Hubwerk,
    Figur 2
    eine hydraulische Anordnung zur Versorgung der hydraulischen Hubzylinder.
  • Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Hubwerk 1 mit einem an einem Fahrzeugrahmen befestigten Standmast 3 und einem an dem Standmasts 3 mittels Rollen verschiebbar geführten Ausfahrmast 4. Um ein seitliches Kippen des Ausfahrmasts 4 relativ zu dem Standmast 3 auszuschließen, ist in der Mitte des Hubwerks 1 eine zusätzliche Vertikalführung 5 vorgesehen. Ein als Schwenkschubgabel ausgeführtes Lastaufnahmemittel 2 ist in vertikaler Richtung verschiebbar an dem Ausfahrmast 4 geführt. Die zum Anheben eines Lastaufnahmemittels 2 und des Ausfahrmasts 4 erforderliche Kraft wird mittels zweier hydraulischer Hubzylinder 6, 7 erzeugt, von denen jeweils einer auf der linken und der rechten Seite des Hubwerks 1 angeordnet ist. Die Hubzylinder 6, 7 werden über hydraulische Leitungen 8 mit Hydrauliköl versorgt.
  • In der dargestellten Position ist das Lastaufnahmemittel 2 auf die in der Zeichnung linke Seite des Hubwerks 1 geschwenkt. Die mit dem Pfeil 9 symbolisierte Gewichtskraft der Last führt zu einer seitlichen Durchbiegung des Hubwerks 1 in Richtung der strichpunktierten Linie 10. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist diese seitliche Durchbiegung durch eine ungleichmäßige Beaufschlagung der Hubzylinder 6, 7 mit Hydraulikdruck auf ein nicht störendes Maß reduziert. In der vorliegenden Position des Lastaufnahmemittels 2 weist der linke Hydraulikzylinder 6 einen größeren Hydraulikdruck auf als der rechte Hydraulikzylinder 7. Die hieraus auf das Hubwerk 1 wirkenden Kräfte sind durch Pfeile 12, 13 symbolisiert. Hierdurch wird auf das Hubwerk 1 ein Biegemoment 11 ausgeübt, das der Mastdurchbiegung durch die Gewichtskraft der Last entgegen wirkt.
  • In Figur 2 ist eine hydraulische Anordnung zur Versorgung der hydraulischen Hubzylinder 6, 7 dargestellt. Die Hubzylinder weisen jeweils ein Zylinderrohr 6a bzw. 7a, einen Kolben 6b bzw. 7b und einen in dem Zylinderrohr 6a bzw. 7a, unterhalb des Kolbens 6b bzw. 7b angeordneten Druckraum 6c bzw. 7c auf.
  • Die hydraulische Anlage weist eine Hydraulikpumpe 15 auf, die Hydrauliköl aus einem Tank 16 ansaugt und von einem elektrischen Motor 17 antreibbar ist. Eine Pumpenförderleitung 18 verzweigt sich über zwei Rückschlagventilen 19, 20, die elektromagnetisch geöffnet werden können, zu den Druckräumen 6c, 7c der Hubzylinder 6, 7. Weiter ist eine Hydraulikpumpe 21 vorgesehen, deren Druck- und Saugseite in Abhängigkeit von der Drehrichtung des die Hydraulikpumpe 21 antreibenden Elektromotors 22 vertauschbar sind. Die beiden Ausgänge dieser Hydraulikpumpe 21 sind ebenfalls mit den Druckräumen 6c, 7c verbunden.
  • Die Funktionsweise ist folgende: Zum Anheben des Lastaufnahmemittels treibt der Elektromotor 17 die Hydraulikpumpe 15 an. Diese saugt Hydrauliköl aus dem Tank 16 an und fördert dieses durch die Förderleitung 18 und die Rückschlagventile 19, 20 zu den Druckräumen 6c, 7c. Zum Absenken des Lastaufnahmemittels werden die Rückschlagventile 19, 20 elektromagnetisch geöffnet, so dass das Hydrauliköl aus den Druckräumen 6c, 7c durch die Hydraulikpumpe 15, die dabei als hydraulischer Motor betrieben wird, in den Tank 16 abfließt. Hierbei kann der Elektromotor 17 als Generator betrieben und zur Rückgewinnung von Hubenergie genutzt werden.
  • Bei angehobenem Lastaufnahmemittel kann mittels der Hydraulikpumpe 21 der Hydraulikdruck in den beiden Druckräumen 6c, 7c variiert werden, beispielsweise um eine seitliche Durchbiegung oder eine seitliche Schwingung des Hubwerks zu kompensieren. In Abhängigkeit von der Drehrichtung des Elektromotors 22 erhöht sich dabei der Hydraulikdruck in dem Druckraum 6c oder 7c, der mit der Druckseite der Hydraulikpumpe 21 verbunden ist, während in dem anderen Druckraum 7c oder 6c, der mit der Saugseite verbunden ist, der Hydraulikdruck verringert wird.

Claims (6)

  1. Hubwerk für ein Flurförderzeug, insbesondere für einen Hochregalstapler, mit einem Standmast (3), mindestens einem Ausfahrmast (4) und mindestens zwei hydraulischen Hubzylindern (6, 7), wobei der Ausfahrmast (4) mittels der Hubkraft der Hubzylinder (6, 7) relativ zu dem Standmast (3) ausfahrbar ist und die beiden Hubzylinder (6, 7) parallel zueinander auf der linken und auf der rechten Seite des Hubwerks (1) angeordnet sind, wobei die beiden Hubzylinder (6, 7) mit unterschiedlichem Hydraulikdruck beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Signalgeber zum Erfassen einer außermittigen Lastposition und/oder einer seitlichen Mastneigung und/oder einer seitlichen Mastschwingung vorgesehen ist und in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Signalgebers der Hydraulikdruck in einem Hubzylinder (6 oder 7) herabsetzbar ist.
  2. Hubwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubzylinder (6, 7) derart ausgelegt sind, dass mit einem der beiden Hubzylinder (6 oder 7) die für den Betrieb des Hubwerks (1) erforderliche Hubkraft erzeugbar ist.
  3. Hubwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zum dynamischen Verändern des Hydraulikdrucks in mindestens einem der Hubzylinder (6, 7) vorgesehen ist.
  4. Hubwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum dynamischen Verändern des Hydraulikdrucks in mindestens einem der Hubzylinder (6, 7) von einer Hydraulikpumpe (21) gebildet ist, deren Druckseite und Saugseite wechselweise mit dem rechten oder dem linken Hubzylinder (6 oder 7) verbindbar sind.
  5. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubwerk (1) ein Lastaufnahmemittel (2) mit einer Seitenschubvorrichtung aufweist.
  6. Hubwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastaufnahmemittel (2) mit Seitenschubvorrichtung von einer Schwenkschubgabel gebildet ist.
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