DE10160303B4

DE10160303B4 - Lenkeinrichtung für eine selbstfahrende Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE10160303B4
Application number: DE2001160303
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. Wenzel; Ralf Dr.-Ing. Kleedörfer; Georg Birkner
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2021-12-08
Also published as: FR2833232B1; DE10160303A1; FR2833232A1

Abstract

Lenkeinrichtung für eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einer Lenkgebereinheit (1), die eine Lenksäule (2) und ein am unteren Ende der Lenksäule (2) befestigtes hydraulisches Lenksteuerventil (3) umfasst und die nach Lösen einer Klemmvorrichtung (K) um eine Neigeachse (N) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkgebereinheit (1) sich zumindest bis in den Bereich einer Bodenplattform (9) erstreckt und dort durch elastisch verformbare, eine Neigebewegung der Lenkgebereinheit (1) zulassende und schwingungsentkoppelnde Mittel (7) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einer Lenkgebereinheit, die eine Lenksäule und ein am unteren Ende der Lenksäule befestigtes hydraulisches Lenksteuerventil umfasst und die nach Lösen einer Klemmvorrichtung um eine Neigeachse schwenkbar ist.
Eine gattungsgemäße Lenkeinrichtung ist aus der DE 21 01 018 C2 bekannt. Bei der Neigungsverstellung dieser aus dem Stand der Technik bekannten Lenkgebereinheit, durch die ein am oberen Ende der Lenkgebereinheit befestigtes Lenkrad in eine andere Horizontalposition gebracht werden soll, wird die Neigung des Lenkrades in ergonomisch ungünstiger Weise erheblich verändert. Ferner weist die Klemmeinrichtung, mit der die Neigung der Lenkgebereinheit festgelegt wird, eine sehr aufwendige Konstruktion auf. Eine Veränderung des Neigungswinkels der Lenkgebereinheit ist – ebenso wie eine Axialverstellung – nur gestuft möglich. Schließlich wird Körperschall, der von einer an das Lenksteuerventil angeschlossenen Lenkpumpe erzeugt wird, durch das Lenksteuerventil auf die Lenkgebereinheit übertragen und auch an die Halterung weitergegeben, mit der die Lenkgebereinheit am Fahrzeugrahmen bzw. an einer Fahrzeugkabine befestigt ist. Dadurch können Bauteile in der Umgebung zu Schwingungen angeregt werden und unerwünschten Schall erzeugen.
Die DE 100 13 076 A1 zeigt ebenfalls eine gattungsgemäße Lenkeinrichtung. Bei dieser ist die Lenksäule zusammen mit einer Schwenklagerung über Dämpfungselemente an einer zum Vorderaufbau gehörenden Platte befestigt. Die DE 197 30 508 A1 beschreibt die Verwendung einer Gasdruckfeder zur Schwingungsdämpfung beim Verschwenken der Lenksäule eines Flurförderzeugs.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lenkeinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, deren Befestigung hinsichtlich einer einfachen Bauweise, einer günstigen Ergonomie und der Geräuschminderung verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lenkgebereinheit sich zumindest bis in den Bereich einer Bodenplattform erstreckt und dort durch elastisch verformbare, eine Neigebewegung der Lenkgebereinheit zulassende und schwingungsentkoppelnde Mittel befestigt ist.
Die Erfindung erzielt einerseits durch einen großen Abstand zwischen dem am oberen Ende der Lenkgebereinheit befestigten Lenkrad und der Neigeachse einen sehr kleinen Neigeverstellwinkel, andererseits ist durch elastisch verformbare und schwingungsentkoppelnde Bauteile die Lenkgebereinheit auf fertigungs- und montagetechnisch einfachste Weise schwenkbar befestigt. Auf die üblichen Schwenklager, wie beispielsweise aus der eingangs genannten DE 21 01 018 C2 in Form von zwei parallelen Lagerbuchsen bekannt, kann also verzichtet werden. Die vorliegende Befestigung der Lenkgebereinheit beinhaltet die Schwenkfunktion, wobei eine Wartung (Nachschmieren bei einem Schwenklager) nicht erforderlich ist. Ein gesondertes Winkelausgleichselement – wie z. B aus der DE 36 03 173 C1 zur Verbindung einer Lenksäule mit einer Lenkgetriebewelle bekannt – ist ebenfalls nicht erforderlich. Dadurch sind die Herstellkosten der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung reduziert und ist die Störanfälligkeit verringert. Da keine Relativbewegungen quer zur Längsachse der Lenkgebereinheit stattfinden, ist auch der Verschleiß innerhalb der Lenkgebereinheit herabgesetzt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Lenkgebereinheit über zumindest einen zur Neigeachse koaxialen Zapfen, der mit gummielastischem Material ummantelt ist, das in einer Aufnahme eingespannt ist. Hierbei dient das gummielastische Material, beispielsweise eine auf den Zapfen aufgeschobene Kappe, sowohl als elastisch verformbares Mittel, mit dessen Hilfe die Schwenkbarkeit der Lenkgebereinheit – bei gelöster Klemmvorrichtung – ermöglicht ist, als auch als schwingungsentkoppelndes Bauteil. Die Neigebewegung der Lenkgebereinheit wird also durch elastische Torsion der Kappe ermöglicht.
Sofern die Bodenplattform abnehmbar ist und die Aufnahme von einer rahmenfesten Stützfläche und der Bodenplattform gebildet wird, zwischen denen der Zapfen und die Kappe angeordnet sind, wird zugleich mit der Befestigung der Bodenplattform die Lenkgebereinheit fixiert. Hierbei wird die Kappe, die den mit der Lenkgebereinheit verbundenen Zapfen umgibt elastisch vorgespannt.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Lenksteuerventil unterhalb der Bodenplattform angeordnet. Das Lenksteuerventil befindet sich demnach außerhalb einer nach unten durch die Bodenplattform begrenzten Fahrerkabine, so dass das Geräuschniveau innerhalb der Fahrerkabine abgesenkt ist.
Zweckmäßigerweise ist dabei der Zapfen an einem axial zwischen der Lenksäule und dem Lenksteuerventil angeordneten Flansch der Lenkgebereinheit befestigt. Der Flansch dient der Verbindung der Lenksäule mit dem Lenksteuerventil.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe – einfache Bauweise, günstige Ergonomie und Geräuschminderung – wird auch dadurch gelöst, dass die Klemmvorrichtung zwei gegeneinander durch eine Klemmschraube verspannbare Klemmelemente aufweist, zwischen denen die Lenksäule angeordnet ist, und dass schwingungsentkoppelnde Mittel an der Neigeachse vorgesehen sind.
Mit Hilfe der Klemmelemente und der Klemmschraube ist eine stufenlose Klemmung der Lenkgebereinheit ermöglicht, wobei dies durch Einhandbedienung erfolgt. Diese ergonomisch und funktional günstige Bauweise ist darüber hinaus infolge der geringen Anzahl von Bauteilen, die benötigt werden, einfach und robust. Durch die Mittel zur Schwingungsentkopplung wird die Übertragung von Schwingungen von der Lenkgebereinheit über die Klemmeinrichtung auf den Fahrzeugrahmen bzw. auf den Fahrerkabinenrahmen verhindert oder zumindest reduziert und damit der Geräuschpegel abgesenkt.
Die Schwingungsentkopplung im Bereich der Klemmelemente lässt sich auf einfachste Weise dadurch erzielen, dass diese aus einem schwingungsdämpfendem Material bestehen, insbesondere aus Kunststoff, beispielsweise Polyamid.
Die Klemmelemente sind mit Vorteil von der Klemmschraube durchsetzt, die in Eingriff mit einer Klemmmutter steht, die in einer Kulisse einer rahmenfesten Halterung angeordnet ist. Die Klemmkraft wird dabei zwischen der Klemmmutter und einem Drehknopf der Klemmschraube erzeugt. Die Lenksäule wird reibschlüssig zwischen den beiden Klemmelementen gehalten, so dass keine Rastung oder dergleichen erforderlich ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Lenksäule teleskopierbar ausgebildet, wobei die Lenksäule ein Mantelrohr aufweist, das zwischen den Klemmelementen angeordnet und bei gelöster Klemmeinrichtung axial verschiebbar ist. Mit der Klemmvorrichtung wird daher nicht nur eine Einstellbewegung des Neigewinkels arretiert sondern auch eine Einstellbewegung der Lenksäule in axialer Richtung, falls diese axial verstellbar ausgebildet ist. Hierbei kann bei entsprechender Auslegung der Lenksäule ohne Austausch der Klemmvorrichtung wahlweise eine schwenkbare und axial verstellbare Lenksäule zum Einsatz kommen oder eine nur schwenkbare Lenksäule.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung,
2 eine Draufsicht auf den Flansch,
3 eine perspektivische Darstellung eines Klemmelements und
4 einen Schnitt durch ein Klemmelement.
Die erfindungsgemäße Lenkeinrichtung, die beispielsweise in einem Gabelstapler zum Einsatz kommt, verfügt über eine Lenkgebereinheit 1, die aus einer Lenksäule 2 und einem am unteren Ende der Lenksäule 2 fest mit dieser verbundenen Lenksteuerventil 3 besteht. Am oberen Ende der Lenksäule 2 befindet sich ein Lenkrad 4.
Zwecks Befestigung des Lenksteuerventils 3 ist an der Lenksäule 2 ein Flansch 5 angeschweißt, an den das Lenksteuerventil 3 angeschraubt ist. Der Flansch 5 ist mit einer Drehachse S versehen, der koaxial zur einer Neigeachse N angeordnet ist (siehe 4) und dessen Enden jeweils einen Zapfen 6a bzw. 6b bilden.
Die Zapfen 6a und 6b stecken jeweils in einer gummielastischen Kappe 7 (siehe 1). Jeder Zapfen 6a, 6b ist samt Kappe 7 in einer Aufnahme eingespannt, die von einer Stützfläche 8 eines rahmenfesten Bauteils der Arbeitsmaschine und einer abnehmbaren Bodenplattform 9 einer Fahrerkabine der Arbeitsmaschine gebildet wird. Hierbei befindet sich das Lenksteuerventil 3 unterhalb des Niveaus der Bodenplattform 8 (1 zeigt eine Anordnung, bei der die Bodenplatte 9 abgenommen ist).
Die erfindungsgemäße Lenkeinrichtung verfügt ferner über eine Klemmeinrichtung K, die zwei Klemmelemente 10 aufweist, zwischen denen die Lenksäule 2 der Lenkgebereinheit 1 angeordnet ist. Die Klemmelemente 10 bestehen aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid, und sind von einer Klemmschraube 11 durchsetzt, die mit einer Klemmmutter 12 in Eingriff steht.
Die Klemmmutter 12 ist in einer Kulisse 13 einer rahmenfesten Halterung 14 geführt. Wie aus der Zusammenschau der 3 und 4 ersichtlich, ist für die Klemmschraube 11 eine Bohrung 15 im Klemmelement 10 vorgesehen, die von einer Ausnehmung 16 beabstandet ist, in der die Lenksäule 2 geführt wird.
Die Klemmkraft wird zwischen der Klemmmutter 12 und einem als Drehknopf ausgebildeten Schraubenkopf 17 der Klemmschraube 11 erzeugt. Dabei wird ein Mantelrohr 2a der Lenksäule 2 reibschlüssig zwischen den Ausnehmungen 16 der beiden Klemmelemente 10 gehalten.
Die erfindungsgemäße Lenkeinrichtung funktioniert wie folgt: Nach Lösen der Klemmeinrichtung K durch Verdrehen des Schraubenkopfes 17 lässt sich die Lenkgebereinheit 1 um die Neigeachse N schwenken. Hierbei werden die zwischen der Stützfläche 8 und der Bodenplattform 9 eingespannten Kappen 7 elastisch verformt. Ein gesondertes Schwenklager ist daher nicht erforderlich.
Durch die Anordnung des Zapfens 6 und der Kappen 7 im Bereich der Bodenplattform 9 ergibt sich beim Verschwenken der Lenkgebereinheit 1 nur eine geringe Veränderung des Neigewinkels. Die Neigungsposition des Lenkrades 4 ändert sich daher in ergonomisch günstiger Weise nur wenig.
Beim Neigen der Lenkgebereinheit 1 bewegt sich die Klemmmutter 12 in der Kulisse 13, wobei aufgrund der geringen Neigungswinkeländerung ein Längsschlitz als Kulisse 13 genügt, d. h. die Kulisse 13 muss nicht zwingend bogenförmig ausgebildet sein. Bei gelöster Klemmvorrichtung K ist es auch möglich, die Lenksäule 2 und damit das Lenkrad 4 in der Höhe zu verstellen. Dabei wird das in der Klemmeinrichtung K geführte Mantelrohr 2a nach oben oder unten bewegt. Sobald die gewünschte Neige- und Höhenposition der Lenkgebereinheit 1 erreicht ist, wird der Schraubenkopf so weit verdreht, bis die Klemmeinrichtung K eine zur Arretierung der Lenkgebereinheit ausreichende Klemmkraft aufbringt.
Durch die Abstützung der Lenkgebereinheit 1 durch gummielastische Kappen 7 und aus Kunststoff bestehenden Klemmelementen 10 wird eine Schwingungsabkopplung erzielt. In Kombination mit der Anordnung des Lenksteuerventils 13 unterhalb der Bodenplattform 9, also außerhalb einer Fahrerkabine, werden Geräusche in der Fahrerkabine minimiert.

Claims

Lenkeinrichtung für eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einer Lenkgebereinheit (1), die eine Lenksäule (2) und ein am unteren Ende der Lenksäule (2) befestigtes hydraulisches Lenksteuerventil (3) umfasst und die nach Lösen einer Klemmvorrichtung (K) um eine Neigeachse (N) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkgebereinheit (1) sich zumindest bis in den Bereich einer Bodenplattform (9) erstreckt und dort durch elastisch verformbare, eine Neigebewegung der Lenkgebereinheit (1) zulassende und schwingungsentkoppelnde Mittel (7) befestigt ist.
Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkgebereinheit (1) zumindest einen zur Neigeachse (N) koaxialen Zapfen (6a; 6b) aufweist, der mit gummielastischem (7) Material ummantelt ist, das in einer Aufnahme eingespannt ist.
Lenkeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplattform (9) abnehmbar ist und die Aufnahme von einer rahmenfesten Stützfläche (8) und der Bodenplattform (9) gebildet wird, zwischen denen der Zapfen (6a; 6b) und eine Kappe (7) angeordnet sind.
Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksteuerventil (3) unterhalb der Bodenplattform (9) angeordnet ist.
Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (6a; 6b) an einem axial zwischen der Lenksäule (2) und dem Lenksteuerventil (3) angeordneten Flansch (5) der Lenkgebereinheit (1) befestigt ist.
Lenkeinrichtung für eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einer Lenkgebereinheit (1), die eine Lenksäule (2) und ein am unteren Ende der Lenksäule (2) befestigtes hydraulisches Lenksteuerventil (3) umfasst und die nach Lösen einer Klemmvorrichtung (K) um eine Neigeachse (N) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (K) zwei gegeneinander durch eine Klemmschraube (11) verspannbare Klemmelemente (10) aufweist, zwischen denen die Lenksäule (2) angeordnet ist, und dass schwingungsentkoppelnde Mittel (7) an der Neigeachse (N) vorgesehen sind.
Lenkeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (10) aus einem schwingungsdämpfendem Material bestehen, insbesondere aus Kunststoff.
Lenkeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (10) von der Klemmschraube (11) durchsetzt sind, die in Eingriff mit einer Klemmmutter (12) steht, die in einer Kulisse (13) einer rahmenfesten Halterung (14) angeordnet ist.
Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (2) teleskopierbar ausgebildet ist, wobei die Lenksäule (2) ein Mantelrohr (2a) aufweist, das zwischen den Klemmelementen (10) angeordnet und bei gelöster Klemmeinrichtung (K) axial verschiebbar ist.