DE2724298A1

DE2724298A1 - Sitzanordnung fuer einen hubstapler

Info

Publication number: DE2724298A1
Application number: DE19772724298
Authority: DE
Inventors: Daniel Paul Koscinski
Original assignee: Towmotor Corp
Current assignee: Caterpillar Industrial Inc
Priority date: 1976-07-09
Filing date: 1977-05-28
Publication date: 1978-01-12
Also published as: US4047759A; FR2357398A1; GB1513124A; ES458890A1

Description

PATENTANWALT DIPL-ING 8000 MÜNCHEN 22

KARL H. WAGNER GEWÜRZMÜHLSRASSE 5

POSTFACH 246

77-S-2773

TOWMOTOR CORPORATION, Peoria, Illinois, U.S.A. Sitzanordnung für einen Hubstapler

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sitz mit einem Suspensionsoder Aufhängungs-System für Hubstapler und andere Fahrzeuge, die in Arbeitsumgebungen mit niedriger Höhe arbeiten müssen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen federaufgehängten Sitz niedriger Bauhöhe für einen Hubstapler, wobei dieser Sitz ausgezeichnete Trag- und Elastizitäts-Eigenschaften in einem ungewöhnlich kompakten Aufbau vorsieht.

Bei den meisten modernen kommerziellen Fahrzeugen bestehen die Fahrersitze aus verschiedenen Anordnungen von Spiralen, Federn und Polsterungen, die sich linear zusammenpressen, wenn der Körper des Fahrers während der Fahrzeugbenutzung eine nach un ten gerichtete Schubkraft ausübt. Die Größe und die Federkoeffizienten solcher Spiralfedern werden üblicherweise in einem Kompromiß mit dem Komfort für den Fahrer ausgewählt, um Sitze mit vernünftigen Abmessungen und Fahreigenschaften vorzusehen.

Diese bekannten Systeme sind jedoch häufig zur Verwendung in Hubstaplern und anderen Fahrzeugen unzweckmäßig, die oftmals in sehr niedrigen Arbeitsumgebungen arbeiten müssen, beispielsweise in Bergwerksschächten, Lagerhausspeicherflächen u.dgl. In solchen Arbeitsumgebungen müssen die Fahrersitze eine sehr nie drige Höhe oder ein sehr niedriges Profil aufweisen, und dies ist normalerweise nur auf Kosten des Fahrerkomforts und der Halte-

709882/0700

TELEFON: (089) 298527 TELEGRAMM: PATLAW MÖNCHEN TELEX: 5-22038 patw d

rung erreichbar. Obwohl niedrige ArbeitsUmgebungen den Wunsch nach kompakten Sitzen fördern, so ist doch die Kompaktheit auch bei üblichen Hubstaplern zweckmäßig, und die Erfindung beabsichtigt, auch die Bedürfnisse von solchen üblichen Hubstaplern zu befriedigen. Die Vertikalabmessung zwischen der Oberseite des Fahrzeugkörpers und der Oberseite der obenliegenden Schutzanordnung, minus die Höhe des sitzenden Fahrers, bestimmt die maximale vertikale Höhe des Hubstaplersitzes. Da die bei Hubstaplern mit weniger als 10 000 englischen Pfund Kapazität vorhandene Höhe so klein ist, verwenden viele dieser Hubstapler keine Federsitze. Einige verwenden lediglich schaumgefüllte Kissen.

Es wurden bereits Versuche unternommen, kompakte, aber trotzdem elastische und stützende Fahrzeugsitzanordnungen vorzusehen. Beispiele für solche Versuche sind die folgenden US-Patente 3 268 2OO, 3 319 920, 3 335 996, 3 325 136, 2 562 041, 3 572 828 und 3 601 351. Keines dieser Patente sieht jedoch eine bequeme elastische Tragvorrichtung für den Fahrer eines Hubstaplers vor, und zwar mit einer kompakten, eine geringe Höhe aufweisenden Sitzanordnung, einschließlich sowohl flacher Federn als auch von Torsionsfedern in Serienkombination gekuppelt mit parallel angeordneten Rahmentragverbindungen.

Die Erfindung sieht eine Hubstaplersitzaufhängung oder -federung vor mit einem Minimum an teuren Bauteilen, und einem Minimum an Anforderungen hinsichtlich Zusammenbau und Wartung. Die erflndungsgemäße Sitzaufhängung ist sowohl billig herstellbar als auch außerordentlich wirkungsvoll im Betrieb.

Zusammenfassung der Erfindung sowie Ziele derselben. Die Erfin dung sieht eine Sitzaufhängung für einen Hubstapler vor, wobei die Aufhängung insbesondere einen einstellbar bezüglich des Hub staplerkörpers anzuordnenden Rahmen aufweist. Der Rahmen umfaßt ein Unförmiges Basisbauteil, aufrechte Tragbauteile und untere Sitz- und Rückenlehnen-Bauteile. Die Sitzbauteile sind nach oben mittels Torsionsfedern vorgespannt, die auf entgegengesetzt

709882/0 700

liegende Paare paralleler Verbindungen einwirken, die zwischen den aufrechten Bauteilen und den unteren Sitzbauteilen eine Verbindung herstellen. Dämpfungsmittel sind zwischen dem U-förmigen Basisbauteil und den unteren Sitzbauteilen vorgesehen.

Es sei bemerkt, daß mittels gleichmäßig entgegengesetzt angeordneter paralleler Verbindungen der Sitz parallel zu seiner ursprünglichen Position gehalten wird, und zwar über seinen ganzen Laufweg hinweg. Es kann jedoch später zweckmäßig werden, diese Parallelverbindungen etwas ungleichmäßig in ihrer Länge zu machen, um zu bewirken, daß der Sitz leicht nach hinten und vorne verkippt, wenn er auf und ab läuft. Diese Kippoder Schaukelbewegung kann vorteilhafterweie verwendet werden, um Fahrzeugoszillationen auszugleichen, die zum Fahrer durch die Steigbetriebsart übertragen werden. Dieser zusätzliche Freiheitsgrad sollte die Schwingungs- oder Vibrationsisolation vergrößern, die erhalten wird durch die Abstimmung des Systems der zwei Freiheitsgrade für die Federbetriebsart.

Die Aufhängungssitzcharakteristik führt zu einer kompakten Ausbildung und ist ausdrücklich als ein System mit zwei Freiheitsgraden ausgebildet. Sie unterscheidet sich von dem Vibrationsabsorberkonzept, bei dem die Absorbermasse zwischen der Anregungsoberfläche und der zu isolierenden Masöe angeordnet ist. Sie unterscheidet sich auch von dem typischen Automobilaufhängungssystem, wo die weichere Feder zwischen der Absorbermasse (Rad) und der zu isolierenden Masse (Körper) angeordnet ist, und wo die steifere Feder (pneumatische Reifen) zwischen der Anregungsoberfläche (Straße) und Absorbermasse angeordnet ist. Beim Sitzaufhängungssystem ist die weichere Feder zwischen der Anregungsoberfläche (Basisbauteil) und der Absorbermasse (Bodenkissenrahmen und Rücklehnenbauteile) angeordnet, und die steifere Feder (Bodenkissenschaum und flache sinusförmige Federn) liegt zwischen Absorbermasse und der zu isolierenden Masse (Fahrer) .

Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, eine Sitzaufhängung für einen Hubstapler vorzusehen, der in niedrigen Arbeitsumge-

709882/0700

bungen arbeitet, wobei ferner diese Sitzaufhängung abgestimmte Torsions- und Blatt-Federn besitzt. Die Erfindung hat sich ferner zum Ziel gesetzt, eine derartige Sitzaufhängung vorzusehen, welche entgegengesetzt liegende Paare von parallelen Verbindungen aufweist/ die mittels Torsionsfedern vorgespannt sind. Ferner bezweckt die Erfindung, eine solche Sitzaufhängung vorzusehen, die parallele Verbindungen außerhalb des Sitzes besitzt, um so ein Maximalverhältnis von Kissenauslenkung zu nicht belasteter Bodenkissenhöhe zu erreichen. Die Erfindung sieht ferner eine derartige Sitzaufhängung vor, welche Dämpfungsmittel aufweist, um die Ansprechrate dieser Aufhängung gegenüber aufgebrachten Kräften zu steuern.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Hubstaplers mit der betriebsbereiten Anordnung der erfindungsgemäßen Sitzaufhängung;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Sitzaufhängung mit den Hauptbauteilen.

In Fig. 1 ist ein Hubstapler 10 dargestellt, der einen Körper 12 mit einem vorderen Ende 14 und einem hinteren Ende 16 aufweist. Ein Motorabteil 22 enthält eine (nicht gezeigte) Antriebsquelle zum Antrieb der Vorderräder 18, während die Hinterräder 20 lenkbar sind. Der Hubstapler besitzt ferner einen Schlitten 26, der an einer kippbaren Mastanordnung 24 angeordnet ist und ein Paar von Hubgabeln 28 besitzt.

Der Hubstapler besitzt ein Fahrerabteil oder eine Fahrerstation 32 mit einer Steuerkonsole 34, einem Lenkrad 36 und einer Sitztraganordnung 4O. Gegenüber herabfallenden Objekten ist das Fahrerabteil durch eine geeignete oben liegende Schutzanordnung 30 geschützt.

Wie man insbesondere in Fig. 2 erkennt, weist die Sitzanordnung

709882/0700

38 eine U-förmige Basisplatte oder ein Bauteil 42 auf, und zwar gleitend mittels Schienen 44 an der Traganordnung .40 (nicht in Fig. 2 gezeigt) befestigt. Die Lage des Basisbauteils 42 und infolgedessen der gesamten Sitzanordnung ist selektiv regulierbar, und zwar mittels einer üblichen Rast- und Hebelanordnung 46, welche auf die Schienen 44 einwirkt.

Die Sitzanordnung 38 umfaßt ebenfalls ein Paar von mit Abstand angeordneten aufrechten Tragkomponenten 48, die am Basisbauteil 42 angeschweißt oder in anderer Weise daran befestigt sind. Die aufrechten Tragteile 48 tragen eine Welle 49 sowie zwei entgegengesetzt angeordnete Paare von oberen bzw. unteren parallel, η Verbindungsgliedern 56 bzw. 54. Die Paare paralleler Verbindungsglieder verbinden die aufrechten Bauteile 48 und die kastenartigen unteren Sitzrahmenbauteile 50, und sie befinden sich außerhalb des Sitzes. Die Verbindungen 54, 56 halten den unteren Sitzrahmen parallel zum Basisbauteil 42 während der Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Bauteile 50.

Ein Rückenlehnenrahmenbauteil 52 ist im wesentlichen senkrecht an den unteren Sitzbauteilen 50 befestigt. Sowohl die unteren Bauteile 50 als auch die Rückenlehnenbauteile sind mit seitlich quer verlaufenden sinusförmigen flachen Federn 66, 64 wi j gezeigt - versehen. Solche Federn schaffen eine elastische Halterung für die üblichen nicht gezeigten Polsterelemente/ wie sie in Fahrzeugsitzen verwendet werden. Zwischen den unteren Sitzbauteilen 50 und dem Basisbauteil ist ferner eine Dämpfungsvorrichtung 68 eingeschaltet, d.h. ein Kolben und Zylinder od. dgl., um so die Ansprechrate der Sitzanordnung auf darauf ausgeübte Kräfte zu verzögern.

Obwohl ein Stoßdämpfer 68 der Kolbenbauart gezeigt ist, so können doch auch alternative Dämpfungsmittel verwendet werden. Beispielsweise könnte ein (nicht gezeigter) Dämpfer der Drehbauart mit einem (nicht gezeigten) Reservoir verwendet werden, um die Wärme abzugeben, und um eine kompaktere und schönere Konstruktion zu erreichen. Es sei bemerkt, daß eine gewisse

709882/0700

Dämpfung innerhalb des Sitzkissens selbst vorgesehen ist, welche sich mit der Bauart, Dichte und Zusammensetzung des darin verwendeten Schaununaterials ändert. Es wird demgemäß auf diese Weise möglich, die Größe des Dämpfungskoeffizienten zwischen der Absorbermasse und dem Fahrer zu verändern.

Um die Welle 49 herum ist ein Paar von relativ steifen mit Axialabstand angeordneten Torsionsfedern (Drehfedern) 58 angeordnet. Ein Ende jeder dieser Federn ist, wie bei 62 gezeigt, an der Welle 49 über einen geeigneten Verlängerungsbügel 63 befestigt, der erfindungsgemäß zur Anlage einer Vorbelastungskraft einstellbar ist. Das andere Ende jeder derartigen Feder verläuft durch eine Öffnung 60, die in jedem der oberen parallelen Verbindungsbauteile 56 vorgesehen ist. Die Federkoeffizienten und Abmessungen der sinusförmigen Federn und Torsionsfedern sind für gegebene erwartete Betriebsparameter ausgewählt, wie beispielsweise das Fahrergewicht und den Zustand des Geländes, über welches das Fahrzeug fahren wird.

Obwohl hier schraubenförmige Torsionsfedern beschrieben wurden, können doch auch andere Federmittel dafür eingesetzt werden. Beispielsweise können Torsionsstäbe oder Schraubenkompressionsfedern verwendet werden.

Im Betrieb rufen die angelegten nach unten gerichteten Kräfte Bewegungen der Bauteile 50 hervor, die auf die Verbindungsbauteile 54, 56 und die Torsionsfedern 58 übertragen werden. Diese Torsionsfedern verwinden sich und absorbieren Energie bei jeder derartigen Bewegung und üben Reaktionskräfte auf die Verbindungskomponenten aus, welche bestrebt sind, die Sitzbauteile 5O nach oben zu drücken. Die Torsionsfedern, die seitlich unterhalb der Sitzkomponenten 50 angeordnet sind, anstelle senkrecht dazu,nehmen weniger Raum ein als übliche Spiralfedern und gestatten eine kompakte Sitzanordnung mit niedrigem Profil oder niedriger Bauhöhe.

Obwohl hier Federn gezeigt und beschrieben wurden, so können doch auch Torsionsstäbe dafür eingesetzt werden, um die be-

709882/0700

AO

schriebene Federmittelwirkung hervorzurufen.

Wenn gewünscht, können die Parallelverbindungen 54, 56 auch von etwas ungleichmäßiger Länge sein, so daß eine leichte Schaukelbewegung dem Sitz aufgeprägt wird, wenn dieser unter dem Gewicht des Fahrers sich auf und ab bewegt. Diese geringe Rückwärts- und Vorwärts-Schaukelbewegung kann vorteilhafterweise verwendet werden, um die Fahrzeugschwingungen auszugleichen, die zum Fahrer während der Steigbetriebsart übertragen werden.

• 41'. Leerseite

Claims

-/- 272A298

Patentansprüche

Sitzanordnung für ein Hubstaplerfahrzeug mit einer Mastrdnung, einem Schlitten zum Anheben von Lasten und einer Fahrerstation, gekennzeichnet durch ein Basisbauteil (42), befestigt an einer Sitztragoberfläche, ein Paar von mit Abstand angeordneten aufrechten Bauteilen (48) , befestigt an dem Basisbauteil und sich senkrecht demgegenüber erstreckend, untere Sitzbauteile (50), mindestens ein Paar von parallel angeordneten Verbindungsbauteilen (54, 56), verbunden zwischen den unteren Sitzbauteilen und den aufrechten Bauteilen, Wellenmittel (49) , die sich zwischen dem Paar aufrechter Bauteile erstrecken und mit diesem verbunden sind, und Federmittel (58) verbunden mit den Wellenmitteln (49), um eine Kraft an einen Bauteil anzulegen, und zwar an einen Bauteil von dem mindestens einen Paar von Verbindungsbauteilen, um die unteren Sitzbauteile von dem Basisbauteil wegzudrücken.
2. Sitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisbauteil für eine Gleitbewegung bezüglich der Fahrerstation auf Schienenmitteln (44) befestigt ist.
3. Sitz nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß manuell betätigbare Hebel und Rastmittel (46) an der Sitzanordnung befestigt sind, um auf die Schienenmittel einzuwirken, um so selektiv die Lage des Basisbauteils bezüglich der Fahreretation zu steuern.
4. Sitz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß Dämpfungsmittel (68) die Sitzbauteile und den Basisbauteil verbinden, um die Ansprechrate der Sitzbauteile gegenüber auf sie ausgeübten Kräften zu verzögern.
5. Sitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisbauteil eine im ganzen U-förmige Platte ist und derart di-

709882/0700

ORIGINAL INSPECTED

mensioniert ist, daß der Sitzbauteil innerhalb des dadurch definierten Raums laufen kann, um zu gestatten, daß der Sitzbauteil in dichter Nachbarschaft zur Sitztragfläche laufen kann.
6. Sitz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da'urch gekennzeichnet, daß die unteren Sitzbauteile kastenartig angeordnete Bauglieder aufweisen, wobei mindestens eine flache sinusförmige Feder (66) zwischen zwei der vier Bauglieder liegt.
7. Sitz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzanordnung ferner Rückenlehnenbauteile aufweist, die im wesentlichen senkrecht bezüglich der unteren Sitzbauteile befestigt sind, und wobei die Rückenlehnenbauteile mindestens zwei Bauglieder aufweisen, und wobei ferner mindestens eine flache sinusförmige Feder zwischen diesen mindestens zwei Baugliedern verbindend vorhanden ist.
8. Sitz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel Torsionsfedern sind.
9. Sitz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Torsionsfedern vorgesehen sind und um Wellenmittel herum angeordnet sind, und wobei die Torsionsfedern axial mit Abstand auf den Wellenmitteln angeordnet sind und mit diesen durch Bügel (62, 63) in Verbindung stehen, welche sich von den Wellenmitteln aus erstrecken und daran befestigt sind.
10. Sitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Dämpfungsmittel einen Kolben und einen Zylinder aufweisen, wo bei der Kolben oder der Zylinder schwenkbar an dem Basisbauteil befestigt ist.
11. Sitz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei entgegengesetzt angeordnete Paare von oberen und unteren paral lel angeordneten Verbindungsbauteilen vorgesehen sind, und wo-

709882/0700

bei eine der zwei Torsionsfedern mit jedem der oberen Verbindungsbauteile (56) verbunden ist.
12. Sitz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen Sitz aufweist, wobei die Verbindungsbauteile (54, 56) außerhalb des Sitzes angeordnet sind, um so zu gestatten, daß sich der Sitz in eine dichtere Nähe zur Sitztragoberfläche bewegen kann.
13. Sitz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen Sitz aufweist, wobei jedes Paar der parallelen Verbindungsbauteile Verbindungen von ungleicher Länge derart aufweist, daß eine Schaukelbewegung dem Sitz aufgeprägt wird, und zwar bei der durch einen Fahrer ausgeübten Bewegung.

709882/0700