DE69315198T2 - Schubgabelstapler - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schubgabelstapler gemäß der Einleitung von Anspruch 1 und speziell einen Schubgabelstapler, der lenkbare Lastaufnahmeräder aufweist und mit dem vorrangig eine höhere Effektivität von Be- und Entladearbeiten erreicht werden soll.
• Die geprüften Patentveröffentlichungen JP-5815342, 5815343, 5815344 und die ungeprüfte Patentoffenlegung JP-A-571 21599 betreffen ein Mehrrichtungsfahrzeug, wie in den Fig. 12 und 13 dargestellt. Wenn sich das Fahrzeug in die durch Pfeil A gekennzeichneten Richtungen bewegt, drehen sich Schwenkräder p und m und werden anschließend in diesen Richtungen festgestellt, so daß sie sich nicht mehr drehen können, wohingegen sich ein Schwenkrad n drehen kann, da für diese Räder hydraulische Steuerzylinder vorhanden sind. In diesem Zustand wird ein gelenktes Antriebsrad 1 in eine gewünschte Richtung gedreht, so daß eine Ackermannlenkung erfolgen kann.
• Wenn sich das Fahrzeug in die durch Pfeil B angegebenen Richtungen bewegt, drehen sich die Schwenkräder p und n und werden dann in diesen Richtungen verankert, so daß sie sich nicht mehr weiter drehen können, und das Schwenkrad m kann sich mittels hydraulischer Steuerung der Zylinder drehen. In diesem Zustand wird ein gelenktes Antriebsrad 1 in eine gewünschte Richtung gedreht, so daß in gleicher Weise wie oben beschrieben eine Ackermannlenkung erfolgt. Bei dem obigen Fahrzeug sind allerdings die Zylinder sl und 52, die Verbindungshebel und dergleichen in Spreizarmen untergebracht, so daß der linke und der rechte Spreizarm immer breiter werden. Die große Breite der Spreizarme ist recht hinderlich, da ein solcher Gabelstapler zum Befahren sehr enger Wege in einem Warenhaus benötigt wird.
• Wenn die Fahrtrichtung von A nach B oder umgekehrt geändert werden soll, wird das Fahrzeug a zuerst angehalten, und anschließend wird ein Druckschalter oder ähnliches betätigt. Da diese Betriebsart-Umschaltung nacheinander erfolgen muß, wird es unmöglich, die Fahrtrichtung ohne Unterbrechung zu ändern. Wenn das Fahrzeug entsprechend der Ackermann-Jeantaud-Theorie gelenkt wird, ist die Fahrtrichtung entweder auf A oder B eingegrenzt, und das Fahrzeug kann nicht in andere Richtungen ausgerichtet werden (zum Beispiel 45 Grad zur Pfeilrichtung A geneigt). Darüber hinaus kann die Lenkung des Fahrzeugs nicht so gesteuert werden, daß sich dessen Drehpunkt kontinuierlich ändert und sich ungefähr in der Mitte des Fahrzeugkörpers befindet. Deshalb kann sich das Fahrzeug auch nicht in einem Kreis mit kleinem Radius drehen.
• FR-220166 betrifft einen Gabelstapler mit zwei lenkbaren Rädern und einem Vorderrad, dessen Mittelachse mit der Mittelachse einer Lenkwelle übereinstimmt. Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schubgabelstapler mit einer besseren Lenkfähigkeit zu schaffen, der zudem einfach aufgebaut und somit zuverlässig ist.
• Das Ziel wird durch einen Schubgabelstapler mit den Merkmalen aus Anspruch 1 erreicht.
• In den nachgeordneten Ansprüchen 2 bis 4 sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
• Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schubgabelstaplers;
• Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus Fig. 4;
• Fig. 3 ist eine Seitenansicht des linken Lastaufnahmerades;
• Fig. 4 ist eine Vorderansicht des linken Lastaufnahmerades;
• Fig. 5 ist eine Vorderansicht des linken Lastaufnahmerades;
• Fig 6 ist eine Draufsicht auf eine Radbasis zur seitlichen Bewegung in einem Gehäuse, wobei die Lastaufnahmeräder nicht verschoben werden.
• Fig. 7 ist eine Draufsicht auf eine Radbasis zum seitlichen Bewegen in einem Gehäuse, wobei die Lastaufnahmeräder verschoben werden können.
• Fig. 8 ist eine Vorderansicht des linken Lastaufnahmerades;
• Fig. 9 ist eine Perspektivansicht eines Spreizarms;
• Fig. 10 ist eine Seitenansicht des Spreizarms;
• Fig. 11 ist eine Seitenansicht des Spreizarms;
• Fig. 12 ist eine Darstellung eines konventionellen Mehrrichtungsfahrzeugs und
• Fig. 13 ist eine Darstellung eines konventionellen Mehrrichtungsfahrzeugs.
• Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Zuerst wird anhand der Fig. 1 bis 5 ein Schubgabelstapler gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben. Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus Fig. 4.
• Erfindungsgemäß kann bei einem Schubgabelstapler, dessen linkes und rechtes Lastaufnahmerad gelenkt werden können, die Breite des linken und rechten Spreizarms, welche diese Lastaufnahmeräder aufnehmen, verringert werden.
• Wie in Fig. 1 umfaßt ein Schubgabelstapler 1 (nachfolgend als "Gabelstapler" bezeichnet) einen Fahrzeugkörper 2, einen aus dem Körper 2 hervorstehenden linken und rechten Spreizarm 10L und 10R sowie Lastaufnahmeräder 12L und 12R, die lenkbar von den Spreizarmen 10L und 10R gehalten werden. Der Körper 2 verfügt über ein Antriebsrad 11, welches durch ein Lenkrad 6 gelenkt werden kann. Zwischen den Spreizarmen 10L und 10R ist ein Schlitten 36 befestigt, der von einem Schubzylinder 38 hin- und hergeschoben werden kann. Auf dem Schlitten 36 ist ein Hubmast 3 angebracht. Die Lasttrageeinrichtung 4, wie z.B. eine Gabel oder eine andere Vorrichtung, ist mit dem Hubmast 3 im Eingriff, so daß die Lasttrageeinrichtung 4 durch einen Hubzylinder 5 nach oben und unten bewegt werden kann. An dem Schlitten 36 sind Rollen 24A und 24B derart befestigt, daß sie auf einer Schiene entlangrollen können, die auf der inneren Seitenwand des Spreizarms 10L ausgebildet ist. Die Ziffer 7 kennzeichnet einen Ladehebel zum Betätigen der Lasifrageeinrichtung 4, die Ziffer 8 kennzeichnet einen Antriebshebel zur Beschleunigung des Antriebsrades, und die Ziffer 9 bezeichnet eine Batterie.
• Als nächstes wird der Mechanismus der Lastaufnahmeräder genau beschrieben. Das linke Lastaufnahmerad 12L ist an einem Rad 15 angebracht, das mit Hilfe von Lagern drehbar auf einer Stützwelle 14 aufliegt. Die Stützwelle 14 ist an den nach unten gerichteten vertikalen Teil 13a einer Halterung 13 angeschweißt, die von vorn gesehen etwa L-förmig ist. Die äußeren Seitenwände des vertikalen Abschnitts 13a und des Spreizarms 10L sind im wesentlichen auf der gleichen vertikalen Ebene angeordnet. An einem horizontalen Abschnitt 13b der Halterung 13 wird eine nach oben hervorstehende Lenkwelle 16 drehbar von einem Paar sich konisch verjüngender Rollenlager 21 gehalten, die so angeordnet sind, daß ihre Rückseiten zueinander weisen. Dadurch können sie eine momentane Last aufnehmen, die in der Lenkwelle 16 erzeugt wird. Die Lenkwelle 16 befindet sich so weit außen am Gabelstaplerkörper wie möglich.
• Am inneren Ende des horizontalen Abschnitts 13b der Halterung 13 ist ein Zahnsegment 20 mittels Bolzen 23 befestigt, das mit einem Ritzel 19 im Eingriff ist, in das eine Welle 17 eingepaßt ist. Da das Zahnsegment 20 die Form eines Kreissektors hat, kann ein ausreichendes Untersetzungsverhältnis erzielt werden, und die Spreizarme 10L können schmaler gestaltet werden. Das Zahnsegment 20 hat einen bogenförmigen Abschnitt, der einem Winkel von etwa 230º entspricht, und ermöglicht das Drehen des Lastaufnahmerades 12L nach links und rechts um je etwa 115º. Der horizontale Abschnitt 13b der Halterung 13 ist nicht mit dem Spreizarm 10 in kontakt, so daß die gesamte auf die Lenkwelle 16 einwirkende Last an die konischen Rollenlager 21 angelegt wird.
• Die Welle 17 und die Lenkwelle 16 befinden sich nebeneinander, wobei die Welle 17 von einem runden Vorsprung 22 drehbar gehalten wird. Eine Synchronisier- Riemenscheibe 18 ist am oberen Endabschnitt der Welle 17 angebracht. Wie aus Fig. 3 erkennbar, ist ein Lenkmotor 34L fest im Spreizarm 10L montiert, so daß eine Antriebswelle 29 über ein Ritzel 33, das an der Motorwelle befestigt ist, ein Einzeluntersetzungsgetriebe 31, einen Leerlauf 32, der an der Welle des Einzeluntersetzungsgetriebes 31 angebracht ist, und ein Doppeluntersetzungsgetriebe 30 in Drehung versetzt wird. Diese Getriebe sind in einem mit Getriebeöl gefüllten Getriebegehäuse 39 untergebracht.
• Darüber hinaus ist am oberen Ende der Antriebswelle 29 eine Synchronisier- Riemenscheibe 25 befestigt, die einen kleineren Durchmesser als die an der Welle 17 befestigte Synchronisier-Riemenscheibe 18 hat.
• Ein Synchronisier-Riemen 35 ist sowohl um die Synchroniser-Riemenscheibe 18 als auch 25 gespannt, so daß das Drehmoment des Lenkmotors 34L durch die Getriebe reduziert und an die Synchronisier-Riemenscheibe 18 der Welle 17 übertragen wird, wodurch das Lastaufnahmerad 12L gelenkt werden kann. Mit der Ziffer 28 in den Fig. 3 und 4 wird eine Kodiereinrichtung gekennzeichnet. Am Ende einer Erfassungswelle der Kodiereinrichtung 28 befindet sich ein Zahnrad 27, welches mit einem an der Antriebswelle 29 befestigten Zahnrad 26 im Eingriff ist, so daß der Lenkwinkel des Lastaufnahmerades 12L erfaßt werden kann.
• Die oben beschriebenen Komponenten, wie z.B. der Lenkmotor 34L, die Synchronisier-Riemenscheiben 18 und 25 und die Lenkwelle 16 sind sämtlich im Spreizarm 10L untergebracht. Die Konfiguration des rechten Lastaufnahmerades ist weitgehend identisch mit der des oben beschriebenen linken Lastaufnahmerades. Das heißt, das linke und das rechte Lastaufnahmerad sind symmetrisch zur Mittellinie des Körpers des Gabelstaplers 1 angeordnet.
• Wenn der Lenkmotor 34L den Synchronisierriemen 35 in der in Fig. 5 angegebenen Richtung dreht, wird das Drehmoment des Lenkmotors 34L über das Antriebszahnrad 19 an das Zahnsegment 20 übertragen. Dadurch kann sich die Halterung 13, auf der das Lastaufnahmerad 12L drehbar gelagert ist, um ihre Lenkachse drehen. Die Lenkachse der Halterung 13 ist die Achse der Lenkwelle 16. Fig. 5 zeigt das Lastaufnahmerad 12L im maximalen Lenkwinkel. Wenn dieser Zustand des Lastaufnahmerades 12L von der Kodiereinrichtung 28 erfaßt wird, kann der Lenkmotor 34L angehalten werden. Ansonsten können aber auch andere Vorrichtungen, wie z.B. ein mechanischer Stopper, zur Begrenzung des Lenkwinkels vorgesehen werden. Natürlich wird beim Antrieb des Lenkmotors 34L zwecks Drehung in die zur Fig. 5 entgegengesetzte Richtung das Lastaufnahmerad 12L ebenfalls in die entgegengesetzte Richtung gedreht.
• Wie zudem aus Fig. 2 deutlich wird, wird die Mittellinie des Lastaufnahmerades 12L von der Drehmitte der Lenkwelle 16 um einen Abstand verschoben, der als sogenannte Achsschenkel- oder Lenkverschiebung bekannt ist. Diese Verschiebung ist aus den folgenden Gründen extrem wichtig: In dem Fall, da der Gabelstapler in eine seitliche Richtung fährt, ohne die Richtung des Körpers zu ändern (wie in Fig. 6 und 7), wenn der Lenkmittelpunkt mit der Mittellinie des Lastaufnahmerades 12L zusammenfällt, beträgt die Radbasis L, und wenn hingegen wie oben beschrieben die Verschiebung erfolgt, kann man eine längere Radbasis L + 2s erhalten.
• Wenn außerdem die Lastaufnahmeräder gelenkt werden, während der Gabelstapler 1 unbeweglich bleibt, d.h. beim sogenannten Standschwenken, verringert die Verschiebung die Reibung zwischen dem Lastaufnahmerad und dem Boden, so daß das Lastaufnahmerad mühelos in die gewünschte Richtung rollen kann, wodurch es zu einer Verringerung des Lenkdrehmoments kommt.
• Wenn weiterhin das Lastaufnahmerad 12L um einen Winkel von 90 Grad aus der Position aus Fig. 2 gedreht wird, kann die Lenkung des Lastaufnahmerades 12L gewährleistet werden, da ein Abstand r zwischen dem Lastaufnahmerad 12L und der Seitenwand der Schiene 40 des Spreizarms 10L vorgesehen ist.
• Als nächstes wird anhand der Fig. 8 bis 11 ein Gabelstapler nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Darin sind die mit den Komponenten der oben beschriebenen Ausführungsform identischen Teile mit den gleichen Ziffern gekennzeichnet, und auf ihre detaillierte Beschreibung wird hier verzichtet.
• Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Breite der Spreizarme im Vergleich zur oben beschriebenen Erfindung noch weiter verringert werden. Wie aus Fig. 9 erkennbar, sind an einer Seitenwand des Spreizarms 10L eine obere und eine untere Nut 38 und 39 ausgebildet, wobei diese Seitenwand zur Mitte des Gabelstaplerkörpers weist.
• Nunmehr wird der Aufbau der Nuten 38 und 39 beschrieben. An der Innenwand des Spreizarms 10L ist eine Innenplatte 44 angeschweißt. Am oberen und unteren Ende der Innenplatte 44 ist eine obere und eine mittlere Schiene 44 und 46 befestigt, wodurch die obere Nut 38 entsteht. Bei dieser Ausführungsform reicht die obere Schiene 45 nicht bis zum vorderen Ende des Spreizarms 40. Allerdings sollte die Konfiguration der oberen Schiene nicht so ausgelegt sein, daß sie den Schutzumfang der Erfindung einschränkt.
• Am unteren Ende der Innenplatte 44 ist eine untere Platte 49 mit einer unteren Schiene 47 angeschweißt, so daß ein weitgehend "L"-förmiger Teil entsteht. Die mittlere und die untere Schiene 46 und 47 bilden die untere Nut 39. Um den Verschleiß der Schienen zu verhindern, sind an den Gleitflächen der Schienen Abstandsstücke 48 befestigt.
• Das Vorderende der unteren Platte 49 befindet sich hinter dem der oberen Platte 44, wodurch ein Zwischenraum 50 entsteht, so daß sich die untere Platte 49 während des Lenkens nicht mit dem Lastaufnahmerad 12L behindert. Deshalb kommt es auch dann nicht zu einer Beeinträchtigung der Schienen mit dem Lastaufnahmerad 12L, wenn letzteres (12L) sich nach innen, zum Fahrzeugkörper hin, dreht, wie durch die Punkt-Punkt-Strich-Linie aus Fig. 8 angegeben. Auf diese Weise kann wie in Fig. 8 die Breite W2 des Spreizarms 40 im Vergleich zur oben beschriebenen Ausführungsform kleiner sein.
• Nachstehend wird der Schlitten 36 zum Halten des Mastes 3 anhand der Fig. 10 und 11 beschrieben. An beiden Seitenwänden des Schlittens 36 ist je eine vordere Rolle 42 und eine hintere Rolle 43 drehbar montiert. Jede der vorderen Rollen 42 wird auf dem oberen Teil des Schlittens 36 gehalten, so daß sie in der oberen Nut 38 entlangrollt. Beide hintere Rollen 43 werden auf dem unteren Teil des Schlittens 36 gehalten, so daß sie auf der unteren Nut 39 entlangrollen.
• In Figur 10 ist ein Zustand dargestellt, in dem der Hubmast 3 zum Körper 2 hin eingezogen wurde, ein sogenannter eingeschobener Zustand, und in Fig. 11 ist ein Zustand zu sehen, in dem der Hubmast 3 nach vorn zum Lastaufnahmerad 12L bewegt wurde, in einen sogenannten ausgeschobenen Zustand. Somit sind die wesentlichen Operationen eines Schubgabelstaplers, d.h. das Einschieben und das Ausschieben, gewährleistet, obwohl das Vorderende der unteren Nut 39 hinter der oberen Nut 38 angeordnet ist.
• Der Grund, weshalb die obere Schiene 45 nicht bis zum Vorderende des Spreizarms 40 reicht, ist folgender: Wie in Fig. 11 erkennbar, legt das auf den Hubmast 3 einwirkende Gewicht der Last eine nach unten gerichtete Kraft an die vordere Rolle 42 und eine nach oben gerichtete Kraft an die hintere Rolle 43 an.
• Dementsprechend muß keine Schiene auf der Oberseite des vorderen Endabschnitts der oberen Platte 44 vorgesehen werden.

Claims (3)

1. Schubgabelstapler mit:

einem Gabelstaplerkörper (2),

einem linken und einem rechten Spreizarm (10L, 10R),

einem Paar Lastaufnahmeräder (12L, 12R) in der Nähe der Vorderenden des linken bzw. rechten Spreizarms,

einem Antriebsrad (11) im hinteren Teil des Gabelstaplerkörpers (2),

einem Lenkrad (6) zum Lenken des Antriebsrades (11),

gekennzeichnet durch

das Paar Lastaufnahmeräder (12L, 12R), welches lenkbar in den Spreizarmen (10L, 10R) angebracht ist,

Lenkeinrichtungen (17, 18, 25-33, 34L, 34R, 35) zum Lenken der Lastaufnahmeräder (12L, 12R), wobei die Lenkeinrichtungen in den Spreizarmen (10L, IOR) untergebracht sind,

eine Lenkwinkel-Erfassungseinrichtung (28) zum Erfassen der Lenkwinkel des linken und des rechten Lastaufnahmerades (12L, 12R) und des Antriebsrades (11), wobei der linke und der rechte Spreizarm (10L, 10R) jeweils umfassen:

eine Halterung (13), die drehbar eine Lenkwelle (16) hält, wobei die Mitte der Lenkwelle in Breitenrichtung des Gabelstaplerkörpers (2) an einer Außenposition angeordnet ist, die Halterung (13) am unteren Ende der Lenkwelle (16) zum Halten der Lastaufnahmeräder (12L, 12R) an einer Außenposition des Gabelstaplerkörpers (2) und zum drehbaren Halten der Mitte des Lastaufnahmerades in Breitenrichtung des Lastaufnahmerades befestigt ist, wobei die Mitte des Lastaufnahmerades von der Mitte der Lenkwelle (16) um einen vorgegebenen Abstand entfernt ist,

ein an der Halterung befestigtes und sektorförmig ausgebildetes Zahnrad (20), wobei der bogenförmige Abschnitt des Segmentzahnrades (20) zur Mitte des Gabelstaplers (11) gerichtet ist, und

ein Antriebszahnrad (19), das mit dem Segmentzahnrad (20) in Eingriff kommt und durch die Antriebseinrichtungen (17, 18, 25-33, 34L, 34R, 35) angetrieben wird, wobei das Antriebszahnrad seitlich von der Mitte des Gabelstaplers angeordnet ist.

2. Schubgabelstapler gemäß Anspruch 1, wobei im linken und im rechten Spreizarm (10L, 10R) eine obere und eine untere Nut (38, 39) ausgebildet sind, wobei sich das Vorderende der unteren Nut hinter dem der oberen Nut in einem Bereich befindet, in dem die untere Nut nicht die Lenkung der beiden Lastaufnahmeräder behindert, eine vordere Rolle (42) in der oberen Nut rollt und eine hintere Rolle (43) in der unteren Nut rollt, wobei die vordere und die hintere Rolle drehbar an einem Schlitten zum Halten eines Mastes (3) angebracht sind, der sich vor- und zurückbewegen kann.

3. Schubgabelstapler nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lenkeinrichtung für jedes der Lastaufnahmeräder umfaßt:

eine Welle (17) zum Halten des Antriebszahnrades (19),

eine erste Riemenscheibe (18), die an der Welle befestigt (17) ist,

einen Lenkmotor (34L, 34R), der in den Spreizarmen (10L, 10R) montiert ist, wobei der Lenkmotor über eine Vielzahl von Zahnrädem (33, 31, 32, 30) eine Antriebswelle (29) in Drehung versetzen kann,

eine zweite Riemenscheibe (25), die an der Antriebswelle (29) befestigt ist, und einen Riemen (35), der die erste Riemenscheibe (18) mit der zweiten

Riemenscheibe (25) derart verbindet, daß das vom Lenkmotor (34L, 34R) erzeugte Drehmoment durch die Vielzahl der Zahnräder (33, 31, 32, 30) reduziert und von den Zahnrädern über die Antriebswelle (29), die zweite Riemenscheibe (25), den Riemen (35), die erste Riemenscheibe (18), die Welle (17), das Antriebsrad (19), das Zahnrad (20) und die Halterung (13) an die Lastaufnahmeräder (12L, 12R) übertragen wird, um die Lastaufnahmeräder (12L, 12R) in Drehung zu versetzen.