DE10240851A1

DE10240851A1 - Flurförderzeug mit einem Hubgerüst

Info

Publication number: DE10240851A1
Application number: DE2002140851
Authority: DE
Inventors: Keith Francis Messer
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2003-05-08
Also published as: GB2379434B; GB0121799D0; GB2379434A

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Flurförderzeug mit einem Hubgerüst (3), an dem ein Lastaufnahmemittel (5) höhenbeweglich befestigt ist und das mit einem unteren Abschnitt an einem Rahmen (4) des Flurförderzeugs gelagert ist. Erfindungsgemäß ist an einem oberen Abschnitt des Hubgerüsts (3) eine Kompensationsvorrichtung (7) für Biegeschwingungen des Hubgerüsts (3) angeordnet. Die Kompensationsvorrichtung umfasst (7) mindestens ein Masseelement (8), das relativ zu dem Hubgerüst (3) in einer eine horizontale Komponente aufweisenden Richtung bewegbar ist. Die Kompensationsvorrichtung (7) ist derart ausgeführt, dass eine Eigenfrequenz einer Schwingung des Masseelements (8) einer Resonanzfrequenz der Biegeschwingung des Hubgerüsts (3) entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einem Hubgerüst, an dem ein Lastaufnahmemittel höhenbeweglich befestigt ist und das mit einem unteren Abschnitt an einem Rahmen des Flurförderzeugs gelagert ist.

Bei Flurförderzeugen dieser Bauweise handelt es sich beispielsweise um Frontgabelstapler, Schubmaststapler oder Hochhubwagen. Gemäß einer einfachsten Ausführungsform ist dabei das Hubgerüst starr mit dem Rahmen des Flurförderzeugs verbunden. Bei Frontgabelstaplern und Schubmaststaplern ist das Hubgerüst üblicherweise um eine horizontale Achse neigbar. Zusätzlich kann bei Schubmaststaplern das Hubgerüst in horizontaler Richtung relativ zu dem Rahmen verschoben werden.

An dem Hubgerüst, das häufig als teleskopierendes Hubgerüst mit einem nicht anhebbaren Standmast und mindestens einem entlang des Standmasts ausfahrbaren Ausfahrmast ausgeführt ist, kann ein Lastaufnahmemittel auf- und abbewegt werden. Das Lastaufnahmemittel ist meist als Lastgabel ausgeführt.

Ein bekanntes Problem bei allen Flurförderzeugen der oben beschriebenen Art besteht darin, dass das Hubgerüst ins Schwingen geraten kann, wobei eine elastische Biegeschwingung um das Festlager im unteren Bereich des Standmasts entsteht. Am oberen Ende des Hubgerüsts ist hierbei eine deutliche Schwingungsbewegung in Längsrichtung des Flurförderzeugs erkennbar. Unter bestimmten Randbedingungen, wenn beispielsweise Bodenwellen mit einer bestimmten Geschwindigkeit überfahren werden, kann sich das Schwingen des Hubgerüsts infolge von Resonanzeffekten so weit verstärken, dass der Komfort der Bedienperson und die Fahrsicherheit des Flurförderzeugs beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug zur Verfügung zu stellen, bei dem das Auftreten von Resonanzschwingungen des Hubgerüsts verhindert oder zumindest reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einem oberen Abschnitt des Hubgerüsts eine Kompensationsvorrichtung für Biegeschwingungen des Hubgerüsts angeordnet ist, wobei die Kompensationsvorrichtung mindestens ein Masseelement umfasst, das relativ zu dem Hubgerüst in einer eine horizontale Komponente aufweisenden Richtung bewegbar ist. Die Anordnung der Kompensationsvorrichtung am oberen Ende des Hubgerüsts ist besonders effektiv, da an dieser Stelle die Auslenkung des Hubgerüsts infolge der Schwingung am größten ist. Bei einer Bewegung des Masseelements relativ zu dem Hubgerüst wirken auf das Hubgerüst Reaktionskräfte. Diese Reaktionskräfte wirken der Schwingung des Hubgerüsts entgegen.

Eine besonders einfache Anordnung liegt vor, wenn die Kompensationsvorrichtung derart ausgeführt ist, dass eine Bewegung des Masseelements durch eine Schwingungsbewegung des Hubgerüsts hervorgerufen wird. Bei der Kompensationsvorrichtung handelt es sich somit um eine passive Anordnung, für die keine aktiven Stellglieder und keine Steuerungsvorrichtung erforderlich ist.

Das Masseelement ist mittels eines Lagerelements bewegbar an dem Hubgerüst befestigt. Eine Relativbewegung zwischen Hubgerüst und Masseelement wir durch das Lagerelement ermöglicht. Darüber hinaus definiert das Lagerelement die Freiheitsgrade des Masseelements und damit die möglichen Bewegungsrichtung relativ zum Hubgerüst.

Gemäß einer besonders günstigen Ausgestaltungsform ist das Lagerelement als Radiallager, vorzugsweise als Radialgleitlager ausgeführt. Das Masseelement kann damit relativ zu dem Hubgerüst eine Drehbewegung um die Achse des Radiallagers durchführen. Die Achse des Radiallagers erstreckt sich dabei im Wesentlichen quer zu der Längsrichtung des Flurförderzeugs, die auch der Hauptfahrrichtung des Flurförderzeugs entspricht.

In einer anderen Ausgestaltungsform ist das Lagerelement als Linearlager, vorzugsweise als Lineargleitlager ausgeführt. Das Linearlager erstreckt sich dabei im Wesentlichen waagrecht in Längsrichtung des Flurförderzeugs.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Federelement vorgesehen, das einerseits mit dem Hubgerüst und andererseits mit dem Masseelement verbunden ist.

Dabei ist das Federelement derart angeordnet, dass es bei einer Auslenkung des Masseelements relativ zu dem Hubgerüst auf das Masseelement eine der Auslenkung entgegenwirkende Kraft ausübt. Das Federelement übt damit eine Rückstellkraft auf das Masseelement aus, die in Abhängigkeit von der Stärke der Auslenkung des Masseelements ansteigt. Ermöglicht wird hierdurch auch eine Schwingungsbewegung des Masseelements.

Gemäß einer anderen Ausgestaltungsform der Erfindung ist zusätzlich zu dem Federelement oder anstelle des Federelements mindestens ein Dämpfungselement vorgesehen. Das Dämpfungselement übt auf das Masseelement eine der aktuellen Bewegungsrichtung des Masseelements entgegengerichtete Gegenkraft aus.

Bevorzugt ist das Masseelements als Pendel ausgeführt, wobei bei einer Auslenkung des Pendels aus der Vertikalen die Schwerkraft auf das Masseelement eine der Auslenkung entgegenwirkende Kraft ausübt.

Um insbesondere das Auftreten von Resonanzschwingungen des Hubgerüsts zu verhindern ist die Kompensationsvorrichtung derart ausgeführt, dass eine Eigenfrequenz einer Schwingung des Masseelements einer Resonanzfrequenz der Biegeschwingung des Hubgerüsts entspricht. Im Resonanzfall schwingt das Masseelement dann Phasenverschoben zu der Schwingung des Hubgerüsts und erzeugt dabei fortlaufend einer der Hubgerüstschwingung entgegengesetzte Gegenkraft.

Wenn das Hubgerüst mindestens einen mit dem Rahmen des Flurförderzeugs verbundenen Standmast und mindestens einen relativ zu dem Standmast anhebbaren Ausfahrmast aufweist, ist die Kompensationsvorrichtung an einem oberen Abschnitt des Standmasts angeordnet. Zum Zurücklegen von größeren Fahrstrecken wird der Ausfahrmast in der Regel eingefahren, so dass das obere Ende des Standmasts auch das obere Ende des Hubgerüsts darstellt. Mit der erfindungsgemäßen Kompensationsvorrichtung werden insbesondere Schwingungen des Standmasts unterdrückt. Die Kompensationsvorrichtung kann auch am oberen Ende des Ausfahrmasts angeordnet werden, wenn die während des Stapelns oder Aufnehmens von Lasten auftretenden Schwingungen reduziert werden sollen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Flurförderzeug,
Fig. 2 die Kompensationsvorrichtung des erfindungsgemäßen Flurförderzeugs,
Fig. 3 die Kompensationsvorrichtung gemäß Fig. 2 bei elastisch ausgelenktem Hubgerüst,
Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kompensationsvorrichtung,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform für eine Kompensationsvorrichtung.
Fig. 1 zeigt ein als Schubmaststapler ausgeführtes erfindungsgemäßes Flurförderzeug. Der Schubmaststapler weist einen Fahrerstand 1 mit einem quer zur Hauptfahrrichtung 2 orientierten Fahrersitz auf. In anderen Ausführungen kann die Erfindung gleichermaßen in jedem Flurförderzeug mit einem Hubmast eingesetzt werden, z. B. in Gegengewichtsgabelstaplern oder Kommissionierfahrzeugen. Vor dem Fahrerstand 1 befindet sich ein Hubgerüst 3, das relativ zu dem Fahrerstand 1 entlang eines Rahmes 4 des Schubmaststaplers verschiebbar ist. Das Hubgerüst 3 besteht aus zwei voneinander beabstandeten Hubsäulen, die sich in der Darstellung gemäß Fig. 1 gegenseitig verdecken. Jede Hubsäule besteht aus einem nicht höhenbeweglichen Standmast und einem entlang des Standmasts nach oben ausfahrbaren Ausfahrmast. An dem Ausfahrmast ist ein als Gabel ausgeführtes Lastaufnahmemittel 5 höhenverstellbar geführt.
Während des Fahrens des Flurförderzeugs in Hauptfahrrichtung 2 tritt insbesondere bei unebener Fahrbahn ein Schwingen des Hubgerüsts 3 in Richtung 6 auf, wobei sich das Hubgerüst 3 elastisch verbiegt. Um ein solches Schwingen des Hubgerüsts 3 zu unterbinden, ist am oberen Ende des Standmasts des Hubgerüsts 3 erfindungsgemäß eine Kompensationsvorrichtung 7 angeordnet, die ein Masseelement 8 und zwei Federn 9, 10 umfasst.
Fig. 2 zeigt die Kompensationsvorrichtung 7 gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung. Das Masseelement 8 ist über eine Verbindungsstange 11 mittels eines Radiallagers 12 pendelnd an dem Hubgerüst 3 gelagert. Zwei obere Auflager 13, 14 für die Federelemente 9, 10 sind über Querstücke 15, 16 starr mit dem Masseelement 8 verbunden. Zwei untere Auflager 17, 18 der Federelemente 9, 10 befinden sich hingegen an dem Hubgerüst 3. Bei einem Schwingen des Masseelement 8 relativ zu dem Hubgerüst 3 um das Radiallager 12 werden die Federelemente 9, 10 somit zwangsweise verkürzt bzw. gelängt.
Fig. 3 zeigt eine Momentaufnahme der Kompensationsvorrichtung während einer Schwingungsbewegung des Hubgerüsts 3. Hierbei ist der obere Bereich des Hubgerüsts 3 um den Winkel α nach rechts geneigt und bewegt sich momentan weiter in Richtung 20. (Die in der Praxis auftretenden Schwingungen des Hubgerüsts bewirken wesentlich geringere Neigungswinkel.) Das Masseelement 8 schwingt phasenversetzt zu dem Hubgerüst 3 und bewegt sich im dargestellten Moment relativ zu dem Hubgerüst in Richtung 21. Das Masseelement 8 übt hierdurch über das Radiallager 12 auf das Hubgerüst 3 eine Reaktionskraft F auf. Diese Reaktionskraft wirkt der Auslenkung des Hubgerüsts 3 und damit dessen Schwingungsbewegung entgegen. Um die Wirkungsweise der Kompensationsvorrichtung 7 zu optimieren, wird die Eigenfrequenz des Masseelements 8 durch entsprechende Auswahl der Federelemente 9, 10 und der Länge der Verbindungsstange 11 auf die Resonanzfrequenz des Hubgerüsts 3 eingestellt.
Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Masseelement 30 mittels eines Linearlagers entlang einer Stange 31 verschiebbar ist, wobei die Stange 31 im Wesentlichen parallel zu der Hauptfahrrichtung 2 (Fig. 1) des Flurförderzeugs ausgerichtet ist. Bei einer Auslenkung des Masseelements 30 werden über ein Zwischenstück 32 Federelemente 33, 34 gespannt, die damit eine Rückstellkraft auf das Masseelement 30 ausüben. Das Zwischenstück 32 ist mit den Federn gelenkig verbunden, während es mit dem Masseelement 30 mittels eines einen Längenausgleich erlaubenden gelenkigen Langlochs verbunden ist.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Masseelement 40 ebenfalls mittels eines Linearlagers entlang einer Stange 41 verschiebbar ist, wobei die Stange 41 im Wesentlichen parallel zu der Hauptfahrrichtung 2 (Fig. 1) des Flurförderzeugs ausgerichtet ist. Bei dieser Anordnung sind beidseitig des Masseelements 40 Federelemente 43, 44 koaxial zu der Stange angeordnet, die somit eine direkt zwischen dem Masseelement 40 und dem Hubgerüst 3 wirkende Rückstellkraft erzeugen.

Claims

1. Flurförderzeug mit einem Hubgerüst (3), an dem ein Lastaufnahmemittel (5) höhenbeweglich befestigt ist und das mit einem unteren Abschnitt an einem Rahmen (4) des Flurförderzeugs gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einem oberen Abschnitt des Hubgerüsts (3) eine Kompensationsvorrichtung (7) für Biegeschwingungen des Hubgerüsts (3) angeordnet ist, wobei die Kompensationsvorrichtung (7) mindestens ein Masseelement (8) umfasst, das relativ zu dem Hubgerüst (3) in einer eine horizontale Komponente aufweisenden Richtung bewegbar ist.

2. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (7) derart ausgeführt ist, dass eine Bewegung des Masseelements (8) durch eine Schwingungsbewegung des Hubgerüsts (3) hervorgerufen wird.

3. Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseelement (8) mittels eines Lagerelements bewegbar an dem Hubgerüst (3) befestigt ist.

4. Flurförderzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement als Radiallager (12), vorzugsweise als Radialgleitlager ausgeführt ist.

5. Flurförderzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement als Linearlager, vorzugsweise als Lineargleitlager ausgeführt ist.

6. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Federelement (9, 10) vorgesehen ist, das einerseits mit dem Hubgerüst (3) und andererseits mit dem Masseelement (8) verbunden ist.

7. Flurförderzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (9, 10) derart angeordnet ist, dass es bei einer Auslenkung des Masseelements (8) relativ zu dem Hubgerüst (3) auf das Masseelement (8) eine der Auslenkung entgegenwirkende Kraft ausübt.

8. Flurförderzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Federelement (9, 10) oder anstelle des Federelements (9, 10) mindestens ein Dämpfungselement vorgesehen ist.

9. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseelements (8) als Pendel ausgeführt ist, wobei bei einer Auslenkung des Pendels aus der Vertikalen die Schwerkraft auf das Masseelement (8) eine der Auslenkung entgegenwirkende Kraft ausübt.

10. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (7) derart ausgeführt ist, dass eine Eigenfrequenz einer Schwingung des Masseelements (8) einer Resonanzfrequenz der Biegeschwingung des Hubgerüsts (3) entspricht.

11. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubgerüst (3) mindestens einen mit dem Rahmen (4) des Flurförderzeugs verbundenen Standmast und mindestens einen relativ zu dem Standmast anhebbaren Ausfahrmast aufweist, wobei die Kompensationsvorrichtung (7) an einem oberen Abschnitt des Standmasts angeordnet ist.