DE10017358A1 - Fork lift truck with load receiving device has device to alter position of load receiving device and centrifugal force compensation - Google Patents
Fork lift truck with load receiving device has device to alter position of load receiving device and centrifugal force compensationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug, insbesondere Gegengewichts-Gabelstapler, mit einer Lastaufnahmevorrichtung.The invention relates to an industrial truck, in particular a counterbalance forklift, with a load suspension device.
Bei Flurförderzeugen, insbesondere Gegengewichts-Gabelstaplern, besteht bei auf genommener Last und Kurvenfahrt die Gefahr des seitlichen Umstürzens, wobei der Fahrer schwer oder tödlich verletzt werden kann. Es gibt daher seit einiger Zeit Bestrebungen, die Stabilität von Flurförderzeugen bei Kurvenfahrt zu erhöhen. Aus der EP 0 891 883 A1 ist ein gattungsgemäßes Flurförderzeug bekannt, bei dem der Belastungszustand mit Hilfe verschiedener Sensoren überwacht und in bestimmten Betriebszuständen zur Erhöhung der Stabilität die als Pendelachse ausgeführte, am hinteren Ende des Fahrzeugs angeordnete Lenkachse verriegelt wird (hydraulischer Anschlag).In the case of industrial trucks, especially counterbalance forklifts, at taken load and cornering the risk of falling over sideways, the Driver can be seriously or fatally injured. Therefore, there has been for some time Efforts to increase the stability of industrial trucks when cornering. A generic industrial truck is known from EP 0 891 883 A1, in which the load condition is monitored with the help of various sensors and in certain Operating states to increase the stability of the swing axis, on rear axle of the vehicle arranged steering axle is locked (hydraulic Attack).
Die Überwachung des Belastungszustands erfolgt durch einen die Höhe der Last aufnahmevorrichtung erfassenden Lasthöhensensor, einen den hydraulischen Druck der Hubzylinder erfassenden Lastsensor, einen die Neigung der Neigezylinder und damit des Hubgerüstes erfassenden Lastneigungssensor, einen den Einschlag der gelenkten Räder erfassenden Lenkwinkelsensor und einen Fahrgeschwindigkeits sensor.The load condition is monitored by the amount of the load Load device sensing load height sensor, a hydraulic pressure the load cylinder detecting the lift cylinder, the inclination of the tilt cylinder and thus the mast inclining load inclination sensor, the impact of the steered wheels detecting steering angle sensor and a driving speed sensor.
Durch die Verriegelung der Lenkachse werden die beiden seitlichen Kippachsen des Flurförderzeugs (die beiden Seiten des gleichschenkligen Standdreiecks, dessen Basis von der Verbindungslinie der Aufstandspunkte der beiden vorderen Räder gebildet wird) nach außen verlagert. An Stelle eines Standdreiecks, dessen Spitze von der am Fahrzeugheck angeordneten Aufhängung der Lenkachse gebildet wird, entsteht ein Standviereck. Die beiden seitlichen Kippachsen verlaufen dabei jeweils zwischen dem Aufstandspunkt eines Vorderrads und dem Aufstandspunkt eines Hinterrads.By locking the steering axis, the two lateral tilt axes of the Industrial truck (the two sides of the isosceles triangle, the base of which formed by the line connecting the contact points of the two front wheels is shifted to the outside. Instead of a triangle, the tip of which is from the Rear suspension of the steering axle is formed, arises Stand square. The two lateral tilt axes each run between the Contact point of a front wheel and the contact point of a rear wheel.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der ein gangs genannten Art mit verbesserter Stabilität, insbesondere bei Kurvenfahrt, zur Verfügung zu stellen.The present invention is based on the object of an industrial truck gangs mentioned type with improved stability, especially when cornering To make available.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zur Lageveränderung der Lastaufnahmevorrichtung vorgesehen sind, die mit Mitteln zum Erfassen der bei Kurvenfahrt auftretenden Fliehkraft und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Kurvenradius und/oder der Lastverteilung auf den Rädern des Flurförderzeugs in Wirk verbindung stehen, wobei mit zunehmender Fliehkraft und/oder mit kleiner werdendem Kurvenradius und zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder mit abnehmender Belastung der Räder des Flurförderzeugs, die zu der in Richtung der Fliehkraft wirk samen Kippachse entfernt sind, der Abstand der Lastaufnahmevorrichtung von der wirksamen Kippachse vergrößerbar ist.This object is achieved in that means for changing the position the load suspension device are provided, which have means for detecting the at Centrifugal force occurring and / or the vehicle speed and the cornering Effective curve radius and / or the load distribution on the wheels of the industrial truck are connected, with increasing centrifugal force and / or with decreasing Curve radius and increasing vehicle speed and / or with decreasing Load on the wheels of the industrial truck, which acts towards the centrifugal force seeds tilt axis are removed, the distance of the load handling device from the effective tilt axis can be enlarged.
Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, fortlaufend mindestens eine für die Kippgefahr charakteristische Größe zu ermitteln und gegebenenfalls, insbesondere bei Erreichen oder Überschreiten einer bestimmten Kippgefahr, durch Verlagerung des Schwerpunkts des Fahrzeugs den Hebelarm, an dem die Gewichts kraft angreift, d. h. den seitlichen Abstand zwischen wirksamer Kippachse und Schwer punkt zu vergrößern, und damit das Gewichtsmoment zu erhöhen, das sich aus der Fliehkraft und der Höhe des Schwerpunkts (Abstand zur Kippachse) ergebende Kipp moment entgegenwirkt.The idea that is essential to the invention is therefore at least continuously to determine a characteristic variable for the risk of tipping and, if necessary, especially when a certain risk of tipping is reached or exceeded Shifting the center of gravity of the vehicle's lever arm on which the weight attacks by force, d. H. the lateral distance between the effective tilt axis and the gravity point to increase, and thus to increase the weight moment resulting from the Centrifugal force and the height of the center of gravity (distance to the tilt axis) resulting tilt counteracts moment.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Flurförderzeugs ist es auch möglich, Abweichungen des Schwerpunktes von der Vertikalen zu kompensieren, die sich dann ergeben, wenn das Flurförderzeug auf einer geneigten Fahrbahn quer steht.The design of the industrial truck according to the invention also makes it possible to To compensate for deviations in the center of gravity from the vertical, which then result if the truck is at an angle on an inclined road.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Lastaufnahmevorrichtung ein Hubgerüst und eine daran auf- und abbewegbare Lasthalterung auf und sind die Mittel zur Lageveränderung der Lastaufnahmevorrichtung als Seitenschieber und/oder als Vorrichtung zum seitlichen Neigen des Hubgerüstes ausgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the load suspension device has The mast and a load holder that can be moved up and down are the means to change the position of the load suspension device as a side shift and / or as Device designed to tilt the mast laterally.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindungen werden anhand des in den schema tischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Gegengewichts-Gabelstapler mit pendelnd aufgehängter Lenkachse im unbeladenen Zustand,Further advantages and details of the inventions are explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figures. Here, FIG. 1 shows a plan view of a counterweight fork-lift truck with a pendulum suspended steering axle in unloaded condition,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegengewichts-Gabelstapler gemäß Fig. 1 im beladenen Zustand, Fig. 2 is a plan view of the counterweight fork-lift truck according to Fig. 1 in the loaded state,
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Gegengewichts-Gabelstapler gemäß Fig. 1 im beladenen Zustand bei Kurvenfahrt, Fig. 3 is a plan view of a counterweight fork-lift truck according to Fig. 1 in the loaded state when cornering,
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Gegengewichts-Gabelstapler gemäß Fig. 1 im beladenen Zustand bei Kurvenfahrt und seitlich verschobener Last, Fig. 4 is a plan view of a counterweight fork-lift truck according to Fig. 1 in the loaded state when cornering and a laterally offset load,
Fig. 5 eine Vorderansicht eines Gegengewichts-Gabelstaplers, der quer auf einer schrägen Ebene angeordnet ist, mit geradem Hubgerüst und Fig. 5 is a front view of a counterbalance forklift, which is arranged transversely on an inclined plane, with a straight mast and
Fig. 6 eine Vorderansicht eines Gegengewichts-Gabelstaplers gemäß Fig. 5 mit seitlich geneigtem Hubgerüst. Fig. 6 is a front view of a counterbalance forklift according to FIG. 5 with a laterally inclined mast.
Das erfindungsgemäße Flurförderzeug ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als vierrädriger Gegengewichts-Gabelstapler ausgeführt und weist eine Vorderachse V mit zwei Rädern 1 und 2 und eine an einem Punkt P pendelnd aufgehängte hintere Lenk achse L mit zwei Rädern 3 und 4 auf. Das Flurförderzeug ist mit einer Lastaufnahme vorrichtung 5 versehen, die ein Hubgerüst 6 mit einer daran auf- und abbewegbaren (gabelförmigen) Lasthalterung 7 umfasst.The industrial truck according to the invention is designed in the present embodiment as a four-wheel counterbalance forklift truck and has a front axle V with two wheels 1 and 2 and a rear steering axle L with two wheels 3 and 4 suspended at a point P. The industrial truck is provided with a load-bearing device 5 , which comprises a mast 6 with a (fork-shaped) load holder 7 that can be moved up and down thereon.
Bei unbeladenem Fahrzeug befindet sich der Schwerpunkt S des Fahrzeugs im hinteren Bereich eines Standdreiecks D, das von den Aufstandspunkten der Räder 1 und 2 der Vorderachse V und dem Punkt P gebildet wird, an dem die hintere Lenk achse L pendelnd aufgehängt ist. Der Schwerpunkt S befindet sich also im Bereich der Dreiecksspitze (siehe Fig. 1). When the vehicle is unladen, the center of gravity S of the vehicle is in the rear region of a triangle D, which is formed by the contact points of wheels 1 and 2 of front axle V and point P, at which the rear steering axle L is suspended in an oscillating manner. The center of gravity S is therefore in the area of the triangle tip (see FIG. 1).
Im beladenen Zustand, d. h., wenn sich eine entsprechend schwere Last L auf der Lasthalterung 7 befindet, ist der Schwerpunkt S nach vorne verschoben und befindet sich im Bereich der Basis des Standdreiecks D (siehe Fig. 2).In the loaded state, ie when there is a correspondingly heavy load L on the load holder 7 , the center of gravity S is shifted forward and is in the area of the base of the standing triangle D (see FIG. 2).
Befährt das Flurförderzeug im beladenen Zustand eine Kurve, so ergibt sich eine Situation, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei greift eine masse- und geschwindig keitsabhängige Fliehkraft F am Schwerpunkt S an, die ein Kippmoment auf das Flur förderzeug um eine Kippachse K erzeugt. Die Kippachse K verläuft zunächst durch eine der beiden Seiten des Standdreiecks D, also im vorliegenden Fall durch den Auf standspunkt des Rades 2 und den Punkt P.If the industrial truck travels a curve in the loaded state, a situation arises as shown in FIG. 3. A mass- and speed-dependent centrifugal force F acts on the center of gravity S, which generates a tilting moment on the floor conveyor around a tilt axis K. The tilt axis K initially runs through one of the two sides of the triangle D, so in the present case through the up position of the wheel 2 and the point P.
Dem Kippmoment entgegen wirkt das Gewichtsmoment, das sich aus der Masse des Flurförderzeugs samt Last (Kraftrichtung in die Zeichenebene hinein) und dem Abstand a des Schwerpunktes S von der bei Kurvenfahrt wirksamen Kippachse K ergibt.The weighting moment, which results from the mass of the Truck including load (direction of force into the plane of the drawing) and the distance a of the center of gravity S results from the effective tilt axis K when cornering.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß bei Kurvenfahrt abhängig von verschie denen Parametern die Lage der Lastaufnahmevorrichtung (und damit einer ggf. darauf angeordneten Last) stabilitätserhöhend derart verändert, daß sich der Abstand a des Schwerpunktes S von der Kippachse K und damit das Gewichtsmoment vergrößert (siehe Fig. 4).According to the invention, it is now provided that, when cornering, depending on various parameters, the position of the load suspension device (and thus a load possibly arranged thereon) changes in such a way that the stability increases such that the distance a of the center of gravity S from the tilting axis K and thus the weight moment increases (see Fig. 4).
Es ergibt sich ein gegenüber dem ursprünglichen Abstand a vergrößerter Abstand a'. Die Lageveränderung der Lastaufnahmevorrichtung (und der Last) kann beispielsweise durch einen Seitenschieber erreicht werden, der mit der Lasthalterung 7 verbunden oder darin integriert ist.This results in an enlarged distance a 'compared to the original distance a. The change in position of the load suspension device (and the load) can be achieved, for example, by means of a sideshift which is connected to the load holder 7 or integrated therein.
Der Seitenschieber steht in Wirkverbindungen mit Sensoren, die den Fahrzustand des Fahrzeugs bei Kurvenfahrt messen oder ermitteln. Dabei kann beispielsweise die Fliehkraft als Maß für die Kippbelastung erfasst werden. In diesem Zusammenhang ist es möglich, die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Kurvenradius (Sollwert oder Istwert) direkt oder indirekt zu erfassen und daraus die Fliehkraft zu ermitteln.The sideshift is operatively connected to sensors that monitor the driving status of the Measure or determine the vehicle when cornering. For example, the Centrifugal force can be recorded as a measure of the tipping load. In this context it is possible to change the vehicle speed and the curve radius (setpoint or actual value) to record directly or indirectly and to determine the centrifugal force.
Zur Ermittlung des Fahrzustandes ist es auch möglich, die Lastverteilung beispiels weise durch Messen der Radlasten zu ermitteln und daraus auf die Kippgefahr zu schließen. Nimmt beispielsweise die Belastung des zur Kippachse K entfernten Rades 1 ab, so ist dies ein Signal dafür, daß sich die Kippgefahr in Bezug auf die Kippachse K vergrößert.To determine the driving condition, it is also possible to determine the load distribution, for example, by measuring the wheel loads and to conclude from this that there is a risk of tipping. If, for example, the load on the wheel 1 remote from the tilt axis K decreases, this is a signal that the risk of tilting increases with respect to the tilt axis K.
Alternativ oder zusätzlich zur Veränderung der Position der Lastaufnahmevorrichtung 5 durch Einsatz eines Seitenschiebers ist es auch möglich, das Hubgerüst 6 seitlich zu kippen. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn das Hubgerüst 6 kardanisch aufgehängt ist. Die Neigebewegung kann z. B. durch einen hydraulischen Zylinder erzeugt werden.Alternatively or in addition to changing the position of the load suspension device 5 by using a side slide, it is also possible to tilt the mast 6 laterally. For this purpose it is useful if the mast 6 is gimbaled. The tilt movement can e.g. B. generated by a hydraulic cylinder.
Unabhängig davon, auf welche Weise die Position der Lastaufnahmevorrichtung 5 zwecks Stabilisierung des Flurförderzeugs verändert wird (Seitenschieber und/oder seitliches Kippen eines Hubgerüstes), wird die Stabilität des erfindungsgemäßen Flurförderzeugs nicht nur bei Kurvenfahrt sondern auch bei Fahrten quer auf einer geneigten Fahrbahn verbessert. Dabei können Abweichungen des Schwerpunktes S von der Vertikalen kompensiert werden.Regardless of how the position of the load suspension device 5 is changed for the purpose of stabilizing the industrial truck (sideshift and / or tilting a mast), the stability of the industrial truck according to the invention is improved not only when cornering but also when driving transversely on an inclined roadway. Deviations of the center of gravity S from the vertical can be compensated for.
Ein solcher Betriebszustand ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Fig. 5 zeigt dabei den Zustand ohne Verlagerung der Lasthaltevorrichtung 5. Hierbei befindet sich der Schwerpunkt S auf einer Hochmittelachse H des Fahrzeugs, die gegenüber einer Vertikalachse A geneigt ist, die auf die Fahrbahn in einem Punkt auftrifft, der deckungs gleich ist mit dem Punkt, in dem auch die Hochmittelachse H auf die Fahrbahn auftrifft. Dementsprechend ist der Abstand a des Schwerpunktes S zu einer durch das Rad 2 verlaufenden Kippachse K verringert und folglich die Kippgefahr insbesondere bei Kurvenfahrt vergrößert. Dieser Zustand kann beispielsweise durch Messung der Radlasten der vorderen Räder 1 und 2 erfasst werden.Such an operating state is shown in FIGS. 5 and 6. Fig. 5 shows the state without displacement of the load-holding device 5. Here, the center of gravity S is located on a high central axis H of the vehicle, which is inclined with respect to a vertical axis A, which strikes the road at a point that is congruent with the point at which the high central axis H also strikes the road. Accordingly, the distance a from the center of gravity S to a tilting axis K running through the wheel 2 is reduced and consequently the risk of tipping is increased, in particular when cornering. This state can be detected, for example, by measuring the wheel loads of the front wheels 1 and 2 .
Zur stabilitätserhöhenden Korrektur kann das Hubgerüst 6 mit der Lasthalterung 7 seitlich geneigt werden, so daß der Schwerpunkt S seine Lage verändert und sich ein vergrößerter Abstand a' ergibt, der auf der Vertikalen V liegen kann.For stability-increasing correction, the mast 6 can be inclined laterally with the load holder 7 , so that the center of gravity S changes its position and there is an enlarged distance a ', which can lie on the vertical V.
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