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Die Erfindung betrifft einen Flurförderer, insbesondere einen Portalstapler für Container, dessen Fahrwerk zwei über ein Portal miteinander verbundene, im Betriebsmodus der Allradlenkung betreibbare Fahrschiffe aufweist, in welchem die Räder der Fahrschiffe eine gemeinsame Lenkpolachse haben, wobei den auf derselben Seite der Lenkpolachse liegenden und demselben Fahrschiff zugehörigen Rädern jeweils ein gemeinsamer Lenkkraftgeber zugeordnet ist, und jeder Lenkkraftgeber einen Arbeitszylinder mit darin geführtem Arbeitskolben aufweist.
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Derartige Flurförderer dienen zum Umsetzen und Stapeln der Container. Dabei bildet ein am Portal angehängter, als Spreader bezeichneter Tragrahmen das mit den Containern korrespondierende Anschlagmittel aus. Es ist bekannt, die jeweils demselben Fahrschiff zugehörigen Räder über einen gemeinsamen Lenkkraftgeber anzusteuern. Diese Ansteuerung erfordert jedoch eine Drehrichtungsumkehr zwischen den zusammen auf einer Seite der Lenkpolachse liegenden Rädern und den zusammen auf der jeweils anderen Seite der Lenkpolachse liegenden Rädern. Diese Drehrichtungsumkehr erfolgt über eine im Bereich der Lenkpolachse angeordnete und vom Lenkkraftgeber angesteuerte Drehachse. Dazu weist die Drehachse eine Kurbelarmscheibe auf, an der den einzelnen Rädern zugeordnete Lenkstangen angelenkt sind. Da solche Drehachsen einen hochbelasteten Kräfteknotenpunkt darstellen, müssen sie nachteilig schwer ausgeführt werden. Außerdem neigen im Betriebsmodus der Allradlenkung betriebene Flurförderer bei schneller Geradeausfahrt zum Ausbrechen. Um diese Nachteile zu vermeiden, sind alternativ Flurförderer bekannt, bei denen jedem Rad ein Lenkkraftgeber zugeordnet ist. Die Lenkkraftgeber sind über eine verschiedene Betriebsmodi realisierende Steuerung miteinander gekoppelt. Die größere Anzahl an Lenkkraftgebern sowie die aufwendige Steuerung machen diese Art von Flurförderern jedoch kostspielig in der Herstellung und störungsanfällig im Betrieb.
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Die US-amerikanische Patentschrift
US 4 880124 A beschreibt einen Portalkran zum Bewegen von Wasserfahrzeugen, dessen Fahrwerk zwei jeweils zweigeteilte und über ein Portal miteinander verbundene Fahrschiffe aufweist. Jedes vierachsig ausgebildete Fahrschiff hat vier Doppelräder, die gemäß
2 eine gemeinsame Lenkpolachse haben. Außerdem ist dem Ausführungsbeispiel entnehmbar, dass den auf derselben Seite der Lenkpolachse liegenden und demselben Fahrschiff zugehörigen Doppelrändern jeweils ein gemeinsamer Lenkkraftgeber in Form eines Hydraulikzylinders zugeordnet ist. Eine Betätigung der Lenkkraftgeber führt zu einer Lenkbewegung eines der Doppelräder, wobei diese Lenkbewegung über Gelenkstangen in einer Lenkfehler kompensierenden Weise an das jeweils zweite Doppelrad übertragen wird.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 34 45 826 A1 ist ein Hebezeug für die Containerbehandlung bekannt, welches eine fahrbare Portalkonstruktion mit drei Beinen aufweist. Die gemeinsam an zwei Beinen ein Fahrschiff ausbildenden Räder haben gemäß den
7,
8 und
10 eine gemeinsame Lenkpolachse. Außerdem ist dem Ausführungsbeispiel entnehmbar, dass den auf derselben Seite der Lenkpolachse liegenden Rädern des Fahrschiffes jeweils ein gemeinsamer Lenkkraftgeber in Form eines Druckzylinders zugeordnet ist. Eine Betätigung der Lenkkraftgeber führt zu Hubbewegungen zweier miteinander synchronisierter Schubkurbelgestänge, wobei diese Hubbewegungen über verschieden Lang ausgebildete Hebelarme in einer Lenkfehler kompensierenden Weise an die Räder übertragen werden. Damit ist allen Rädern des Fahrschiffes, die bei Lenkung des Flurförderers mit gleichem Drehsinn gedreht werden, ein gemeinsamer Lenkkraftgeber zugeordnet, so dass eine zentrale angeordnete und vergleichsweise schwer ausgeführte Drehachse zur Drehrichtungsumkehr vorteilhaft entfällt. Damit konnten das Gewicht des Flurförderers sowie die Herstellungskosten bereits reduziert werden. Eine weitere Gewichts- und Kostenersparnis ergibt sich auch bereits dadurch, dass die einzelnen Lenkkraftgeber kleiner dimensioniert sind als bei denjenigen Flurförderern, bei denen allen Rädern eines Fahrschiffes ein gemeinsamer Lenkkraftgeber zugeordnet ist.
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Ein ähnlicher, als Kran ausgebildeter Flurförderer ist aus der USamerikanischen Patentschrift
US 5 967 348 A bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flurförderer der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, der eine besonders einfache und leichtbauende Lenkung aufweist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Flurförderer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den auf den Patentanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Flurförderer zeichnet sich dadurch aus, dass der Arbeitskolben eine durchgängige, aus dem Arbeitszylinder beidseitig herausstehende Kolbenstange aufweist, wobei der Arbeitszylinder zwei durch den Arbeitskolben von einander getrennte Arbeitsräume aufweist. Auf diese Weise ist ein doppelt wirkender Arbeitszylinder geschaffen, dessen Arbeitskolben zwei gleich große, jeweils an einem Arbeitsraum anstehende, kreisringförmig ausgebildete Druckflächen aufweist. Mit den gleich groß ausgebildeten Druckflächen ist Vorteil erreicht, dass auch die mit dem Lenkkraftgeber erzeugbaren Lenkkräfte unabhängig ihrer Wirkrichtung gleich groß sind. Grundsätzlich ist es jedoch ebenso denkbar, dass jeder Lenkkraftgeber eine motorbetriebene Spindel oder einen Pneumatikzylinder mit darin geführtem Arbeitszylinder aufweist.
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Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist der Arbeitskolben als feststehender Teil und der Arbeitszylinder als beweglicher Teil des Lenkkraftgebers ausgebildet. Dazu sind die von den Arbeitsräumen des Arbeitszylinders abgehenden Druckleitungen als flexible Schlauchleitungen ausgebildet. Derartige Schlauchleitungen sind vorzugsweise als Hochdruck-Sicherheitsleitungen mit einer Ummantelung oder einer Einlage aus Stahlgeflecht ausgeführt.
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Um ein nachteiliges Verdrehen des beweglich geführten Arbeitszylinders auf dem feststehenden Arbeitskolben zu verhindern, sind dem Arbeitszylinder und dem Arbeitskolben eine Verdrehsicherung zugeordnet. Eine derartige Verdrehsicherung ist beispielsweise eine zwischen dem Arbeitszylinder und dem jeweils dazugehörigen Fahrschiff ausgebildete Geradführung. Grundsätzlich kann die Verdrehsicherung jedoch auch durch ein am Arbeitskolben angreifendes Lenkgestänge realisiert sein.
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Ein derartiges Lenkgestänge besteht aus mehreren Lenkstangen, mit denen die jeweils auf derselben Seite der Lenkpolachse liegenden und demselben Fahrschiff zugehörigen Räder am Arbeitszylinder des gemeinsamen Kraftgebers angelenkt sind. Der Begriff „Lenkstange“ ist hier derart allgemein auszulegen, dass von ihm sämtliche zur Kraftübertragung geeignete Bauteile erfasst sind.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Fahrwerk wenigstens einen im Bereich seiner Lenkpolachse angeordneten Kraftstofftank aufweist. Da die Lenkpolachse in etwa durch den Schwerpunkt des Fahrwerkes verläuft, ist der die Lenkpolachse umgebende Bereich besonders zur Anordnung des gewichtigen Kraftstofftankes geeignet. Selbstverständlich ist der die Lenkpolachse umgebende Bereich ebenfalls zur Anordnung des Motors, des Getriebes oder anderer schwerer Fahrzeugkomponenten geeignet.
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Um die einzelnen Räder der Fahrschiffe derart zu steuern, dass ihre Radachsen zu jeder Zeit in einem auf der Lenkpolachse wandernden gemeinsamen Lenkpol zusammenlaufen, sind die einzelnen Lenkkraftgeber über eine Steuerung miteinander gekoppelt. Diese kann neben hydraulischen Steuerungs- und/oder Regelungsorganen selbstverständlich auch elektrische Steuer- und/oder Regelorgane aufweisen.
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Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Steuerung neben dem ersten Betriebsmodus für Allradlenkung zusätzlich wenigstens einen zweiten Betriebsmodus für Vorderradlenkung aufweist. Im Betriebsmodus der Vorderradlenkung kann die Lenkung bzw. deren Lenkkraftgeber so betrieben werden, dass lediglich die jeweils in Fahrtrichtung vorderen Räder gelenkt werden und die hinteren Räder starr bleiben. Dadurch wird insbesondere bei schneller Geradeausfahrt ein stabiles Fahrverhalten erreicht. Ein Umschalten vom zweiten Betriebsmodus der Vorderradlenkung in den ersten Betriebsmodus für Allradlenkung kann beispielsweise dann erfolgen, wenn ein vordefinierter Lenkeinschlag von etwa 5° überschritten wird. Die im Betriebsmodus der Vorderradlenkung an den Rädern entstehenden Lenkfehler können in Kauf genommen werden, da sie sich bei kleineren Lenkeinschlägen von weniger als 10° nur unwesentlich auf die Statik und den Verschleiß der Reifen auswirken. Bei einem Lenkeinschlag der in Fahrtrichtung vordersten Räder von beispielsweise 5° betragen die Lenkfehler an den hinteren Rädern etwa 1°. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, dass die Steuerung neben dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus zusätzlich weitere Betriebsmodi bereithält.
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Um den Lenkbetrieb so verschleißfrei wie möglich zu gestalten, weist jede Lenkstange ein am Achsschenkel eines der Räder angelenktes erstes Kugelgelenk sowie ein an einem der Lenkkraftgeber angelenktes zweites Kugelgelenk auf. Derartige auch als Kugelschalengelenke bezeichnete Gelenke ermöglichen aufgrund ihres hohen Freiheitsgrades eine konstruktiv besonders einfache sowie gewichtsmäßig leichte Ausführung des die Achsschenkel der Räder mit den Lenkkraftgebern verbindenden Lenkgestänges. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, den Lenkstangen andere Gelenke mit geringerem Freiheitsgrad zuzuordnen.
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Nach einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedes Fahrschiff wenigstens vier Räder aufweist, die mindestens zwei durch die Lenkpolachse getrennte Radpaare ausbilden. Für spezielle Anwendungsgebiete können jedoch auch Fahrschiffe mit mehr als vier Rädern vorgesehen sein, die vorzugsweise jedoch eine gerade Anzahl von Radpaaren ausbilden, so dass auf jeder Seite der Lenkpolachse die gleiche Anzahl von Radpaaren angeordnet werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
- 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Flurförderers in einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Detailansicht des in 1 dargestellten Flurförderers gemäß Ausschnitt X;
- 3 eine Schnittansicht durch das in 2 dargestellte Detail gemäß Linie A-A;
- 4 eine den Betriebsmodus der Allradlenkung darstellende Prinzipskizze als Draufsicht auf den in 1 dargestellten Flurförderer;
- 5 eine den Betriebsmodus der Vorderradlenkung darstellende Prinzipskizze als Draufsicht auf den in 1 dargestellten Flurförderer; und
- 6 eine teilgeschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Flurförderers in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die 1 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht eines als Portalstapler für Container ausgebildeten Flurförderers. Das Fahrwerk 1 des Flurförderers weist zwei über ein geschnitten dargestelltes Portal 2, 2' miteinander verbundene, im Betriebsmodus der Allradlenkung betreibbare Fahrschiffe 3 auf, in welchem die Räder 4, 5, 6, 7 der Fahrschiffe 3 eine gemeinsame Lenkpolachse haben. Den auf derselben Seite 8 bzw. 9 der Lenkpolachse liegenden und demselben Fahrschiff 3 zugehörigen Rädern 4, 5 bzw. 6, 7 ist jeweils ein gemeinsamer Lenkkraftgeber 10 bzw. 11 zugeordnet. Jeder Lenkkraftgeber 10, 11 weist einen Arbeitszylinder 12, 13 mit einer durchgängigen, aus dem Arbeitszylinder 12, 13 beidseitig herausstehenden Kolbenstange 14, 15 auf, wobei die Kolbenstange 14, 15 als feststehender Teil und der Arbeitszylinder 12, 13 als beweglicher Teil des Lenkkraftgebers 10 bzw. 11 ausgebildet ist. Die auf derselben Seite 8 bzw. 9 der Lenkpolachse liegenden und demselben Fahrschiff 3 zugehörigen Räder 4, 5 bzw. 6, 7 sind jeweils über Lenkstangen 16, 17 bzw. 18, 19 am Arbeitszylinder 12 bzw. 13 des gemeinsamen Lenkkraftgebers 10 bzw. 11 angelenkt.
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Die 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des in 1 dargestellten Flurförderers gemäß Ausschnitt X. Der in der Detailansicht aufgeschnitten dargestellte Arbeitszylinder 12 lässt erkennen, dass die durchgängige, aus dem Arbeitszylinder 12 beidseitig herausstehende Kolbenstange 14 einen Arbeitskolben 20 aufweist, mit dem zwei voneinander getrennte und ringspaltförmig ausgebildete Arbeitsräume 21, 22 ausgebildet sind. Damit weist der Arbeitskolben 20 zwei jeweils an einem Arbeitsraum 21 bzw. 22 anstehende, kreisringförmig sowie gleich groß ausgebildete Druckflächen 23, 24 auf. Von dem Arbeitszylinder 12 abgehende Druckleitungen 25, 26 sind als flexible Schlauchleitungen ausgebildet. Außerdem sind dem Arbeitszylinder 12 und dem Arbeitskolben 20 eine Verdrehsicherung 27 zugeordnet. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.
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Die 3 zeigt eine Schnittansicht durch das in 2 dargestellte Detail gemäß der Linie A-A. Aus dieser Ansicht ist erkennbar, dass die Verdrehsicherung 27 als in Hubrichtung des Arbeitszylinders 12 wirkende Geradführung ausgebildet ist, die eine am Fahrschiff 3 angeordnete Führungsschiene 28 sowie einen am Arbeitszylinder 12 angeordneten Schlitten 29 aufweist, der mit der Führungsschiene 28 in Eingriff steht. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.
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Die 4 zeigt eine den Betriebsmodus der Allradlenkung darstellende Prinzipskizze als eine Draufsicht auf den in 1 dargestellten Flurförderer. Diese Prinzipskizze zeigt den als Portalstapler ausgebildeten Flurförderer, dessen Fahrwerk 1 zwei über ein Portal 2, 2' miteinander verbundene, im Betriebsmodus der Allradlenkung betriebene Fahrschiffe 3, 3' aufweist, in welchem die Räder 4 bis 7 sowie 4' bis 7' der Fahrschiffe 3, 3' eine gemeinsame Lenkpolachse 30 haben. Mit dem Doppelpfeil 31 ist die Fahrtrichtung bei Geradeausfahrt des Fahrwerkes 1 gekennzeichnet. Die Prinzipskizze zeigt das Fahrwerk 1 mit eingelenkten Rädern 4 bis 7 und 4' bis 7', deren mit gestrichelten Linien angedeuteten Radachsen in einem auf der Lenkpolachse 30 wandernden gemeinsamen Lenkpol 32 zusammenlaufen.
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Die 5 zeigt eine den Betriebsmodus der Vorderradlenkung darstellende Prinzipskizze als Draufsicht in den in 1 dargestellten Flurförderer. Hier sind lediglich die jeweils in Fahrtrichtung gemäß Pfeil 33 vorderen Räder 4, 5, 4', 5' gelenkt und die hinteren Räder 6, 7, 6', 7' sind festgesetzt. Die sich aus der Vorderradlenkung ergebende Lenkpolachse 34 liegt genau mittig in der von den festgesetzten Rädern 6, 7, 6', 7' gebildeten Radformation. Die vorderen gelenkten Räder 4, 4' sind derart gelenkt, dass ihre gestrichelt dargestellten Radachsen in einem auf der Lenkpolachse 34 wandernden gemeinsamen Lenkpol 35 zusammenlaufen. Aufgrund der paarweisen Ansteuerung der gelenkten Räder 4', 5' einerseits und den Rädern 4, 5 andererseits, ergeben sich für die gelenkten Räder 5, 5' vernachlässigbar kleine Lenkfehler, die über Winkel 36, 37 dargestellt sind. Die den mit einem Lenkfehler behafteten Rädern 5, 5' zugeordneten Lenkpole 38, 39 wandern auf der Lenkpolachse 30 für Allradlenkung. Die festgesetzten Räder 6, 7, 6',7' weisen ebenfalls vernachlässigbar kleine Lenkfehler auf, die über die Winkel 40, 41, 42 und 43 dargestellt sind.
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Die 6 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Flurförderers in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Hier weist jedes Fahrschiff 3 drei Räder 4, 7, 44 auf, wobei das genau auf der Lenkpolachse für Allradlenkung liegende Rad 44 festgesetzt ist, also keinem Lenkkraftgeber zugeordnet ist. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.
