DE102009015971A1

DE102009015971A1 - Containerstapler

Info

Publication number: DE102009015971A1
Application number: DE200910015971
Authority: DE
Inventors: Andreas Pauly
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Konecranes Global Oy
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Containerstapler (1) mit einem anhebbaren und absenkbaren Teleskopausleger (3) und einem Spreader (10), der um eine im Wesentlichen horizontale Querachse (11) pendelnd an dem Teleskopausleger (3) gelagert ist, wobei zur Dämpfung der Pendelbewegung des Spreaders (10) mindestens ein Dämpfungszylinder (12a; 12b) vorgesehen ist, dem eine Dämpfungseinrichtung zugeordnet ist. Um bei einem derartigen Containerstapler ein verbessertes Betriebsverhalten und eine exakte Parallelführung des Spreaders zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Dämpfungseinricil (27; 28) gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Containerstapler mit einem anhebbaren und absenkbaren Teleskopausleger und einem Spreader, der um eine im Wesentlichen horizontale Querachse pendelnd an dem Teleskopausleger gelagert ist, wobei zur Dämpfung der Pendelbewegung des Spreaders mindestens ein Dämpfungszylinder vorgesehen ist, dem eine Dämpfungseinrichtung zugeordnet ist.
Derartige Containerstapler dienen zum Transport und Stapeln von leeren oder vollen Containern, Wechselaufbauten oder Fahrzeugtrailern. Mittels eines entsprechenden Spreaders kann hierbei der zu transportierende Container, der zu transportierende Wechselaufbau oder der zu transportierende Fahrzeugtrailer aufgenommen werden. Der Containerstapler weist hierzu einen anhebbaren und absenkbaren Teleskopausleger auf, an dessen Ende der Spreader um eine Querachse pendelnd gelagert ist. Derartige Containerstapler mit einem Teleskopausleger werden auch als Reachstacker bezeichnet. Ein gattungsgemäßer, als Reachstacker ausgebildeter Containerstapler ist aus der DE 10 2004 018 644 A1 bekannt.
Der Spreader ist hierbei an dem Teleskopausleger um eine im Wesentlichen horizontale Querachse pendelnd aufgehängt. Während des Fahrbetriebs des Containerstaplers soll der Spreader mit einer daran befindlichen Last um die Querachse in Fahrtrichtung pendeln und schwingen können, um beispielsweise bei einem aufgenommenen Container beim Abbremsen ein Verrutschen der sich im Container befindlichen Ladung zu vermeiden. Das Schwingen des Spreaders um die Querachse soll hierbei gedämpft erfolgen.
Beim Anheben und Absenken des Teleskopauslegers soll der Spreader eine im Wesentlichen horizontale Stellung einnehmen und beibehalten, um die Aufnahme und das Absetzen der Last, beispielsweise eines Containers, zu erleichtern. Unter einer im Wesentlichen horizontalen Stellung des Spreaders ist auch eine leicht geneigte Stellung umfasst, bei der insbesondere die dem Fahrer zugewandten Verriegelungseinrichtungen, sogenannte Twist-Locks, des Spreaders leicht tiefer angeordnet sind, um das Aufnehmen eines Containers zu erleichtern. Während des Anhebens und Absenken des Teleskopauslegers soll eine Parallelführung des Spreaders erzielt werden, bei der sich die Neigung des Spreaders nicht ändert und somit der Spreaderwinkel konstant bleibt, um einen hohen Containerumsatz zu erzielen.
Zur Dämpfung der Pendelbewegung des Spreaders um die Querachse ist mindestens ein Dämpfungszylinder vorgesehen, dem eine Dämpfungseinrichtung zugeordnet ist. Hierbei ist es bekannt, die Dämpfungseinrichtung von Drosseleinrichtungen, beispielsweise Blenden, Düsen oder Drosseln, auszubilden, denen ein Sperrventil, in der Regel ein Rückschlagventil, und ein Druckbegrenzungsventil parallel geschaltet ist. Im Ruhezustand des Spreaders kann durch einen an dem Dämpfungszylinder anstehenden Versorgungsdruck der Spreader in der im Wesentlichen horizontalen Stellung gehalten werden. Im Fahrbetrieb während des Abbremsens erzeugt eine an dem Spreader befindliche Last, beispielsweise ein Container, an dem Dämpfungszylinder eine hohe Kraft, so dass über die Drosseleinrichtung ein hoher Volumenstrom aus dem Dämpfungszylinder abströmen muss, wobei die Drosseleinrichtung aufgrund des hohen Volumenstroms einen hohen Staudruck erzeugt, der zum Öffnen des zugeordneten Druckbegrenzungsventils führt, wodurch eine Dämpfung der Pendelbewegung des Spreaders erzielt wird.
Beim Anheben und Absenken des Teleskopauslegers wird zur Erzielung der Parallelführung über die Drosseleinrichtungen Druckmittel aus dem Dämpfungszylinder zu einem Behälter entlastet.
Derartige Drosseleinrichtungen an dem Dämpfungszylinder weisen jedoch eine lastabhängige Durchflusskennlinie auf, so dass mit zunehmendem Volumenstrom ein zunehmender Staudruck an der Drosseleinrichtung erzeugt wird. Insbesondere beim Anheben und Absenken des Teleskopauslegers kann es hierbei zu Betriebszuständen kommen, in denen in den Dämpfungszylindern aufgrund des zunehmenden Staudrucks an der Drosseleinrichtung der Druck in dem entsprechenden Dämpfungsraum des Dämpfungszylinders zunimmt, so dass der Spreaderwinkel nachhinkt, d. h. der Spreader aufgrund der Dämpfungszylinder den Winkel zu langsam ändert, so dass eine wirksame Parallelführung des Spreaders nicht ermöglicht wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Containerstapler zur Verfügung zu stellen, der ein verbessertes Betriebsverhalten aufweist und exakte Parallelführung des Spreaders ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dämpfungseinrichtung von mindestens einem Stromregelventil gebildet ist. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, als Dämpfungseinrichtung an dem Dämpfungszylinder des Spreaders Stromregelventile zu verwenden, die eine lastunabhängige Durchflusskennlinie aufweisen. Mit Stromregelventilen kann somit erzielt werden, dass der an dem Stromregelventil auftretende Staudruck im Wesentlichen unabhängig von dem Volumenstrom über das Stromregelventil ist. Durch die erfindungsgemäße Verwendung derartiger Stromregelventile als Dämpfungseinrichtung des Dämpfungszylinders des Spreaders wird somit erzielt, dass sich auch bei zunehmendem Volumenstrom über die Stromregelventile der Staudruck und somit der Druck in dem Dämpfungsraum des Dämpfungszylinders nicht ändert und zunimmt, so dass beim Anheben und Absenken des Teleskopzylinders eine exakte Parallelführung des Spreaders ohne Nachhinken des Spreaderwinkels erzielt werden kann. Hierdurch wird die Bedienung des Containerstaplers erleichtert und eine Erhöhung der Umschlagleistung erzielt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Dämpfungszylinder als doppeltwirkender Dämpfungszylinder ausgebildet, wobei einem kolbenseitigen Dämpfungsraum des Dämpfungszylinders ein Stromregelventil und dem kolbenstangenseitigen Dämpfungsraum des Dämpfungszylinders ein Stromregelventil zugeordnet ist. Mit einem derartigen doppeltwirkenden Dämpfungszylinder kann eine Pendelbewegung des Spreaders um die Querachse nach vorne und hinten auf einfache Weise gedämpft werden.
Das Stromregelventil ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Zweiwege-Stromregelventil ausgebildet, das von dem in dem zugeordneten Dämpfungsraum des Dämpfungszylinders anstehenden Druck in Richtung einer Drosselstellung sowie einer Feder und dem in einer Verbindungsleitung anstehenden Druck in Richtung einer Durchflussstellung beaufschlagbar ist. Mit derartigen Stromregelventilen kann mit geringem Bauaufwand in der Drosselstellung ein bestimmter Volumenstrom aus dem Dämpfungsraum abströmen, wobei eine lastunabhängige Durchflusskennlinie erzielt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist dem kolbenseitigen Dämpfungsraum und dem kolbenstangenseitigen Dämpfungsraum jeweils eine Druckbegrenzungseinrichtung, insbesondere ein Druckbegrenzungsventil, zugeordnet. Mit derartigen Druckbegrenzungsventilen, die den Stromregelventilen parallel geschaltet sind, können auf einfache Weise hohe Volumenströme, die aus den Dämpfungsräumen des Dämpfungszylinders abströmen, abgeführt werden.
Zweckmäßigerweise ist in der Verbindungsleitung ein Druckminderventil angeordnet, das mit einer Versorgungsleitung und einer Behälterleitung in Verbindung steht. Mit einem derartigen Dreiwege-Druckminderventil kann auf einfache Weise die Verbindung der Verbindungsleitung mit einer Versorgungsleitung oder einem Behälter gesteuert werden.
Sofern die Dämpfungseinrichtung zwei in Fahrzeugquerrichtung beabstandete Dämpfungszylinder aufweist, die von jeweils einem doppeltwirkenden Dämpfungszylinder gebildet sind, wobei den kolbenseitigen Dämpfungsräumen der Dämpfungszylinder ein Stromregelventil und den kolbenstangenseitigen Dämpfungsräumen der Dämpfungszylinder ein Stromregelventil zugeordnet ist, kann bei der Verwendung mit zwei Dämpfungszylindern mit lediglich zwei Stromregelventilen eine Dämpfung der Pendelbewegung des Spreaders nach vorne und hinten sowie eine exakte Parallelführung des Spreaders beim Anheben und Absenken des Teleskopauslegers erzielt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen
1 einen erfindungsgemäßen Containerstapler in einer Seitenansicht und
2 den Hydraulikschaltplan der Dämpfungszylinder des Spreaders.
In der 1 ist ein erfindungsgemäßer, als Reachstacker ausgebildeter Containerstapler 1 dargestellt. Der Containerstapler 1 weist einen einen Fahrzeugrahmen umfassenden Fahrzeugkörper 2 auf, an dem eine als Teleskopausleger 3 ausgebildete Hubvorrichtung mittels eines Hubantriebs 4 anhebbar und absenkbar angeordnet ist.
An dem vorderen Ende des Teleskopauslegers 3 ist ein Spreader 10 angeordnet, der im dargestellten Ausführungsbeispiel als teleskopierbarer Topspreader ausgebildet ist, mit dem Container von oben aufgenommen werden können.
Der Spreader 10 ist an dem Teleskopausleger 3 um eine im Wesentlichen horizontale Querachse 11 pendelnd und drehbar gelagert. Zur Dämpfung der Pendelbewegung des Spreaders 10 sind Dämpfungszylinder 12a, 12b vorgesehen, die an dem Teleskopausleger 3 und dem Spreader 10 angelenkt sind. Der Dämpfungszylinder 12a bzw. 12b ist beispielsweise mit einem Zylindergehäuse 13a bzw. 13b an dem Teleskopausleger 3 gelenkig angeordnet und steht mit einer ausfahrbaren Kolbenstange 14a bzw. 14b mit dem Spreader 10 gelenkig in Verbindung.
In der 2 ist die Hydraulikschaltung von zwei Dämpfungszylinder 12a, 12b dargestellt, wobei die beiden Dämpfungszylinder 12a, 12b in Fahrzeugquerrichtung seitlich beabstandet sind und somit einen rechten Dämpfungszylinder 12a und eine linken Dämpfungszylinder 12b bilden.
Die beiden Dämpfungszylinder 12a, 12b sind parallel geschaltet, wobei die kolbenseitigen Dämpfungsräume 15 mit einer Steuerleitung 16 in Verbindung stehen und die kolbenstangenseitigen Dämpfungsräume 17 mit einer Steuerleitung 18 verbunden sind. In den Steuerleitungen 16, 18 ist jeweils eine Dämpfungseinrichtung 25, 26 angeordnet.
Die Steuerleitungen 17, 18 stehen über eine Verbindungsleitung 19 mit einem Stromregelventil 20, beispielsweise einem Dreiwege-Stromregelventil, in Verbindung, das eingangsseitig mit einer Versorgungsleitung 21 und ausgangsseitig mit einer zu einem Behälter geführten Behälterleitung 22 in Verbindung steht. Die Versorgungsleitung 21 ist an eine Druckquelle, beispielsweise eine Steuerdruckpumpe angeschlossen.
Erfindungsgemäß sind die Dämpfungseinrichtungen 25, 26 der Dämpfungszylinder 12, 12b als Stromregelventile 27, 28, insbesondere Zweiwege-Stromregelventile, ausgebildet.
Das Stromregelventil 27 ist hierbei von dem an den kolbenseitigen Dämpfungsräumen 15 der Dämpfungszylinder 12a, 12b anstehenden Druck in Richtung einer Drosselstellung 27a beaufschlagt. Hierzu zweigt von der Steuerleitung 16 eine Steuerdruckleitung 29a ab, die zu einer das Stromregelventil 27 in Richtung der Drosselstellung 27a beaufschlagenden Steuerfläche geführt ist. In Richtung einer ungedrosselten Durchflussstellung 27b ist das Stromregelventil 27 von einer Feder 30a sowie dem in der Verbindungsleitung 19 anstehenden Druck beaufschlagt. Hierzu ist eine Steuerdruckleitung 31a von der Verbindungsleitung 19 an eine in Richtung der Durchflussstellung 27b wirkende Steuerfläche des Stromregelventils 27 geführt.
Entsprechend ist das Stromregelventil 28 von dem an den kolbenstangenseitigen Dämpfungsräumen 17 der Dämpfungszylinder 12a, 12b anstehenden Druck in Richtung einer Drosselstellung 28a beaufschlagt. Hierzu zweigt von der Steuerleitung 18 eine Steuerdruckleitung 29b ab, die zu einer das Stromregelventil 28 in Richtung der Drosselstellung 28a beaufschlagenden Steuerfläche geführt ist. In Richtung einer ungedrosselten Durchflussstellung 28b ist das Stromregelventil 28 von einer Feder 30b sowie dem in der Verbindungsleitung 19 anstehenden Druck beaufschlagt. Hierzu ist eine Steuerdruckleitung 31b von der Verbindungsleitung 19 an eine in Richtung der Durchflussstellung 28b wirkende Steuerfläche des Stromregelventils 28 geführt.
Zur Absicherung der kolbenseitigen Dämpfungsräume 15 der Dämpfungszylinder 12a, 12b ist dem Stromregelventil 27 ein Druckbegrenzungsventil 32 parallel geschaltet, das eingangsseitig mit der Steuerleitung 16 und ausgangsseitig mit der Verbindungsleitung 19 in Verbindung steht.
Entsprechend dient ein parallel zu dem Stromregelventil 28 geschaltetes Druckbegrenzungsventil 33, das eingangsseitig mit der Steuerleitung 18 und ausgangsseitig mit der Verbindungsleitung 19 verbunden ist, zur Absicherung der kolbenstangenseitigen Dämpfungsräume 17 der Dämpfungszylinder 12a, 12b.
Im Ruhezustand des Spreaders 10 ist über das Druckregelventil 20 die Verbindungsleitung 19 mit der Versorgungsleitung 21 verbunden, wodurch in der Verbindungsleitung 19 der von dem Druckregelventil 20 begrenzte und konstante Druck ansteht. Über die in die Durchflussstellungen 27b, 28b beaufschlagten Stromregelventile 27, 28 sind die kolbenseitigen Dämpfungsräume 15 und die kolbenstangenseitigen Dämpfungsräume 17 der Dämpfungszylinder 12a, 12b von dem in der Verbindungsleitung 19 anstehenden konstanten Druck beaufschlagt, wodurch der Spreader 10 in die in der 1 gezeigte im Wesentlichen horizontale Stellung beaufschlagt wird.
Während des Abbremsens im Fahrbetrieb erzeugt eine an dem Spreader 10 befindliche Last, beispielsweise ein Container, eine Kraft an den Kolbenstangen 14a, 14b der Dämpfungszylinder 12a, 12b, die beispielsweise beim Abbremsen einer Vorwärtsfahrt, ein Ausfahren der Kolbenstangen 14a, 14b bewirkt. Das der Steuerleitung 18 zugeordnete Stromregelventil 28 erlaubt hierbei bei einer Beaufschlagung in Richtung der Drosselstellung 28a einen bestimmten aus dem kolbenstangenseitigen Dämpfungsräumen 15 abströmenden Volumenstrom. Durch Beaufschlagung des Druckbegrenzungsventils 33 in die Öffnungsstellung können höhere Volumenströme aus den kolbenstangenseitigen Dämpfungsräumen 17 entweichen. Die im Fahrbetrieb erwünschte Pendelbewegung des Spreaders 10 um die Querachse 11 wird somit ermöglicht und gedämpft.
Beim Anheben des Teleskopauslegers 3 fahren die Kolbenstange 14a, 14b ein, um eine Parallelführung des Spreaders 10 zu erzielen. Durch das Stromregelventil 27 wird hierbei der aus den kolbenseitigen Dämpfungsräumen 15 abströmende Volumenstrom gesteuert. Das in die Durchflussstellung 28b beaufschlagte Stromregelventil 28 ermöglicht eine Befüllung der sich vergrößernden kolbenstangenseitigen Dämpfungsräume 17 an den Dämpfungszylindern 12a, 12b. Entsprechend wird beim Absenken des Teleskopauslegers 3, wobei die Kolbenstangen 14a, 14b ausfahren, um die Parallelführung des Spreaders 10 zu erzielen, durch das Stromregelventil 28 der aus den kolbenstangenseitigen Dämpfungsräumen 17 abströmende Volumenstrom gesteuert. Mittels des Stromregelventils 27, das in die Durchflussstellung 27b beaufschlagt ist, wird eine Befüllung der sich vergrößernden Dämpfungsräume 15 der Dämpfungszylinder 12a, 12b erzielt.
Durch die erfindungsgemäßen Stromregelventile 27 bzw. 28 wird hierbei erzielt, dass bei einer Beaufschlagung der Stromegelventile 27 bzw. 28 in Richtung der entsprechenden Drosselstellung 27a bzw. 28a, um den aus dem entsprechenden Dämpfungsraum 15 bzw. 17 abströmenden Volumenstrom zu steuern, der sich einstellende Staudruck an dem Stromregelventil 27 bzw. 28 und somit der in dem kolbenseitigen Dämpfungsraum 15 bzw. in dem kolbenstangenseitigen Dämpfungsraum 17 des entsprechenden Dämpfungszylinders 12a bzw. 12b anstehende Druck unabhängig von dem über das Stromregelventil 27 bzw. 28 abströmenden Volumenstrom und im Wesentlichen konstant ist. Durch den gleichbleibenden Druck in den kolbenseitigen Dämpfungsräumen 15 beim Anheben bzw. in den kolbenstangenseitigen Dämpfungsräumen 17 beim Absenken des Teleskopauslegers 3 wird ein Nachhinken des Spreaderwinkels des Spreaders 10 vermieden und somit eine exakte Parallelführung des Sprechers 10 bei hohen und geringen Hebe- bzw. Senkgeschwindigkeiten des Teleskopauslegers 3 erzielt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004018644 A1 [0002]

Claims

Containerstapler mit einem anhebbaren und absenkbaren Teleskopausleger und einem Spreader, der um eine im Wesentlichen horizontale Querachse pendelnd an dem Teleskopausleger gelagert ist, wobei zur Dämpfung der Pendelbewegung des Spreaders mindestens ein Dämpfungszylinder vorgesehen ist, dem eine Dämpfungseinrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (25; 26) von mindestens einem Stromregelventil (27; 28) gebildet ist.
Containerstapler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungszylinder (12a; 12b) als doppeltwirkender Dämpfungszylinder ausgebildet ist, wobei einem kolbenseitigen Dämpfungsraum (15) des Dämpfungszylinders (12a; 12b) ein Stromregelventil (27) und dem kolbenstangenseitigen Dämpfungsraum (17) des Dämpfungszylinders (12a; 12b) ein Stromregelventil (28) zugeordnet ist.
Containerstapler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromregelventil (27; 28) als Zweigwegestromregelventil ausgebildet ist, das von dem in dem zugeordneten Dämpfungsraum (15; 17) des Dämpfungszylinders (12a; 12b) anstehenden Druck in Richtung einer Drosselstellung (27a; 28a) sowie einer Feder (30a; 30b) und dem in einer Verbindungsleitung (19) anstehenden Druck in Richtung einer Durchflussstellung (27b; 28b) beaufschlagbar ist.
Containerstapler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem kolbenseitigen Dämpfungsraum (15) und dem kolbenstangenseitigen Dämpfungsraum (17) jeweils eine Druckbegrenzungseinrichtung (32; 33), insbesondere ein Druckbegrenzungsventil, zugeordnet ist.
Containerstapler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (19) ein Druckminderventil (20) angeordnet ist, das mit einer Versorgungsleitung (21) und einer Behälterleitung (22) in Verbindung steht.
Containerstapler nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Fahrzeugquerrichtung beabstandete Dämpfungszylinder (12a, 12b) vorgesehen sind, die von jeweils einem doppeltwirkenden Dämpfungszylinder gebildet sind, wobei den kolbenseitigen Dämpfungsräumen (15) der Dämpfungszylinder (12a, 12b) ein Stromregelventil (27) und den kolbenstangenseitigen Dämpfungsräumen (17) der Dämpfungszylinder (12a, 12b) ein Stromregelventil (28) zugeordnet ist.