WO2008135039A2 - Method and device for industrial trucks - Google Patents

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WO2008135039A2
WO2008135039A2 PCT/DE2008/000782 DE2008000782W WO2008135039A2 WO 2008135039 A2 WO2008135039 A2 WO 2008135039A2 DE 2008000782 W DE2008000782 W DE 2008000782W WO 2008135039 A2 WO2008135039 A2 WO 2008135039A2
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load
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machine body
machine according
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Martin Mittwollen
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UNIVERSITÄT KARLSRUHE (TH) FORSCHUNGSUNIVERSITÄT-GEGRüNDET 1825
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/08Masts; Guides; Chains
    • B66F9/082Masts; Guides; Chains inclinable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/20Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22Hydraulic devices or systems

Definitions

  • the present invention relates to the preamble claimed and is thus concerned with work machines that can take loads.
  • Forklifts are commonly used to transport goods from one location to another not too far away.
  • an example fork-shaped load receptor is moved under the goods, lifted and spent so located in front of the forklift vehicle body load to the desired location.
  • the mast carrying the fork is arranged on a telescopic mast in order to deposit the load, for example, on storage areas located high above the ground. If it comes to vibrations of the telescoped for example high above the ground fork, this endangers the operator and the machine and the goods.
  • a shut-off valve can be assigned between a hydraulic accumulator of the hydraulic system and the lifting cylinders for raising and lowering the loading shovel, which is closed as long as the loading shovel is being worked, and can be opened by the driver or automatically, as soon as pitching occurs when driving or the driving speed is above a certain value.
  • DE 197 54 828 C2 proposes that the check valve can be brought into a blocking position when the load pressure in the pressure chamber of a hydraulic cylinder or the accumulator pressure a
  • a hydraulic control arrangement for damping pitch oscillations wherein a hydraulic cylinder of a lifting equipment can be connected to a hydraulic accumulator via a damping valve arrangement during driving, is known from DE 10 2004 033 890 A1.
  • a hydraulic control arrangement is to be created, with the pitch oscillation tions of a mobile machine can be reduced with minimal effort.
  • the well-known hydraulic control arrangement for damping pitch oscillations of a mobile machine which has a hydraulic cylinder for actuating a working tool, such as a lifting equipment, is intended to be provided with a damping valve arrangement, via a effective in the support direction first pressure chamber of the hydraulic cylinder for pitch damping with a hydro - Memory and effective in Absenkcardi pressure chamber of the hydraulic cylinder with a tank or low pressure is connected, and via which the hydraulic accumulator during a working stroke of the hydraulic cylinder for filling with a storage line and for equalizing the accumulator pressure to the load pressure of the hydraulic cylinder with the tank or low pressure is connectable and wherein the damping valve assembly has a nozzle valve assembly having two different shuttle nozzles, of which the larger shuttle nozzle is effective in filling and the smaller shuttle nozzle is in balance.
  • From DE 102 40 851 Al is an industrial truck with a
  • Mast known in which the occurrence of resonant vibrations of the mast should be at least reduced.
  • a load-receiving means that is a load receiver in the sense of the present invention, is mounted vertically movable and which is mounted with a lower portion on a frame of the truck, wherein at one upper portion of the mast a compensating device for bending oscillations of the mast is arranged, wherein the compensation device comprises at least one mass element which is movable relative to the mast in a direction having a horizontal component direction.
  • a stacking vehicle with a pivotally mounted mast wherein on the mast, a load carrier is vertically movable and the mast o- is mounted pivotally about a lower end about pivot and the mast engages a Kippzylinderan für with the pivoting the mast can be performed around the pivot.
  • a brake is then to be arranged between a pivotable part and a part fixed to the vehicle.
  • the brake should be adjustable, being intended as an adjusting device, a cylinder piston assembly and a control circuit by the pressure medium an adjustment depending on the speed of movement of the vehicle, the load of the mast and the height of the load to be introduced.
  • the object of the present invention is to provide new products for commercial use.
  • the present invention thus proposes, in a first basic idea, a working machine with a machine body and a damping means for the load receiver for damping movements, in particular vibrations or unwanted or undesired movements of load receiver and machine body, in particular relative movements between load receiver and machine body, in which provided for hen that the damping means is adapted to dampen such movements that do not affect the stability of the machine body and / or the Lastabsetzberry different compared to those that reduce the tilting, preferably the stability of the machine body and the load deductibility and / or endanger.
  • stability in many places of the present disclosure of stability is spoken, because it is preferable to ensure this, but nevertheless to obtain benefits and embodiments are possible in which only a tipping security is guaranteed and / or increased, without that this is explicitly mentioned.
  • the loader-machine body movement may be a movement of the load-bearing device together with the machine body, in particular if a very rigid connection of the load-bearing device to the machine body is provided;
  • the movement can also represent a relative movement between load and machine body.
  • this may be the case where a movement of the load receiver relative to the machine body is desired and desired, as is the case with tilting movements of the load receiver.
  • the relative movement may also be unwanted and undesirable, such as in vibrations induced by driving and maneuvering movements or intentional relative movements of the boom.
  • movement overlays of both types of movement can occur.
  • the present invention thus implements the recognition that the stability of the working machine is not only changed by the loads oscillating with the load receiver, but that it is precisely here by the damping of these movements that Significant impairments of stability may occur. This impairs an externally induced rapid erosion or damping of vibrations.
  • the damping not only causes dynamic additional forces on the working machine, but also on the loads. If, for example, a forward movement of a lifting fork on the telescoped mast away from the machine body is damped, the load, which is only fixed by frictional forces on the fork, could continue to move away from the machine body, which adversely affects the center of gravity. In the worst case, the load can even fall from the forklift to the ground or even to people.
  • Attenuation is not just the transformation of the energy of the oscillating system into heat, but any transformation into other forms of energy.
  • the damping can be selected optimized for the particular application. In experiments, it was possible, the deflection in about 1/5 of the time that would have passed without application of the inventive arrangement on
  • the damping means do not have to dampen all the different movements of the load receiver and the machine body, nor do all the different types of movement also have to be damped differently in accordance with the invention. For example, different oscillations of the load receiver relative to the machine body may occur.
  • vibrations can be caused by different circumstances, for example, by the inclusion of the load, movements such as slippage of the load, wind forces acting outdoors, accelerations and braking of the work machine, etc.
  • movements such as slippage of the load, wind forces acting outdoors, accelerations and braking of the work machine, etc.
  • At least one movement for example a relative movement of the load receiver and machine body or load and machine body in accordance with the invention Way is different attenuated, that is, depending on whether the respective movement or respective direction of movement increases the machine body safety or significantly lowered.
  • certain movements for example the so-called bending longitudinal vibrations, that is to say the pitch of the load, can be damped particularly easily according to the current state of knowledge, while for other movements such as torsional vibrations, the simple damping capability is referred to - the eradication has not yet been investigated.
  • damping is distinguished from an inherent damping which will permanently lead to the subsidence of any movement of the load receiver, for example because friction is occurring anyway, because the load is moving through damping air because of the friction in the hydraulic system, etc.
  • the machine body itself rests on the ground.
  • the machine body may have wheels contacting the ground.
  • the invention can also be implemented without difficulty in machines without wheels. For example, in caterpillars having blades, wherein the blade vibrations are to be damped.
  • the implementability of the invention is also not bound to the nature of the boom of a non-wheeled work machine, such as a tracked vehicle is configured. The implementability of moving on track or rail machines is also mentioned otherwise.
  • the invention is applicable, for example, to telescopic loaders, wheel loaders and stacking cranes; In principle, it is preferable to design any mobile working machine according to the invention.
  • the applicability with air-bearing-mounted machine bodies and with machine bodies arranged on pontoons, ships and the like is explicitly pointed out.
  • the truck is a fork-lift truck or forklift truck.
  • the load receiver will typically be formed as and / or with a cantilever which receives the loads adjacent, in particular, in front of the actual machine body.
  • a load receptor the boom as well as alternatively and / or additionally the lifting device or the load-carrying means are understood. It should be mentioned that these are most commonly used as buckets, as in the case of bucket-type excavators or loader forks.
  • the load receiver will typically have a telescopically movable boom which is in particular liftable. This is the case with forklifts.
  • vibrations due to the high precision that is typically required when discontinuing the load, particularly critical. This applies both to the desirably very precise setting down of loads on high-bay warehouses as well as to the provision of loads on machines or workplaces in which the loads represent further raw materials to be processed. It should also be mentioned that precise positioning can also be required at other locations of load pick-up or delivery. that, moreover, often- It may also be mentioned that attenuation of critical movements may also be desired at locations other than those of the load suspension and / or delivery.
  • the invention is also useful in load receivers, which are not telescopically movable, but only swivel and / or lift, as is the case with certain shovel loaders.
  • the load receptor will typically be tiltable relative to the machine body. This is obvious in the case of shovel loaders and the like, but also applies to typical forklift trucks in which the lifting frame or frame can be tilted about a low pivot point in order to deposit loads better or transport them more safely.
  • the load receiver will normally be hydraulically movable.
  • the damping means can act in different ways.
  • pneumatic damping is possible, as well as electromagnetic damping, which dampens by generating currents.
  • electromagnetic damping which dampens by generating currents.
  • the damping means acts hydraulically, that is, has hydraulic elements that cause damping. This is especially preferred because in the typical work machines, the load receiver is already moved hydraulically, for which purpose hydraulic means may be provided on the work machine so that the damping means can be implemented by hydraulic elements without much extra effort.
  • a particularly important movement between loader and machine body that is to be damped is the pitching vibration.
  • This can be particularly well damped according to the invention. This is particularly important because with fructteleskop convinced load transducers, this vibration can be particularly easily excited, such as when a load is taken high up in a high bay and the machine is initially moved back from this place, then to brake and to reach the Lastabsetzplatz in forward drive.
  • the damping means may be equipped with sensors. In particular, these can detect a relative movement, that is to say, on the one hand, the amplitude of the relative movement between the load receptor and the machine body or a load-receiving element such as the lowermost part of a mast, on the one hand, and the machine body, on the other hand.
  • a frequency can also be determined, for example, and it can be detected whether an impairment of the stability already occurs. This can be done, for example, by determining the load distribution on individual wheels of the work machine. That such a recording of operating parameters is particularly complex and also produces vulnerabilities, however, should be mentioned.
  • damping means control may be provided to determine instantaneous target damping in response to the sensor signals.
  • the damping means may be formed completely sensor-free, to allow a particularly simple implementation.
  • hydraulic elements it is readily possible to dampen those loader movements relative to the machine body which do not reduce the stability of the machine body compared to those which reduce the stability of the machine body.
  • This is possible by means of corresponding valves in the damping hydraulics or in the movement hydraulics, for example those for the mast tilt.
  • amplitude-dependent or, in the case of pitch oscillations also deflection-dependent attenuation in a mechanical manner, for example with a slide control, is possible.
  • deflection or "amplitude” may refer to both linear and rotational motion and their strength.
  • a check valve may be provided.
  • damping means can work automatically, so that an automatic damping is obtained.
  • damping here explicitly refers to the arbitrary, deliberate, additional damping and not to an already given self-damping in a real physical system, such as friction losses
  • Structural damping, etc. is conditional.
  • a hydraulic damping element having a stiffer characteristic curve than the actuating cylinder, which causes, for example, a mast tilt.
  • the damping force can be selected in proportion to the pitch angular velocity, which is particularly simple and typically possible with passive damping means.
  • the mast is pitching away from the machine body, nothing has to change compared to the undamped case. That this can be achieved by control elements that release in one direction wholly or partially and block movements in the opposite direction, for example, freewheels for mechanically acting devices, should be mentioned.
  • Protection is also claimed for a method for damping relative movements between a machine body of a work machine, in particular as described above, and a load receiver thereon, when the machine stability increasing relative movements are damped more than the machine stand safety degrading or endangering relative movements.
  • a working machine according to the invention can also be obtained by retrofitting with suitable damping means.
  • a retrofit kit is therefore also the subject of the subsequent sought protection. It should be noted that in those embodiments of the invention, which are particularly easy to implement, can be designed and mounted particularly inexpensive. These corresponding retrofit sets are thus particularly preferred.
  • FIGS. 1a, b show a working machine of the present invention with a pitch-carrying load, wherein FIGS. 1a and b show different states of vibration without explicitly showing the elastic deformation of the lifting frame, but by the extent of the deflection of the upper tip of the lifting frame Hubgestells is implicitly recognizable;
  • Fig. 2 is an illustration of several typical ones
  • FIG. 3a, b is an illustration of the tilting of
  • FIG. 4 shows an example of a possible possible damping of vibrations on a work machine, represented by - the pitch angular velocity time diagram for the lowest element of a mast (top curve) of the inclination angle-time diagram of the lowest element of the mast (second highest Curve), the switching state-time diagram of a damping means (third upper curve) and Mast tip deflection timing diagram (lowest curve).
  • a work machine 1 generally designated 1, comprises a machine body 2 and a load receiver 3 on the machine body 2, the load receiver 3 being movable relative to the machine body 2, as indicated by arrows 4a, 4b for a pitching or tilting movement , and wherein a load receiver damping means 5 is provided for damping relative movements between load receiver 3 and machine body 2, which load receiver damping means is designed for different damping of relative movements 4b which do not significantly reduce the stability of the machine body 2 and the relative movements 4a which reduce machine body stability.
  • the work machine 1 is in the illustrated embodiment, not a forklift, but manually controlled forklift 1, which can be run on wheels 6 in a conventional manner.
  • the machine body 2 carries in per se conventional manner a drive motor, the aggregates for the here hydraulic actuation of the load receiver 3, and if necessary a counterweight (not shown) on the load receiving opposite end of the machine body.
  • the arranged on the machine body 2 wheels 6 are arranged far apart to provide the highest possible stability. It should also be noted that at the time of filing in Germany for the design of mobile machinery, only the criterion of static stability safety, compare ISO 1074, which is valid at the time of priority.
  • the load receiver 3 is formed with a mast 3a, which has a plurality of mast elements 3al, 3a2, 3a3 which can be telescoped relative to one another, the mast telescopic and thus the highest lifting mast element 3a3 carrying a load-bearing means 3b for carrying loads 7, which are typically arranged on pallets in the example (which is not shown in the figure for reasons of clarity), easy to lift.
  • the load handling device is capable of different movements that occur during operation of the work machine, but are undesirable. These are illustrated in FIG. 2. Of particular note is the bending-longitudinal vibration or the "pitching" or the pitching oscillation, which is also implicitly recognizable in Fig. Ia, Ib 1. Furthermore, the mast is capable of a lifting oscillation, that is to say an oscillation of the lifted load about a set one In addition, there are, among other things, the torsional vibration, which can occur by twisting the lifting frame in itself and is excited, for example, at lateral, off-center load center by accelerations, as well as the bending-transverse oscillation, which causes the entire arrangement to totter that
  • the load receptor 3 is tiltable relative to the machine body by means of a hydraulic element 9a, namely into a travel position in which the mast of the load receiver 3 is closer to the machine body 2, and into a load-settling or receiving position, in which the load receptor from the machine body 2 is slightly tilted.
  • This pivoting movement can be done about a pivot point 10, as known per se.
  • FIGS. 1 a and 1 b are greater for better illustration than are typically realized in practice.
  • the hydraulic assembly 9 is conventionally provided with a hydraulic pressure source, a hydraulic tank, etc. vant is for the present case that the tilting cylinder 9a for adjusting a desired Hubteleskop- and Auslegernist relative to the machine body, so the inclination of the load receptor is hydraulically adjustable by means of a piston-cylinder arrangement 9a as a hydraulic element.
  • the tilting cylinder 9a may be conventional.
  • a damping cylinder 5 is then arranged, which has a non-return valve provided thereon so that pitching movements are permitted away from the machine body, without an additional, over possible damping by the
  • Flow of the hydraulic fluid to cause additional damping, while pitching movements of the lifting assembly can be greatly attenuated towards the machine body. It is understood that a damping can be omitted as long as the actuating cylinder is adjusted for the inclination of the mast to here to allow the movement readily.
  • the characteristic curve of the damping cylinder will be typically stiffer than that of the tilting cylinder, which is preferred.
  • the arrangement of the damping cylinder is such that a damping is always switched on (compare the switching state-time diagram in Fig. 4, third upper curve) when the lowermost element of the mast is moved toward the machine body 2, as from the agreement of the switching state - Time diagram with the angular velocity time diagram is apparent from the state changes of the switching state, which coincide with the angular velocity zero passages.

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Abstract

The invention relates to a prime mover comprising a machine frame and a load carrier damping means for damping the movements of load carriers relative to or with the machine frame. The damping means is adapted to damp movements that do not impair the machine frame tilt resistance, preferably machine frame steadiness, and movements that reduce and/or endanger the machine frame tilt resistance, preferably machine frame steadiness, especially reciprocating movements, in a different manner.

Description

Verfahren und Vorrichtung für Flurförderzeuge Method and device for industrial trucks
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft das Oberbegrifflieh Beanspruchte und befasst sich somit mit Arbeitsmaschinen, die Lasten aufnehmen können.The present invention relates to the preamble claimed and is thus concerned with work machines that can take loads.
Es gibt eine Vielzahl von Arbeitsmaschinen, die Lasten aufnehmen, beispielsweise Flurförderzeuge wie Gabelstapler. Gabelstapler werden üblicherweise eingesetzt, um Waren von einem Standort zu einem nicht zu weit entfernten anderen Standort zu transportieren. Dazu wird ein beispielsweise gabelför- miger Lastaufnehmer unter die Ware bewegt, angehoben und die so vor dem Gabelstaplerfahrzeugkörper befindliche Last an den gewünschten Ort verbracht . Das die Gabel tragende Hubgerüst ist im Regelfall an einem teleskopierbaren Hubgerüst angeordnet, um die Last beispielsweise auf hoch über dem Boden be- findlichen Lagerplätzen abzusetzen. Wenn es zu Schwingungen der beispielsweise hoch über den Boden hinauf teleskopierten Lastgabel kommt, gefährdet dies den Maschinenführer und die Maschine sowie die Waren. Überdies ist die Lastgutablage im Schwingungsfall zunächst überhaupt nicht oder nur ungenau möglich und es muss daher in der Regel vor dem Absetzen der Last an einem Regalplatz das Abklingen der Schwingungen abgewartet werden. Derartige Schwingungen des Lastaufnehmers relativ zum Maschinenkörper sind nicht etwa ein seltener Ausnahmefall, sondern sie treten, beispielsweise durch Rangier- bewegungen des Fahrzeuges vor einem Hochregalplatz, häufig auf. Daher ist es bekannt, Schwingungen eines Lastaufnehmers relativ zum Maschinenkörper zu dämpfen. Verwiesen wird diesbezüglich beispielsweise auf die DE 197 54 828 C2 , betreffend eine hydraulische Steueranordnung für eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere für einen Radlader, zur Dämpfung von Nickschwingungen. Es wird darin angegeben, dass es bekannt sei, die Nickschwingungen von Radladern, die insbesondere bei gefüllter Ladeschaufel und höherer Fahrgeschwindigkeit auftreten, mit einem hydraulischen Dämpfungssystem zu dämpfen, das Be- standteil der hydraulischen Steueranordnung des Radladers ist. Zwischen einem Hydrospeicher des hydraulischen Systems und den Liftzylindern zum Heben und Senken der Ladeschaufel kann nach der DE 197 54 828 C2 ein Sperrventil zugeordnet sein, das geschlossen ist, solange mit der Ladeschaufel gear- beitet wird, und vom Fahrer oder automatisch geöffnet werden kann, sobald beim Fahren Nickschwingungen auftreten oder die Fahrgeschwindigkeit über einem bestimmten Wert liegt. Die DE 197 54 828 C2 schlägt dann vor, dass das Sperrventil in eine Sperrstellung bringbar ist, wenn der Lastdruck im Druckraum eines hydraulischen Zylinders oder der Speicherdruck einenThere are a variety of machines that take loads, such as trucks such as forklifts. Forklifts are commonly used to transport goods from one location to another not too far away. For this purpose, an example fork-shaped load receptor is moved under the goods, lifted and spent so located in front of the forklift vehicle body load to the desired location. As a rule, the mast carrying the fork is arranged on a telescopic mast in order to deposit the load, for example, on storage areas located high above the ground. If it comes to vibrations of the telescoped for example high above the ground fork, this endangers the operator and the machine and the goods. Moreover, the Lastgutablage in the case of vibration initially not at all or only inaccurately possible and it must therefore generally be waited for before settling the load on a shelf, the decay of the vibrations. Such vibrations of the load receiver relative to the machine body are not a rare exceptional case, but they often occur, for example due to maneuvering movements of the vehicle in front of a high-bay space. Therefore, it is known to damp vibrations of a load receptor relative to the machine body. Reference is made in this regard, for example, to DE 197 54 828 C2, concerning a hydraulic control arrangement for a mobile machine, in particular for a wheel loader, for damping pitching vibrations. It is stated that it is known to dampen the pitching vibrations of wheel loaders, which occur in particular when the bucket is full and at higher travel speed, with a hydraulic damping system, which is part of the hydraulic control arrangement of the wheel loader. Between DE 197 54 828 C2, a shut-off valve can be assigned between a hydraulic accumulator of the hydraulic system and the lifting cylinders for raising and lowering the loading shovel, which is closed as long as the loading shovel is being worked, and can be opened by the driver or automatically, as soon as pitching occurs when driving or the driving speed is above a certain value. DE 197 54 828 C2 then proposes that the check valve can be brought into a blocking position when the load pressure in the pressure chamber of a hydraulic cylinder or the accumulator pressure a
Maximaldruck erreicht hat. Es wird weiter vorgeschlagen, dass das Sperrventil richtungsunabhängig durchströmbar sein soll. Auf diese Weise will die DE 197 54 828 C2 den Hydrospeicher vor die Lebensdauer wesentlich beeinträchtigenden Drücken schützen.Maximum pressure has reached. It is further proposed that the check valve should be able to flow through independently of direction. In this way, DE 197 54 828 C2 wants to protect the hydraulic accumulator before the lifetime significantly affecting pressures.
Eine hydraulische Steueranordnung zur Dämpfung von Nickschwingungen, wobei im Fahrbetrieb ein Hydrozylinder einer Hubausrüstung über eine Dämpfungsventilanordnung mit einem Hydrospeicher verbindbar ist, ist aus der DE 10 2004 033 890 Al bekannt. Mit der bekannten Anordnung soll eine hydraulische Steueranordnung geschaffen werden, mit der Nickschwin- gungen einer mobilen Arbeitsmaschine mit minimalem Aufwand reduzierbar sind. Die bekannte hydraulische Steueranordnung zur Dämpfung von Nickschwingungen einer mobilen Arbeitsmaschine, die einen Hydrozylinder zum Betätigen eines Arbeits- Werkzeuges, beispielsweise einer Hubausrüstung hat, soll dabei mit einer Dämpfungsventilanordnung vorgesehen sein, über die ein in Abstützrichtung wirksamer erster Druckraum des HydroZylinders zur Nickschwingungsdämpfung mit einem Hydro- speicher und ein in Absenkrichtung wirksamer Druckraum des Hydrozylinders mit einem Tank oder Niederdruck verbindbar ist, und über die der Hydrospeicher während eines Arbeitshubs des Hydrozylinders zum Füllen mit einer Speicherleitung und zum Angleichen des Speicherdrucks an den Lastdruck des Hydrozylinders mit dem Tank oder Niederdruck verbindbar ist, und wobei die Dämpfungsventilanordnung eine Düsenventilanordnung mit zwei unterschiedlichen Shuttledüsen hat, von denen die größere Shuttledüse beim Füllen und die kleinere Shuttledüse beim Angleichen wirksam ist.A hydraulic control arrangement for damping pitch oscillations, wherein a hydraulic cylinder of a lifting equipment can be connected to a hydraulic accumulator via a damping valve arrangement during driving, is known from DE 10 2004 033 890 A1. With the known arrangement, a hydraulic control arrangement is to be created, with the pitch oscillation tions of a mobile machine can be reduced with minimal effort. The well-known hydraulic control arrangement for damping pitch oscillations of a mobile machine, which has a hydraulic cylinder for actuating a working tool, such as a lifting equipment, is intended to be provided with a damping valve arrangement, via a effective in the support direction first pressure chamber of the hydraulic cylinder for pitch damping with a hydro - Memory and effective in Absenkrichtung pressure chamber of the hydraulic cylinder with a tank or low pressure is connected, and via which the hydraulic accumulator during a working stroke of the hydraulic cylinder for filling with a storage line and for equalizing the accumulator pressure to the load pressure of the hydraulic cylinder with the tank or low pressure is connectable and wherein the damping valve assembly has a nozzle valve assembly having two different shuttle nozzles, of which the larger shuttle nozzle is effective in filling and the smaller shuttle nozzle is in balance.
Aus der DE 102 40 851 Al ist ein Flurförderzeug mit einemFrom DE 102 40 851 Al is an industrial truck with a
Hubgerüst bekannt, bei dem das Auftreten von Resonanzschwingungen des Hubgerüstes zumindest reduziert werden soll. Erreichen will dies die DE 102 40 851 Al durch ein Flurförderzeug mit einem Hubgerüst, an dem ein Lastaufnahmemittel, also ein Lastaufnehmer im Sinne der vorliegenden Erfindung, höhenbeweglich befestigt ist und das mit einem unteren Abschnitt an einem Rahmen des Flurförderzeuges gelagert ist, wobei 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 eine eine horizontale Komponente aufweisende Richtung bewegbar ist. Aus der DE 36 17 026 C2 ist ein Stapelfahrzeug mit einem schwenkbar gelagerten Hubgerüst bekannt, wobei an dem Hubgerüst ein Lastträger höhenbeweglich ist und das Hubgerüst o- berhalb eines unteren Endes um Drehzapfen schwenkbar gelagert ist und am Hubgerüst eine Kippzylinderanordnung angreift, mit der eine Schwenkung des Hubgerüsts um die Drehzapfen durchführbar ist. Wenigstens an einer Seite des Hubgerüsts soll dann eine Bremse zwischen einem verschwenkbaren Teil und ei- nem fahrzeugfesten Teil angeordnet sein. Die Bremse soll nachstellbar sein, wobei als Nachstellvorrichtung eine Zylinderkolbenanordnung und ein Steuerkreis vorgesehen sein sollen, durch deren Druckmedium eine Nachstellung in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeuges, der Be- lastung des Hubgerüsts und der Höhe der Last einführbar sein soll.Mast known, in which the occurrence of resonant vibrations of the mast should be at least reduced. This is achieved by DE 102 40 851 A1 by an industrial truck with a mast, to which a load-receiving means, that is a load receiver in the sense of the present invention, is mounted vertically movable and which is mounted with a lower portion on a frame of the truck, wherein at one upper portion of the mast a compensating device for bending oscillations of the mast is arranged, wherein the compensation device comprises at least one mass element which is movable relative to the mast in a direction having a horizontal component direction. From DE 36 17 026 C2 a stacking vehicle with a pivotally mounted mast is known, wherein on the mast, a load carrier is vertically movable and the mast o- is mounted pivotally about a lower end about pivot and the mast engages a Kippzylinderanordnung with the pivoting the mast can be performed around the pivot. At least on one side of the mast a brake is then to be arranged between a pivotable part and a part fixed to the vehicle. The brake should be adjustable, being intended as an adjusting device, a cylinder piston assembly and a control circuit by the pressure medium an adjustment depending on the speed of movement of the vehicle, the load of the mast and the height of the load to be introduced.
Ein anderes Stapelfahrzeug mit einem Hubgerüst, an dem ein Lastträger höhenbeweglich ist, wobei das Hubgerüst im unteren Bereich über ein Lager am Fahrzeug angelenkt ist und im Abstand vom Lager eine bewegliche Abstützung gegenüber dem Fahrzeug vorgesehen ist, ist aus der DE 40 19 075 C2 bekannt. Vorgeschlagen wird darin, dass die bewegliche Abstützung Führungszapfen aufweist, die am Hubgerüst angeordnet sind und in fahrzeugfesten Führungen im wesentlichen parallel zur FahrzeugaufStandsfläche und senkrecht zur Hubgerüstebene bewegbar sind und weiterhin am Hubgerüst im Abstand vom Lager ein Feder- /Dämpfungssystem angreift zur Begrenzung der Bewegung der Führungszapfen und zur Dämpfung der Drehgeschwindigkeit des Hubgerüsts. Erreicht werden soll damit, ein Hubgerüst zu schaffen, bei dem durch einfache bauliche Mittel eine wirksa- me Dämpfung von Schwingungen des Hubgerüsts erzielt werden kann.Another stacking vehicle with a mast on which a load carrier is vertically movable, wherein the mast is articulated at the bottom of a bearing on the vehicle and at a distance from the camp a movable support against the vehicle is provided, is known from DE 40 19 075 C2 , It is proposed that the movable support has guide pins which are arranged on the mast and in vehicle-fixed guides are substantially parallel to FahrzeugaufStandsfläche and perpendicular to the mast plane movable and further on the mast at a distance from the camp a spring / damping system acts to limit the movement of the Guide pin and for damping the rotational speed of the mast. The aim is to create a mast with simple structural me damping of vibrations of the mast can be achieved.
Die vorstehenden Betrachtungen zeigen, dass die Dämpfung von Bewegungen des Lastaufnehmers relativ zum Maschinenkörper eine erhebliche Bedeutung besitzt. Trotz der erheblichen Anstrengungen, die unerwünschten Schwingungen zu dämpfen, um der Gefährdung von Menschen und Maschinen entgegenzuwirken und kürzere Zeiten für den Transport und das Absetzen zuzu- lassen, sind noch Verbesserungen wünschenswert. So treten, ungeachtet der bisherigen Bemühungen, immer noch Unfälle auf und es besteht weiterhin der Bedarf nach einer einfach zu realisierenden, gut wirksamen Dämpfung der unerwünschten Bewegungen .The above considerations show that the damping of movements of the load receptor relative to the machine body has a significant importance. Despite the considerable efforts to dampen undesired vibrations, to counteract the endangerment of people and machines and to allow shorter times for transport and settling, improvements are still desirable. Thus, regardless of previous efforts, accidents still occur and there is still a need for an easy-to-implement, well-effective damping of unwanted movements.
Wünschenswert wäre es, eine Arbeitsmaschine anbieten zu können, die mindestens partiell zur Verwirklichung zumindest eines Teils der umrissenen Wünsche beizutragen vermag.It would be desirable to be able to offer a work machine that is able to contribute at least partially to the realization of at least part of the outlined wishes.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen.The object of the present invention is to provide new products for commercial use.
Die Lösung dieser Aufgabe wird in unabhängiger Form beansprucht .The solution to this problem is claimed in an independent form.
Die vorliegende Erfindung schlägt somit in einem ersten Grundgedanken eine Arbeitsmaschine mit einem Maschinenkörper und einem Dämpfungsmittel für den Lastaufnehmer zur Dämpfung von Bewegungen, insbesondere Schwingungen beziehungsweise un- gewollten oder unerwünschten Bewegungen von Lastaufnehmer und Maschinenkörper, insbesondere Relativbewegungen zwischen Lastaufnehmer und Maschinenkörper, vor, bei welcher vorgese- hen ist, dass das Dämpfungsmittel dazu ausgebildet ist, solche Bewegungen, die die Standsicherheit des Maschinenkörpers und/oder die Lastabsetzbarkeit nicht beeinträchtigen, unterschiedlich im Vergleich zu jenen zu dämpfen, die die Kipp-, bevorzugt die Standsicherheit des Maschinenkörpers bzw. die Lastabsetzbarkeit erniedrigen und/oder gefährden. Es sei darauf hingewiesen, dass an vielen Stellen der vorliegenden Offenbarung von Standsicherheit gesprochen wird, weil es bevorzugt ist, diese sicherzustellen, dass aber gleichwohl auch Vorteile zu erhalten und Ausführungen möglich sind, bei denen nur eine Kippsicherheit gewährleistet und/oder erhöht ist, ohne dass dies jeweils explizit erwähnt wird.The present invention thus proposes, in a first basic idea, a working machine with a machine body and a damping means for the load receiver for damping movements, in particular vibrations or unwanted or undesired movements of load receiver and machine body, in particular relative movements between load receiver and machine body, in which provided for hen that the damping means is adapted to dampen such movements that do not affect the stability of the machine body and / or the Lastabsetzbarkeit different compared to those that reduce the tilting, preferably the stability of the machine body and the load deductibility and / or endanger. It should be noted that in many places of the present disclosure of stability is spoken, because it is preferable to ensure this, but nevertheless to obtain benefits and embodiments are possible in which only a tipping security is guaranteed and / or increased, without that this is explicitly mentioned.
Die Lastaufnehmer-Maschinenkörper-Bewegung kann eine Bewegung des Lastaufnehmers gemeinsam mit dem Maschinenkörper sein, insbesondere dann, wenn eine sehr starre Anbindung des Lastaufnehmers am Maschinenkörper gegeben ist; die Bewegung kann allerdings auch eine Relativbewegung zwischen Lastaufnehmer und Maschinenkόrper darstellen. Dies kann einerseits dort der Fall sein, wo bereits eine Bewegung von Lastaufnehmer relativ zum Maschinenkörper gewünscht und gewollt ist, wie dies bei Neigebewegungen des Lastaufnehmers der Fall ist. Andererseits kann die Relativbewegung auch ungewollt und unerwünscht sein, wie beispielsweise bei durch Fahr- und Rangierbewegungen oder gewollten Relativbewegungen induzierten Schwingungen des Auslegers. Typisch können Bewegungsüberlagerungen beider Bewegungsarten auftreten.The loader-machine body movement may be a movement of the load-bearing device together with the machine body, in particular if a very rigid connection of the load-bearing device to the machine body is provided; However, the movement can also represent a relative movement between load and machine body. On the one hand, this may be the case where a movement of the load receiver relative to the machine body is desired and desired, as is the case with tilting movements of the load receiver. On the other hand, the relative movement may also be unwanted and undesirable, such as in vibrations induced by driving and maneuvering movements or intentional relative movements of the boom. Typically, movement overlays of both types of movement can occur.
Die vorliegende Erfindung setzt somit die Erkenntnis um, dass die Standsicherheit der Arbeitsmaschine nicht nur durch die mit dem Lastaufnehmer schwingenden Lasten verändert wird, sondern dass gerade dabei durch die Dämpfung dieser Bewegun- gen erhebliche Beeinträchtigungen der Standsicherheit auftreten können. Dies beeinträchtigt eine von außen herbeigeführte schnelle Tilgung beziehungsweise Dämpfung von Schwingungen. Die Dämpfung bewirkt überdies nicht nur dynamische Zusatz- kräfte auf die Arbeitsmaschine, sondern überdies auch auf die Lasten. Wenn etwa eine Vorwärtsbewegung einer Hubgabel am austeleskopierten Hubgerüst weg vom Maschinenkδrper gedämpft wird, könnte sich die nur durch Reibungskräfte auf der Gabel festliegende Last weiterbewegen, und zwar weg vom Maschinen- körper, was den Schwerpunkt ungünstig beeinflusst. Schlimmstenfalls kann die Last dann sogar von der Hubgabel auf den Boden oder gar auf Personen fallen.The present invention thus implements the recognition that the stability of the working machine is not only changed by the loads oscillating with the load receiver, but that it is precisely here by the damping of these movements that Significant impairments of stability may occur. This impairs an externally induced rapid erosion or damping of vibrations. In addition, the damping not only causes dynamic additional forces on the working machine, but also on the loads. If, for example, a forward movement of a lifting fork on the telescoped mast away from the machine body is damped, the load, which is only fixed by frictional forces on the fork, could continue to move away from the machine body, which adversely affects the center of gravity. In the worst case, the load can even fall from the forklift to the ground or even to people.
Als Dämpfung wird übrigens nicht nur die Umwandlung von Ener- gie des schwingenden Systems in Wärme bezeichnet, sondern jedwede Umwandlung in andere Energieformen. Für die erfindungsgemäße Anordnung kann die Dämpfung auf den jeweiligen Anwendungsfall hin optimiert gewählt werden. In Versuchen war es möglich, die Auslenkung in etwa 1/5 der Zeit, die ohne An- Wendung der erfindungsgemäßen Anordnung vergangen wäre, aufIncidentally, attenuation is not just the transformation of the energy of the oscillating system into heat, but any transformation into other forms of energy. For the arrangement according to the invention, the damping can be selected optimized for the particular application. In experiments, it was possible, the deflection in about 1/5 of the time that would have passed without application of the inventive arrangement on
1/10 der Ursprungsauslenkung zu verringern.1/10 of the original deflection.
Die Dämpfungsmittel müssen weder alle unterschiedlichen Bewegungen von Lastaufnehmer und Maschinenkörper dämpfen, noch müssen alle unterschiedlichen Bewegungsarten auch jeweils in erfindungsgemäßer Weise unterschiedlich gedämpft sein. Es kann nämlich zum Beispiel zu unterschiedlichen Schwingungen des Lastaufnehmers relativ zum Maschinenkörper kommen. So unterscheidet man etwa beim Gabelstapler zwischen Biege-Quer- Schwingungen des austeleskopierten Lastaufnehmers, die zu einem Wanken der gesamten Arbeitsmaschine führen können; Torsionsschwingungen der Hubanordnung, das heißt ein Verhalten derselben, das zum Beispiel besonders effektiv durch Bremsen und/oder Beschleunigen mit außermittigem Schwerpunkt der Last auf der Hubgabel angeregt werden kann,- HubSchwingungen, die eine Auf- beziehungsweise Abwärtsschwingung der Last bewir- ken, sowie Biege-Längs-Schwingungen, die zu einem „Nicken" der Last führen können. Solche Schwingungen sind besonders kritisch: In der Praxis können zum Beispiel bei einer 14 m hohen Hubanordnung Nickschwingungen der oberen Spitze mit einem halben Meter Amplitude und 30 Sekunden Schwingungsdauer auftreten, was den Arbeitsdurchsatz verringert und damit bei Maschinen nach dem Stand der Technik zu einer erheblichen Kostenbelastung führt. Zudem führen sie eventuell auch zu einem Verrutschen oder gar Herabfallen der Last, was noch kritischer ist. Nickschwingungen sind auch deshalb leicht zu er- regen, weil zum Beispiel bei Gabelstaplern das Verhältnis von Länge zu Querschnitt der Hubanordnung eine hohe Elastizität derselben bewirkt .The damping means do not have to dampen all the different movements of the load receiver and the machine body, nor do all the different types of movement also have to be damped differently in accordance with the invention. For example, different oscillations of the load receiver relative to the machine body may occur. Thus, for example, a distinction is made in the forklift between bending-transverse vibrations of the telescoping load receiver, which can lead to a rolling of the entire work machine; Torsionsschwingungen the stroke assembly, that is a behavior the same, which can be stimulated particularly effectively by braking and / or accelerating with eccentric center of gravity of the load on the lifting fork, - Hubschwingungen that cause an upward or downward vibration of the load, as well as longitudinal bending vibrations, the to a Such vibrations are particularly critical: in practice, for example, in a 14 meter high lift assembly, pitching oscillations of the top peak may occur with half a meter of amplitude and 30 seconds of oscillation, reducing the throughput of the machine and thus reducing it In addition, they may also lead to slippage or even falling of the load, which is even more critical Nicking vibrations are also easy to excite because, for example, in the case of forklifts, the ratio of length to cross section the lifting arrangement causes a high elasticity of the same.
Diese Schwingungen können durch unterschiedliche Umstände er- regt werden, beispielsweise durch die Aufnahme der Last, Bewegungen wie Verrutschen der Last, im Freien wirkende Windkräfte, Beschleunigungen und Bremsen der Arbeitsmaschine usw. Hinzu kommen womöglich Schwingungen von einzelnen Elementen eines Mehrfachteleskops für den Aufnehmer auf Grund von zwi- sehen den einzelnen Elementen vorhandenem Spiel. Bei einer üblichen Bewegung einer Arbeitsmaschine ist damit zu rechnen, dass simultan mehrere Schwingungen einander überlagern.These vibrations can be caused by different circumstances, for example, by the inclusion of the load, movements such as slippage of the load, wind forces acting outdoors, accelerations and braking of the work machine, etc. In addition, possibly oscillations of individual elements of a multi-telescope for the transducer due between seeing the individual elements of existing game. In a typical movement of a work machine is to be expected that simultaneously overlap several vibrations each other.
Als für die Realisierung der Erfindung ausreichend wird be- reits angesehen, wenn zumindest eine Bewegung, zum Beispiel eine Relativbewegung von Lastaufnehmer und Maschinenkörper beziehungsweise Last und Maschinenkörper in erfindungsgemäßer Weise unterschiedlich gedämpft wird, also abhängig davon, ob die jeweilige Bewegung beziehungsweise jeweilige Bewegungsrichtung die Maschinenkörperstandsicherheit erhöht oder signifikant erniedrigt. Hierzu sei im übrigen darauf hingewie- sen, dass sich bestimmte Bewegungen, beispielsweise die sogenannten Biege-Längs-Schwingungen, das heißt das Nicken der Last, nach derzeitigem Kenntnisstand besonders einfach dämpfen lassen, während für andere Bewegungen wie zum Beispiel Torsionsschwingungen die einfache Dämpfbarkeit beziehungswei- se Tilgung noch nicht untersucht ist.It is already considered sufficient for the realization of the invention if at least one movement, for example a relative movement of the load receiver and machine body or load and machine body in accordance with the invention Way is different attenuated, that is, depending on whether the respective movement or respective direction of movement increases the machine body safety or significantly lowered. It should be pointed out, moreover, that certain movements, for example the so-called bending longitudinal vibrations, that is to say the pitch of the load, can be damped particularly easily according to the current state of knowledge, while for other movements such as torsional vibrations, the simple damping capability is referred to - the eradication has not yet been investigated.
Dass die Eigenfrequenzen hubhöhenabhängig sind, ist für die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens im übrigen unerheblich.The fact that the natural frequencies are dependent on the height height is irrelevant to the applicability of the method according to the invention.
Es versteht sich im übrigen, dass, wo vorliegend von einer Dämpfung die Rede ist beziehungsweise vom Vorliegen eines Dämpfungsmittels, stets gemeint ist, dass besondere, beabsichtigte Maßnahmen zur Dämpfung der Relativbewegungen er- griffen werden. Die so bewirkte Dämpfung wird unterschieden von einer Eigendämpfung, die auf Dauer zum Abklingen jeder Bewegung des Lastaufnehmers führen wird, beispielsweise weil ohnehin Reibungen auftreten, weil sich die Last durch dämpfende Luft bewegt, weil durch die Bewegung in Hydraulikanord- nungen Reibung auftritt usw.It goes without saying that, where in the present case of a damping is mentioned or by the presence of a damping means, always meant that special, intended measures for damping the relative movements are taken. The damping thus effected is distinguished from an inherent damping which will permanently lead to the subsidence of any movement of the load receiver, for example because friction is occurring anyway, because the load is moving through damping air because of the friction in the hydraulic system, etc.
In einer bevorzugten Variante steht der Maschinenkörper selbst auf dem Boden auf. Insbesondere kann der Maschinenkörper den Boden kontaktierende Räder aufweisen. Es sei aller- dings darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch ohne weiteres bei Arbeitsmaschinen ohne Räder implementierbar ist, bei- spielsweise bei Raupenfahrzeugen, die Schaufeln aufweisen, wobei die Schaufelschwingungen zu dämpfen sind. Einleuchtenderweise ist die Implementierbarkeit der Erfindung auch nicht daran gebunden, in welcher Art der Ausleger einer keine Räder aufweisenden Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Raupenfahrzeuges, ausgestaltet ist. Die Implementierbarkeit bei auf Gleisen oder Schienen beweglichen Arbeitsmaschinen sei im übrigen gleichfalls erwähnt.In a preferred variant, the machine body itself rests on the ground. In particular, the machine body may have wheels contacting the ground. It should be pointed out, however, that the invention can also be implemented without difficulty in machines without wheels. For example, in caterpillars having blades, wherein the blade vibrations are to be damped. Obviously, the implementability of the invention is also not bound to the nature of the boom of a non-wheeled work machine, such as a tracked vehicle is configured. The implementability of moving on track or rail machines is also mentioned otherwise.
Anwendbar ist die Erfindung zum Beispiel bei Teleskopladern, Radladern und Stapelkränen; prinzipiell bevorzugt ist es, jedwede mobile Arbeitsmaschine erfindungsgemäß auszugestalten. Auf die Verwendbarkeit mit luftkissengelagerten Maschinenkörpern und mit auf Pontons, Schiffen und dergleichen an- geordneten Maschinenkörpern sei explizit hingewiesen.The invention is applicable, for example, to telescopic loaders, wheel loaders and stacking cranes; In principle, it is preferable to design any mobile working machine according to the invention. The applicability with air-bearing-mounted machine bodies and with machine bodies arranged on pontoons, ships and the like is explicitly pointed out.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung bei Flurförderzeugen, also Arbeitsmaschinen, deren Lasttransportweg nicht programmgesteuert vorbestimmt ist. Hier ergeben sich besondere Vorteile, weil auch jene Schwingungen gedämpft werden können, die aus nicht vorhersehbaren Bewegungen der Arbeitsmaschine resultieren. Gleichwohl ist es möglich, die Erfindung auch bei solchen Arbeitsmaschinen vorzusehen, die vollständig oder partiell programmgesteuert sind. So ist ein Einsatz auch bei schienengebundenen, lasttransportierendenParticularly advantageous is the application of the invention in industrial trucks, so work machines whose load transport path is not programmatically predetermined. This results in particular advantages, because even those vibrations can be damped, resulting from unpredictable movements of the working machine. However, it is possible to provide the invention also in such work machines that are fully or partially program-controlled. This is also an application for rail-bound, load-carrying
Arbeitsmaschinen, beispielsweise in vollautomatischen Hochregallagern, denkbar. Obwohl hier die Bewegungswege genau vorhergesagt werden können und somit durch die Steuerung der Bewegung bereits die Schwingungserregung reduziert werden kann, ist es einsichtigerweise auch dort vorteilhaft, die Erfindung einzusetzen, beispielsweise dann, wenn Lasten nicht exakt bekannt sind, so dass eine Vorhersage über Schwingungsbewegun- gen aus einem Programm heraus nicht möglich ist. Hier erlaubt die vorliegende Erfindung gleichfalls Verbesserungen.Working machines, for example in fully automatic high-bay warehouses, conceivable. Although here the motion paths can be accurately predicted and therefore the oscillation excitation can already be reduced by the control of the movement, it is also advantageous there to use the invention there, for example when loads are not exactly known, so that a prediction about oscillation motions can be made. from a program is not possible. Here, the present invention also allows improvements.
Es sei im übrigen darauf hingewiesen, dass sich auch dann Vorteile ergeben, wenn ein Flurförderzeug teilautomatisch arbeitet, etwa indem Lasten, die von einem Fahrer an einem Hochregallagerplatz abgesetzt werden müssen, auf dem letzten Meter durch automatische Steuerung der Arbeitsmaschine mit geringstmöglichen Fehlern abgesetzt werden sollen. In dem ty- pischen und bevorzugten Anwendungsfall ist das Flurförderzeug ein Gabel- beziehungsweise Hubstapler.It should be noted, moreover, that there are advantages even if a truck operates semi-automatic, such as by loads that must be discontinued by a driver at a high-bay warehouse, to be discontinued in the last meter by automatic control of the machine with the least possible errors , In the typical and preferred application, the truck is a fork-lift truck or forklift truck.
Der Lastaufnehmer wird typisch als und/oder mit einem Ausleger gebildet sein, der die Lasten neben, insbesondere vor dem eigentlichen Maschinenkörper aufnimmt. Als Lastaufnehmer kann der Ausleger wie auch alternativ und/oder zusätzlich die Hebevorrichtung beziehungsweise das Lastaufnahmemittel verstanden werden. Dass diese am häufigsten als Schaufeln wie bei Schaufelbaggern oder Lastaufnehmergabeln zur Lastaufnahme re- alisiert sind, sei erwähnt.The load receiver will typically be formed as and / or with a cantilever which receives the loads adjacent, in particular, in front of the actual machine body. As a load receptor, the boom as well as alternatively and / or additionally the lifting device or the load-carrying means are understood. It should be mentioned that these are most commonly used as buckets, as in the case of bucket-type excavators or loader forks.
Der Lastaufnehmer wird typisch einen teleskopierbar beweglichen Ausleger aufweisen, der insbesondere anhebbar ist. Dies ist bei Hubstaplern der Fall. Hier sind Schwingungen auf Grund der hohen Präzision, die beim Absetzen der Last typisch gefordert wird, besonders kritisch. Dies gilt sowohl für das wünschenswert möglichst genaue Absetzen von Lasten auf Hochregallagerplätzen als auch für die Bereitstellung von Lasten an Maschinen oder Arbeitsplätzen, bei denen die Lasten weiter zu verarbeitende Ausgangsstoffe darstellen. Dass auch an anderen Orten der Lastaufnahme oder -abgäbe eine genaue Positionierung geboten sein kann, sei erwähnt; dass überdies oft- mals eine Dämpfung kritischer Bewegungen auch an anderen Orten als denen der Lastaufnahme und/oder -abgäbe gewünscht sein kann, sei gleichfalls erwähnt.The load receiver will typically have a telescopically movable boom which is in particular liftable. This is the case with forklifts. Here are vibrations due to the high precision that is typically required when discontinuing the load, particularly critical. This applies both to the desirably very precise setting down of loads on high-bay warehouses as well as to the provision of loads on machines or workplaces in which the loads represent further raw materials to be processed. It should also be mentioned that precise positioning can also be required at other locations of load pick-up or delivery. that, moreover, often- It may also be mentioned that attenuation of critical movements may also be desired at locations other than those of the load suspension and / or delivery.
Gleichwohl ist die Erfindung auch bei Lastaufnehmern sinnvoll nutzbar, die nicht teleskopierbar beweglich, sondern nur schwenk- und/oder hebbar sind, wie dies bei bestimmten Schaufelladern der Fall ist.Nevertheless, the invention is also useful in load receivers, which are not telescopically movable, but only swivel and / or lift, as is the case with certain shovel loaders.
Der Lastaufnehmer wird typisch relativ zum Maschinenkörper neigbar sein. Dies ist bei Schaufelladern und dergleichen offensichtlich, gilt aber auch für typische Gabel- beziehungsweise Hubstapler, bei denen das Hubgestell beziehungsweise -gerüst um einen niedrig liegenden Schwenkpunkt neigbar ist, um Lasten besser absetzen beziehungsweise sicherer transportieren zu können.The load receptor will typically be tiltable relative to the machine body. This is obvious in the case of shovel loaders and the like, but also applies to typical forklift trucks in which the lifting frame or frame can be tilted about a low pivot point in order to deposit loads better or transport them more safely.
Auf Grund der typisch hohen Lasten, die mit den Arbeitsmaschinen transportiert werden können oder sollen, wird der Lastaufnehmer im Regelfall hydraulisch bewegbar sein.Due to the typically high loads that can or should be transported by the working machines, the load receiver will normally be hydraulically movable.
Das Dämpfungsmittel kann auf unterschiedliche Weise wirken. So ist eine pneumatische Dämpfung möglich, genauso wie eine elektromagnetische Dämpfung, die über die Erzeugung von Wir- beiströmen dämpft. Überdies seien erwähnt Möglichkeiten,The damping means can act in different ways. Thus, pneumatic damping is possible, as well as electromagnetic damping, which dampens by generating currents. Moreover, mention should be made of possibilities
Schwingungen durch Reibungsbremsen zu dämpfen, die selektiv angelegt werden. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn das Dämpfungsmittel hydraulisch wirkt, das heißt hydraulische E- lemente aufweist, die eine Dämpfung bewirken. Dies ist vor allem deshalb bevorzugt, weil bei den typischen Arbeitsmaschinen der Lastaufnehmer ohnehin hydraulisch bewegt wird, wozu Hydraulikmittel an der Arbeitsmaschine vorgesehen sein müssen, so dass sich die Dämpfungsmittel durch hydraulische Elemente ohne großen zusätzlichen Aufwand implementieren lassen.To damp vibrations by friction brakes, which are selectively applied. However, it is particularly preferred if the damping means acts hydraulically, that is, has hydraulic elements that cause damping. This is especially preferred because in the typical work machines, the load receiver is already moved hydraulically, for which purpose hydraulic means may be provided on the work machine so that the damping means can be implemented by hydraulic elements without much extra effort.
Eine besonders wichtige Bewegung zwischen Lastaufnehmer und Maschinenkörper, die zu dämpfen ist, ist die Nickschwingung. Diese kann erfindungsgemäß besonders gut gedämpft werden. Das ist besonders wichtig, weil bei hochteleskopierten Lastaufnehmern diese Schwingung besonders leicht erregt werden kann, etwa wenn eine Last weit oben in einem Hochregal aufgenommen wird und die Arbeitsmaschine zunächst von diesem Platz zurückgefahren wird, um dann zu bremsen und in Vorwärtsfahrt den Lastabsetzplatz zu erreichen. Die Trägheit hoher Massen, die auf dem Lastaufnehmer getragen werden, in Verbindung mit den Brems- und Beschleunigungsvorgängen, führt zu starkenA particularly important movement between loader and machine body that is to be damped is the pitching vibration. This can be particularly well damped according to the invention. This is particularly important because with hochteleskopierten load transducers, this vibration can be particularly easily excited, such as when a load is taken high up in a high bay and the machine is initially moved back from this place, then to brake and to reach the Lastabsetzplatz in forward drive. The inertia of high masses, which are carried on the load carrier, in connection with the braking and acceleration processes, leads to strong
Nickschwingungen. Dass gleichfalls durch zwischen den Hubgerüstelementen auftretendes Spiel Bewegungen hervorgerufen werden, sei erwähnt. Es sei auch explizit darauf hingewiesen, dass die Bewegungen zwischen Lastaufnehmer beziehungsweise Last und Maschinenkörper typisch keine reinen Schwingungen mit exakt definierter Frequenz sein werden, insbesondere dann nicht , wenn zu den Nickschwingungen spielbedingte Bewegungen am Hubgerüst hinzutreten. Obwohl prinzipiell jede dieser Bewegungen störend ist, kann die eigentliche Nickschwingung, das heißt, die hin und her schwenkende Bewegung des Lastaufnehmers relativ zum Maschinenkörper, besonders effizient gedämpft werden. Dies liegt daran, dass das bewusste und gewünschte Neigen des Hubteleskops relativ zum Maschinenkörper beim Aufsetzen beziehungsweise Transportieren der Last hyd- raulisch geschieht und an die entsprechenden Hydraulikbewegungsmittel dämpfende Hydraulikelemente angesetzt werden können. Die Dämpfung der Nickschwingung entfernt überdies be- reits Schwingungsenergie aus dem gesamten gekoppelt schwingenden System, so dass ohnehin bereits die Dämpfung der Nickschwingung auch zu einer Verringerung der weiteren unerwünschten Bewegungen führt .Pitching. It should also be mentioned that movements are caused by play occurring between the mast elements. It should also be explicitly pointed out that the movements between load receiver or load and machine body will typically not be pure vibrations with exactly defined frequency, especially not when play-related movements on the mast are added to the pitching vibrations. Although in principle each of these movements is disturbing, the actual pitching oscillation, that is, the reciprocating movement of the load receiver relative to the machine body, can be damped particularly efficiently. This is due to the fact that the deliberate and desired tilting of the lifting telescope relative to the machine body takes place hydraulically during placement or transport of the load and hydraulic elements damping the corresponding hydraulic movement means can be applied. The damping of the pitching vibration also removes already vibrational energy from the entire coupled oscillating system, so that in any case already the attenuation of the pitching oscillation leads to a reduction of further unwanted movements.
Das Dämpfungsmittel kann mit Sensoren ausgestattet sein. Diese können insbesondere eine Relativbewegung erfassen, also einerseits etwa die Amplitude der Relativbewegung zwischen Lastaufnehmer und Maschinenkörper beziehungsweise einem Last- aufnehmerelement wie dem untersten Teil eines Hubgerüstes einerseits und dem Maschinenkörper andererseits. Darüberhinaus kann etwa auch eine Frequenz ermittelt werden und es kann er- fasst werden, ob bereits eine Beeinträchtigung der Standsicherheit auftritt. Dies kann zum Beispiel geschehen, indem die Lastverteilung auf einzelnen Rädern der Arbeitsmaschine ermittelt wird. Dass eine solche Erfassung von Betriebsparametern besonders aufwendig ist und überdies Anfälligkeiten produziert, sei allerdings erwähnt. Typisch kann eine Dämpfungsmittelsteuerung vorgesehen werden, um im Ansprechen auf die Sensorsignale eine momentane Soll-Dämpfung zu bestimmen. Vorteile ergeben sich allerdings dadurch, dass berücksichtigt werden kann, dass nicht jede Auslenkung des Lastaufnehmers in gleicher Weise zu einer identischen Veränderung der Arbeits- maschinenstandsicherheit führen muss, wie aus dem Umstand folgt, dass nicht immer identische Lasten transportiert werden. Es kann somit gegebenenfalls eine momentane Dämpfung im Ansprechen auf Sensorsignale bestimmt werden, die ein Maß für die aktuelle Standsicherheit berücksichtigt. Es wird so möglich, auch Lastaufnehmerbewegungen, die per se die Standsi- cherheit des Maschinenkörpers verringern, aber noch nicht gefährden, noch zu dämpfen, obgleich dann eine solche Dämpfung weniger stark als für Bewegungen sein wird, die die Standsi- cherheit gar nicht oder nicht signifikant verringern. Signifikant sind Verringerungen, die unter Berücksichtigung von Bauteiltoleranzen, Schwankungen usw. auf einem nicht mehr akzeptablen Wahrscheinlichkeitsniveau zu einem Umkippen oder Standverlust führen können.The damping means may be equipped with sensors. In particular, these can detect a relative movement, that is to say, on the one hand, the amplitude of the relative movement between the load receptor and the machine body or a load-receiving element such as the lowermost part of a mast, on the one hand, and the machine body, on the other hand. In addition, a frequency can also be determined, for example, and it can be detected whether an impairment of the stability already occurs. This can be done, for example, by determining the load distribution on individual wheels of the work machine. That such a recording of operating parameters is particularly complex and also produces vulnerabilities, however, should be mentioned. Typically, damping means control may be provided to determine instantaneous target damping in response to the sensor signals. Advantages, however, arise from the fact that it can be taken into account that not every deflection of the load-bearing device must lead to an identical change in working machine stability in the same way, as is clear from the circumstance that not always identical loads are transported. It may thus be determined if necessary, an instantaneous damping in response to sensor signals, which takes into account a measure of the current stability. It is thus possible, even load-bearing movements, which per se reduce the stability of the machine body, but not yet endanger, nor to dampen, although then such damping will be less strong than for movements that the Ständeri- safety at all or not significantly. Significant are reductions that, given component tolerances, variations, etc., can lead to tipping over or sagging at an unacceptable level of probability.
Das Dämpfungsmittel kann vollständig sensorfrei ausgebildet sein, um eine besonders einfache Implementierung zu erlauben. Mittels hydraulischer Elemente ist es ohne weiteres möglich, jene Lastaufnehmerbewegungen relativ zum Maschinenkörper, die die Standsicherheit des Maschinenkörpers nicht verringern, im Vergleich zu jenen anders zu dämpfen, die die Standsicherheit des Maschinenkörpers verringern. Dies ist durch entsprechende Ventile in der Dämpfungshydraulik beziehungsweise der Bewe- gungshydraulik, zum Beispiel jener für die Hubgerüstneigung, möglich. Zudem ist zum Beispiel die Vorgabe einer amplitudenabhängigen beziehungsweise, bei Nickschwingungen, auch aus- lenkungswinkelabhängigen Dämpfung auf mechanische Weise, zum Beispiel mit einer Kulissensteuerung, möglich. Es sei hier darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Schrift mit „Auslenkung" oder „Amplitude" sowohl auf eine lineare wie auch auf eine Rotationsbewegung und deren Stärke Bezug genommen sein kann.The damping means may be formed completely sensor-free, to allow a particularly simple implementation. By means of hydraulic elements it is readily possible to dampen those loader movements relative to the machine body which do not reduce the stability of the machine body compared to those which reduce the stability of the machine body. This is possible by means of corresponding valves in the damping hydraulics or in the movement hydraulics, for example those for the mast tilt. In addition, for example, the specification of an amplitude-dependent or, in the case of pitch oscillations, also deflection-dependent attenuation in a mechanical manner, for example with a slide control, is possible. It should be noted that in the present specification "deflection" or "amplitude" may refer to both linear and rotational motion and their strength.
Allgemein kann also eine Kraft-Weg-Abhängigkeit für dämpfende Elemente sowohl mit als auch ohne Sensoren realisiert werden.In general, therefore, a force-distance dependency for damping elements can be realized both with and without sensors.
Als ein solches Ventil in der Dämpfungshydraulik kann ein Rückschlagventil vorgesehen sein. Diese Dämpfungsmittel kön- nen automatisch arbeiten, so dass eine selbsttätige Dämpfung erhalten wird. Alternativ und/oder zusätzlich ist es möglich, die Dämpfung auch abhängig von Sensorsignalen zu bestimmen. Dies erlaubt es, bei starken Auslenkungen mit geringen Lasten eine andere Dämpfung und vor allen Dingen überhaupt eine Dämpfung auch für jene Bewegungen des Lastaufnehmers relativ zum Maschinenkörper, die die Standsicherheit des Maschinen- körpers verringern, im Vergleich zu jenen Fällen vorzusehen, wo sehr große Lasten stark schwingen, was insgesamt wesentlich bedenklicher für die Standsicherheit ist, weshalb im letztgenannten Fall die Dämpfung geringer ausfallen muss oder ganz zu unterbleiben hat, um die Standsicherheit nicht zu ge- fährden.As such a valve in the damper hydraulic, a check valve may be provided. These damping means can work automatically, so that an automatic damping is obtained. Alternatively and / or additionally, it is possible to determine the attenuation also as a function of sensor signals. This makes it possible, in the case of strong deflections with low loads, to provide a different damping and, above all, a damping even for those movements of the load receiver relative to the machine body, which reduce the stability of the machine body, compared to those cases where very large loads In the latter case, the damping has to be lower or has to be avoided altogether in order not to jeopardize the stability.
Besonders bevorzugt ist es aber, wenn das Dämpfungsmittel ausschließlich die Standsicherheit des Maschinenkörpers nicht oder nicht signifikant verringernde oder sogar erhöhende Re- lativbewegungen dämpft. Dies erlaubt die besonders bevorzugte, kostengünstige und einfache Ausbildung. Wie bereits dargelegt wurde, bezieht sich hier die „Dämpfung" explizit auf die willkürliche, gewollte, zusätzliche Dämpfung und nicht auf eine ohnehin gegebene Eigendämpfung in einem realen phy- sikalischen System, wie sie durch Reibungsverluste, dieHowever, it is particularly preferred if the damping means only damps the stability of the machine body or not significantly reducing or even increasing relative movements. This allows the particularly preferred, inexpensive and simple training. As has already been stated, "damping" here explicitly refers to the arbitrary, deliberate, additional damping and not to an already given self-damping in a real physical system, such as friction losses
Strukturdämpfung usw. bedingt ist.Structural damping, etc. is conditional.
Es kann auch zum Beispiel bei Hydraulikanordnungen ein hydraulisches Dämpfelement vorgesehen werden, das eine steifere charakteristische Kennlinie aufweist als der Betätigungszylinder, der zum Beispiel eine Hubgerüstneigung bewirkt.It can also be provided, for example, in hydraulic systems, a hydraulic damping element having a stiffer characteristic curve than the actuating cylinder, which causes, for example, a mast tilt.
Einsichtigerweise sind jene Bewegungen, die die Standsicherheit des Maschinenkörpers nicht oder nicht signifikant ver- ringern, besonders effizient zu dämpfen. Bei Relativbewegungen, durch welche die Standsicherheit des Maschinenkörpers erniedrigt wird, ist es aber per se auch noch möglich, die Bewegung auch zu dämpfen. Dies ist so lange ohne weiteres möglich, wie die Standsicherheit des Maschinenkörpers noch nicht gefährdet ist, auch nicht unter Berücksichtigung der Dämpfung. Gleichwohl ergibt sich eine vereinfachte und damit bevorzugte Implementierung, wenn jene Relativbewegungen, die die Standsicherheit des Maschinenkörpers insgesamt erniedrigen, gar nicht zusätzlich gedämpft werden. Bei Gabelstaplern ist daher im Regelfall die Hubgerüstnickbewegung auf den Maschinenkörper zu stärker zu dämpfen, da Gabelstapler im Re- gelfall nach vorn stärker kippgefährdet sind als nach hinten. Die Dämpfungskraft kann insbesondere proportional zur Nick- Winkelgeschwindigkeit gewählt werden, was gerade bei passiven Dämpfungsmitteln besonders einfach und im typischen Fall möglich ist. Bei einer Nickbewegung des Hubgerüsts weg vom Ma- schinenkörper muss sich hingegen nichts ändern im Vergleich zum ungedämpften Fall. Dass dies durch Steuerungselemente realisierbar ist, die in eine Richtung ganz oder teilweise freigeben und Bewegungen in die entgegengesetzte Richtung blockieren, zum Beispiel auch Freiläufe für mechanisch wir- kende Vorrichtungen, sei erwähnt.Obviously, those movements that do not or not significantly reduce the stability of the machine body are damped particularly efficiently. In relative movements, by which the stability of the machine body is lowered, but it is still possible per se, the Also to dampen movement. This is readily possible as long as the stability of the machine body is not endangered, not even taking into account the damping. Nevertheless, there is a simplified and therefore preferred implementation, if those relative movements that reduce the stability of the machine body as a whole, are not additionally attenuated. As a rule, in the case of fork-lift trucks, the mast movement on the machine body is therefore to be damped to a greater extent, since as a rule forklifts are more prone to tipping forward than towards the rear. In particular, the damping force can be selected in proportion to the pitch angular velocity, which is particularly simple and typically possible with passive damping means. By contrast, when the mast is pitching away from the machine body, nothing has to change compared to the undamped case. That this can be achieved by control elements that release in one direction wholly or partially and block movements in the opposite direction, for example, freewheels for mechanically acting devices, should be mentioned.
Schutz beansprucht wird auch für ein Verfahren zum Dämpfen von Relativbewegungen zwischen einem Maschinenkörper einer Arbeitsmaschine, insbesondere wie vorstehend beschrieben, und einem Lastaufnehmer daran, wenn dabei die Maschinenstandsi- cherheit erhöhende Relativbewegungen stärker gedämpft werden als die Maschinenstandsicherheit erniedrigende beziehungsweise gefährdende Relativbewegungen.Protection is also claimed for a method for damping relative movements between a machine body of a work machine, in particular as described above, and a load receiver thereon, when the machine stability increasing relative movements are damped more than the machine stand safety degrading or endangering relative movements.
Eine erfindungsgemäße Arbeitsmaschine kann auch durch Nachrüsten mit geeigneten Dämpfungsmitteln erhalten werden. Ein solcher Nachrüstsatz ist daher auch Gegenstand des nachge- suchten Schutzes. Es sei darauf hingewiesen, dass dieser bei jenen Ausführungen der Erfindung, die besonders leicht implementierbar sind, besonders kostengünstig gestaltet und montiert werden kann. Diese entsprechenden Nachrüstsätze sind somit besonders bevorzugt.A working machine according to the invention can also be obtained by retrofitting with suitable damping means. Such a retrofit kit is therefore also the subject of the subsequent sought protection. It should be noted that in those embodiments of the invention, which are particularly easy to implement, can be designed and mounted particularly inexpensive. These corresponding retrofit sets are thus particularly preferred.
Die Erfindung wird im Folgenden nur beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist gezeigt durch:The invention will now be described by way of example only with reference to the drawings. In this is shown by:
Fig. Ia, b eine Arbeitsmaschine der vorliegenden Erfindung mit einer Nickschwingungen ausführenden Last, wobei Fig. 1 a und b unterschiedliche Schwingungszustände zeigen, ohne explizit die elastische Verformung des Hubgestells zu zei- gen, die aber durch das Maß der Auslenkung der oberen Spitze des Hubgestells implizit erkennbar ist; Fig. 2 eine Veranschaulichung mehrerer typischer1a, b show a working machine of the present invention with a pitch-carrying load, wherein FIGS. 1a and b show different states of vibration without explicitly showing the elastic deformation of the lifting frame, but by the extent of the deflection of the upper tip of the lifting frame Hubgestells is implicitly recognizable; Fig. 2 is an illustration of several typical ones
Schwingungsarten an Hubgerüsten, Fig. 3a, b eine Veranschaulichung zur Kippsicherheit vonTypes of vibration on masts, Fig. 3a, b is an illustration of the tilting of
Arbeitsmaschinen,Working machines
Fig. 4 Beispiel für eine real mögliche Dämpfung von Schwingungen an einer Arbeitsmaschine, dargestellt anhand - des Nick-Winkelgeschwindigkeit-Zeitdia- gramms für das unterste Element eines Hubgerüstes (oberste Kurve) , des Neigungswinkels-Zeitdiagramms des untersten Elementes des Hubgerüsts (zweit- oberste Kurve) , des Schaltzustände-Zeitdiagramms eines Dämpfungsmittels (drittoberste Kurve) und des Mastspitzenauslenkungs-Zeitdiagramms (unterste Kurve) .4 shows an example of a possible possible damping of vibrations on a work machine, represented by - the pitch angular velocity time diagram for the lowest element of a mast (top curve) of the inclination angle-time diagram of the lowest element of the mast (second highest Curve), the switching state-time diagram of a damping means (third upper curve) and Mast tip deflection timing diagram (lowest curve).
Nach Fig. 1 umfasst eine allgemein mit 1 bezeichnete Arbeits- maschine 1 einen Maschinenkörper 2 und einen Lastaufnehmer 3 am Maschinenkörper 2, wobei der Lastaufnehmer 3 relativ zum Maschinenkörper 2 beweglich ist, wie durch Pfeile 4a, 4b für eine Nick- beziehungsweise Neigebewegung angedeutet ist, und wobei ein Lastaufnehmerdämpfungsmittel 5 zur Dämpfung von Re- lativbewegungen zwischen Lastaufnehmer 3 und Maschinenkörper 2 vorgesehen ist, welches Lastaufnehmerdämpfungsmittel zur unterschiedlichen Dämpfung von die Standsicherheit des Maschinenkörpers 2 nicht signifikant erniedrigenden Relativbewegungen 4b und die Maschinenkörperstandsicherheit erniedri- genden Relativbewegungen 4a ausgebildet ist.1, a work machine 1, generally designated 1, comprises a machine body 2 and a load receiver 3 on the machine body 2, the load receiver 3 being movable relative to the machine body 2, as indicated by arrows 4a, 4b for a pitching or tilting movement , and wherein a load receiver damping means 5 is provided for damping relative movements between load receiver 3 and machine body 2, which load receiver damping means is designed for different damping of relative movements 4b which do not significantly reduce the stability of the machine body 2 and the relative movements 4a which reduce machine body stability.
Die Arbeitsmaschine 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein nicht automatisch, sondern manuell gesteuerter Gabelstapler 1, der auf Rädern 6 in herkömmlicher Weise gefah- ren werden kann.The work machine 1 is in the illustrated embodiment, not a forklift, but manually controlled forklift 1, which can be run on wheels 6 in a conventional manner.
Der Maschinenkörper 2 trägt dabei in per se herkömmlicher Weise einen Antriebsmotor, die Aggregate für die hier hydraulische Betätigung des Lastaufnehmers 3, und erforderlichen- falls ein Gegengewicht (nicht dargestellt) am der Lastaufnahme entgegengesetzten Ende des Maschinenkörpers. Die am Maschinenkörper 2 angeordneten Räder 6 sind weit auseinander angeordnet, um eine möglichst hohe Standsicherheit vorzusehen. Es sei im übrigen diesbezüglich darauf hingewiesen, dass zum AnmeldeZeitpunkt in Deutschland für die Auslegung mobiler Arbeitsmaschinen nur das Kriterium der statischen Standsi- cherheit betrachtet wird, vergleiche die am Prioritätszeitpunkt gültige ISO 1074.The machine body 2 carries in per se conventional manner a drive motor, the aggregates for the here hydraulic actuation of the load receiver 3, and if necessary a counterweight (not shown) on the load receiving opposite end of the machine body. The arranged on the machine body 2 wheels 6 are arranged far apart to provide the highest possible stability. It should also be noted that at the time of filing in Germany for the design of mobile machinery, only the criterion of static stability safety, compare ISO 1074, which is valid at the time of priority.
Der Lastaufnehmer 3 ist vorliegend mit einem Hubgerüst 3a ge- bildet, das mehrere Hubgerüstelemente 3al, 3a2, 3a3 aufweist, die relativ zueinander teleskopierbar sind, wobei das am weitesten teleskopierbare und somit am höchsten anzuhebende Hubgerüstelement 3a3 ein Lastaufnahmemittel 3b trägt, um Lasten 7, die im Beispiel typisch auf Paletten angeordnet sind (was in der Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist) , leicht anheben zu können.In the present case, the load receiver 3 is formed with a mast 3a, which has a plurality of mast elements 3al, 3a2, 3a3 which can be telescoped relative to one another, the mast telescopic and thus the highest lifting mast element 3a3 carrying a load-bearing means 3b for carrying loads 7, which are typically arranged on pallets in the example (which is not shown in the figure for reasons of clarity), easy to lift.
Das Lastaufnahmemittel ist zu unterschiedlichen Bewegungen in der Lage, die beim Betrieb der Arbeitsmaschine auftreten, aber unerwünscht sind. Diese sind in Fig. 2 veranschaulicht. Hervorzuheben ist die Biege-Längs-Schwingung beziehungsweise das „Nicken" oder die Nickschwingung, die auch in Fig. Ia, Ib implizit erkennbar ist. Weiter ist das Hubgerüst zu einer Hubschwingung in der Lage, das heißt einem Oszillieren der angehobenen Last um eine eingestellte Höhe. Hinzu kommen unter anderem die Torsionsschwingung, die durch ein Verdrehen des Hubgestells in sich auftreten kann und beispielsweise bei seitlichem, außermittigem Lastschwerpunkt durch Beschleunigungen erregt wird, sowie die Biege-Quer-Schwingung, die die gesamte Anordnung zum Wanken bringt. Es sei erwähnt, dassThe load handling device is capable of different movements that occur during operation of the work machine, but are undesirable. These are illustrated in FIG. 2. Of particular note is the bending-longitudinal vibration or the "pitching" or the pitching oscillation, which is also implicitly recognizable in Fig. Ia, Ib 1. Furthermore, the mast is capable of a lifting oscillation, that is to say an oscillation of the lifted load about a set one In addition, there are, among other things, the torsional vibration, which can occur by twisting the lifting frame in itself and is excited, for example, at lateral, off-center load center by accelerations, as well as the bending-transverse oscillation, which causes the entire arrangement to totter that
Biege-Längs-Schwingungen, Hubschwingungen, Torsionsschwingungen und Biege-Quer-Schwingungen sowohl zu einer Bewegung gemeinsam mit dem Maschinenkörper führen können als auch zu einer Bewegung des Lastaufnahmemittels relativ zum Maschinen- körper . Erwähnt sei im übrigen, dass neben den dargestellten Schwingungen des Lastaufnehraers noch weitere möglich sind, beispielsweise auf Grund von Spiel zwischen den teleskopierbaren Elementen, vergleiche Bezugszahl 8 in Fig. 2. Wie in der De- taildarstellung in Fig. 2 veranschaulicht, können durch Spiel zusätzlich Bewegungen auftreten, die im übrigen dazu führen, dass das Schwingungsverhalten des Lastaufnehmers dem Schwingungsverhalten gekoppelter Oszillatoren ähnelt, was dazu führt, dass keine reinen harmonischen Schwingungen des Last- aufnehmers vorliegen werden. Typisch treten bei realen Bewegungen von Arbeitsmaschinen Überlagerungen mehrerer Schwingungen auf. Dass typisch unterschiedliche Schwingungskombina- tionen auftreten, sei erwähnt. Die in Fig. 2 dargestellte Wankschwingung des obersten Hubgerüstelementes stellt im üb- rigen nicht zwingend die kritischste, spielbedingte Schwingung dar.Bending longitudinal vibrations, lifting oscillations, torsional vibrations and bending-transverse vibrations can both lead to a movement together with the machine body as well as to a movement of the load receiving means relative to the machine body. It should be mentioned, moreover, that in addition to the vibrations of the load-handling device shown, further possible, for example due to play between the telescoping elements, compare reference numeral 8 in Fig. 2. As illustrated in the Deda representation in Fig. 2, by play In addition, movements occur which, moreover, lead to the vibration behavior of the load receiver being similar to the vibration behavior of coupled oscillators, with the result that no pure harmonic oscillations of the load receiver will be present. Typically occur in real movements of machines superimpositions of multiple vibrations. It should be mentioned that typically different vibration combinations occur. The roll oscillation of the uppermost mast element shown in FIG. 2 does not necessarily represent the most critical, play-induced vibration.
Der Lastaufnehmer 3 ist im vorliegenden Fall mittels eines Hydraulikelementes 9a relativ zum Maschinenkörper neigbar, und zwar in eine Fahrtposition, bei welcher das Hubgerüst des Lastaufnehmers 3 näher an den Maschinenkörper 2 herangeneigt ist, und in eine Lastabsetz- beziehungsweise -aufnahmeposi- tion, in welcher der Lastaufnehmer vom Maschinenkörper 2 etwas abgekippt ist. Diese Schwenkbewegung kann um einen Schwenkpunkt 10 erfolgen, wie per se bekannt.In the present case, the load receptor 3 is tiltable relative to the machine body by means of a hydraulic element 9a, namely into a travel position in which the mast of the load receiver 3 is closer to the machine body 2, and into a load-settling or receiving position, in which the load receptor from the machine body 2 is slightly tilted. This pivoting movement can be done about a pivot point 10, as known per se.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Unterschiede in Fig. Ia und Ib zur besseren Veranschaulichung größer sind als in der Praxis typisch realisiert.It should be noted that the differences in FIGS. 1 a and 1 b are greater for better illustration than are typically realized in practice.
Die Hydraulikanordnung 9 ist in herkömmlicher Weise mit einer Hydraulikdruckquelle versehen, einem Hydrauliktank usw. ReIe- vant ist für den vorliegenden Fall dabei, dass der Neigezylinder 9a für das Einstellen einer gewünschten Hubteleskop- und Auslegerneigung relativ zum Maschinenkörper, also die Neigung des Lastaufnehmers hydraulisch mittels einer Kolben- Zylinder-Anordnung 9a als Hydraulikelement einstellbar ist. Der Neigezylinder 9a kann herkömmlich sein. Parallel zum Neigezylinder 9a ist dann ein Dämpfungszylinder 5 angeordnet, der ein so daran vorgesehenes Rückschlagventil aufweist, dass Nickbewegungen vom Maschinenkörper weg zugelassen werden, oh- ne eine zusätzliche, über eventuelle Dämpfungen durch dasThe hydraulic assembly 9 is conventionally provided with a hydraulic pressure source, a hydraulic tank, etc. vant is for the present case that the tilting cylinder 9a for adjusting a desired Hubteleskop- and Auslegernigung relative to the machine body, so the inclination of the load receptor is hydraulically adjustable by means of a piston-cylinder arrangement 9a as a hydraulic element. The tilting cylinder 9a may be conventional. Parallel to the tilting cylinder 9a, a damping cylinder 5 is then arranged, which has a non-return valve provided thereon so that pitching movements are permitted away from the machine body, without an additional, over possible damping by the
Fließen des Hydraulikfluids hinausgehende Dämpfung zu bewirken, während Nickbewegungen der Hubanordnung auf den Maschinenkörper hin stark gedämpft werden können. Es versteht sich, das eine Dämpfung unterbleiben kann, solange der Betätigungs- zylinder für die Neigung des Hubgerüsts verstellt wird, um hier die Bewegung ohne weiteres zuzulassen. Die charakteristische Kennlinie des DämpfungsZylinders wird dabei typisch steifer sein als jene des Neigezylinders, was bevorzugt ist.Flow of the hydraulic fluid to cause additional damping, while pitching movements of the lifting assembly can be greatly attenuated towards the machine body. It is understood that a damping can be omitted as long as the actuating cylinder is adjusted for the inclination of the mast to here to allow the movement readily. The characteristic curve of the damping cylinder will be typically stiffer than that of the tilting cylinder, which is preferred.
In Fig. Ia ist zu erkennen, dass die Last 7 ein Drehmoment um den Aufstandpunkt V des Vorderrades 6 bewirkt. Diese Kippmomente sind typisch kritischer als jene um den Aufstandpunkt H am Hinterrad. Hier ist die Maschinenkörperkipp- , insbesondere -standsicherheit nicht auf eine nennenswerte. Weise beein- trächtigt.In Fig. Ia it can be seen that the load 7 causes a torque about the Aufstandpunkt V of the front wheel 6. These tilting moments are typically more critical than those around the Aufstandpunkt H on the rear wheel. Here, the Maschinenkörperkipp-, in particular -stand security is not on a significant . Way impaired.
Die Anordnung des DämpfungsZylinders ist dabei so, dass eine Dämpfung immer dann zugeschaltet wird (vgl . das Schaltzustand-Zeitdiagramm in Fig. 4, drittoberste Kurve), wenn das unterste Element des Hubgerüstes auf den Maschinenkörper 2 zubewegt wird, wie aus der Übereinstimmung des Schaltzustand- Zeitdiagrammes mit dem Winkelgeschwindigkeits-Zeitdiagramm anhand der Zustandswechsel des Schaltzustandes, die mit den Winkelgeschwindigkeitsnulldurchgängen übereinstimmen, ersichtlich ist.The arrangement of the damping cylinder is such that a damping is always switched on (compare the switching state-time diagram in Fig. 4, third upper curve) when the lowermost element of the mast is moved toward the machine body 2, as from the agreement of the switching state - Time diagram with the angular velocity time diagram is apparent from the state changes of the switching state, which coincide with the angular velocity zero passages.
Dies führt zu einer effizienten (Schwingungs-) Dämpfung sowohl der Auslenkung des untersten Elementes des Hubgerüstes als auch der Auslenkung der Mastspitze. Dass die Dämpfung der Mastspitzenbewegung in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des untersten Hubgerüstelementes besonders effizient ist, sei explizit hervorgehoben. Es liegt dabei wie ersichtlich im bevorzugten Ausführungsbeispiel keine Abhängigkeit der Dämpfung von der Winkelauslenkung des untersten Hubgerüstelementes und auch keine Abhängigkeit von der Mastspit- zenauslenkung vor, sondern statt dessen eine Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit des untersten Hubgerüstelementes. Die einfache Bezugnahme auf die Auslenkung führt nämlich genau nicht zum gewünschten Erfolg, wie sich überraschend gezeigt hat.This leads to an efficient (vibration) damping of both the deflection of the lowest element of the mast and the deflection of the mast top. The fact that the damping of the mast tip movement is particularly efficient as a function of the angular velocity of the lowermost mast element is explicitly emphasized. As can be seen, in the preferred exemplary embodiment there is no dependence of the damping on the angular deflection of the lowermost mast element and also no dependence on the mast tip deflection, but instead a dependence on the angular velocity of the lowermost mast element. The simple reference to the deflection leads namely exactly not to the desired success, as has been surprisingly.
Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung kann eine Nickbewegung effizient und schnell ohne Beeinträchtigung der Standsicherheit gedämpft werden, indem nur solche Bewegungen des untersten Hubgerüstelementes, die auf den Maschinenkörper zu stattfinden, gedämpft werden, während vom Maschinenkörper weg führende Bewegungen hier ohne zusätzliche Dämpfung zugelassen werden. Es sei darauf hingewiesen, dass andere Implementierungen, wie aus dem vorstehend Ersichtlichen für den Fachmann erkennbar, implementiert werden können. Dass nicht nur Nickschwingungen dämpfbar sind, sei noch einmal erwähnt. With the arrangement described above, a pitching motion can be damped efficiently and quickly without compromising the stability by only damping those movements of the lowermost mast element to be made on the machine body while allowing movements away from the machine body without additional damping. It should be understood that other implementations, as apparent from the above, may be implemented by those skilled in the art. That not only pitching vibrations are damped, should be mentioned again.

Claims

Patentansprüche claims
1. Arbeitsmaschine mit einem Maschinenkörper und einem Lastaufnehmerdärapfungsmittel zur Bewegungsdämpfung von Lastaufnehmern relativ zu einem oder mit einem Maschinenkörper, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel zur unterschiedlichen Dämpfung von die Maschinenkörperkipp- , bevorzugt -standsicherheit nicht beeinträchtigenden und die Maschinenkörperkipp- , bevorzugt -stand- Sicherheit erniedrigenden und/oder gefährdenden, insbesondere hin und her gehenden Bewegungen ausgebildet ist.1. A work machine with a machine body and a load receptor dehumidifier for motion damping of load transducers relative to or with a machine body, characterized in that the damping means for different damping of the Maschinenkörperkipp-, preferably -stand safety not affecting and the Maschinenkörperkipp-, preferably -stand- security degrading and / or endangering, in particular reciprocating movements is formed.
2. Arbeitsmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zwischen Lastaufnehmer und Maschinenkörper, die zu dämpfen ist, eine Schwingung, insbesondere eine Nickschwingung ist.2. Work machine according to the preceding claim, characterized in that the relative movement between the load receptor and the machine body to be damped is a vibration, in particular a pitching vibration.
3. Arbeitsmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenkörper auf dem Boden aufsteht, schwimmfähig und/oder fluid-, insbesondere luftkissengelagert ist.3. Work machine according to the preceding claim, characterized in that the machine body stands up on the ground, floatable and / or fluid, in particular air cushion bearing.
4. Arbeitsmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Maschinenkörper den Boden kontaktierende Räder aufweist. 4. Work machine according to the preceding claim, characterized in that the machine body has the ground contacting wheels.
5. Arbeitsmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Flurförderzeug gebildet ist.5. Work machine according to the preceding claim, characterized in that it is formed as a truck.
6. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Gabelstapler ausgebildet ist.6. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a forklift.
7. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastaufnehmer mit einem7. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the load receiver with a
Ausleger, insbesondere mit einem Hubgerüst gebildet ist.Boom, in particular with a mast is formed.
8. Arbeitsmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastaufnehmer mit einem Lastauf- nahmemittel, insbesondere einer Lastaufnehmergabel als Lastaufnahmemittel gebildet ist .8. Work machine according to the preceding claim, characterized in that the load receiver with a load receiving means, in particular a load receiver fork is formed as a load-receiving means.
9. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastaufnehmer mit einem Lastaufnehmerdorn, einer Lastaufnehmergabel, einem Last- aufnehmerhaken, einem Lastaufnehmermagneten und/oder einem Spreader als Lastaufnahmemittel gebildet ist.9. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the load receiver with a load pick-up mandrel, a load pick-up fork, a load pick-up hook, a load-receiving magnet and / or a spreader is formed as a load-receiving means.
10. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastaufnehmer einen te- leskopierbar beweglichen, insbesondere hebbaren Ausleger aufweist .10. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the load receiver has a telescopically movable, in particular liftable boom.
11. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastaufnehmer relativ zum Maschinenkörper neigbar ist. 11. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the load receiver is tiltable relative to the machine body.
12. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastaufnehmer hydraulisch beweglich ist.12. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the load receptor is hydraulically movable.
13. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel als pneumatisch und/oder elektromagnetisch, insbesondere über Wirbelströme dämpfendes Dämpfungsmittel ausgebildet ist.13. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the damping means is designed as a pneumatic and / or electromagnetic, in particular via eddy currents damping damping means.
14. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel ein mittels hydraulischer Elemente dämpfendes Dämpfungsmittel ist.14. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the damping means is a damping means by means of hydraulic elements damping means.
15. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel Sensormittel aufweist.15. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the damping means comprises sensor means.
16. Arbeitsmaschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensormittel zur Erfassung zumindest einer Relativbewegungscharaktergröße, insbesondere der Relativbewegungswinkelgeschwindigkeit , insbesondere der Auslegerwinkelgeschwindigkeit ausgebildet ist.16. Work machine according to the preceding claim, characterized in that the sensor means for detecting at least one relative movement character size, in particular the relative movement angular velocity, in particular the boom angular velocity is formed.
17. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfungsmittelsteuerung vorgesehen ist, um im Ansprechen auf Sensorsignale eine momentane Dämpfung zu bestimmen.17. Work machine according to one of the preceding claims 15 or 16, characterized in that a damping means control is provided to determine an instantaneous damping in response to sensor signals.
18. Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel sensorfrei ausgebildet ist. 18. Work machine according to one of claims 1 to 14, characterized in that the damping means is formed sensorless.
19. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel hydraulisch ausgebildet ist und für die unterschiedliche Dämp- fung jener Lastaufnehmerbewegungen relativ zum Maschinenkörper, die die Kipp-, bevorzugt Standsicherheit des Maschinenkörpers nicht oder nicht signifikant verringern, im Vergleich zu jenen, die die Kipp-, bevorzugt Standsicherheit des Maschinenkörpers verringern, ein Ventil, insbesondere ein in der Dämpfungshydraulik vorgesehenes Rückschlagventil umfasst .19. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the damping means is formed hydraulically and for the different damping tion of those loader movements relative to the machine body, which does not or not significantly reduce the tilting, preferably stability of the machine body, compared to those , which reduce the tilting, preferably stability of the machine body, comprising a valve, in particular provided in the damping hydraulic check valve.
20. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel zur aus- schließlichen Zusatzdämpfung von die Kipp-, bevorzugt Standsicherheit des Maschinenkörpers nicht signifikant erniedrigenden, bevorzugt erhöhenden Relativbewegungen, bevorzugt Relativschwingungen, ausgebildet ist.20. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the damping means for exclusive additional damping of the tilting, preferably stability of the machine body not significantly degrading, preferably increasing relative movements, preferably relative vibrations is formed.
21. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel dazu ausgebildet ist, jene Relativbewegungen zwischen Lastaufnehmer und Maschinenkörper stärker zu dämpfen, die die Kipp-, bevorzugt Standsicherheit des Maschinenkörpers nicht verringern.21. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the damping means is adapted to dampen those relative movements between the load receptor and machine body stronger, which does not reduce the tilting, preferably stability of the machine body.
22. Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmittel dazu ausgebildet ist, jene Relativbewegungen zwischen Lastauf- nehmer und Maschinenkörper, die die Kipp-, bevorzugt22. Work machine according to one of the preceding claims, characterized in that the damping means is designed to those relative movements between load and machine body loader, the tilting, preferred
Standsicherheit des Maschinenkörpers erniedrigen, nicht zusätzlich zu dämpfen. Lower the stability of the machine body, not dampen it additionally.
23. Verfahren zum Dämpfen von Relativbewegungen zwischen einem Maschinenkörper einer Arbeitsmaschine insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Last- aufnehmer daran, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschi- nenkipp-, bevorzugt -standsicherheit nicht verringernde Relativbewegungen stärker gedämpft werden als die Maschi- nenkipp-, bevorzugt -standsicherheit verringernde und/oder gefährdende Relativbewegungen.23. Method for damping relative movements between a machine body of a work machine, in particular according to one of the preceding claims, and a load receiver thereon, characterized in that the machine tilt, preferably stand-still safety, non-reducing relative movements are damped more than the machine tilt Preference-level safety-relieving and / or jeopardizing relative movements.
24. Nachrüstsatz mit einem Dämpfungsmittel zur Nachrüstung einer einen Maschinenkörper und einen Ausleger aufweisenden Arbeitsmaschine, um mit der Arbeitsmaschine ein Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch ausführen zu kön- nen oder eine Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu erhalten. 24. Retrofit kit with a damping means for retrofitting a machine body and a boom having work machine to NEN with the work machine to perform a method according to the preceding claim or to obtain a work machine according to any one of the preceding claims.
PCT/DE2008/000782 2007-05-08 2008-05-08 Method and device for industrial trucks WO2008135039A2 (en)

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