Tragfähigkeit und Standsicherheit bei Gabelstaplern.


Traglastdiagramm, Lastschwerpunkt, Tragfähigkeitsschild oder die Nenntragfähigkeit sind wichtige Themen, die es zu Verstehen gilt. 
Auf dieser Seite erkläre ich allen Ausbildern für Gabelstaplerfahrern und Gabelstaplerfahrern, die Besonderheiten dieser einzelnen Gebiete.

Inhaltsangabe

  • Allgemeines
  • Schwerpunkt und seine Bedeutung
  • Lastschwerpunktdiagramme
  • Übungsbeispiele
  • Kippkantendreieck
  • Zusammenfassung

Allgemein

Bauweise des Staplers:

  • Der Stapler ist dadurch gekennzeichnet, dass sich das Lastaufnahmemittel und die Last vor der Vorderachse befinden.
  • Das Eigengewicht des Staplers bildet das Gegengewicht zur Last auf der Gabel. 

Schwerpunkt und seine Bedeutung

Der Schwerpunkt eines Körpers ist der Punkt, in dem man sich dessen Masse vereinigt denkt. Besteht ein Körper aus einheitlichem Material, und ist dieses gleich verteilt, liegt sein Schwerpunkt genau im Mittelpunkt.

Beim Thema Standsicherheit spielen der Schwerpunkt der Last und der Schwerpunkt des Staplers eine besondere Rolle.

Der Gesamtschwerpunkt

Beide Schwerpunkte 
(Stapler + Last) ergeben 
den Gesamtschwerpunkt 
des Staplers.  








Kippachse

Die Vorderachse des Staplers stellt die Kippachse dar, über die der Stapler bei einer Überlastung nach vorne kippen kann.




Drehpunkt

Die Lastverhältnisse am Stapler können am Prinzip einer Wippe dargestellt werden.

Die Wippe befindet sich im Gleichgewicht, wenn die Last z. B. auf beiden Seiten des Drehpunktes gleich schwer und gleich weit vom Drehpunkt entfernt ist.

Hebelgesetz

Das Prinzip der Wippe kann auch mit dem Hebelgesetz
erklärt werden.

Wenn jeweils das Produkt aus Last x Lastarm und Kraft x Kraftarm identisch ist, liegt ein Gleichgewichtszustand vor. 
Aber: Auf den Stapler übertragen, könnte die kleinste Veränderung auf der Lastseite zur Kippgefahr führen!  


Ableitung aus dem Hebelgesetz

Beim Betrieb des Staplers ist es deshalb wichtig, dass das Produkt auf der Staplerseite immer größer ist, als das Produkt auf der Lastseite, z. B. durch einen kleinen Lastarm oder ein größeres Staplergewicht. 

Um den Lastarm möglichst klein zu halten, ist die Last an der Lastanlagefläche der Gabelzinken und damit nahe an der Vorderachse aufzunehmen!






 

Änderung des Gesamtschwerpunktes

unbeladener Gabelstapler:
Gesamtschwerpunkt = Staplerschwerpunkt
Lage: etwa auf Höhe des Fahrersitzes.

beladener Gabelstapler: 
Gesamtschwerpunkt verändert sich in 
Richtung der Vorderachse bzw. der 
Kippachse.


 
















Gesamtschwerpunkt Änderung

Wenn der Gesamtschwerpunkt über die Vorderachse bzw. die Kippachse wandert, kippt der Stapler nach vorne.

Tragfähigkeit

  • Jeder Stapler ist für eine bestimmte Tragfähigkeit gebaut. Sie wird vom Staplerhersteller auf dem Fabrikschild als Nenntragfähigkeit angegeben.
  • Die Nenntragfähigkeit                   bezieht sich auf eine genormte Hubhöhe und einen festgelegten Lastschwerpunktabstand.
  • Die tatsächliche Tragfähigkeit ist abhängig vom Lastschwerpunktabstand und der Hubhöhe. Sie ist dem Traglastdiagramm zu entnehmen.
 

Fabrikschild

Ein Beispiel für ein Fabrikschild 

Traglastdiagramm zur Bestimmung der zulässigen Traglasten


Diagramm mit Hubhöhen-Kennlinien


Übungsbeispiele



1. Welche Hubhöhen-kennlinie ist zu verwenden, wenn in einer Höhe von 5,20 m eingelagert werden soll? 
5250 mm

2. Welche Hubhöhenkennlinie ist zu verwenden, wenn bis zu einer Höhe von 4,20 m eingelagert werden soll?
4250 mm

3. Welche Hubhöhenkennlinie ist zu verwenden, wenn in einer Höhe von 5,90 m eingelagert werden soll?
6150 mm

Zahlendiagramm mit Hubhöhenangaben


Standsicherheit bei Kurvenfahrten

  • Bisher wurde betrachtet, welche Auswirkungen sich ergeben, wenn sich der Gesamtschwerpunkt des Staplers in Richtung der Vorderachse (Kippachse) bewegt. Ist die Last zu schwer, kann der Stapler wie bei einer Wippe nach vorne kippen.
  • Weitaus schlimmere Folgen für den Fahrer entstehen jedoch meist erst dann, wenn der Stapler in der Kurvenfahrt zur Seite kippt. Lebensgefährliche Verletzungen können die Folge sein. 

Standsicherheit und Fliehkraft

  • Beim Kurvenfahren wirken seitliche Kräfte (Fliehkraft) auf den Stapler ein.Die Höhe der Fliehkraft hängt maßgeblich von der Geschwindigkeit und dem Kurvenradius ab.
  • Die Fahrgeschwindigkeit wirkt sich besonders stark auf die Fliehkraft aus. So bedeutet z. B. eine Verdoppelung der Geschwindigkeit bei gleichem Kurvenradius eine Vervierfachung der Fliehkraft.

Kippkantendreieck

  • Im Gegensatz zu einem PKW, dessen Kippkanten seitlich am Fahrzeug verlaufen und dadurch ein Standviereck bilden, verlaufen beim Stapler die Kippkanten von den Vorderrädern zu nur einem Auflagepunkt an der Hinterachse.
  • Beim Dreiradstapler bilden die 3 Räder am Boden das Standdreieck.





Kippkantendreieck

  • Der seitliche Abstand des Gesamt-schwerpunktes zu den Kippkanten ist für die Standsicherheit des Staplers maßgeblich.
  • Beim unbeladenen Stapler befindet sich der Schwerpunkt nahe an den seitlichen Kippkanten Folgerung daraus:
Bei Kurvenfahrten mit dem unbeladenen Stapler ist eine hohe Kippgefahr gegeben!


















 

Pendelachse

  • Auch beim Vierradstapler ergibt sich ein Standdreieck.Das liegt daran, dass die Hinter- bzw. Lenkachse pendelnd an nur einem Punkt am Fahrgestell befestigt ist.
  • Beim Vierradstapler bildet die Mitte der pendelnd gelagerten Achse die Spitze des Standdreiecks.

Veränderung des Gesamtschwerpunktes

Wird die Last allerdings angehoben, bewegt sich nicht nur der Lastschwerpunkt, sondern auch der Gesamtschwerpunkt nach oben.
Mit dem höheren Gesamtschwerpunkt nimmt die Standsicherheit des Staplers ab. 

Grundsätzliche Verhaltensweisen

  • Den Stapler nicht überlasten!
  • Die Lasten bis zum Gabelrücken aufnehmen!
  • Die Höhe des Gesamtschwerpunktes klein halten!
  • Kurven mit angepasster Geschwindigkeit durchfahren!
  • Kurven mit möglichst großem Radius fahren!
  • Starkes Beschleunigen und Bremsen vermeiden!