Gabelstapler                       (Bulletin 48/2002)
von Peter Hartmann (AMS)

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Modelle, die an Ausstellungen gezeigt werden, erweisen sich erfahrungsgemäß als attraktiv, wenn sie von den Besuchern selbst bedient werden können, besonders dann, wenn eine gewisse Geschicklichkeit gefordert wird. Dies erfuhr der Verfasser an seiner ersten Ausstellung (SuisseToy 2000, Bern) mit seinem Wippkran, wo es galt, eine Last von A nach B zu befördern, wobei weder der Lasthaken noch die Last mit den Fingern berührt werden durfte!

Auch der für das Kindermuseum in Baden und für die AMS-Jubiläumsausstellung in Zürich (Dez. 01) gebaute Gabelstapler (Abb. 1, 2, 4), mit dem Kisten geholt und sorgfältig gestapelt werden mussten, erfreute sich bei den Kindern einer großen Beliebtheit. Beide Modelle wurden von einem separaten Stellpult gesteuert (Abb. 3), welches mit ihnen durch ein mehr-adriges, flexibles Kabel verbunden war. Auf diese Weise erübrigte sich ein Berühren des Modells durch die Besucher, was eine allfällige Beschädigung desselben von vornherein verunmöglichte.

Wirkungsweise des Gleasman-Getriebes

Motor 1 treibt Gehäuse von Differential 1 und somit die beiden Wellen a und b an. Welle a treibt über ein Zwischenzahnrad, die Welle c an, während Welle b über zwei Zwischenzahnräder die Welle d antreibt. Die Wellen c und d drehen also in entgegen gesetzten Richtungen. Da das Gehäuse des Differentials 2 blockiert ist, sind die Drehzahlen der Wellen c und d entgegengesetzt gleich. Somit drehen die Wellen a und b in gleicher Richtung und gleich schnell.                       

 ® Fahrt geradeaus. 

                                                                       Motor 2 dreht, Motor 1 steht still
Motor 2 treibt Gehäuse von Differential 2 und somit die beiden Wellen c und d an, die ihrerseits die Wellen a und b antreiben. Da das Gehäuse von Differential 1 blockiert ist, drehen die beiden Wellen a und b in entgegen gesetzten Richtungen und gleich schnell.

 ® Drehen an Ort
.

Beide Motoren drehen:
                          
Da die Übersetzung Motor 2 / Differential 2 größer ist als die Übersetzung Motor 1 / Differential 1, drehen die Wellen a und b zwar in der gleichen Richtung, aber nicht gleich schnell. Welche Welle schneller läuft, hängt von der Drehrichtung von Motor 2 ab.                  

 ®
Kurvenfahrt
.        

                                                                       Der Kurvenradius hängt ab von den Motordrehzahlen, den Übersetzungen, dem Radius der Antriebsräder und dem Abstand derselben ("Spurweite"). Motor 1 dreht, Motor 2 steht still:                         

 

Aufbau

Es ist m..E. nicht sinnvoll, in einer Zeitschrift ein Modell in allen Einzelheiten zu beschreiben. Ein guter Konstrukteur, der ein ähnliches Modell zu bauen beabsichtigt, will ja ohnehin seine eigenen Ideen verwirklichen und seinen persönlichen Stil zur Geltung bringen. Deshalb folgen hier nur einige Bemerkungen zur Mechanik des Fahrzeugs.

Damit das Spielen mit einem Gabelstapler (GS) interessant ist, müssen folgende Bewegungen möglich sein:

1)      Fahren geradeaus, vorwärts/rückwärts,

2)      Kurvenfahrt, vorwärts/rückwärts,

3)      Drehen an Ort,

4)      Gabel heben/senken.

Die drei Fahrfunktionen

Von Anfang an war klar, dass der GS zwei Antriebsräder und eine Lenkrolle aufweisen soll. Damit alle Fahrfunktionen realisiert werden können, müssen die Drehzahlen der Antriebsräder für die Funktion 1) gleich, für die Funktionen 2) und 3) hingegen verschieden sein. Dies könnte etwa so realisiert werden, dass man jedem Antriebsrad einen eigenen Motor zuordnet. Nach der Lektüre eines Artikels von Paolo Caravani im "International Meccanoman" (30/2000) bzw. eines solchen von Guy Kind, AMS, im Bulletin 35/95, entschloss sich der Verfasser, ein so genanntes "Gleasman"-Getriebe vorzusehen, welches in Abb. 5 im Versuchsstadium und in Abb. 6 in einer vereinfachten Isomec-Zeichnung zu sehen ist.

 

Abb.6

Das Gleasman-Getriebe, welches mit normalen Meccano- und Stokys-Zahnrädern aufgebaut wurde, scheint auf den ersten Blick recht kompliziert zu sein. Der Leser soll aber versuchen, anhand der Zeichnung und des Kommentars die Bewegungen der einzelnen Räder zu verfolgen. Am besten gibt man für den betrachteten Motor eine bestimmte Drehrichtung vor und zeichnet dann mit Bleistift sukzessive die Drehrichtungen der folgenden Räder ein

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Vorrichtung zum Heben und Senken der Gabel

1) Die Teile A und B müssen aus absolut geraden, exakt parallel zueinander stehenden Winkelträgern aufgebaut werden. Teil B muss sich ganz leicht auf und ab bewegen lassen. Schon geringfügig verbogene oder nicht parallel montierte Winkelträger führen zu einem Klemmen, und es besteht die Gefahr, dass beim Absenken Teil B irgendwo "hängen" bleibt. Die Gleitbahnen sind gut einzuölen.Der Mechanismus ist aus den Abb. 7 und 8 ersichtlich. Um einen störungsfreien Betrieb zu ermöglichen, sind aber noch drei Punkte zu erwähnen:

2)  Auch die zur Führung von Teil C dienenden 4 mm-Stangen müssen peinlichst genau parallel sein. Auch hier können ein paar Tropfen Öl nicht schaden!

3)   Der Antrieb der Seilwinde (20b + 163 + 20b), die den Gabel-Mechanismus bewegt, geschieht durch einen Maxon-Motor mit angeflanschtem Getriebe. Der Motor wird durch ein spezielles Relais gesteuert, welches im Bulletin 47/01 auf Seite 33 genau beschrieben wurde. Für einen Ausstellungsbetrieb absolut unerlässlich sind zwei Microschalter am oberen und unteren Ende von Teil A, welche die Funktion von End­­abschaltern haben.

 

Abb. 7 Prinzipskizze des Hubmechanismus
 

Allgemeines

Alle äußeren – also sichtbaren – Teile des Gabelstaplers bestehen mit wenigen Ausnahmen aus neuen Märklin-Teilen. Das Gleasman-Getriebe ist aus Meccano-Teilen aufgebaut. Die Energieversorgung für alle drei Motoren geschieht durch eine wartungsfreie Bleibatterie (von Urs Flammer); so kann das Fahrzeug ohne Rücksicht auf Steckdosen überall eingesetzt und betrieben werden. Jeweils nach 3 bis 4 Stunden Ausstellungsbetrieb ist ein kurzes Nachladen mit 13.8 V erforderlich.

Zu erwähnen ist noch, dass der Stapler im Kindermuseum Baden (1½ Tage) und an der Messe Zürich (ca. 3 Tage), meistens von Kindern bedient, ohne die geringste Störung im Betrieb war!

 

 

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