DE10151831B4 - Hydraulikanlage für ein Flurförderzeug - Google Patents

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Abstract

Hydraulikanlage für ein Flurförderzeug mit mindestens einer Hydraulikpumpe (2) und mindestens einem über eine Wegeventileinheit (12) ansteuerbaren hydraulischen Verbraucher und einer Eingangsdruckwaage (13), mit welcher eine die Hydraulikpumpe (2) mit der Wegeventileinheit (12) verbindende Förderleitung (4) in Abhängigkeit von der Differenz des in der Förderleitung (4) anstehenden Förderleitungsdrucks und des in einer Lastdruckleitung (14) anstehenden Verbraucherdrucks entgegen der Kraft einer Feder (16) mit einem Tank (3) verbindbar ist, und mit mindestens einer mittels eines hydraulischen Bremslüftzylinders (7) lösbaren Speicherbremse, wobei der Bremslüftzylinder (7) mittels eines Bremsventils (5) mit der Förderleitung (4) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein schaltbares Verbindungsventil (20) vorgesehen ist, mit dem die Lastdruckleitung (14) mit der Förderleitung (4) verbindbar ist, wobei zum Lösen der Speicherbremse mittels des Verbindungsventils (20) die Lastdruckleitung (14) mit der Förderleitung (4) verbunden wird, so dass die Eingangsdruckwaage (13) durch die Feder (16) in eine geschlossene Stellung beaufschlagt wird, in der die Verbindung...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage für ein Flurförderzeug mit mindestens einer Hydraulikpumpe und mindestens einem über eine Wegeventileinheit ansteuerbaren hydraulischen Verbraucher und einer Eingangsdruckwaage, mit welcher eine die Hydraulikpumpe mit der Wegeventileinheit verbindende Förderleitung in Abhängigkeit von der Differenz des in der Förderleitung anstehenden Förderleitungsdrucks und des in einer Lastdruckleitung anstehenden Verbraucherdrucks entgegen der Kraft einer Feder mit einem Tank verbindbar ist, und mit mindestens einer mittels eines hydraulischen Bremslüftzylinders lösbaren Speicherbremse, wobei der Bremslüftzylinder mittels eines Bremsventils mit der Förderleitung verbindbar ist.
  • In Flurförderzeugen, z. B. Gabelstaplern, wird die Hydraulikanlage zum Antrieb verschiedener Haupt- und Nebenfunktionen wie beispielsweise einem Hubantrieb, einem Neigeantrieb für ein Hubgerüst oder einer hydraulischen Lenkungsvorrichtung eingesetzt. Während des Betriebs des Flurförderzeugs wird die Hydraulikpumpe fortlaufend von einem Elektromotor oder einem Verbrennungsmotor angetrieben. An eine Förderleitung der Hydraulikpumpe ist mittels eines Prioritätsventils die hydraulische Lenkungsvorrichtung angeschlossen. Das Prioritätsventil sorgt dafür, dass der Lenkungsvorrichtung jederzeit die erforderliche Menge an Hydrauliköl zugeführt wird, so dass die Lenkbarkeit des Flurförderzeugs in jeder Betriebssituation gewährleitstet ist. Die übrigen genannten hydraulischen Verbraucher können mittels jeweils einer Wegeventileinheit mit der Förderleitung verbunden werden. Die Lastdrücke der hydraulischen Verbraucher werden im Bereich der Wegeventileinheiten erfasst und derart zusammengeschaltet, dass der höchste der Lastdrücke der verschiedenen Verbraucher in der Lastdruckleitung ansteht. Die zwischen dem Prioritätsventil und den Wegeventileinheiten angeordnete Eingangsdruckwaage sorgt dafür, dass den hydraulischen Verbrauchern stets Hydrauliköl mit einem geringfügig höheren, als dem momentan erforderlichen Druck zur Verfügung steht. Hierzu wird die in Schließrichtung wirkende Steuerfläche der Eingangsdruckwaage mit dem Druck der Lastdruckleitung und einer zusätzlichen Federkraft beaufschlagt, die in Öffnungsrichtung wirkende Steuerfläche mit dem Druck der Förderleitung der Hydraulikpumpe. Der von den Verbrauchern nicht benötigten Teil des von der Hydraulikpumpe geförderten Hydraulikölstroms wird mittels der Eingangsdruckwaage in den Tank abgelassen.
  • Die zum Bremsventil der Federspeicherbremse führende hydraulische Leitung zweigt vor dem Prioritätsventil von der Förderleitung ab. In Betriebssituationen, in denen keiner der hydraulischen Verbraucher Hydrauliköl benötigt, läuft der die Förderleitung durchfließende Hydraulikölstrom über die Eingangsdruckwaage unter geringem Druck zurück in den Tank. Dieser Druck reicht in der Regel jedoch nicht aus, um die Speicherbremse durch Betätigen des Bremslüftzylinders zu lösen. Um ein Lösen der Speicherbremse dennoch zu ermöglichen, ist es bekannt, im Bereich der Speicherbremse einen hydraulischen Druckspeicher vorzusehen. Wenn dieser Druckspeicher jedoch leer ist, muss – wie generell bei Fahrzeugen ohne Druckspeicher – zum Lösen der Speicherbremse kurzzeitig einer der hydraulischen Verbraucher betätigt werden. Eine hieraus folgende, unerwünschte Bewegung des angesteuerten hydraulischen Verbrauchers kann mit den bekannten Hydraulikanlagen nicht sicher vermieden werden.
  • Aus der DE 197 21 739 A1 ist eine gattungsgemäße Hydraulikanlage bekannt. Eine die Förderleitung einer Pumpe mit einer Behälterleitung verbindende Druckwaage ist von dem in einer Lastdruckleitung anstehenden Lastdruck der Verbraucher sowie einer Feder in Richtung einer Sperrstellung und von dem Druck in der Förderleitung in eine Durchflussstellung beaufschlagt. An die Förderleitung ist ein Bremsventil zur Steuerung einer Federspeicherbremse angeschlossen. Gemäß der 1 der DE 197 21 739 A1 kann zum Lösen der Federspeicherbremse mit einem Sicherheitsventil eine Verbindung der Lastdruckleitung mit einer Behälterleitung abgesperrt werden und über eine Düse, die in einer die Förderleitung mit der Lastdruckleitung verbindenden Leitung angeordnet ist, die Druckwaage in die Sperrstellung beaufschlagt werden. Gemäß der 2 der DE 197 21 739 A1 ist zum Lösen der Federspeicherbremse in der Förderleitung stromauf der Steuerventile der Verbraucher ein Sperrventil angeschlossen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanlage für ein Flurförderzeug zur Verfügung zu stellen, bei der ein Lösen der Speicherbremse in jeder Betriebssituation ermöglicht ist, ohne gleichzeitig einen der hydraulischen Verbraucher zu bewegen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein schaltbares Verbindungsventil vorgesehen ist, mit dem die Lastdruckleitung mit der Förderleitung verbindbar ist, wobei zum Lösen der Speicherbremse mittels des Verbindungsventils die Lastdruckleitung mit der Förderleitung verbunden wird, so dass die Eingangsdruckwaage durch die Feder in eine geschlossene Stellung beaufschlagt wird, in der die Verbindung der Förderleitung zum Tank abgesperrt ist. Das Verbindungsventil wird nur dann geöffnet, wenn der Bremslüftzylinder mit Druck beaufschlagt werden soll, um die Speicherbremse zu lösen. Das öffnen des Verbindungsventils bewirkt, dass an beiden Steuerflächen der Eingangsdruckwaage der selbe Druck ansteht und somit die Eingangsdruckwaage infolge der Federkraft vollständig geschlossen wird. In der Förderleitung baut sich nun unabhängig von der Betätigung eines der Wegeventile genügend Druck auf, um die Speicherbremse zu lösen.
  • Gemäß einer einfachsten Ausführungsform ist das Verbindungsventil als Schaltventil ausgeführt. Das Schaltventil weist nur zwei mögliche Schaltstellung auf, es ist entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen. Wenn das als Schaltventil ausgeführte Verbindungsventil offen ist, erhöht sich der in der Lastdruckleitung anstehende Druck, bis der durch ein Druckbegrenzungsventil vorgegebene Maximaldruck erreicht ist. Die Ausführung des Verbindungsventils als Schaltventil stellt eine besonders einfache Anordnung dar.
  • Gemäß einer anderen möglichen Ausführung ist das Verbindungsventil als schaltbares Druckminderventil ausgeführt ist. In einer ersten Schaltstellung ist das schaltbare Druckminderventil vollständig geschlossen, in der zweiten Schaltstellung hat es die Funktion eines Druckminderventils, bei der sich der Druck in der hinter dem Verbindungsventil befindlichen Lastdruckleitung bis zu einem vorgegebenen Höchstwert erhöht. Dieser Höchstwert wird so gewählt, dass ein Lösen der Speicherbremse möglich ist, das Druckbegrenzungsventil jedoch noch nicht anspricht.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Hydraulikanlage eine elektrische Steuereinheit auf, wobei das Verbindungsventil und das Bremsventil mittels der Steuereinheit schaltbar sind. Die Steuereinheit koordiniert das Betätigen des Verbindungsventils und des Bremsventils beispielsweise derart, dass die beiden Ventile stets gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird auch dadurch gelöst, dass ein Sperrventil vorgesehen ist, mit dem eine von der Wegeventileinheit zu dem hydraulischen Verbraucher führende Verbraucherleitung absperrbar ist, wobei zum Lösen der Speicherbremse mittels des Sperrventils die Verbraucherleitung abgesperrt wird und die Wegeventileinheit in eine die Förderleitung mit der Verbraucherleitung verbindende Stellung betätigt wird. Bei geschlossenem Sperrventil ist die hydraulische Verbindung zu dem betreffenden Verbraucher unterbrochen, so dass die Wegeventileinheit betätigt werden kann, ohne eine Bewegung des Verbrauchers auszulösen. Hierbei baut sich in der zum Sperrventil führenden hydraulischen Leitung und damit auch in der Lastdruckleitung Druck auf, die zu einem Schließen der Eingangsdruckwaage und damit zu einem Druckaufbau in der Förderleitung der Hydraulikpumpe führt.
  • In einer besonders günstigen Ausführungsform ist das Sperrventil als Schaltventil ausgeführt. Das Schaltventil ist während des normalen Betriebs des Flurförderzeugs vollständig geöffnet, und wird nur zum Lösen der Speicherbremse kurzzeitig vollständig geschlossen.
  • Eine mögliche Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Hydraulikanlage eine elektrische Steuereinheit aufweist, wobei das Sperrventil und das Bremsventil mittels der Steuereinheit schaltbar sind. Die Betätigung des Sperrventils und des Bremsventils kann somit durch die Steuereinheit automatisch koordiniert werden.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn auch die Wegeventileinheit mittels der Steuereinheit betätigbar ist. Die Steuereinheit koordiniert damit die zeitliche Abfolge alter drei für ein Lösen der Speicherbremse zu betätigenden Ventile.
  • Hierbei ist die Steuereinheit vorteilhafterweise derart ausgeführt, dass zu einem Lösen der Speicherbremse zunächst das Sperrventil geschlossen und anschließend die Wegeventileinheit geöffnet wird. Damit ist ausgeschlossen, dass sich der hydraulische Verbraucher während eines Lösens der Speicherbremse ungewollt bewegt Ein mit beiden oben beschriebenen Lösungsvorschlägen erzielbarer Vorteil besteht dann, dass auf einen Druckspeicher als Reservoir für hydraulische Energie zum Lösen der Bremse und auf ein zugehöriges Speicherladeventil verzichtet werden kann.
  • Für beide Varianten ist es zweckmäßig, wenn die Steuereinheit mit einem Sensor zum Erfassen des Zustandes der Speicherbremse verbunden ist. Die am Lösen der Speicherbremse beteiligten Ventile können von der Steuereinheit dann in Abhängigkeit von dem aktuellen Zustand der Speicherbremse angesteuert werden.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Dabei zeigt
  • 1 eine Hydraulikanlage des Standes der Technik für einen Gabelstapler,
  • 2 einen Ausschnitt der Hydraulikanlage gemäß der ersten Ausführung der Erfindung,
  • 3 einen Ausschnitt der Hydraulikanlage gemäß der zweiten Ausführung der Erfindung.
  • 1 zeigt eine Hydraulikanlage des Standes der Technik für einen Gabelstapler. Die Saugleitung einer von einem Elektromotor oder Verbrennungsmotor 1 angetriebenen Hydraulikpumpe 2 ist mit einem Tank 3 verbunden. Eine Förderleitung 4 der Pumpe ist direkt mit einem Bremsventil 5 verbunden. Das elektromagnetisch ansteuerbare Bremsventil verbindet einen hydraulischen Bremslüftzylinder 7 einer Speicherbremse wahlweise mit der Förderleitung 4 oder mit dem Tank 3. Das in der Förderleitung 4 angeordnete Prioritätsventil 6 dient dazu, ein hydraulisches Lenkventil 8 und einen daran angeschlossenen hydraulischen Lenkzylinder 9 bevorzugt vor den weiteren Verbrauchern mit Hydrauliköl zu versorgen, damit die Lenkbarkeit des Gabelstaplers jederzeit sichergestellt ist. Bei den genannten weiteren Verbrauchern handelt es sich beispielsweise um hydraulische Hubzylinder 10 oder Neigezylinder 11. Diese und gegebenenfalls weitere Verbraucher sind über Wegeventileinheiten 12 und eine Eingangsdruckwaage 13 mit der Förderleitung 4 verbunden. Die an den hydraulischen Verbrauchern anstehenden Lastdrücke werden im Bereich der Wegeventileinheiten 12 in Steuerleitungen erfasst, welche über Umschaltventile 15 in eine gemeinsame Lastdruckleitung 14 münden. An dem an einer Steuerfläche der Eingangsdruckwaage 13 angeschlossenen Ende der Lastdruckleitung 14 steht dann der höchste der Lastdrücke der verschiedenen hydraulischen Verbraucher an. Der Druck der Lastdruckleitung 14 sowie die Kraft einer Feder 16 wirken dabei in Schließrichtung der Eingangsdruckwaage 13, während der Druck der Förderleitung 4 in Öffnungsrichtung wirkt.
  • Die Wirkungsweise der Hydraulikanlage ist folgende: Wenn keiner der hydraulischen Verbraucher (10, 11) betätigt ist, steht in der Lastdruckleitung kein Druck an. Gleichzeitig erzeugt die von dem Motor 1 angetriebene Hydraulikpumpe 2 jedoch einen die Förderleitung 4 durchfließenden Hydraulikölstrom. In der Förderleitung 4 baut sich hierdurch ein Druck auf, wodurch die in Zwischenstellung drosselnde Eingangsdruckwaage in Öffnungsrichtung bewegt wird und dabei eine Verbindung in Richtung des Tanks 3 öffnet. Der Druck in der Förderleitung wird hierdurch auf einen durch die Feder 16 vorgegebenen Wert geregelt. Wenn in diesem Betriebszustand nun die Speicherbremse gelöst werden soll, reicht dieser in der Förderleitung 4 anstehende Druck jedoch nicht aus, um den Bremslüftzylinder 7 zu betätigen. Ziel der nachfolgend beschriebenen Erfindung ist es, ein Betätigen des Bremslüftzylinders 7 zu ermöglichen, ohne den hierfür erforderlichen Druck durch Betätigen eines hydraulischen Verbrauchers (10, 11) erzeugen zu müssen.
  • 2 zeigt den Ausschnitt A der Hydraulikanlage gemäß der ersten Ausführung der Erfindung. Zusätzlich zu der in 1 dargestellten Anordnung weist die erfindungsgemäße Ausführung ein als Schaltventil ausgeführtes Verbindungsventil 20 auf, mit dem die Lastdruckleitung 14 mit der Förderleitung 4 verbunden werden kann. Das Verbindungsventil 20 ist elektrisch ansteuerbar, wobei die hydraulische Schaltung bei geschlossenem Schaltventil der Anordnung gemäß 1 entspricht. Wenn das Schaltventil mittels eines Steuermagnets geöffnet wird, und somit die Lastdruckleitung 14 mit der Förderleitung 4 verbunden wird, steht an beiden Steuerflächen der Eingangsdruckwaage 13 der selbe Druck an. Die Feder 16 bewegt die Eingangsdruckwaage 13 dann in vollständig geschlossene Stellung, so dass die Verbindung der Förderleitung zum Tank 3 vollständig geschlossen ist. Da sämtliche Wegeventile 12 geschlossen sind, baut sich in der Förderleitung 4 nun Druck auf, der zum Lösen der Speicherbremse genutzt werden kann. Der Druck in Lastdruckleitung und Förderleitung wird dabei ausschließlich durch ein Druckbegrenzungsventil 21 in der Lastdruckleitung 14 begrenzt. Alternativ kann als Verbindungsventil 20 auch ein schaltbares Druckminderventil eingesetzt werden, mit dem der Maximaldruck während des Lösens der Speicherbremse auf einen niedrigeren Wert begrenzt werden kann.
  • 3 zeigt den Ausschnitt A der Hydraulikanlage gemäß der zweiten Ausführung der Erfindung. Zusätzlich zu der in 1 dargestellten Anordnung weist diese erfindungsgemäße Ausführung ein Sperrventil 22 auf, das zwischen dem Wegeventil 12 zur Steuerung des Neigeantriebs und den Neigezylindern (Pos. 11, 1) angeordnet ist. Um die Speicherbremse zu lösen, wird das als Schaltventil ausgeführte Sperrventil 22 geschlossen. Anschließend wird das Wegeventil 12 für den Neigeantrieb in die entsprechende Richtung geschaltet, so dass sich vor dem Sperrventil 22 Druck aufbauen kann. Die Eingangsdruckwaage 13 reagiert dabei in der gleichen Weise wie bei einer Betätigung eines hydraulischen Verbrauchers, so dass in der Förderleitung ein Druck entsteht, der zum Lösen der Speicherbremse eingesetzt werden kann. Die beschriebenen Schaltvorgänge des Sperrventils 22 und des Wegeventils 12 für den Neigeantrieb werden über an den Ventilen angeordnete Schaltmagnete durch eine elektrische Steuervorrichtung gesteuert.

Claims (10)

  1. Hydraulikanlage für ein Flurförderzeug mit mindestens einer Hydraulikpumpe (2) und mindestens einem über eine Wegeventileinheit (12) ansteuerbaren hydraulischen Verbraucher und einer Eingangsdruckwaage (13), mit welcher eine die Hydraulikpumpe (2) mit der Wegeventileinheit (12) verbindende Förderleitung (4) in Abhängigkeit von der Differenz des in der Förderleitung (4) anstehenden Förderleitungsdrucks und des in einer Lastdruckleitung (14) anstehenden Verbraucherdrucks entgegen der Kraft einer Feder (16) mit einem Tank (3) verbindbar ist, und mit mindestens einer mittels eines hydraulischen Bremslüftzylinders (7) lösbaren Speicherbremse, wobei der Bremslüftzylinder (7) mittels eines Bremsventils (5) mit der Förderleitung (4) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein schaltbares Verbindungsventil (20) vorgesehen ist, mit dem die Lastdruckleitung (14) mit der Förderleitung (4) verbindbar ist, wobei zum Lösen der Speicherbremse mittels des Verbindungsventils (20) die Lastdruckleitung (14) mit der Förderleitung (4) verbunden wird, so dass die Eingangsdruckwaage (13) durch die Feder (16) in eine geschlossene Stellung beaufschlagt wird, in der die Verbindung der Förderleitung (4) zum Tank (3) abgesperrt ist.
  2. Hydraulikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsventil (20) als Schaltventil ausgeführt ist.
  3. Hydraulikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsventil (20) als schaltbares Druckminderventil ausgeführt ist.
  4. Hydraulikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikanlage eine elektrische Steuereinheit aufweist, wobei das Verbindungsventil (20) und das Bremsventil (5) mittels der Steuereinheit schaltbar sind.
  5. Hydraulikanlage für ein Flurförderzeug mit mindestens einer Hydraulikpumpe (2) und mindestens einem über eine Wegeventileinheit (12) ansteuerbaren hydraulischen Verbraucher und einer Eingangsdruckwaage (13), mit welcher eine die Hydraulikpumpe (2) mit der Wegeventileinheit (12) verbindende Förderleitung (4) in Abhängigkeit von der Differenz des in der Förderleitung (4) anstehenden Förderleitungsdrucks und des in einer Lastdruckleitung (14) anstehenden Lastdrucks des hydraulischen Verbrauchers entgegen der Kraft einer Feder (16) mit einem Tank (3) verbindbar ist, und mit mindestens einer mittels eines hydraulischen Bremslüftzylinders (7) Lösbaren Speicherbremse, wobei der Bremslüftzylinder (7) mittels eines Bremsventils (5) mit der Förderleitung (4) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sperrventil (22) vorgesehen ist, mit dem eine von der Wegeventileinheit (12) zu dem hydraulischen Verbraucher führende Verbraucherleitung absperrbar ist, wobei zum Lösen der Speicherbremse mittels des Sperrventils (22) die Verbraucherleitung abgesperrt wird und die Wegeventileinheit (12) in eine die Förderleitung (4) mit der Verbraucherleitung verbindende Stellung betätigt wird.
  6. Hydraulikanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrventil (22) als Schaltventil ausgeführt ist.
  7. Hydraulikanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikanlage eine elektrische Steuereinheit aufweist, wobei das Sperrventil (22) und das Bremsventil (5) mittels der Steuereinheit schaltbar sind.
  8. Hydraulikanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegeventileinheit (12) mittels der Steuereinheit betätigbar ist.
  9. Hydraulikanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit derart ausgeführt ist, dass zu einem Lösen der Speicherbremse zunächst das Sperrventil (22) geschlossen und anschließend die Wegeventileinheit (12) geöffnet wird.
  10. Hydraulikanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit mit einem Sensor zum Erfassen des Zustandes der Speicherbremse verbunden ist.
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