DE102004039848A1 - Fluidschaltung und Flurförderzeug mit Fluidschaltung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Fluidschaltung, insbesondere Hydraulikschaltung für eine Lastverlagerungseinrichtung eines Flurförderzeugs, mit einer Fluidzufuhrleitung (118a, 118b, 118c), durch welche ein Fluid aus einem Fluidvorrat (112) mittels einer Fluidpumpe (116) zu wenigstens einem Fluidspeicher (120) eines Verbrauchers (122) förderbar ist, und mit einer Fluidrückführleitung (118c, 148, 118a), durch welche Fluid verbrauchergetrieben von dem wenigstens einen Fluidspeicher (120) über die Fluidpumpe (116) zu dem Fluidvorrat (112) rückführbar ist, wobei in der Fluidzufuhrleitung (118a, 118b, 118c) ein strömungsrichtungsabhängig Fluid durchlassendes Ventil (130) vorgesehen ist, welches eine Fluid-Zufuhrströmung (Z) vom Fluidvorrat (112) zum Fluidspeicher durchlässt und welches eine Fluid-Rückführströmung (R) vom Fluidspeicher (120) zum Fluidvorrat (112) sperrt, wobei die Fluidschaltung weiterhin wenigstens ein schaltbares Ventil (132, 134) umfasst, welches schaltbar ist zwischen einer Rückführströmungs-Durchlassstellung (140, 144'), in welcher es eine Fluid-Rückführströmung (R) durchlässt, und einer Rückführströmungs-Sperrstellung (142, 146), in welcher es eine Fluid-Rückführströmung (R) sperrt, und zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluidrückführleitung (118c, 148, 118a) zumindest abschnittsweise von der Fluidzufuhrleitung (118a, 118b, 118c) gesondert ausgebildet ist, wobei das schaltbare Ventil (132, 134) in dem von der Fluidzufuhrleitung (118b) gesonderten Abschnitt ...
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidschaltung mit einer Fluidzufuhrleitung, durch welche ein Fluid aus einem Fluidvorrat mittels einer Fluidpumpe zu wenigstens einem Fluidspeicher eines Verbrauchers förderbar ist, und mit einer Fluidrückführleitung, durch welche Fluid von dem wenigstens einen Fluidspeicher durch den Verbraucher angetrieben über die Fluidpumpe zu dem Fluidvorrat rückführbar ist, wobei in der Fluidzufuhrleitung ein strömungsrichtungsabhängig Fluid durchlassendes Ventil vorgesehen ist, welches eine Fluid-Zufuhrströmung vom Fluidvorrat zum Fluidspeicher durchlässt und welches eine Fluid-Rückführströmung vom Fluidspeicher zum Fluidvorrat sperrt, wobei die Fluidschaltung weiterhin wenigstens ein schaltbares Ventil umfasst, welches zwischen einer Rückführströmungs-Durchlassstellung, in welcher es eine Fluid-Rückführströmung durchlässt, und einer Rückführströmungs-Sperrstellung, in welcher es eine Fluid-Rückführströmung sperrt, schaltbar ist. Die vorliegende Anmeldung betrifft weiter einen eine solche Fluidschaltung als vormontierte oder vormontierbare Baugruppe realisierenden Schaltblock sowie ein Flurförderzeug mit einer solchen Fluidschaltung.
- Fluidschaltungen der gattungsgemäßen Art und Flurförderzeuge, welche mit solchen ausgestattet sind, sind im Stand der Technik bekannt. Gattungsgemäße Fluidschaltungen werden dabei hauptsächlich als Hydraulikschaltung zur Verstellung von Hydraulikzylindern als Antrieb von Lastaufnahme- und Lastverlagerungsmitteln von Flurförderzeugen verwendet. Ein Pumpenmotor zum Antrieb der Pumpe wird bei der gattungsgemäßen Fluidschaltung nur zur Erzeugung einer Fluid-Zufuhrströmung bestromt. Die zur Erzeugung einer Fluid-Rückführströmung benötigte Kraft wird durch die Verbraucher bereitgestellt.
- Eine gattungsgemäße Fluidschaltung des Standes der Technik ist in
1 gezeigt.1 zeigt einen Fluidvorrat12 , aus welchem eine von einem Motor14 betriebene Pumpe16 Hydrauliköl über eine Fluidleitung18 längs einer Fluid-Zufuhrströmungsrichtung Z in die Fluidspeicher20 von Hydraulik-Kolben-Zylinder-Anordnungen22 fördert, um dort den nötigen Fluiddruck bereitzustellen, um den Kolben24 aus dem Zylinder26 der Kolben-Zylinder-Einheit22 heraus zu verfahren. - Das in Fluid-Zufuhrströmungsrichtung Z in der Fluidleitung
18 strömende Hydrauliköl durchströmt in der Zufuhrströmungsrichtung Z zuerst einen Ölfilter28 , dann ein Rückschlagventil30 , ein erstes schaltbares Ventil32 und ein zweites schaltbares Ventil34 . In fluidischer Parallelschaltung zum Filter28 befindet sich ein Sicherheitsventil36 , welches dann Hydrauliköl in Zufuhrströmungsrichtung Z durchlässt, wenn der Öldruck am pumpennäheren Ende des Sicherheitsventils36 einen vorbestimmten Schwellendruck übersteigt. Dies kann etwa dann der Fall sein, wenn der Filter28 verstopft ist. - Die schaltbaren Ventile
32 und34 sind durch elektrische Aktuatoren38 zwischen zwei Stellungen verstellbar. Das erste Schaltventil32 umfasst in einer in1 nicht aktiviert dargestellten Stellung ein Rückschlagventil40 , welches in der Zufuhrströmungsrichtung Z sperrt und in der Rückführströmungsrichtung R durchlässt. Weiterhin umfasst das erste Schaltventil32 ein in1 aktiviert dargestelltes druck- und richtungsabhängig durchlassendes Ventil42 , welches aus einer Steuerdüse und einem zu dieser fluidisch parallelen Ventil besteht. Das schaltbare Ventil32 ist durch Federkraft in die in1 gezeigte Stellung vorgespannt. Das Ventil sperrt in der Rückführströmungsrichtung R stets und lässt abhängig von dem an der Steuerdüse anliegenden Hydraulikdruck eine Fluidströmung in Zufuhrströmungsrichtung Z durch. - Bei der in
1 gezeigten Stellung des ersten schaltbaren Ventils32 , in welche dieses durch Federvorspannung vorgespannt ist, kann Hydrauliköl zum Ausfahren der Kolben24 aus den Zylindern26 in die Fluidspeicher20 in Zufuhrströmungsrichtung Z gefördert werden. - Das zweite schaltbare Ventil
34 kann wie das erste schaltbare Ventil32 in zwei unterschiedliche Stellungen verstellt werden. In der ersten, in1 nicht aktiviert dargestellten Stellung, weist das schaltbare Ventil34 lediglich einen Hydrauliköldurchlass44 auf. In der anderen, in1 aktiviert dargestellten Stellung, in welche das zweite schaltbare Ventil34 durch Federvorspannung vorgespannt ist, weist das Ventil34 ein Rückschlagventil46 auf, welches in Zufuhrströmungsrichtung Z durchlässt und in Rückführströmungsrichtung R sperrt. - Die Hydraulikschaltung des Standes der Technik in
1 umfasst einen Fluidrückführleitungsabschnitt48 , welcher das in Rückführströmungsrichtung R sperrende Rückschlagventil30 und den Filter28 umgeht. In dem Fluidrückführleitungsabschnitt strömt die Hydraulikflüssigkeit ausschließlich in Rückführströmungsrichtung R. - Ein Ausfahren der Kolben
24 aus den Zylindern20 ist bei der Hydraulikschaltung des Standes der Technik dann möglich, wenn bei motorisch betriebener Pumpe16 sich das erste und das zweite schaltbare Ventil32 bzw.34 in den in1 gezeigten Stellungen befinden, d. h. die Teilventile42 und46 liegen in der Fluidleitung18 . Dann kann Hydrauliköl das Teilventil42 in Zufuhrströmungsrichtung Z passieren und kann ebenso das Rückschlagventil46 des zweiten schaltbaren Ventils34 passieren. Diese beiden Teilventile42 und46 der schaltbaren Ventile32 und34 sorgen redundant dafür, dass der einmal in den Fluidspeichern20 der Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten22 eingestellte Druck gehalten wird. - Ein Senken, d.h. ein Einfahren der Kolben
24 in die Zylinder26 kann dann erfolgen, wenn sowohl das erste als auch das zweite schaltbare Ventil32 bzw.34 so verstellt werden, dass die Teilventile40 und44 in der Fluidleitung18 liegen. Dann strömt Hydrauliköl von den Kolben24 angetrieben, welche aufgrund ihres Eigengewichts und des Gewichts einer ggf. aufgenommenen Last den Druck in den Fluidspeichern20 erhöhen, aus den Fluidspeichern20 der Kolben-Zylinder-Einheiten22 in Rückführströmungsrichtung R nacheinander durch das zweite schaltbare Ventil34 , das erste schaltbare Ventil32 , die Rückführleitung48 mit dem in Rückführströmungsrichtung R durchlassenden und in Zufuhrströmungsrichtung Z sperrenden Rückschlagventil50 sowie durch die Pumpe16 zum Fluidvorrat12 . - Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die Pumpe beim Fördern des Fluids in einer Zufuhrströmungsrichtung zahlreiche Strömungswiderstände in Form von Filtern und Ventilen überwinden muss, was den Wirkungsgrad des Hydrauliksystems verschlechtert. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fluidschaltung bereitzustellen für eine Zuführung von Arbeitsfluid von einem Fluidvorrat zu wenigstens einem Fluidspeicher eines Verbrauchers sowie für eine Rückführung von Arbeitsfluid von dem wenigstens einen Fluidspeicher des Verbrauchers zu dem Fluidvorrat, bei welcher ein höherer Wirkungsgrad des Hydrauliksystems erzielbar ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fluidschaltung, insbesondere eines Flurförderzeugs, der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die Fluidrückführleitung zumindest abschnittsweise von der Fluidzufuhrleitung gesondert ausgebildet ist, wobei das wenigstens eine schaltbare Ventil in dem von der Fluidzufuhrleitung gesonderten Abschnitt der Fluidrückführleitung vorgesehen ist.
- Durch das Vorsehen des strömungsrichtungsabhängig Fluid durchlassenden Ventils in der Fluidzufuhrleitung kann sichergestellt werden, dass Arbeitsfluid, welches vom Fluidvorrat zu dem Verbraucher gefördert wurde, nicht unerwünschter Weise durch den im Fluidspeicher des Verbrauchers herrschenden Druck getrieben nach Abschalten des Pumpenantriebs zurück zum Fluidvorrat strömt.
- Durch weiteres Vorsehen eines schaltbaren Ventils, durch welches abhängig von der Schaltstellung Arbeitsfluid von dem Fluidspeicher des Verbrauchers zum Fluidvorrat strömen kann oder nicht, kann wahlweise Arbeitsfluid aus dem Fluidspeicher des Verbrauchers abgeführt werden. Indem nun dieses schaltbare Ventil nicht wie im Stand der Technik in einer gemeinsamen Zufuhr- und Rückführleitung, sondern in einem von einer Fluid-Zufuhrleitung gesondert ausgebildeten Fluid-Rückführleitungsabschnitt angeordnet ist, reduziert sich die Anzahl der von einem pumpengetrieben strömenden Arbeitsfluid zu durchströmenden Ventile und damit die Anzahl von Pumpenleistung verzehrenden Strömungswiderständen in der Fluid-Zufuhrleitung. Mit einer gleichen Förderpumpe wie im Stand der Technik kann somit eine höhere Nutzleistung bzw. die gleiche Nutzleistung mit einer kleineren bzw. leistungsschwächeren Förderpumpe erzielt werden.
- Die oben dargestellte erfindungsgemäße Ausbildung der Fluidschaltung ist Voraussetzung für eine besonders vorteilhafte Weiterbildung. Durch sie ist es nämlich möglich, dass der von der Fluid-Rückführleitung gesondert ausgebildete Abschnitt der Fluid-Zufuhrleitung, vorzugsweise die gesamte von einem in Zufuhrströmungsrichtung von der Pumpe zu den Fluidspeichern des Verbrauchers durchströmte Fluidleitung, abgesehen von dem oben genannten strömungsrichtungsabhängig Fluid durchlassenden Ventil, etwa in Form eines Rückschlagventils, und abgesehen vom unvermeidlichen Fluidleitungswiderstand von weiteren Strömungswiderständen frei ist. Damit reduzieren sich die Pumpleistung verzehrenden Strömungsverluste in der Fluid-Zufuhrleitung erheblich, sodass ein noch größerer Anteil der Pumpenleistung als bisher als Nutzleistung zur Verfügung steht.
- Zur Reinigung und damit zur Standzeiterhöhung des verwendeten Arbeitsfluids kann in dem von der Fluid-Zufuhrleitung gesondert ausgebildeten Abschnitt der Fluid-Rückführleitung ein Fluidfilter vorgesehen sein. Der von diesem Filter bewirkte Strömungswiderstand wirkt sich somit nicht in der pumpengetriebenen Fluid-Zufuhrströmung, sondern nur in der verbrauchergetriebenen Fluid-Rückführströmung aus. Es ist daher keine Pumpenleistung zur Überwindung des Strömungswiderstands nötig.
- Um zu verhindern, dass der Filter im Versagensfall, etwa bei Verstopfung durch einen übermäßig angewachsenen Filterkuchen, eine Fluid-Rückführströmung verhindert und somit einen Betrieb der fluidisch betätigten Verbraucher nicht mehr ermöglicht, kann eine den Filter umgehende Bypass-Leitung vorgesehen sein, in welcher ein Notfallventil angeordnet ist, das eine Fluid-Rückführströmung dann durchlässt, wenn der Druckunterschied zwischen dem fluidspeichernäheren Ventilende und dem fluidvorratnäheren Ventilende einen vorbestimmten Schwellendruck übersteigt, und das ansonsten eine Fluidströmung sperrt.
- Im Gegensatz zum Stand der Technik ist der Fluidfilter nicht in der Fluid-Zufuhrleitung, sondern in der Fluid-Rückführleitung vorgesehen. Zwar wird so Fluid zunächst ungefiltert den Verbrauchern zugeführt. Da jedoch das Fluid in einem Kreislauf zwischen Fluidvorrat und Fluidspeicher gefördert wird, erreicht man so über eine lange Zeit betrachtet im Wesentlichen die gleiche Filterleistung wie im Stand der Technik.
- Um Fluid verbrauchergetrieben gezielt von dem wenigstens einen Fluidspeicher des Verbrauchers zum Fluidvorrat zurück führen zu können, kann das wenigstens eine schaltbare Ventil in seiner Rückführströmungs-Durchlassstellung eine Steuerdüse und ein zu dieser paralleles Sperrventil aufweisen, welches in Abhängigkeit von dem an der Steuerdüse herrschenden Fluiddruck in Rückführströmungrichtung durchlässt.
- Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass der gesondert von der Fluid-Zufuhrleitung ausgebildete Fluid-Rückführleitungsabschnitt in einem Notfallbetrieb auch als Fluid-Zufuhrleitung nutzbar ist, sodass im Gegensatz zum Stand der Technik eine redundante Möglichkeit zur Zufuhr von Fluid zu dem Fluidspeicher des wenigstens einen Verbrauchers geschaffen ist. Dies ist dann möglich, wenn das wenigstens eine schaltbare Ventil in seiner Rückführströmungs-Sperrstellung als Notbetätigungsventil eine Fluid-Zufuhrströmung durchlässt und eine Fluid-Rückführströmung sperrt.
- Zur Erfüllung weiterer Aufgaben kann in dem von der Fluid-Zufuhrleitung gesondert ausgebildeten Abschnitt der Fluid-Rückführleitung ein zweites zwischen wenigstens zwei Stellungen schaltbares Ventil vorgesehen sein. Ein solches zweites Ventil ist vor allem dann hilfreich, wenn eine sicherheitsrelevante Redundanz für den Fall eines Notfallbetriebs in der Fluidschaltung vorgesehen werden soll.
- So kann das zweite schaltbare Ventil zwischen einer Zufuhrströmungs-Durchlassstellung, in welcher es eine Fluid-Zufuhrströmung durchlässt, und einer Zufuhrströmungs-Sperrstellung, in welcher es eine Fluid-Zufuhrströmung sperrt, schaltbar sein, um eine redundante Notbetätigungsmöglichkeit für den wenigstens einen Verbraucher zu schaffen. Hierzu kann das zweite schaltbare Ventil in seiner Zufuhrströmungs-Sperrstellung als Notablassventil eine Fluid-Rückführströmung durchlassen und eine Fluid-Zufuhrströmung sperren. Dies kann konstruktiv im einfachsten Fall durch ein Rückschlagventil erreicht werden. Weiterhin kann zur Bereitstellung einer redundanten Notfallbetätigungsmöglichkeit das zweite schaltbare Ventil in seiner Zufuhrströmungs-Durchlassstellung eine Notbetätigungs-Steuerdüse und ein zu dieser paralleles Notbetätigungs-Sperrventil aufweisen, welches in Abhängigkeit von dem an der Steuerdüse herrschenden Fluiddruck in Zufuhrströmungsrichtung durchlässt.
- Mit einer solchen Konfiguration kann durch gezielte wahlweise Anordnung der beiden beschriebenen schaltbaren Ventile Fluid auch über den von der Fluid-Zufuhrleitung gesondert ausgebildeten Fluid-Rückführleitungsabschnitt dem wenigstens einen Fluidspeicher des Verbrauchers zugeführt und aus diesem abgelassen werden. Eine Fehlfunktion des einen schaltbaren Ventils kann dabei unter Umständen durch die vorgesehene Redundanz durch das jeweils andere fehlerfrei arbeitende Ventil aufgefangen werden, sodass die Fehlfunktion, etwa eine unerwünschte Verstellung eines der schaltbaren Ventile in eine Rückführströmungs-Durchlassstellung nicht zu einer unerwünschten Rückströmung von Fluid zum Fluidvorrat führt. Dadurch kann der gesondert ausgebildete Abschnitt der Fluid-Rückführleitung im Falle des Versagens der Fluidzufuhrleitung als vollwertige Notfall-Zufuhrleitung genutzt werden.
- Die Fluidschaltung kann neben den oben beschriebenen Ventilen und dem Filter zusätzlich in an sich bekannter Weise eine Druckbegrenzungseinrichtung umfassen, welche dazu ausgebildet ist, den Druck in den Fluidleitungen auf einen vorbestimmten Druckwert zu begrenzen. Weiterhin kann die oben beschriebene Fluidschaltung ein manuelles Ablassventil aufweisen, um etwa im Falle eines völligen Versagens der Ventilsteuerung Fluid manuell vom Fluidspeicher des wenigstens einen Verbrauchers zum Fluidvorrat hin abzulassen.
- Die oben beschriebene Fluidleitung kann mit beliebigen Fluiden, etwa mit Gas, betrieben werden. Vorzugsweise ist das Fluid jedoch eine Hydraulikflüssigkeit, wie etwa ein Hydrauliköl, da mit Flüssigkeiten wesentlich größere Verbraucherleistungen bei gleicher Förderpumpenleistung erzielbar sind. Besonders bevorzugt ist die oben beschriebene Fluidschaltung als Hydraulikschaltung für ein hydraulisches Lastverlagerungssystem eines Flurförderzeugs angedacht. Die erfindungsgemäße Fluidschaltung als Flurförderzeug-Hydraulikschaltung gestattet nämlich, wie oben bereits geschildert wurde, das Flurförderzeug entweder ohne Hubleistungsverlust mit einem Pumpenmotor geringerer Leistung zu versehen oder bei gleichem Pumpenmotor verglichen mit dem Stand der Technik eine höhere Nutzleistungsausbeute bereitzustellen.
- Besonders vorteilhaft kann die oben beschriebene Fluidschaltung, insbesondere als Hydraulikschaltung für eine Lastverlagerungseinrichtung eines Flurförderzeugs, als vormontierter oder vormontierbarer Schaltblock realisiert sein, wobei der Schaltblock umfasst:
einen ersten Fluidleitungsabschnitt, einen vom ersten Fluidleitungsabschnitt gesonderten zweiten Fluidleitungsabschnitt, wobei in dem ersten Fluidleitungsabschnitt ein strömungsrichtungsabhängig Fluid durchlassendes Ventil vorgesehen ist, welches eine Fluidströmung in einer ersten Strömungsrichtung durchlässt und welches eine Fluidströmung in einer der ersten entgegengesetzten zweiten Strömungsrichtung sperrt, wobei in dem zweiten Fluidleitungsabschnitt wenigstens ein schaltbares Ventil vorgesehen ist, welches schaltbar ist zwischen einer Durchlassstellung, in welcher es eine Fluidströmung in der zweiten Strömungsrichtung durchlässt, und einer Sperrstellung, in welcher es Fluidströmung in der zweiten Strömungsrichtung sperrt. - Die in dem Schaltblock vorgesehenen Fluidleitungsabschnitte, von welchen der erste Fluidleitungsabschnitt einem oben beschriebenen Fluid-Zufuhrleitungsabschnitt entspricht und von welchen der zweite Fluidleitungsabschnitt einem oben beschriebenen gesondert ausgebildeten Fluid-Rückführleitungsabschnitt entspricht, können mit weiteren Merkmalen der oben beschriebenen Fluidschaltung weitergebildet sein.
- Da die oben beschriebene Fluidschaltung, insbesondere in einem vormontierten oder vormontierbaren Schaltblock realisiert, als Hydraulikschaltung einem Flurförderzeug einen besonderen Wert verleiht, wird weiterhin gesonderter Schutz für ein Flurförderzeug mit einer Lastverlagerungseinrichtung und mit einer oben beschriebenen Fluidschaltung zu deren Betrieb angestrebt. Besonders bevorzugt ist dabei ein Flurförderzeug, welches einen oben beschriebenen Schaltblock als vormontierte oder vormontierbare Baugruppe aufweist.
- Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden
2 näher beschrieben werden. Die2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch in einem Hydraulikschaltplan. - Gleiche oder gleich wirkende Bauteile wie in der den Stand der Technik erläuternden
1 sind in2 mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl100 . Zur Erläuterung der Funktion dieser Bauteile wird ausdrücklich auf die zuvor gegebene Beschreibung von1 verwiesen. - In
2 ist eine Lastverlagerungseinrichtung mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fluidschaltung in Form einer Hydraulikschaltung allgemein mit110 bezeichnet. - Die vom Motor
114 betriebene Hydrauliköl-Förderpumpe116 fördert Hydrauliköl vom Hydraulikölvorrat112 in die Hydraulikleitung118 . Die Hydraulikleitung118 umfasst die drei Abschnitte118a ,118b und118c . Die Abschnitte118a und118c der Hydraulikleitung118 werden im normalen Betrieb der Hydraulikschaltung sowohl in der Zufuhrströmungsrichtung Z als auch in der Rückführströmungsrichtung R vom Hydrauliköl durchströmt. Der Hydraulikleitungsabschnitt118b wird dagegen durch die Wirkung des Rückschlagventils130 ausschließlich in der Zufuhrströmungsrichtung Z durchströmt. - Diesem Hydrauliköl-Zufuhrleitungsabschnitt
118b ist strömungstechnisch parallel geschaltet ein vom Zufuhrleitungsabschnitt118b gesondert ausgebildeter Hydrauliköl-Rückführleitungsabschnitt148 . Dieser Rückführleitungsabschnitt148 wird im normalen Betrieb der Hydraulikschaltung lediglich in Rückführströmungsrichtung R vom Hydrauliköl durchströmt, kann jedoch im Notfallbetrieb durch geeignete Stellung der elektrisch schaltbaren Ventile132 und134 auch in Zufuhrströmungsrichtung Z durchströmt werden. - Die von elektrischen Aktuatoren
138 schaltbaren Ventile132 und134 entsprechen in ihrer Funktion den in1 beschriebenen schaltbaren Ventilen32 und34 . Lediglich anstelle des Durchflusses44 weist das schaltbare Ventil134 ein Strömungselement144' auf, umfassend eine Steuerdüse und ein zu dieser paralleles strömungsrichtungsabhängig durchlassendes Ventil, welches in Zufuhrströmungsrichtung Z stets sperrt und in Rückführströmungsrichtung abhängig von dem an der Steuerdüse anliegenden Druck durchlässt. Im Gegensatz zum bloßen Durchlass44 kann das Strömungselement144' in2 ein Hydrauliköl zwar auch in Rückführströmungsrichtung R durchlassen, sperrt jedoch in Zufuhrströmungsrichtung Z. - Zwischen der Pumpe
116 und den strömungstechnisch parallel geschalteten Verbrauchern122 , genauer deren Leitungsbruchsicherungsventilen160 befindet sich in der Hydrauliköl-Zufuhrleitung118a ,118b und118c als einziger Strömungswiderstand neben den unvermeidlichen Leitungswiderständen das Rückschlagventil130 , welches dafür sorgt, dass ein in den Fluidspeichern120 der Verbraucher122 erzeugter Druck nicht unerwünscht über die Fluid-Zufuhrleitung nach Abschalten der Pumpe116 abgebaut wird. - Die gesamte Steuerung der Hydrauliköl-Rückführung von den Hydraulikölspeichern
120 der Verbraucher122 zum Hydraulikölvorrat122 geschieht durch entsprechende Schaltung der Ventile132 und134 im Hydrauliköl-Rückführleitungsabschnitt148 . In den in2 gezeigten Stellungen der Ventile132 und134 , in welchen sich die Ventile132 und134 in jenen Stellungen befinden, in die sie durch Federvorspannung vorgespannt sind, sperrt das aktivierte Rückschlagventil146 als Teilventil des schaltbaren Ventils134 den Rückführströmungsleitungsabschnitt148 für eine Rückführströmung. Ebenso sperrt das Teilventil142 des schaltbaren Ventils132 den Leitungsabschnitt148 für eine Rückführströmung. - Während die Pumpe
116 in Zufuhrströmungsrichtung Z fördert, befindet sich das Teilventil140 des schaltbaren Ventils132 in der Aktivstellung, d. h. in Rückführleitungsabschnitt148 , um diesen in Zufuhrströmungsrichtung Z zu sperren. Das andere schaltbare Ventil134 sperrt durch sein aktiviertes Teilventil146 den Rückführleitungsabschnitt148 in Rückführströmungsrichtung R, so dass sich Fluiddruck in den Fluidspeichern120 aufbauen kann. - Werden nun beide Ventile
132 und134 derart geschaltet, dass die Teilventile144' und140 im Rückführleitungsabschnitt148 angeordnet sind, kann Hydrauliköl von den Hydraulikölspeichern120 über den gemeinsamen Hydraulikleitungsabschnitt118c in dem Rückführleitungsabschnitt148 durch den Filter128 , die Ventile132 und134 und durch die Pumpe116 zurück zum Hydraulikölvorrat112 strömen. - Sollte das im Zufuhrleitungsabschnitt
118b vorgesehene Rückschlagventil130 aus irgendeinem Grund verklemmen und den Leitungsabschnitt118b für jegliche Fluidströmung absperren, so kann bei den in2 dargestellten Ventilstellungen der Ventile132 und134 über den Leitungsabschnitt148 in einem Notfallbetrieb Hydrauliköl in die Hydraulikölspeicher120 der Kolben-Zylinder-Einheiten122 gepumpt werden. Dadurch können die Kolben124 aus den Zylindern126 ausgefahren werden. Verglichen mit einer Fluidzufuhr über den Zufuhrleitungsabschnitt118b geschieht dies jedoch unter Überwindung mehrerer Strömungswiderstände, sodass der Nutzanteil der von der motorbetriebenen Pumpe116 gelieferten Pumpleistung sinkt. - Der Strömungsverlust beim Rückführen des Hydrauliköls zum Hydraulikölvorrat
112 ist im Wesentlichen unkritisch, da hierfür keine Pumpenleistung benötigt wird. Vielmehr wird das Hydrauliköl durch eine unter Einwirkung ihrer Schwerkraft sich absenkende an den Kolben wirkende Last von den Kolben aus dem Hydraulikölspeicher120 zum Hydraulikölvorrat112 gedrückt. Die so entstehenden Strömungsverluste bei der Hydraulikölrückführung müssen daher nicht durch Energieentnahme aus einem Energiespeicher am Flurförderzeug zum Betrieb des Motors114 ausgeglichen werden. - Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Hydraulikschaltung der
2 , wie schon die Hydraulikschaltung des Standes der Technik von1 , eine Ablassleitung162 aufweist, in welcher ein manuelles Ablassventil164 vorgesehen ist. Die Ablassleitung162 ist parallel zum Zufuhrleitungsabschnitt118b und zum Rückführleitungsabschnitt148 vorgesehen und führt direkt zum Hydraulikölvorrat112 . - Mit dem manuell betätigbaren Notfall-Ablassventil
164 kann im Falle eines vollständigen Versagens der Ventilsteuerung das Hydrauliköl manuell aus den Hydraulikölspeichern120 zum Hydraulikölvorrat112 hin abgelassen und eine etwa von den Kolben-Zylinder-Einheiten122 angehobene Last abgesenkt werden. - Ein Druckbegrenzungsventil
166 ist derart angeordnet, dass es während einer Fluidbewegung im normalen Betrieb der Fluidschaltung stets mit dem im Leitungssystem herrschenden Hydrauliköldruck beschickt ist. Im Falle eines einen vorbestimmten Schwellendruck übersteigenden Hydrauliköldrucks öffnet das Druckbegrenzungsventil166 und lässt Hydrauliköl direkt in den Hydraulikölvorrat112 ab. Die Pumpe116 ist außerdem über ein Rückschlagventil168 unmittelbar mit dem Hydraulikölvorrat112 verbunden. Dieses Rückschlagventil168 , welches eine Hydraulikölströmung von der Pumpe116 zum Fluidvorrat112 sperrt, in umgekehrter Richtung jedoch durchlässt, dient als Nachsaugventil der Pumpe beim Lastsenken, so dass die von Hydrauliköl, das durch die Kolben124 über die Pumpe116 zurück in den Hydraulikölvorrat112 gedrückt wird, angetriebene Pumpe116 nach Förderschluss bei etwaigem Nachlaufen keinen übermäßigen Unterdruck im Hydrauliköl in den Leitungen118 und148 erzeugt. - Strichliniert ist ein Schaltblock
170 angedeutet, in welchem die Ventile130 ,132 ,134 ,136 ,164 ,166 und168 , der Filter128 , die Leitungen118b ,148 ,162 sowie Abschnitte der Leitungen118a und118c angeordnet sind. Die Hydraulikölleitungen, in welchen die Ventile166 und168 angeordnet sind, sind vorzugsweise ebenfalls in dem Schaltblock170 vorgesehen. Der Schaltblock170 kann so als Baugruppe einfach vormontiert werden und als vormontierte Baugruppe in das Flurförderzeug eingebaut werden. - Abschließend wird auf den Leitungszweig
172 verwiesen, welcher eine Anschlussmöglichkeit für weitere Schaltblöcke oder Verbraucher bietet. In der in2 gezeigten Darstellung wird von diese Möglichkeit zur Abzweigung von Hydrauliköl kein Gebrauch gemacht.
Claims (11)
- Fluidschaltung, insbesondere Hydraulikschaltung für eine Lastverlagerungseinrichtung eines Flurförderzeugs, mit einer Fluidzufuhrleitung (
118a ,118b ,118c ), durch welche ein Fluid aus einem Fluidvorrat (112 ) mittels einer Fluidpumpe (116 ) zu wenigstens einem Fluidspeicher (120 ) eines Verbrauchers (122 ) förderbar ist, und mit einer Fluidrückführleitung (118c ,148 ,118a ), durch welche Fluid verbrauchergetrieben von dem wenigstens einen Fluidspeicher (120 ) über die Fluidpumpe (116 ) zu dem Fluidvorrat (112 ) rückführbar ist, wobei in der Fluidzufuhrleitung (118a ,118b ,118c ) ein strömungsrichtungsabhängig Fluid durchlassendes Ventil (130 ) vorgesehen ist, welches eine Fluid-Zufuhrströmung (Z) vom Fluidvorrat (112 ) zum Fluidspeicher durchlässt und welches eine Fluid-Rückführströmung (R) vom Fluidspeicher (120 ) zum Fluidvorrat (112 ) sperrt, wobei die Fluidschaltung weiterhin wenigstens ein schaltbares Ventil (132 ,134 ) umfasst, welches schaltbar ist zwischen einer Rückführströmungs-Durchlassstellung (140 ,144' ), in welcher es eine Fluid-Rückführströmung (R) durchlässt, und einer Rückführströmungs-Sperrstellung, (142 ,146 ) in welcher es eine Fluid-Rückführströmung (R) sperrt,, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidrückführleitung (118c ,148 ,118a ) zumindest abschnittsweise von der Fluidzufuhrleitung (118a ,118b ,118c ) gesondert ausgebildet ist, wobei das schaltbare Ventil (132 ,134 ) in dem von der Fluidzufuhrleitung (118b ) gesonderten Abschnitt (148 ) der Fluidrückführleitung (118c ,148 ,118a ) vorgesehen ist. - Fluidschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der von der Fluidrückführleitung (
148 ) gesondert ausgebildete Abschnitt (118b ) der Fluidzufuhrleitung (118a ,118b ,118c ), vorzugsweise die gesamte Fluidzufuhrleitung (118a ,118b ,118c ), abgesehen von dem strömungsrichtungsabhängig Fluid durchlassenden Ventil (130 ) und der Fluidleitung (118a ,118b ,118c ), von weiteren Strömungswiderständen, wie etwa Ventilen und Filtern, im Wesentlichen frei ist. - Fluidschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem von der Fluidzufuhrleitung (
118b ) gesonderten Abschnitt (148 ) der Fluidrückführleitung (118c ,148 ,118a ) ein Fluidfilter (128 ) vorgesehen ist, vorzugsweise mit einer den Filter (128 ) umgehenden Bypassleitung, in welcher ein Notfallventil (136 ) vorgesehen ist, das eine Fluid-Rückführströmung (R) dann durchlässt, wenn der Druckunterschied zwischen dem fluidspeichernäheren Ventilende und dem fluidvorratnäheren Ventilende einen vorbestimmten Schwellendruck übersteigt, und das ansonsten eine Fluidströmung sperrt. - Fluidschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine schaltbare Ventil (
134 ) in seiner Rückführströmungs-Durchlassstellung (144' ) eine Steuerdüse und zu dieser paralleles Sperrventil aufweist, welches in Abhängigkeit von dem an der Steuerdüse herrschenden Fluiddruck durchlässt. - Fluidschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine schaltbare Ventil (
134 ) in seiner Rückführströmungs-Sperrstellung (146 ) als Notbetätigungsventil eine Fluid-Zufuhrströmung (Z) durchlässt und eine Fluid-Rückführströmung (R) sperrt. - Fluidschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem von der Fluidzufuhrleitung (
118a ,118b ,118c ) gesondert ausgebildeten Abschnitt (148 ) der Fluidrückführleitung (118c ,148 ,118a ) ein zweites zwischen wenigstens zwei Stellungen schaltbares Ventil (132 ) vorgesehen ist. - Fluidschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite schaltbare Ventil (
132 ) zwischen einer Zufuhrströmungs-Durchlassstellung (142 ), in welcher es eine Fluid-Zufuhrströmung (Z) durchlässt, und einer Zufuhrströmungs-Sperrstellung (140 ), in welcher es eine Fluid-Zufuhrströmung (Z) sperrt, schaltbar ist. - Fluidschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite schaltbare Ventil (
132 ) in seiner Zufuhrströmungs-Sperrstellung (140 ) als Notablassventil eine Fluid-Rückführströmung (R) durchlässt und eine Fluid-Zufuhrströmung (Z) sperrt. - Fluidschaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite schaltbare Ventil (
132 ) in seiner Zufuhrströmungs-Durchlassstellung (142 ) eine Notbetätigungs-Steuerdüse und ein zu dieser paralleles Notbetätigungs-Sperrventil aufweist, welches in Abhängigkeit von dem an der Steuerdüse herrschenden Fluiddruck in Zufuhrströmungsrichtung (Z) durchlässt. - Schaltblock (
170 ) einer Fluidschaltung, wobei der Schaltblock (170 ) umfasst: einen ersten Fluidleitungsabschnitt (118b ), einen vom ersten Fluidleitungsabschnitt (118b ) gesonderten zweiten Fluidleitungsabschnitt (148 ), wobei in dem ersten Fluidleitungsabschnitt (118b ) ein strömungsrichtungsabhängig Fluid durchlassendes Ventil (130 ) vorgesehen ist, welches eine Fluidströmung in einer ersten Strömungsrichtung (Z) durchlässt und welches eine Fluidströmung in einer der ersten entgegengesetzten zweiten Strömungsrichtung (R) sperrt, wobei in dem zweiten Fluidleitungsabschnitt (148 ) wenigstens ein schaltbares Ventil (132 ,134 ) vorgesehen ist, welches zwischen einer Durchlassstellung (140 ,144' ), in welcher es eine Fluidströmung in der zweiten Strömungsrichtung (R) durchlässt, und einer Sperrstellung (142 ,146 ), in welcher es Fluidströmung in der zweiten Strömungsrichtung (R) sperrt, schaltbar ist, gegebenenfalls mit weiteren Merkmalen eines der Ansprüche 2 bis 8. - Flurförderzeug mit einer Lastverlagerungseinrichtung und mit einer Fluidschaltung zum Betrieb der Lastverlagerungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, vorzugsweise unter Verwendung eines Schaltblocks als vormontierte oder vormontierbare Baugruppe nach Anspruch 10.
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