DE102008033774A1

DE102008033774A1 - Arbeitsmaschine mit bei Kurvenfahrt wirksamen Mitteln zum Verringern des Antriebsmomentes des kurveninneren Antriebsrades einer Antriebsachse

Info

Publication number: DE102008033774A1
Application number: DE102008033774A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Götz; Udo Herrmann
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-01-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einem hydrostatischen Fahrantrieb, der eine von einem Verbrennungsmotor (7) angetriebene Hydropumpe (6) und mindestens zwei in hydraulischer Parallelschaltung daran angeschlossene Hydromotoren (4, 5) zum Antrieb von an den Achsenden einer Antriebsachse (1) angeordneten Antriebsrädern (2 bzw. 3) aufweist, und mit bei Kurvenfahrt wirksamen Mitteln zum Verringern des Antriebsmomentes des jeweils kurveninneren Antriebsrades (2 bzw. 3) der Antriebsachse (1). Um mit anderen als den aus dem Stand der Technik bekannten Mitteln bei Kurvenfahrt das Antriebsmoment des jeweils kurveninneren Antriebsrades (2 bzw. 3) zu vermindern, umfassen erfindungsgemäß die Mittel Stauventile (S), die in als Rücklaufleitungen (Zweigleitungen R1, R2) vorgesehene oder betreibbare Leitungen der Hydromotoren (4, 5) geschaltet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einem hydrostatischen Fahrantrieb, der eine von einem Verbrennungsmotor angetriebene Hydropumpe und mindestens zwei in hydraulischer Parallelschaltung daran angeschlossene Hydromotoren zum Antrieb von an den Achsenden einer Antriebsachse angeordneten Antriebsrädern aufweist, und mit bei Kurvenfahrt wirksamen Mitteln zum Verringern des Antriebsmomentes des jeweils kurveninneren Antriebsrades der Antriebsachse.
Bei Arbeitsmaschinen mit hydrostatischem Fahrantrieb und Parallelschaltung der Hydromotoren, beispielsweise bei Gabelstaplern mit hydrostatisch angetriebener Vorderachse und gelenkter Hinterachse, ergibt sich bei Kurvenfahrt automatisch eine rückwirkungsfreie Differentialwirkung. Dabei wird der von der Hydropumpe geförderte Ölstrom abhängig vom Kurvenradius auf die beiden Hydromotoren aufgeteilt, während der Öldruck an beiden Hydromotoren und somit das Antriebsmoment an beiden Antriebsrädern gleich ist.
Das vom hydrostatischen Antrieb bewirkte gleiche Antriebsmoment am linken und am rechten Antriebsrad ist bestrebt, die Arbeitmaschine auch bei eingeschlagenen Lenkrädern der Hinterachse geradeaus zu schieben. Je nach sich einstellender Fahrdynamik beim Anfahren, insbesondere beim Anfahren mit Last auf einer Lastgabel und somit entlasteter Hinterachse, schiebt der hydrostatische Antrieb die Arbeitsmaschine erst etwas geradeaus bevor die Kurvenfahrt beginnt. Dadurch entsteht einerseits erhöhter Reifenverschleiss, andererseits vergrößert sich der Platzbedarf beim Rangieren der Arbeitsmaschine.
In der DE 199 31 141 B4 ist eine gattungsgemäße Arbeitsmaschine offenbart, bei der zur Regelung der Antriebsmomente der Antriebsräder eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, in der unter anderem Signale eines Lenkwinkelsensors verarbeitet werden. Die Steuereinrichtung ist in der Lage, zwischen der Hydropumpe und den Hydromotoren angeordnete Begrenzerventile zu steuern, mit deren Hilfe das Drehmoment der Hydro motoren in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern begrenzt werden kann, auch in Abhängigkeit vom erfassten Lenkwinkel. Man macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, dass der Druckabfall über den Hydromotor dessen Drehmoment bestimmt. Durch Herabsetzen des eingangsseitigen Druckes am Hydromotor kann der Druckabfall verringert und somit das Drehmoment reduziert werden.
Aus der DE 103 15 662 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines nicht gattungsgemäßen, mit einem Anhänger versehenen Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem zur Erhöhung der Manövrierbarkeit der Wendekreis bei Kurvenfahrt verringert wird, indem abhängig vom Einschlag der Lenkung durch ein elektronisches Bremssystem ein dem Vortrieb entgegenwirkendes Bremsmoment am kurveninneren Antriebsrad erzeugt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Arbeitsmaschine der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der mit anderen als den aus dem Stand der Technik bekannten Mitteln bei Kurvenfahrt das Antriebsmoment des jeweils kurveninneren Antriebsrades vermindert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Mittel Stauventile umfassen, die in als Rücklaufleitungen vorgesehene oder betreibbare Leitungen der Hydromotoren geschaltet sind.
Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, anstelle von Druckbegrenzungsventilen in den Vorlaufleitungen zu den Hydromotoren Stauventile in deren Rücklaufleitungen anzuordnen, um bei Kurvenfahrt den Druckabfall über den kurveninneren Hydromotor zu verringern und damit dessen Drehmoment bzw. das Antriebsmoment des damit gekoppelten Antriebsrades herabzusetzen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mittel zusätzliche Druckminderventile umfassen, die in als Vorlaufleitungen vorgesehene oder betreibbare Leitungen der Hydromotoren geschaltet sind. Demnach werden die Stauventile mit zusätzlichen, vorlaufseitigen Druckminderventilen ergänzt, wodurch die bei Kurvenfahrt vorgesehene Herabsetzung des Druckabfalls über den Hydromotor des kurveninneren Antriebsrades aufgeteilt wird auf ein Stauventil und ein Druckminderventil.
In Ausgestaltung der Erfindung können die Stauventile und/oder die Druckminderventile an der Hydropumpe angeordnet sein. Durch eine bauliche Einheit aus Hydropumpe und Ventilen werden die Herstellung und die Montage der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine vereinfacht.
Alternativ dazu ist es aber auch möglich, dass die Stauventile und/oder die Druckminderventile an den Hydromotoren angeordnet sind. Hierbei werden ebenfalls die bereits erwähnten Vorteile erzielt.
In beiden Fällen erweist es sich als günstig, wenn die jeweils einem Hydromotor zugeordneten Stau- und/oder Druckminderventile jeweils mit einem Verteiler zusammengefasst sind.
Sofern in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Mittel zum Verringern des Antriebsmomentes des jeweils kurveninneren Antriebsrades der Antriebsachse Bremsen umfassen, die jeweils einem der Antriebsräder und/oder Hydromotoren zugeordnet und in Abhängigkeit vom Kurvenradius bremsmomenterzeugend steuerbar sind, kann ein Gegenmoment zum Drehmoment des Hydromotors erzeugt und damit das Antriebsmoment am kurveninneren Antriebsrad verringert werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
1 einen Fahrantrieb einer erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine und
2 eine Variante des Fahrantriebs gemäß 1.
Der 1 dargestellte Fahrantrieb einer erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine ist beispielsweise für einen Gabelstapler geeignet. Hierbei ist eine nichtgelenkte, vordere Antriebsachse 1 vorgesehen, an deren Achsenden jeweils ein Antriebsrad 2 (in Fahrtrichtung links) bzw. 3 (in Fahrtrichtung rechts) angeordnet ist. Jedes Antriebsrad 1 bzw. 2 ist durch einen Hydromotor 4 bzw. 5 antreibbar, ggf. unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes.
Die beiden Hydromotoren 4 und 5 sind in hydraulischer Parallelschaltung an eine Hydropumpe 6 angeschlossen, vorzugsweise im geschlossenen Kreis, wie dargestellt. Hierbei sind mit der Hydropumpe 6 zwei Leitungen verbunden, von denen bei Vorwärtsfahrt der Arbeitsmaschine eine Leitung V als Vorlaufleitung und eine Leitung R als Rücklaufleitung vorgesehen ist. Bei Rückwärtsfahrt kehren sich die Verhältnisse um und die Leitung R dient als Vorlaufleitung, während die Leitung V als Rücklaufleitung wirkt. Da an jede der Leitungen V bzw. R die zwei Hydromotoren 4, 5 angeschlossen sind, verzweigen die beiden Leitungen V, R in Zweigleitungen V1, V2 und R1, R2.
Das spezifische Fördervolumen der mit einem Verbrennungsmotor 7 gekoppelten Hydropumpe 6 ist verstellbar, während das spezifische Schluckvolumen der Hydromotoren 4, 5 konstant oder verstellbar sein kann.
Der Lenkwinkel einer nicht angetriebenen hinteren Lenkachse der Arbeitsmaschine wird mittels eines Lenkwinkelsensors erfasst und an eine elektronische Steuerung gemeldet (in den Figuren nicht dargestellt).
Erfindungsgemäß sind in den als Rücklaufleitungen vorgesehenen Zweigleitungen R1 und R2 Stauventile S angeordnet. Diese Stauventile S sind durch die elektronische Steuerung in Abhängigkeit vom erfassten Lenkwinkel steuerbar, wobei das Stauventil S des Hydromotors 4 bzw. 5, das dem jeweils kurveninneren Antriebsrad 2 bzw. 3 zugeordnet ist, in Richtung einer Verringerung der Druckdifferenz über dem Hydromotor 4 bzw. 5. und damit in Richtung einer Reduzierung des Antriebsmoments am Antriebsrad 2 bzw. 3 gesteuert wird. Dadurch wird die Kurvenfahrt der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine erleichtert und die Manövrierfähigkeit insbesondere beim Rangieren verbessert.
Zusätzlich können in den beiden als Vorlaufleitungen vorgesehenen Leitungen V1 und V2 Druckminderventile angeordnet sein, die bei Kurvenfahrt ebenfalls in Richtung einer Herabsetzung der Druckdifferenz gesteuert werden, die an dem Hydromotor 4 bzw. auftritt, der dem kurveninneren Antriebsrad 2 bzw. 3 zugeordnet ist.
Die Stauventile S können – ebenso wie die Druckminderventile D – an der Hydropumpe 6 oder an den Hydromotoren 4, 5 angeordnet sein. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Stauventile S bzw. die Druckminderventile D jeweils mit einem Verteiler Z zusammengefasst sind, an dem die Zweigleitungen V1, V2 mit der Leitung V und die Zweigleitungen R1, R2 mit der Leitung R verbunden sind.
Da – wie oben bereits erwähnt – beide Leitungen V, R, als Vorlauf- oder als Rücklaufleitung dienen können und somit auch beide Zweigleitungen V1, V2 bzw. R1, R2 im Vorlauf oder im Rücklauf betreibbar sind, können in allen Zweigleitungen V1, V2, R1, R2 sowohl Stauventile S als auch Druckminderventile D angeordnet sein (in den Figuren nicht dargestellt), die dann je nach Fließrichtung des Drucköls angesteuert werden. Alternativ dazu kann sich die Steuerung des Antriebsmomentes der Antriebsräder bei Kurvenfahrt auf die Vorzugsfahrtrichtung (in der Regel die Vorwärtsfahrt) beschränken, wie dies in 1 dargestellt ist.
In 2 ist eine Variante des Fahrantriebs der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine dargestellt, bei der die Antriebsachse 1 mit zwei Bremsen 8, 9 versehen ist, die jeweils einem der Antriebsräder 2 bzw. 3 und/oder Hydromotoren 4 bzw. 5 zugeordnet sind. Zum Verringern des Antriebsmomentes des jeweils kurveninneren Antriebsrades 2 bzw. 3 der Antriebsachse 1 wird von der kurveninneren Bremse 8 bzw. 9 in Zusammenwirkung mit der Steuerung ein dem Drehmoment des kurveninneren Hydromotors 4 bzw. 5 entgegengesetztes und vom Kurvenradius abhängiges Bremsmoment aufgebracht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19931141 B4 [0004]
- DE 10315662 A1 [0005]

Claims

Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einem hydrostatischen Fahrantrieb, der eine von einem Verbrennungsmotor (7) angetriebene Hydropumpe (6) und mindestens zwei in hydraulischer Parallelschaltung daran angeschlossene Hydromotoren (4, 5) zum Antrieb von an den Achsenden einer Antriebsachse (1) angeordneten Antriebsrädern (2 bzw. 3) aufweist, und mit bei Kurvenfahrt wirksamen Mitteln zum Verringern des Antriebsmomentes des jeweils kurveninneren Antriebsrades (2 bzw. 3) der Antriebsachse (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel Stauventile (S) umfassen, die in als Rücklaufleitungen (Zweigleitungen R1, R2) vorgesehene oder betreibbare Leitungen der Hydromotoren (4, 5) geschaltet sind.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zusätzlich Druckminderventile (D) umfassen, die in als Vorlaufleitungen (Zweigleitungen V1, V2) vorgesehene oder betreibbare Leitungen der Hydromotoren (4, 5) geschaltet sind.
Arbeitsmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauventile (S) und/oder die Druckminderventile (D) an der Hydropumpe (6) angeordnet sind.
Arbeitsmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauventile (S) und/oder die Druckminderventile (D) an den Hydromotoren (4, 5) angeordnet sind.
Arbeitsmaschine nach einem der 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils einem Hydromotor (4 bzw. 5) zugeordneten Stau- (S) und/oder Druckminderventile (D) jeweils mit einem Verteiler (Z) zusammengefasst sind.
Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verringern des Antriebsmomentes des jeweils kurveninneren Antriebsrades (2 bzw. 3) der Antriebsachse (1) Bremsen umfassen, die jeweils einem der Antriebsräder (2 bzw. 3) und/oder Hydromotoren (4 bzw. 5) zugeordnet und in Abhängigkeit vom Kurvenradius bremsmomenterzeugend steuerbar sind.