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Die
Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem einer mobilen
Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, mit
mindestens einem hydraulischen Verbraucher, der mittels eines mechanisch
durch die Betätigungskraft einer Bedienperson betätigbaren
Steuerventils betätigbar ist, wobei das Steuerventil mittels
mindestens eines Verbraucherkanals mit dem Verbraucher in Verbindung steht
und zur Absperrung des Verbraucherkanals eine gesteuerte Sperrventileinrichtung
vorgesehen ist, wobei zum Aufsteuern der Sperrventileinrichtung ein
in Richtung einer Sperrstellung wirkender Steuerdruckraum der Sperrventileinrichtung
entlastbar ist.
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Derartige
Antriebssysteme werden in Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeugen, als
Arbeitshydraulik verwendet, die als hydraulische Verbraucher in
der Regel einen Hubantrieb, einen Neigeantrieb und einen als Seitenschieber
ausgebildeten Zusatzantrieb umfasst. Die Steuerschieber der Steuerventile
können hierbei von einer Bedienperson manuell mittels entsprechender
Bedienhebel aus einer Neutralstellung betätigt werden,
wobei die Bedienhebel über beispielsweise als Gestänge
ausgebildete Verbindungselemente mit den Steuerschiebern der Steuerventile
in Wirkverbindung stehen können, um eine entsprechende
Bewegung der Verbraucher bei einer Betätigung der Bedienhebel
zu erzielen.
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Mittels
der in dem Verbraucherkanal angeordneten Sperrventileinrichtung
kann hierbei der Verbraucherkanal in der Neutralstellung des Steuerventils
leckagefrei abgesperrt werden, um durch eine hydraulische Einspannung
eine Verbraucherbewegung, beispielsweise bei einem Hubantrieb eine
leckagebedingte Absenkbewegung, zu vermeiden. Die Sperrventileinrichtung
ist hierbei als gesteuerte Sperrventileinrichtung ausgebildet, um
bei einer Verbindung des Verbraucherkanals mit dem Behälter
bei einer entsprechenden Betätigung des Steuerventils durch eine
Beaufschlagung der Sperrventileinrichtung in eine Durchflussstellung
einen Druckmittelrückstrom von dem Verbraucher zum Steuerventil
und somit zum Behälter zu ermöglichen. Ein Steuerventil
mit derartigen gesteuerten Sperrventileinrichtungen in dem Verbraucherkanal
bzw. den Verbraucherkanälen ist aus der
DE 199 09 712 A1 oder der
DE 199 30 563 A1 bekannt.
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Bei
derartigen Antriebssystemen ist es als Sicherheitsanforderung erwünscht,
dass die hydraulischen Verbraucher nicht betätigt werden
können, wenn sich die Bedienperson nicht auf einem Bedienarbeitsplatz
befindet, beispielsweise einem Fahrersitz oder einer Fahrerstandplattform.
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Bei
hydrostatischen Antriebssystemen mit elektrisch oder elektro-hydraulisch
betätigten Steuerventilen kann eine derartige Sicherheitsanforderung durch
eine Unterbindung des elektrischen oder hydraulischen Ansteuersignals,
beispielsweise eines die Steuerventile betätigenden Steuerdrucks,
der Steuerventile erzielt werden. Aus der
DE 102 24 731 A1 ist ein
derartiges Antriebssystem mit elektro-hydraulisch betätigten
Steuerventilen bekannt, wobei mittels eines Sicherheitsventils die
Steuerdruckversorgung für die Steuerventile in einer Sicherheitsstellung
des Sicherheitsventils unterbrochen ist, wodurch die Steuerventile
in der Sicherheitsstellung in die Neutralstellung beaufschlagt werden
und die Verbraucher stillgesetzt werden. Sofern einem Verbraucher
eine Sperrventileinrichtung zugeordnet ist, die mittels eines von
dem Steuerdruck betätigten Vorsteuerventils in eine Durchflussstellung
aufsteuerbar ist, kann in der Sicherheitsstellung des Sicherheitsventils
durch eine entsprechende Beaufschlagung des Vorsteuerventils in
eine Sperrstellung eine Beaufschlagung der Sperrventileinrichtung
in die Sperrstellung erzielt werden, um in der Sicherheitsstellung die
Verbraucherbewegung stillzusetzen und eine Betätigung des
Verbrauchers zu vermeiden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Antriebsystem
der eingangs genannten Gattung mit manuell betätigten Steuerventilen
mit geringem Bauaufwand eine hohe Betriebssicherheit zu erzielen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass in einer mit dem Steuerdruckraum der Sperrventileinrichtung
in Verbindung stehenden Entlastungsleitung eine Sicherheitseinrichtung
angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit
darin, bei einem Antriebssystem mit mechanisch und somit manuell
betätigten Steuerventilen die Sperrventileinrichtungen
mit einem in der Entlastungsleitung der Sperrventileinrichtung und
somit dem Signalpfad der Sperrventileinrichtung angeordneten Sicherheitseinrichtung
zu steuern. Mit einer derartig angeordneten Sicherheitseinrichtung
kann auf einfache Weise und mit geringem Bauaufwand die Beaufschlagung
der Sperrventileinrichtung in die Sperrstellung gesteuert werden,
um eine Betätigung und somit eine Bewegung des Verbrauchers
zum Stillstand zu bringen und zu verhindern, wodurch eine hohe Betriebssicherheit
des Antriebssystems erzielt werden kann. Hierdurch können
insbesondere bei einem Antriebssystem mit mechanisch und somit manuell
von einer Bedienperson betätigten Steuerventilen die Verbraucher
auf einfache Weise und mit geringem Bauaufwand stillgesetzt werden,
wenn sich die Bedienperson nicht auf dem Bedienarbeitsplatz befindet
unabhängig davon, ob die Steuerventile von der Bedienperson
betätigt sind oder nicht, so dass das Antriebssystem eine
hohe Betriebssicherheit aufweist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitseinrichtung
als Sicherheitsventil, insbesondere Schaltventil, ausgebildet, das
in einer Sicherheitsstellung die Entlastungsleitung absperrt und
in einer Funktionsstellung die Entlastungsleitung freigibt. Mit
einem derartigen als Schaltventil ausgebildeten Sicherheitsventil
kann eine als gesteuertes Sperrventil ausgebildete Sperrventileinrichtung
auf einfache Weise in der Sicherheitsstellung des Sicherheitsventils
durch eine Absperrung der mit dem in Sperrstellung wirkenden Steuerdruckraum
der Sperrventileinrichtung verbundenen Entlastungsleitung in die
Sperrstellung beaufschlagt werden, um den Verbraucher stillzusetzen und
eine Verbraucherbewegung zu vermeiden, insbesondere bei der Steuerung
einer negativen Last, beispielsweise beim Absenken eines Hubantriebs.
In der Funktionsstellung, in der die Entlastungsleitung geöffnet
ist, kann hierbei auf einfache Weise eine Beaufschlagung der Sperrventileinrichtung
in die Durchflussstellung erzielt werden, um bei einer entsprechenden
Betätigung des Steuerventils die gewünschte Verbraucherbewegung
durch einen Druckmittelrückstrom in dem Verbraucherkanal
zu erzielen. Mit einem derartigen Sicherheitsventil können
weiterhin die Sperrventileinrichtung bzw. die Sperrventileinrichtungen
eines Steuerventils oder die Sperrventileinrichtungen mehrerer Steuerventile
auf einfache Weise angesteuert werden.
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Zweckmäßigerweise
ist das Sicherheitsventil mittels einer Feder in die Sicherheitsstellung
beaufschlagt, wodurch eine einfache und sichere Betätigung
des Sicherheitsventils in die Sicherheitsstellung erzielbar ist.
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Zweckmäßigerweise
ist die Sicherheitseinrichtung in Abhängigkeit von einem
das Vorhandensein der Bedienperson auf einem Bedienarbeitsplatz
erfassenden Steuersignals betätigbar, insbesondere eines
Steuersignals einer das Vorhandensein einer Bedienperson auf dem
Bedienarbeitsplatz erfassenden Sensoreinrichtung. Mit einer derartigen
Sensoreinrichtung, beispielsweise einem Sitzkontaktschalter oder
einem Sensor an einer Fahrerstandplattform, kann das Sicherheitsventil
und somit die Sicherheitseinrichtung auf einfache Weise bei auf dem
Bedienarbeitsplatz befindlicher Bedienperson in die Funktionsstellung
und somit die Sperrventileinrichtung bei entsprechend betätigtem
Steuerventil in die Durchflussstellung beaufschlagt werden und bei einem
Verlassen des Bedienarbeitsplatzes durch die Bedienperson das Sicherheitsventil
in die Sicherheitsstellung beaufschlagt werden, um die Sperrventileinrichtung
in die Sperrstellung zu beaufschlagen, in der die Verbraucher stillgesetzt
und eine Betätigung der Verbraucher vermieden wird.
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Zudem
kann die Sicherheitseinrichtung gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung in Abhängigkeit von einem Notausschalter
betätigbar sein, wodurch beispielsweise bei einem in einer
Steuerstellung klemmenden Steuerventil durch entsprechende Ansteuerung
der Sicherheitseinrichtung die Sperrventileinrichtungen in die Sperrstellung
beaufschlagt werden können, um die Verbraucher stillzusetzen.
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Das
Sicherheitsventil kann hierbei mechanisch in die Funktionsstellung
beaufschlagt sein und beispielsweise mit einem Fahrersitz oder einer Fahrerstandplattform
in Wirkverbindung stehen, um bei einem auf dem Fahrersitz sitzenden
oder auf der Fahrerstandplattform befindlichen Bedienperson in die
Funktionsstellung beaufschlagt zu werden. Sofern das Sicherheitsventil
mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung, insbesondere
eines Schaltmagneten, in die Funktionsstellung beaufschlagt ist, kann
eine einfache Betätigung des Sicherheitsventils in die
Funktionsstellung, beispielsweise in Abhängigkeit von einem
Steuersignal eines Sitzkontaktschalters, mit geringem Bauaufwand
erzielt werden.
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Besondere
Vorteile sind erzielbar, wenn gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung mittels der Sicherheitseinrichtung die Beaufschlagung
einer Förderstromregeleinrichtung, insbesondere einer Eingangsdruckwaage,
einer Pumpe des Antriebssystems mit einem Lastdrucksignal steuerbar
ist. Eine derartige als Eingangsdruckwaage ausgebildete Förderstromregeleinrichtung,
die von dem höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher
gesteuert ist, steuert die Verbindung einer Förderleitung
der Pumpe mit einem Behälter. Mit der Sicherheitseinrichtung,
die die Beaufschlagung der Förderstromregeleinrichtung
mit dem Lastdrucksignal steuert, können weiterhin durch
eine entsprechende Ansteuerung der Förderstromregeleinrichtung
in eine die Förderleitung mit dem Behälter verbindende
Steuerschaltung Bewegungen der Verbraucher, insbesondere bei der
Steuerung einer positiven Last, beispielsweise beim Anheben eines
Hubantriebs, wirkungsvoll und auf einfache Weise vermieden werden und
die Betriebssicherheit des Antriebssystems weiter erhöht
werden.
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Zweckmäßigerweise
ist hierbei in der Sicherheitsstellung des Sicherheitsventils die
Förderstromregeleinrichtung von dem Lastdrucksignal entlastbar und
in der Funktionsstellung des Sicherheitsventils die Förderstromregeleinrichtung
von dem Lastdrucksignal beaufschlagt. In der Sicherheitsstellung
kann somit auf einfache Weise durch Entlasten des die Förderstromregeleinrichtung
beaufschlagenden Lastdrucksignals eine Beaufschlagung der Förderstromregeleinrichtung
in eine die Förderleitung mit dem Behälter verbindende
Steuerschaltung erzielt werden, um durch den dadurch erzielten drucklosen Umlauf
der Pumpe eine Verbraucherbewegung bei der Steuerung einer positiven
Last zu vermeiden.
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Die
Sperrventileinrichtung kann als Schieberventil mit einer Sperrstellung
und einer Durchflussstellung ausgebildet sein. Besondere Vorteile sind
erzielbar, wenn die Sperrventileinrichtung gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung als Sitzventil, insbesondere
federbelastetes Sitzventil, ausgebildet ist, wobei der in Sperrstellung
wirkende Steuerdruckraum mit dem Verbraucherdruck beaufschlagbar
ist. Mit einem derartigen Sitzventil kann auf einfache Weise eine
sitzdichte Absperrung des Verbraucherkanals erzielt werden und somit
eine leckagebedingte Verbraucherbewegung vermieden werden.
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Die
Aufsteuerung der Sperrventileinrichtung in die Durchflussstellung
ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform
der Erfindung auf einfache Weise mit einem in der Entlastungsleitung
der Sperrventileinrichtung angeordneten Vorsteuerventil erzielbar,
das bei der Betätigung des Steuerventils in eine den Verbraucherkanal
mit einem Behälter verbindenden Steuerstellung in eine Öffnungsstellung beaufschlagbar
ist. Mit einem derartigen Vorsteuerventil, das bei einer entsprechenden
Betätigung des Steuerventils in eine die Entlastungsleitung
freigebende Öffnungsstellung beaufschlagt ist, kann der
in Sperrstellung wirkende Steuerdruckraum der Sperrventileinrichtung
auf einfache Weise entlastet werden und somit die Sperrventileinrichtung
von dem anstehenden Verbraucherdruck in die Durchflussstellung aufgesteuert
werden.
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Das
Vorsteuerventil kann hierbei elektrisch betätigt sein,
beispielsweise mittels eines Schaltmagneten. Sofern das Vorsteuerventil
als ein mittels eines Steuerschiebers des Steuerventils betätigbares Sperrventil,
insbesondere sitzdichtes Sperrventil, ausgebildet ist, kann in Verbindung
mit dem manuell betätigten Steuerschieber auf einfache
und kostengünstige Weise bei einer entsprechenden Betätigung des
Steuerschiebers durch die Bedienperson das Vorsteuerventil mechanisch
in die Öffnungsstellung aufgesteuert werden, um die Sperrventileinrichtung durch
eine Entlastung des Steuerdruckraumes in die Durchflussstellung
aufzusteuern. Mit einem als Sitzventil ausgebildeten Vorsteuerventil
kann weiterhin auf einfache Weise eine leckölfreie Absperrung
der Entlastungsleitung und somit des Signalpfades der Sperrventileinrichtung
erzielt werden, um eine leckagebedingte Verbraucherbewegung über
im Signalpfad abströmendes Leckageöl zu vermeiden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hierbei das
Sperrventil konzentrisch zu dem Steuerschieber des Steuerventils
angeordnet und weist einen hülsenförmigen Steuerkolben
auf, der einen an der Steuerschieberbohrung des Steuerschiebers
ausgebildeten Ventilsitz ansteuert. Somit wird ein einfacher Aufbau
mit einem geringen Bauraumbedarf für das als Sperrventil
ausgebildete Vorsteuerventil und eine einfache Betätigung
des Vorsteuerventils durch den Steuerschieber des Steuerventils
erzielt.
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Die
Entlastungsleitung kann hierbei an einen Behälter geführt
sein. Sofern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung die Entlastungsleitung an den Verbraucheranschluss
des Steuerventils geführt ist, wird auf einfache Weise
erzielt, dass der in der Entlastungsleitung und somit dem Signalpfad
von dem Verbraucher abströmende Druckmittelstrom über
die Steuerkante des Steuerventils zum Behälter abströmt.
Hierdurch wird eine exakte Steuerung der Verbraucherbewegung, beispielsweise
der Senkenbewegung eines Hubantriebs, erzielt, da die Sperrventileinrichtung
erst nach der Verbindung des Verbraucheranschlusses zum Behälter
beim Öffnen der Steuerkante des Steuerventils in die Durchflussstellung
beaufschlagt und somit aufgesteuert wird.
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Besondere
Vorteile ergeben sich bei einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere
einem Flurförderzeug, mit einem hydrostatischen Antriebssystem
zur Steuerung einer Arbeitshydraulik, insbesondere einer einen Hubantrieb
und/oder einen Neigeantrieb und/oder mindestens einen Zusatzantrieb umfassenden
Arbeitshydraulik. Mit entsprechenden Sperrventileinrichtungen in
den Verbraucherkanälen zwischen den Verbrauchern und den
entsprechenden Steuerventilen, die von der in der Entlastungsleitung
der Sperrventileinrichtung angeordnete Sicherheitseinrichtung gesteuert
sind, kann bei einem Flurförderzeug eine Hebenbewegung
und eine Senkenbewegung des Hubantriebs oder ein Neigebewegung beispielsweise
eines Hubmastes des Neigeantriebs auf einfache Weise bei einer nicht
auf dem Bedienarbeitsplatz befindlichen Bedienperson zum Stillstand gebracht
werden und bei einer nicht auf dem Bedienplatz befindlichen Bedienperson
bei einer Betätigung der Steuerventile vermieden werden,
wodurch eine hohe Betriebssicherheit des Flurförderzeugs
erzielt wird. Zudem kann mit dem in der Entlastungsleitung der Sperrventileinrichtung
bzw. der Sperrventileinrichtungen angeordneten Sicherheitseinrichtung
in der Sicherheitsstellung eine Notausfunktion erzielt werden, um
durch eine Beaufschlagung der Sperrventileinrichtungen in die Sperrstellung
beispielsweise bei einem in einer Steuerstellung klemmenden Steuerventil
die Verbraucherbewegung, insbesondere eine Senkenbewegung des Hubantriebs,
zum Stillstand gebracht und gestoppt werden kann.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 den
Schaltplan eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,
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2 einen
Ausschnitt der 1 in einer vergrößerten
Darstellung und
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3 ein
Steuerventil des Antriebssystems gemäß den 1, 2 in
einem schematischen Längsschnitt.
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In
der 1 ist ein erfindungsgemäßes,
als Arbeitshydraulik einer als Flurförderzeug ausgebildeten
mobilen Arbeitsmaschine ausgebildetes Antriebssystem gezeigt. Das
Antriebssystem weist eine mit einer Antriebsmaschine 1,
beispielsweise einem Elektromotor, in Verbindung stehende Pumpe 2 auf, die
in eine Förderleitung 3 fördert. An die
Förderleitung 3 sind ein Steuerventil 4 zur
Steuerung eines Hubantriebs 5, ein Steuerventil 6 zur
Steuerung eines Neigeantriebs 7 und weitere Steuerventile 8, 9 zur Steuerung
nicht mehr dargestellter Zusatzverbraucher, beispielsweise eines
Seitenschiebers, angeschlossen.
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Die
Steuerventile 4, 6, 8, 9 sind
mechanisch und somit manuell durch die Betätigungskraft
einer Bedienperson betätigbar. Das Steuerventil 4 kann hierzu
durch eine auf einen Bedienhebel 10 aufgebrachte Betätigungskraft
einer Bedienperson aus einer Neutralstellung 4a in eine
als Hebenstellung ausgebildete Steuerstellung 4b und eine
als Senkenstellung ausgebildete Steuerstellung 4c beaufschlagt werden.
Entsprechend sind die Steuerventile 6, 8, 9 mittels
entsprechender Bedienhebel 11, 12, 13 in Steuerstellungen
beaufschlagbar. Die Bedienhebel 10, 11, 12, 13 können
hierbei direkt mit dem entsprechenden Steuerventil 4, 6, 8, 9 oder
unter Zwischenschaltung eines als Gestänge ausgebildeten
Verbindungselements mit dem entsprechenden Steuerventil 4, 6, 8, 9 verbunden
sein.
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Das
Steuerventil 4 steht – wie in Verbindung mit der 2 ersichtlich
ist – mittels einer Förderzweigleitung 3a mit
der Förderleitung 3, mittels einer Behälterzweigleitung 15a mit
einer zu einem Behälter geführten Behälterleitung 15,
mittels einer Lastdruckmeldezweigleitung 16a mit einer
Lastdruckmeldeleitung 16 in Verbindung und mittels eines
Verbraucherkanals 17 mit einem Hubzylinder des Hubantriebs 5 in
Verbindung. In der Neutralstellung 4a des Steuerventils 4 sind
die Anschlüsse des Steuerventils 4 gesperrt. In
der als Hebenstellung ausgebildeten Steuerstellung 4b ist
die Förderzweigleitung 3a mit dem Verbraucherkanal 17 verbunden,
wobei der Lastdruck des Hubantriebs 5 in die Lastdruckmeldezweigleitung 16a gemeldet
wird. In der als Senkenstellung ausgebildeten Steuerstellung 4c ist
der Verbraucherkanal 17 mit der Behälterzweigleitung 15a verbunden.
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In
der 3 ist das Steuerventil 4 in einer vergrößerten
Darstellung im Längsschnitt dargestellt. Ein Steuerschieber 4d des
Steuerventils 4 ist in einer als Steuerschieberbohrung 18 ausgebildeten
Gehäusebohrung eines Gehäuses längsverschiebbar
angeordnet, an der mit der Förderzweigleitung 3a,
der Behälterzweigleitung 15a und der Lastdruckmeldezweigleitung 16a in
Verbindung stehende Ringnuten ausgebildet sind. Mittels einer Steuerkanten
bildenden Steuerausnehmung 19 des Steuerschiebers 4d ist bei
ausgelenktem Steuerschieber 4d die Verbindung des Verbraucherkanals 17 mit
der Förderzweigleitung 3a bzw. der Behälterzweigleitung 15a herstellbar.
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Zur
Absicherung des Hubantriebs 5 ist eine als Lasthalteventil
ausgebildete Sperrventileinrichtung 20 vorgesehen, die
in dem von dem Steuerventil 4 zu dem Hubzylinder des Hubantriebs 5 geführten Verbraucherkanal 17 angeordnet
ist. Die Sperrventileinrichtung 20 ist als gesteuertes
Sitzventil 21 ausgebildet, das mittels eines Vorsteuerventils 25 im
Senkenbetrieb des Hubantriebs 5 aufsteuerbar ist. Das Vorsteuerventil 25 ist
hierbei in einer Entlastungsleitung 23 angeordnet, die
von einem in Richtung einer Sperrstellung wirkenden Steuerdruckraum 24 der Sperrventileinrichtung 20,
in dem weiterhin eine Feder angeordnet ist, zu dem Abschnitt des
Verbindungskanals 17 zwischen dem Steuerventil 4 und
der Sperrventileinrichtung 20 geführt ist und
somit an den Verbraucheranschluss des Steuerventils 4 geführt ist.
Der Steuerdruckraum 24 ist hierbei mit dem mit dem Hubantrieb 5 verbundenen
Abschnitt des Verbraucherkanals 17 verbunden und somit
von dem Verbraucherdruck des Hubantriebs 5 in die Sperrstellung
beaufschlagt. Hierzu kann in einem Ventilkörper der Sperrventileinrichtung 20 eine
Drosseleinrichtung vorgesehen sein.
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Die
Entlastungsleitung 23 ist hierbei – wie aus den 2 und 3 gezeigt
ist – mit einem ersten Abschnitt 23a, der mit
dem Steuerdruckraum 24 in Verbindung steht, an die Steuerschieberbohrung 18 und
somit das Steuerventil 4 angeschlossen. Ein weiterer an
das Steuerventil 4 und somit die Steuerschieberbohrung 18 angeschlossener
Abschnitt 23b der Entlastungsleitung 23 ist an
den Verbraucherkanal 17 zwischen dem Steuerventil 4 und
der Sperrventileinrichtung 20 angeschlossen. Hierzu ist
der Abschnitt 23b des Entlastungskanals 23 mit
der mit dem Verbraucherkanal 17 in Verbindung stehenden Ringnut
der Steuerschieberbohrung 18 verbunden und mündet
axial beabstandet zu dem Abschnitt 23a an die Steuerschieberbohrung 18.
Zwischen den Anschlüssen der Abschnitte 23a, 23b der
Entlastungsleitung 23 an die Steuerschieberbohrung 18 ist
an der Steuerschieberbohrung 18 ein Ventilsitz 27 ausgebildet,
der von dem Vorsteuerventil 25 ansteuerbar ist.
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Das
Vorsteuerventil 25 ist als sitzdichtes Sperrventil ausgebildet
und weist einen konzentrisch zu dem Steuerschieber 4d des
Steuerventils 4 angeordneten hülsenförmigen
Steuerkolben 26 auf, der auf einem zapfenförmigen
Abschnitt des Steuerschiebers 4d angeordnet ist und mit
einer in der 3 linken Stirnseite mit einem
Absatz des Steuerschiebers 4d in Wirkverbindung bringbar
ist.
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Das
Vorsteuerventil 25 befindet sich normalerweise in einer
Sperrstellung und kann im Senkenbetrieb des Hubantriebs 5 bei
einem nach in der 3 rechts in die als Senkenstellung
ausgebildete Steuerstellung 4c ausgelenkten Steuerschieber 4d in eine
den Ventilsitz 27 öffnende Durchflussstellung beaufschlagt
werden, um den in Sperrstellung wirkenden Steuerdruckraum 24 der
Sperrventileinrichtung 20 zu entlasten und somit die Sperrventileinrichtung 20 durch
den Verbraucherdruck des Hubantriebs 5 in eine Durchflussstellung
zu beaufschlagen.
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Zur
Steuerung der Fördermenge der Pumpe 2 ist – wie
in der 1 bzw. 2 ersichtlich ist – eine
als Eingangsdruckwaage ausgebildete Förderstromregeleinrichtung 30 vorgesehen,
die in einer die Förderleitung 3 mit der zu dem
Behälter geführten Behälterleitung 15 verbindenden
Verbindungsleitung 31 angeordnet ist. Die Förderstromregeleinrichtung 30 ist
hierbei in Richtung einer Sperrstellung von dem in der Lastdruckmeldeleitung 16 anstehenden
höchsten Lastdrucksignal der Verbraucher und einer Feder 32 beaufschlagbar.
In Richtung einer Durchflussstellung ist die Förderstromregeleinrichtung 30 von
dem in der Förderleitung 3 anstehenden Förderdruck
der Pumpe 2 beaufschlagbar.
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Erfindungsgemäß ist
eine Sicherheitseinrichtung 40 vorgesehen, die als Sicherheitsventil 41 ausgebildet
ist. Das Sicherheitsventil 41 ist in der Entlastungsleitung 23,
beispielsweise dem Abschnitt 23b der Entlastungsleitung 23,
angeordnet und kann weiterhin zur Steuerung der Beaufschlagung der Förderstromregeleinrichtung 30 mit
dem in der Lastdruckmeldeleitung 16 anstehenden Lastdrucksignal
dienen.
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Das
Sicherheitsventil 41 ist als Schaltventil ausgebildet und
weist eine Sicherheitsstellung 41a auf, in der die Entlastungsleitung 23 abgesperrt
ist, sowie eine Funktionsstellung 41b auf, in der die Entlastungsleitung 23 geöffnet
ist.
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Weiterhin
ist mittels des Sicherheitsventils 41 die Beaufschlagung
der Förderstromregeleinrichtung 30 mit dem Lastdrucksignal
steuerbar. Hierzu steht das Sicherheitsventil 41 eingangsseitig
mit einer von der Lastdruckmeldeleitung 16 abzweigenden
Zweigleitung 42 in Verbindung und ist ausgangsseitig mittels
einer Behälterzweigleitung 15b mit der Behälterleitung 15 und
somit dem Behälter verbunden.
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In
der Sicherheitsstellung 41a des Sicherheitsventils 41 ist
die Zweigleitung 42 mit der Behälterzweigleitung 15b verbunden,
wodurch die Förderstromregeleinrichtung 30 von
dem in der Lastdruckmeldeleitung 16 anstehenden Lastdrucksignal
entlastet ist und von dem Förderdruck der Pumpe 2 in die
Durchflussstellung beaufschlagt wird, um den Förderstrom
der Pumpe 2 im drucklosen Umlauf in den Behälter
zu fördern. In der Funktionsstellung 41b des Sicherheitsventils 40 ist
die Zweigleitung 42 abgesperrt, wodurch die Förderstromregeleinrichtung 30 von
dem in der Lastdruckmeldeleitung 16 anstehenden Lastdrucksignal
bei angesteuerten Verbrauchern in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt
ist.
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Das
Sicherheitsventil 41 ist mittels einer Feder 44 in
die Sicherheitsstellung 41a beaufschlagbar. In die Funktionsstellung 41b ist
das Sicherheitsventil 41 mittels einer beispielsweise als
Schaltmagnet ausgebildeten elektrischen Betätigungseinrichtung 45 betätigbar.
Die Betätigungseinrichtung 45 des Sicherheitsventils 41 ist
in Abhängigkeit von dem Steuersignal einer Sensoreinrichtung 46,
beispielsweise einem Sitzkontaktschalter, mittels dem das Vorhandensein
einer Bedienperson auf einem Bedienarbeitsplatz erfassbar ist, oder
in Abhängigkeit von der Betätigung eines Notausschalters
ansteuerbar.
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Anstelle
der Anordnung des Sicherheitsventils 41 in dem Abschnitt 23b der
Entlastungsleitung 23 kann das Sicherheitsventils 41 ebenfalls
in dem Abschnitt 23a der Entlastungsleitung 23 angeordnet werden.
Das Sicherheitsventil 41 ist somit in der Entlastungsleitung 23 und
somit dem Signalpfad der Sperrventileinrichtung 15 angeordnet.
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Befindet
sich die Bedienperson auf dem Bedienarbeitsplatz, beispielsweise
einem Fahrersitz, bzw. ist ein Notausschalter nicht betätigt,
wird die Betätigungseinrichtung 45 des Sicherheitsventils 41 durch
das Steuersignal der Sensoreinrichtung 46 angesteuert und
somit das Sicherheitsventil 41 entgegen der Feder 44 in
die Funktionsstellung 41b beaufschlagt, in der die Entlastungsleitung 23 geöffnet
und die Zweigleitung 42 abgesperrt ist.
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Bei
einer Betätigung des Steuerventils 4 durch eine
Betätigung des Handhebels 10 von der Bedienperson
ausgehend von der Neutralstellung 4a nach in den Figur
links bzw. rechts in Richtung einer der Steuerstellungen 4b bzw. 4c kann
somit der von dem Steuerventil 4 angesteuerte Verbraucher
betätigt werden. Bei einer Auslenkung des Steuerschiebers 4d des
Steuerventils 4 nach in der 3 rechts in
die als Senkenstellung ausgebildeten Steuerstellung 4c wird
hierbei das Vorsteuerventil 25 in die Öffnungsstellung
beaufschlagt, wodurch der Steuerdruckraum 24 der Sperrventileinrichtung 20 über
die Entlastungsleitung 23 und das in der Funktionsstellung 41b befindliche
Sicherheitsventil 41 mit der Steuerausnehmung 19 des
Steuerschiebers 4d verbunden ist, so dass bei einer Verbindung
der mit dem Verbraucherkanal 17 und dem Abschnitt 23b der
Entlastungsleitung 23 in Verbindung stehenden Ringnut mittels
der Steuerausnehmung 19 mit der Behälterzweigleitung 15a die
Sperrventileinrichtung 20 in die Durchflussstellung aufgesteuert
wird und der Hubantrieb 5 abgesenkt werden kann.
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Bei
in der Funktionsstellung 41b befindlichem Sicherheitsventil 41 ist
weiterhin bei einer entsprechenden Betätigung des Steuerventils 4 in
die als Hebenstellung ausgebildete Steuerstellung 4b eine
Hebenbewegung des Hubantriebs 5 bzw. bei einer Betätigung
der Steuerventile 6, 8, 9 eine entsprechende
Verbraucherbewegung der angesteuerten Verbraucher erzielbar.
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Verlässt
die Bedienperson den Bedienarbeitsplatz bzw. wird der Notausschalter
betätigt wird die Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 45 des Sicherheitsventils 41 beendet,
wodurch das Sicherheitsventil 41 mittels der Feder 44 in
die dargestellte Sicherheitsstellung 41a beaufschlagt wird,
in der die Entlastungsleitung 43 abgesperrt und die Zweigleitung 42 mit
dem Behälter verbunden ist.
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Durch
die Verbindung der Zweigleitung 42 mit dem Behälter
in der Sicherheitsstellung 41a des Sicherheitsventils 41 wird
hierbei die Lastdruckmeldeleitung 16 zum Behälter
entlastet, wodurch die Förderstromregeleinrichtung 30 von
dem Förderdruck der Pumpe 3 entgegen der Feder 32 in
die die Förderleitung 3 mit dem Behälter
verbindende Durchflussstellung beaufschlagt wird, so dass die Pumpe 2 im
drucklosen Umlauf zum Behälter fördert. Hierdurch
können Verbraucherbewegungen mit einer positiven Last,
beispielsweise der Hebenbetrieb des Hubantriebs 5 bei einer
Betätigung des Steuerschiebers 4 in die als Hebenstellung
ausgebildete Steuerstellung 4b oder eine Neigebewegung
des Neigeantriebs 7 bei einer Betätigung des Steuerventils 6,
wirkungsvoll vermieden werden.
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Durch
die Absperrung der Entlastungsleitung 23 in der Sicherheitsstellung 41a des
Sicherheitsventils 41 wird weiterhin bei einer Betätigung
des Steuerventils 4 in die als Senkenstellung ausgebildete
Steuerstellung 4c verhindert, dass der Steuerdruckraum 24 der
Sperrventileinrichtung 20 bei geöffnetem Vorsteuerventil 25 entlastet
werden kann, wodurch sichergestellt wird, dass die Sperrventileinrichtung 20 in
die Sperrstellung beaufschlagt ist. Hierdurch kann eine Verbraucherbewegung
mit einer negativen Last, insbesondere der Senkenbetrieb des Hubantriebs 5 bei
einer Betätigung des Steuerventils 4 in die als Senkenstellung
ausgebildete Steuerstellung 4c, wirkungsvoll vermieden
werden.
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Zudem
wird bei einer Beaufschlagung des Sicherheitsventils 41 in
die Sicherheitsstellung 41a erzielt, dass durch die Absperrung
der Entlastungsleitung 23 die Sperrventileinrichtung 20 in
die Sperrstellung beaufschlagt wird, so dass eine Verbraucherbewegung,
insbesondere die Senkenbewegung des Hubantriebs, bei einer Beaufschlagung
des Sicherheitsventils 41 in die Sicherheitsstellung 41a zum
Stillstand gebracht werden kann, beispielsweise bei einem in der
Senkenstellung klemmenden Steuerschieber 4d.
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In
der Sicherheitsstellung 41a des Sicherheitsventils 41 wird
somit bei betätigtem Steuerventil 4, 6, 8, 9 die
Verbraucherbewegung gestoppt und eine weitere Bewegung des Verbrauchers
bei einer Betätigung des Steuerventils 4, 6, 8, 9 durch
die Bedienperson vermieden.
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Die
als Sitzventil ausgebildete Sperrventileinrichtung 20 sowie
das als Sperrventil ausgebildete Vorsteuerventil 25 ermöglicht
weiterhin bei nicht angesteuerten Steuerventil 4 eine sitzdichte
Absperrung des Hubantriebs 5, wodurch auf einfache Weise eine
sitzdichte Senkstoppfunktion erzielt wird, die ein Absinken des
Hubantriebs 5 wirkungsvoll verhindert.
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Durch
das Sicherheitsventil 41 kann somit eine Bewegung der Verbraucher
des Antriebssystems, insbesondere der Hebenbewegung und der Senkenbewegung
des Hubantriebs 5, bei einer nicht auf dem Bedienarbeitsplatz
befindlichen Bedienperson wirksam zum Stillstand gebracht und eine
weitere Bewegung der Verbraucher vermieden werden, selbst wenn die
nicht auf dem Bedienarbeitsplatz befindliche Bedienperson ein Steuerventil,
insbesondere das Steuerventil 4 des Hubantriebs 5 in
die Steuerstellung 4b bzw. 4c betätigt.
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Bei
einer beispielsweise als Flurförderzeug ausgebildeten mobilen
Arbeitsmaschine mit manuell betätigten Steuerventilen 4, 6, 8, 9 zur
Steuerung eines Hubantriebs 5 und/oder eines Neigeantriebs 7 und
gegebenenfalls vorhandener Zusatzverbraucher einer Arbeitshydraulik
kann mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsventil 41 auf
einfache Weise und mit geringem Bauaufwand erzielt werden, dass
beim Verlassen des Bedienarbeitsplatzes durch die Bedienperson eine
Heben- und Senkenbewegung des Hubantriebs 5 und/oder eine
Neigebewegung des Neigeantriebs 7 sowie die Zusatzverbraucher
zum Stillstand gebracht werden und zudem verhindert werden, dass
eine Heben- und einen Senkenbewegung des Hubantriebs und/oder eine
Neigebewegung des Neigeantriebs bzw. eine Bewegung der Zusatzverbraucher
durchgeführt werden kann, falls sich die Bedienperson nicht
auf einem Bedienarbeitsplatz befindet und die Steuerventile betätigt.
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Bei
einem Antriebssystem mit einer von einem Verbrennungsmotor angetriebenen
Pumpe 2 oder einer von einem Elektromotor angeordneten Pumpe 2,
die die Arbeitshydraulik und/oder eine Lenkungshydraulik versorgt,
kann mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitsventil 41,
das die Entlastungsleitung 23 einer Sperrventileinrichtung 20 oder
mehrerer Sperrventileinrichtungen 20 und die Zweigleitung 42 ansteuert,
eine Verbraucherbewegung bei einer nicht auf dem Bedienerarbeitsplatz
befindlichen Bedienperson wirkungsvoll vermieden werden.
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Bei
einem Antriebssystem, bei dem eine von einem Elektromotor angetriebenen
Pumpe lediglich die Arbeitshydraulik versorgt und beispielsweise
eine weitere Pumpe zur Versorgung einer Lenkungshydraulik vorgesehen
ist, kann das Sicherheitsventil lediglich die Entlastungsleitung
einer Sperrventileinrichtung oder mehrerer Sperrventileinrichtungen
ansteuern, um eine Verbraucherbewegung einer negativen Last, insbesondere
den Senkenbetrieb des Hubantriebs, bei einer nicht auf dem Bedienerarbeitsplatz
befindlichen Bedienperson zu vermeiden. Die Verbraucherbewegung
einer positiven Last, beispielsweise die Hebenbewegung des Hubantriebs oder
die Neigebewegung des Neigeantriebs, kann hierbei wirkungsvoll vermieden
werden, indem ein die die Arbeitshydraulik versorgende Pumpe antreibender
Elektromotor bei einer nicht auf dem Bedienerarbeitsplatz befindlichen
Bedienperson nicht angesteuert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19909712
A1 [0003]
- - DE 19930563 A1 [0003]
- - DE 10224731 A1 [0005]