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Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubvorrichtung für ein Flurförderzeug nach dem Patentanspruch 1.
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Hochhubflurförderzeuge weisen ein Hubgerüst auf, das an einem Rahmen des Fahrwerks angebracht ist. Das Hubgerüst weist zumeist einen fest mit dem Rahmen verbundenen Mast oder Mastschuss auf sowie mindestens einen am festen Mastschuss höhenverstellbar gelagerten beweglichen Mastschuss. Ein Lastaufnahmemittel oder Lastteil, zum Beispiel eine Gabel wird höhenverstellbar an dem beweglichen Mastschuss geführt. Die Betätigung des beweglichen Mastschusses und des Lastteils erfolgt mithilfe jeweils mindestens eines hydraulischen Zylinders. Hierbei wird zwischen einer Freihub- und Masthubphase unterschieden. In der Freihubphase betätigt der Freihubzylinder unmittelbar das Lastteil, und in der Masthubphase betätigt der Masthubzylinder den beweglichen Mastschuss. In der unteren Ausgangslage des Lastteils bewegt der Freihubzylinder das Lastteil zunächst bis zu einem Endanschlag, wonach anschließend der Masthubzylinder den beweglichen Mastschuss betätigt. Der Senkvorgang erfolgt in umgekehrter Weise, d.h. zunächst wird der bewegliche Mastschuss abgesenkt und anschließend das Lastteil.
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Wenn in den Übergangsbereichen zwischen Freihub und Masthub und umgekehrt und nahe den Endlagen von Freihub- und Masthubzylinder keine Vorkehrungen getroffen werden, kann es zu mehr oder weniger harten Stößen kommen, welche die Last oder das Hubgerüst beschädigen. Außerdem kann dies für den Fahrer als unangenehm empfunden werden. Darüber hinaus entstehen in den Endlagen und Übergangsbereichen unangenehme bzw. störende Geräusche.
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Es ist bekannt, den Übergang vom Freihub in den Masthub und umgekehrt hydraulisch über eine Drossel oder mechanisch mittels Dämpfungskissen zu dämpfen. Die Endlagen des Hubgerüsts werden bisher noch nicht hydraulisch gedämpft. Eine Dämpfung findet lediglich in den Endlagen der Hubgerüstkomponenten statt, in denen entsprechende Puffer oder dergleichen vorgesehen werden.
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Es ist jedoch auch bereits bekannt, an dem Hubgerüst Sensoren zuzuordnen, um mit deren Hilfe über eine Veränderung der Pumpenleistung die Geschwindigkeit vor den Übergängen zu reduzieren. Hierbei wird die komplette Hubgeschwindigkeit des Lastteils reduziert. Dadurch verlängert sich der Hebevorgang, und dem Bediener wird eine Reduzierung der Hub- bzw. Senkgeschwindigkeit vorgegeben, die er nicht immer benötigt oder nicht erzielen will. Bei einer Auslegung einer Dämpfung erschweren variable Parameter den Erfolg. So muss sich die Dämpfung auf unterschiedliche Eigengewichte und unterschiedliche Mastlängen einstellen sowie auf die Größe der Last auf dem Lastteil und das Gewicht des Lastteils. Ferner ist das Hydraulikfluid je nach Temperatur und Beschaffenheit unterschiedlich beschaffen, wobei die Viskosität während des Betriebes bei unterschiedlichen Temperaturen schwanken kann. Flurförderzeuge werden häufig im Wechselbetrieb außerhalb und innerhalb eines Kühlhauses eingesetzt.
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Aus
EP 1 593 645 A2 ist eine Hubvorrichtung für ein Flurförderzeug bekannt, die einen Freihubzylinder und einen Masthubzylinder aufweist. Jeder der Zylinder ist über ein gesondert ausgebildetes Ventil mit Hydraulikfluid beaufschlagbar. Um Erschütterungen im Übergang von Freihubphase zur Masthubphase zu verhindern, ist vorgesehen, dass zum Ende der Freihubphase der Zufluss zu dem Freihubzylinder vermindert und im gleichen Maße der Zufluss zum Masthubzylinder erhöht wird. Hierzu sind in den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils zwei separat ausgebildete Ventile vorgesehen, die bei ihrer Betätigung den Zufluss zu dem Freihubzylinder begrenzen bzw. den Zufluss an Hydraulikfluid zu dem Masthubzylinder erhöhen können. Ferner wird in Absatz [0010] erläutert, dass der Druck im Freihubzylinder größer als der Arbeitsdruck im Masthubzylinder sein kann. In dem Übergangsbereich zwischen Freihubphase und Masthubphase bedeutet dies, dass für eine kurze Zeit, wenn beide Ventile teilweise geöffnet sind, Hydraulikfluid aus dem Freihubzylinder in den Masthubzylinder zurückströmen kann, so dass der Freihubzylinder sich unerwünscht in dieser Öffnungsphase absenkt. Ebenso kann bei der bekannten Lösung ein Absenken im Übergang vom Masthub in den Freihub eine Situation auftreten, in der Hydraulikfluid aus dem Freihubzylinder in den Masthubzylinder zurückströmt, wodurch der Masthubzylinder unerwünscht angehoben wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hubgerüst für ein Flurförderzeug zu schaffen, das einen Übergangsbereich zwischen Freihub und Masthub sowie umgekehrt schafft, der frei von Erschütterungen und ungewollten Hebe- oder Senkbewegungen des Lastteils und der Mastschüsse ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hubvorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Hubvorrichtung besitzt ein Hubgerüst mit mindestens einem beweglichen Mast und einem Lastteil, das an dem mindestens einen beweglichen Mast beweglich geführt ist. Ferner weist die Hubvorrichtung eine Druckquelle zur Versorgung eines mit dem Lastteil zusammenwirkenden Freihubzylinders und eines mit dem beweglichen Mast zusammenwirkenden Masthubzylinders auf. Ferner ist das Flurförderzeug mit einer Ventilanordnung ausgestattet, die bei einer einsetzenden Betätigung des Masthubzylinders, also im Übergang von Freihub in den Masthub, den Druck in einer Zuleitung zu dem Masthubzylinder kontinuierlich bis zu einem Arbeitsdruck erhöht. Die Ventilanordnung stellt durch die kontinuierliche Erhöhung des Drucks in der Zuleitung zu dem Masthubzylinder sicher, dass es nicht zu Stößen oder Erschütterungen in der Hubvorrichtung kommt. Erfindungsgemäß unterbindet die Ventilanordnung bei Betätigung des Masthubzylinders ein Zurückströmen von Hydraulikfluid aus dem Freihubzylinder. Auf diese Weise stellt die Ventilanordnung sicher, dass bei Betätigung des Masthubzylinders, insbesondere im Übergang von Freihubphase zu Masthubphase, sich das Lastteil nicht ungewollt durch aus dem Freihubzylinder austretendes Hydraulikfluid absenkt.
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Bei der Erfindung besitzt die Ventilanordnung in einer gemeinsamen Zuleitung für den Freihubzylinder und für den Masthubzylinder ein erstes betätigbares Ventil und ein zweites betätigbares Ventil. Das zweite betätigbare Ventil verbindet das erste betätigbare Ventil wahlweise mit einem Tank oder der Druckquelle, wobei die Zuleitung zu dem Freihubzylinder und dem Masthubzylinder zwischen erstem und zweitem betätigbaren Ventil mit einer Zuleitung zu dem ersten Ventil verbunden wird.
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Erfindungsgemäß weist die Ventilanordnung in einer Zuleitung für den Freihubzylinder ein Rückschlagventil auf, das bei einer Betätigung des Masthubzylinders ein Zurückströmen von Hydraulikfluid aus dem Freihubzylinder unterbindet. Während der Betätigung des Freihubzylinders tritt das Hydraulikfluid durch das Rückschlagventil in den Freihubzylinder ein.
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In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besitzt die Ventilanordnung in der Zuleitung zum Freihubzylinder ein erstes betätigbares Ventil und in der Zuleitung zum Masthubzylinder ein zweites betätigbares Ventil. Das erste Ventil gibt in einer ersten Position den Durchfluss zu dem Freihubzylinder frei und sperrt einen Rückfluss aus dem Freihubzylinder. Das zweite Ventil gibt in seiner ersten Position den Durchfluss zu dem Masthubzylinder frei und gibt in seiner zweiten Position den Rückfluss aus dem Masthubzylinder frei, wobei in der zweiten Position gleichzeitig ein Durchfluss zu dem Masthubzylinder gesperrt ist. Durch die Sperrung von Rückfluss aus dem Freihubzylinder und einer Sperrung des Zuflusses zu dem Masthubzylinder in der jeweiligen Position von erstem und zweitem Ventil kann wirkungsvoll verhindert werden, dass es bei einem Übergang von Freihub zu Masthub oder einem Übergang von Masthub zu Freihub zu einem ungewollten Heben oder Senken im Freihubzylinder oder Masthubzylinder kommt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind ein erstes und zweites Ventil parallel zueinander angeordnet und über ein betätigbares drittes Ventil mit der Druckquelle oder einem Tank zur Aufnahme von zurückfließender Hydraulikfluid verbindbar. Das dritte Ventil legt fest, ob sich das Hubgerüst in einer Hebephase oder in einer Senkphase befindet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Zuleitung zu dem Masthubzylinder ein Rückschlagventil auf, das einen Zufluss zu dem Masthubzylinder sperrt. In der Zuleitung zu dem Freihubzylinder ist ein Vorspannventil vorgesehen, das den Druck im Freihubzylinder gegenüber dem Arbeitsdruck im Masthubzylinder erhöht. Zwischen Vorspannventil und Freihubzylinder ist eine erste Leitung für einen Rückfluss aus dem Freihubzylinder vorgesehen und zwischen Masthubzylinder und Rückschlagventil ist eine zweite Leitung für den Zufluss zu dem Masthubzylinder vorgesehen, wobei die erste oder zweite Leitung über ein erstes betätigbares Ventil mit der Druckquelle und/oder einem Tank verbindbar sind. Für die Ausgestaltung mit einem parallel zu den Zuleitungen zu dem Freihubzylinder und dem Masthubzylinder angeordneten, umschaltbaren Ventil, weist die Ventilanordnung in einer gemeinsamen Zuleitung zu dem betätigbaren ersten Ventil ein zweites betätigbares Ventil auf, das das erste betätigbare Ventil wahlweise mit einem Tank oder einer Druckquelle verbindet, wobei die Zuleitung zu dem Freihubzylinder und dem Masthubzylinder zwischen dem ersten und zweiten betätigbaren Ventil mit der Zuleitung zu dem ersten betätigbaren Ventil verbunden ist. Das zweite betätigbare Ventil ermöglicht es, zwischen einem Hubbetrieb und einem Senkbetrieb umzuschalten. Der Ausgang des zweiten betätigbaren Ventils liegt dabei an den Zuleitungen zu Masthubzylinder und/oder Freihubzylinder an.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht mit zwei betätigbaren Ventilen in den Zuleitungen zu Masthub- und Freihubzylinder, und
- 2 eine Ausgestaltung mit Rückschlagventilen in den Zuleitungen zu Masthub- und Freihubzylinder sowie einem 3/2-Wege-Ventil mit positiver Überdeckung.
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Das Beispiel auf 1 ist kein Ausführungsbeispiel, dient aber zu dessen Erläuterung in 2. 1 zeigt schematisch einen Freihubzylinder 10 und einen Masthubzylinder 12 sowie ein Lastteil 14, das zumeist eine sogenannte Lastgabel ist. In der Praxis werden häufig zwei Masthubzylinder 12 verwendet. Der Masthubzylinder 12 und der Freihubzylinder 10 sind in einem nicht dargestellten Hubgerüst eines Flurförderzeugs angeordnet, das einen stationären oder am Fahrzeug festen Mast mit mindestens einem demgegenüber beweglichen Mast oder Mastschuss aufweist. Das Lastteil 14 ist am beweglichen Mastschuss höhenbeweglich gelagert. Eine erste Kette 16 ist am Lastteil 14 angeschlagen und über eine Umlenkrolle 18 des Freihubzylinders 10 am oberen Ende des Freihubzylinders 10 angeschlagen. Eine zweite Kette 20 ist am unteren Ende des Freihubzylinders 10 oder eines mit dem Freihubzylinder 10 verbundenen Bauteils angeschlagen und über eine Umlenkrolle 22 am oberen Ende des Masthubzylinders 12 oder eines mit dem Masthubzylinder 12 verbundenen Bauteils befestigt. Durch die in 1 dargestellte Kettenführung ergibt sich die Geschwindigkeit, mit der das Lastteil 14 bewegt wird aus den Geschwindigkeiten, mit denen der Masthubzylinder 12 und der Freihubzylinder 10 betätigt werden. Aufgrund der Umlenkrollen 18 und 22 ist die Geschwindigkeit der Last die doppelte Summe der Geschwindigkeiten des Freihubzylinder 10 und des Masthubzylinders 12
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Hinsichtlich der Ausgestaltung sind auch andere Kettenübersetzungen denkbar.
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In einer Zuleitung zum Freihubzylinder 10 ist ein Ventil 1 angeordnet, dass in Zuströmrichtung zum Freihubzylinder 10 immer eine Durchströmung erlaubt und bei Betätigung (nicht in 1 dargestellt) den Durchfluss in Rückstromrichtung vom Freihubzylinder 10 verhindern kann. Hierzu wird im betätigten Zustand in Ventil 1 ein Rückschlagventil 4 in die Zuleitung 24 geschaltet. Ein zweites Ventil 2 ist in der Zuleitung 26 am Masthubzylinder 12 angeordnet. Das Ventil 2 ist in seiner dargestellten, unbetätigten Position immer in Rückstromrichtung geöffnet, wobei die Zuströmrichtung durch ein Rückschlagventil 28 gesperrt ist. In seiner betätigten Position ist das Ventil 2 in Zuströmrichtung zum Masthubzylinder 12 geöffnet. Verbunden sind die Ventile 1 und 2 mit einer schematisch dargestellten Pumpeinheit 6, in der sich ein zusätzliches Ventil 30zur Beeinflussung des Volumens befindet. Je nach Position des Ventils 30 ist das Ventil 1 und 2 mit einer Pumpe 32 oder einem Tank 34 verbunden.
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Die Funktionsweise des dargestellten Ausführungsbeispiels ergibt sich wie folgt:
- Zum Anheben wird zunächst Ventil 1 betätigt, d. h. das Rückschlagventil 4 ist in die Zuleitung 24 geschaltet, und Ventil 2 ist unbetätigt (dargestellt), so dass das Fluid in den Freihubzylinder 10 strömen kann. Am Ende des Freihubs wird das Ventil 2 langsam geöffnet, so dass sich der Freihub verlangsamt und der Masthub beschleunigt. Dadurch wird ein ruckfreier Übergang zwischen Freihub und Masthub erreicht. Eine unerwünschte Rückwärtsbewegung des Freihubzylinders 10 wird durch die Rückschlagfunktion 4 des betätigten Ventils 1 verhindert. Ist der Freihub vollständig ausgefahren, wird das Ventil 2 langsam weiter geöffnet, um bei möglicherweise niedrigerem Druckniveau des Masthubs den Unterschied nur gedämpft an die Versorgung weiterzugeben und dadurch Schwingungen zu vermeiden.
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Zum Senken aus dem Masthub ist zunächst Ventil 1 betätigt (Rückschlagventil 4 zwischengeschaltet) und Ventil 2 unbetätigt (dargestellt), so dass das Fluid aus dem Masthubzylinder 12 durch die Rückschlagfunktion des Ventils 28 abströmen kann. Kurz vor Erreichen des unteren Anschlags des Masthubzylinders 12 wird Ventil 1 langsam in die unbetätigte Position gebracht, so dass der Freihub seine Senkbewegung beginnt. Dadurch wird ein ruckfreier Übergang zwischen Masthub- und Freihubbewegung erreicht. Ein unerwünschtes Rückströmen von Fluid in den Masthubzylinder 12 wird durch die Rückschlagfunktion von Ventil 2 verhindert.
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Zur Ansteuerung der Ventile 1 und 2 ist es zweckmäßig, ein elektronisches Steuergerät vorzusehen, an das ein oder mehrere Sensoren (nicht dargestellt) angeschlossen sind. Durch den Sensor wird die Position des Lastteils 14 oder des jeweiligen Hubzylinders beim Heben zumindest im Bereich nahe seines oberen Anschlags des Freihubs detektiert sowie beim Senken zumindest im Bereich des unteren Anschlags des Masthubs. Weiterhin ist es denkbar, einen Sensor zu verwenden, der die Position mindestens eines Teils des Hubgerüsts detektiert, so dass aus der Position dieses Teils auf die Positionen der jeweiligen Hubzylinder geschlossen werden kann. Die Erfassung der Position kann in allen Fällen kontinuierlich oder auch diskontinuierlich erfolgen.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, dass üblicherweise Masthub- und Freihubzylinder mit einer Leitungsbruchsicherung (LBS) ausgestattet sind. Die Leitungsbruchsicherung dient im Falle eines Leitungsbruchs dazu, den abfließenden Ölstrom und damit die Senkgeschwindigkeit nahezu vollständig zu stoppen. Ausgelöst wird die Leitungsbruchsicherung durch Überschreiten eines definierten Volumenstroms aus dem Zylinder. Die Auslegung der Leitungsbruchsicherung bei herkömmlichen Hubgerüsten wird dadurch erschwert, dass die Leitungsbruchsicherung durch Druckstöße des normalen Betriebs nicht auslösen darf, aber bei Überschreiten der maximal zulässigen Senkgeschwindigkeit zuverlässig auslösen muss. Hohe Druckstöße werden, wie bereits erwähnt, erfindungsgemäß durch den Übergang zwischen Freihub und Masthub vermieden, so dass bei der Dimensionierung der Zylinder, diese enger an der Auslösegrenze der Leitungsbruchsicherung dimensioniert werden können.
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Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung ist in 2 dargestellt. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente. Die Ausführungsform gemäß 2 unterscheidet sich durch ein Ventil 3, das als ein 3/2-Wege-Ventil mit positiver Überdeckung ausgebildet ist, so dass in seinen Zwischenstellungen eine hydraulische Verbindung zwischen den Verbraucheranschlüssen nicht möglich ist. Alternativ zu dem dargestellten Ventil 3 kann auch ein 3/3-Wege-Ventil mit Neutralstellung vorgesehen sein, so dass ebenfalls keine hydraulische Verbindung zwischen den Verbraucheranschlüssen möglich ist.
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In unbetätigter Stellung (dargestellt) ermöglicht Ventil 3 in Zusammenwirken mit dem Rückschlagventil 5 in der Zuleitung zu dem Masthubzylinder 12 keinen Durchfluss zum Masthubzylinder 12, so dass zuerst der Freihubzylinder 10 angehoben wird. Am Ende des Freihubvorgangs wird Ventil 3 langsam in die betätigte Stellung gebracht, die ein Zuströmen von Fluid in den Masthubzylinder 12 ermöglicht. Dieser fährt daraufhin langsam aus, wogegen der Freihubzylinder 10 langsam seinen oberen Anschlag erreicht. Sollte im Freihubzylinder 10 ein höherer Druck anliegen als im Masthubzylinder 12 so wird ein Zurückströmen von Fluid aus dem Freihubzylinder 10 in den Freihubzylinder 10 durch das Rückschlagventil 4 verhindert. Bei Erreichen des oberen Anschlags des Freihubzylinders 10 wird Ventil 3 langsam vollständig in die betätigte Position gebracht, so dass das Fluid ungehindert in den Masthubzylinder 12 strömen kann.
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Beim Senken aus dem Masthub befindet sich das Ventil 3 in betätigter Stellung und wird langsam in die unbetätigte Stellung gebracht, sobald der Masthub sich nahe seinem unteren Anschlag befindet. Dadurch wird langsam eine Verbindung des Freihubzylinders 10 zum Bereich des abströmenden Fluids hergestellt, so dass dieser seine Senkbewegung beginnt. Ein Rückströmen des Fluids aus dem Freihubzylinders 10 in den Freihubzylinders 12 wird durch das Rückschlagventil 5 verhindert, so dass es nicht zur unerwünschten Hubbewegung des Freihubzylinders 12 kommen kann. Gleichzeitig ermöglicht Rückschlagventil 5 das weitere Absenken des Masthubes, auch wenn der Senkvorgang des Freihubes durch Ventil 3 hindurch schon begonnen hat. Nach Erreichen des unteren Anschlags des Freihubzylinders 12 wird das Ventil 3 langsam vollständig in die unbetätigte Position gebracht, so dass das Fluid ungehindert aus dem Freihubzylinder 10 abströmen kann.
