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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für eine Hub- und Senksteuerung von hydraulisch betätigten Hubmasten, insbesondere in Flurförderfahrzeugen, mit einfach wirkenden Zylindern, wobei eine Pumpe für einen Druckaufbau und steuerbare Ventile für Heben und Senken unter Verwendung einer Umlaufdruckwaage und im nicht bestromten Zustand ein Federraum der Umlaufdruckwaage zum Rücklauf entlastet ist sowie ein handbetätigtes Wegeventil zur Hybridsteuerung angeordnet ist und das Wegeventil eine Stellung für Heben und Senken sowie eine neutrale Stellung als O-Stellung aufweist sowie ein Steuerkolben mit einem Wegsensor für beide Schaltrichtungen gekoppelt ist und das Wegeventil Anschlüsse zur Verbindung von Pumpe und Hubmast sowie einen Lastsensor und einen Rücklauf aufweist, wobei in der O-Stellung die Anschlüsse zwischen Pumpe und Hubmast gesperrt sind und der Wegsensor in Abhängigkeit der Stellung des Wegeventils über ein elektrisches Steuersignal die Pumpe zum Heben sowie die Proportionaldrossel zum Senken schaltbar ist.
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In elektromotorisch als auch in verbrennungsmotorisch angetriebenen Staplern werden Sperrfunktionen einer Arbeitshydraulik, wie Heben/Senken, Schieben, Neigen, üblicherweise mit leckölbehafteten Schieberventilen ausgeführt. Dies ist möglich, weil die bestehenden Vorschriften eine minimale Leckrate erlauben.
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Im Zuge einer Standardisierung von Bauteilen und Komponenten werden Fahrzeuge aus einer ganzen Baureihe mit verschiedenen Zylinderdimensionen mit baugleichen Ventilen bestückt. Dadurch müssen alle Ventile die Leckölbedingungen der kleinsten Zylindergröße mit der geringsten Leckrate erfüllen. Dieses wird nur mit gesteuerten Lasthalteventilen ermöglicht.
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Aus sicherheitsrelevanten Gründen ist vorgesehen, dass wenn der Fahrer seine Sitzposition verläßt, keine Bewegungen mehr ausgeführt werden dürfen, selbst wenn die Funktion durch den Bediener betätigt wird, sowohl bei magnetisch betätigten als auch bei manuell getätigten Ventilen. Alle Mastfunktionen müssen gestoppt werden, bzw. es darf nicht möglich sein, die Funktionen zu starten.
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Bei elektromotorisch betriebenem Stapler sind somit alle Bewegungen, mit Ausnahme der Senkenfunktion durch Abschalten des Antriebsmotors für die Hydraulikpumpe, zu stoppen. Bei manuell gesteuerten Ventilen ist deshalb eine zusätzliche hydraulische Schaltfunktion erforderlich. Für derartige Handventile sind elektrisch entsperrbare Rückschlagventile, vorgesteuerte schaltbare Senkbremsventile bzw. Stromregelventile oder Ventilkombinationen erforderlich, um die gewünschte Sicherheitsfunktion zu erfüllen. Zusätzlich ist unter dem Gesichtspunkt der Lasthaltung ein Sperrventil erforderlich, was zu einer großen Zahl von Steuerelementen führt und damit kostenaufwendig ist.
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Um diese Problematik zu beherrschen, ist bekannt geworden, eine gattungsgemäße Anordnung zu schaffen, die einen Volumenstrom für Heben und Senken über zwei parallele Kanäle ermöglicht. Hierdurch wird eine aufwendige Verrohrung mit einem relativ großen Bauraum erforderlich. Ferner bestehen Schwierigkeiten, ein werkfreies Aufnehmen und Stoppen einer Last zu ermöglichen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuereinrichtung einer gattungsgemäßen Ausbildung zu schaffen, die einen optimalen Bauraum erfordert und redundante Ausbildung mit einer Sicherheitsfunktion für das Senken ermöglicht sowie zusätzlich ein weiteres ruckfreies Anfahren und Stoppen in Senkrichtung ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass ein steuerbarer Anschluß des Wegeventils für eine Verbindungsleitung als Hubleitung/Rücklaufleitung für den Hubmast aufweist und eine steuerbare sitzdichtende Proportionaldrossel mit Rückschlagventilfunktion sowie eine Druckwaage für eine Senkbewegung eingeschaltet sind und eine Lasthaltung über die Proportionaldrossel besteht, wobei in der Stellung Heben eine Verbindung zwischen Pumpe und Hubmast mit der Lasthaltung über die Proportionaldrossel sowie auch eine Verbindung zwischen Lastabgriff des Lastsensors und Pumpe besteht.
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Hierdurch wird die Hebe- und Senkfunktion in dem handbetätigten Wegeventil vereinigt. Ferner wird die Sicherheitsfunktion Senken durch einen Kolben des Wegeventils und durch die sitzdichtende Proportionsdrossel mit Rückschlagventilfunktion redundant sichergestellt. Weiterhin ist ein weiches ruckfreies Anfahren und Stoppen in Senkrichtung durch die proportionale Senkvolumenstromregelung über die Proportionsdrossel möglich.
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Zur Durchführung der sicherheitsrelevanten Steuerung für die Abschaltungen aller Bewegungsfunktionen wird vorgeschlagen, dass die Proportionsdrossel zum Senken über eine Steuereinheit mit einem Sicherheitsschalter steuerbar ist.
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Um die weiche Ansteuerung zusätzlich zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass parallel zur Proportionaldrossel und der Ablaufdruckwaage eine Zusatzleitung mit einem Rückschlagventil zur Lasthaltung angeordnet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Schaltungsanordnung für ein Flurförderfahrzeug mit Elektromotor schematisch dargestellt.
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Bei der gezeigten Schaltungsanordnung für Flugförderfahrzeuge erfolgt eine Steuerung über ein handbetätigtes Wegeventil 3 als 4/3 Wegeventil mit jeweils einer Stellung für Heben I und Senken II sowie einer neutralen Mittelstellung 0. Das Wegeventil 1 ist dabei über einen Steuerkolben mit einem Wegsensor 4 gekoppelt, der für beide Schaltrichtungen den Weg analog mißt. Die Anschlüsse des Wegeventils 1 bestehen aus einem Anschluß 8, der mit einer Zuführleitung 9 für eine Pumpe P verbunden ist, einem Anschluß 10 für eine Hubleitung/Rücklaufleitung 11, die zu einem Hubmast H führt und einem Lastabgriff 12, der mit einem Wechselventil 13 verbunden ist sowie einem Anschluß 14 mit einer angeschlossenen Rücklaufleitung 15, die mit einem Tank R verbunden ist. In die Hubleitung/Rücklaufleitung 11 ist dabei eine steuerbare sitzdichtende Proportionaidrossel mit Rückschlagventilfunktion sowie eine Druckwaage für eine Senkbewegung eingeschaltet.
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In der Mittelstellung 0 des Wegeventils 3 sind die Anschlüsse 8 und 10 zur Verbindung der Pumpe P mit dem Hubmast H gesperrt und die Anschlüsse 14 und 12 mit der Rücklaufleitung 15 verbunden.
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In der Schaltstellung I des Wegeventils 3 für das Heben wird der Anschluß 8 der Zuführleitung 9 von der Pumpe P mit der Leitung 11 als Hubleitung für den Hubmast H verbunden. Der Anschluß 14 zur Rücklaufleitung 15 ist gesperrt. In dem Strömungsweg vom Wegeventil 1 zum Hubmast H sind die Druckwaage 2 und die Proportionsdrossel 1 zur Lasthaltung angeordnet Gleichzeitig besteht über den Anschluss 12 eine Verbindung zwischen einem Lastabgriff des Lastsensors 13 und der Pumpe P.
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In der Schaltstellung II für das Senken sind die über die Anschlüsse 8 und 10 die Leitung 11 vom Hubmast H über die Leitung 15 mit dem Tank R verbunden.
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Parallel zur Leitung 11 mit der Proportionsdrossel 1 und der Ablaufdruckwaage 2 ist gegebenenfalls eine Zusatzleitung 16 mit einem Rückschlagventil 7 zur Lasthaltung angeordnet.
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Beim Heben in die Schaltposition I wird durch den Wegsensor 4 ein Signal zu einem Steuergerät 5 erzeugt und die Pumpe P wird gestartet bzw. drehzahlgesteuert. Der Volumenstrom der Pumpe P fließt über die Schaltstellung I des handbetätigten Wegeventils 3 über die Leitung 11 und der Ablaufdruckwaage 2 sowie der Rückschlagfunktion zum Hubmast H, wobei in diesem Fall parallel die Leitung 16 mit dem Rückschlagventil 7 durchströmt wird. Ein Überschuß des Volumenstromes von der Pumpe P wird über eine Umlaufdruckwaage 6 zum Tank R zurückführt. Dadurch ist eine feinfühlige Regelung der Hubgeschwindigkeit möglich.
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Beim Senken befindet sich der Steuerkolben des Wegeventils 3 in einer Schaltposition II. Dadurch wird ein Kanal zum Rücklauf über die Leitung 15 geöffnet und der Wegsensor 4 gibt ein Signal zur Steuereinheit 5, das ein von der Auslenkung eines Steuerhebels des Wegeventils abhängiges Signal zur Proportionsdrossel als Senkventil gibt. Mit der Ablaufdruckwaage 2 und der Proportionsdrossel 1 als Senkventil wird so eine druckunabhängige Senkgeschwindigkeit gesteuert. Im Sicherheitsfall kann die Lasthaltung durch die Proportionsdrossel 1 oder redundant durch das Handsteuerventil 3 erfolgen.
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Zusätzlich ist die Steuereinheit 5 mit einem Sicherheitsschalter 17 versehen, um beispielsweise beim Verlassen der Sitzposition des Bedieners keine Steuerfunktion ausführbar ist und keine Bewegung des Hubmastes H mehr durchführbar ist.
