DE102011053960A1

DE102011053960A1 - Hydraulic system for battery-electrically operated industrial truck, has bypass lowering line guided from lifting mechanism to container, where lowering valve is arranged in bypass lowering line

Info

Publication number: DE102011053960A1
Application number: DE201110053960
Authority: DE
Inventors: Stephan Scharf
Original assignee: STILL GmbH
Current assignee: STILL GmbH
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-03-28

Abstract

The system (1) has a hydraulic motor (25) that recovers energy during regenerative lowering operation of a lifting mechanism (2). A hydraulic pump and the motor are in drive connection with a common electric machine operable as a motor and a generator. The motor is connected at an input side with the lifting mechanism by a regenerative lowering line (30). An electrical actuatable sequence valve (31) is arranged in the lifting mechanism and the line. A bypass lowering line (40) is guided from the mechanism to a container (10), where a lowering valve (41) is arranged in the bypass lowering line.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage eines Flurförderzeugs mit einer hydraulischen Hubvorrichtung und mindestens einem weiteren hydraulischen Verbraucher, wobei zur Versorgung der Hubvorrichtung im Hebenbetrieb und der weiteren Verbraucher eine hydraulische Pumpe vorgesehen ist und zur Energierückgewinnung im Nutzsenkenbetrieb der Hubvorrichtung ein hydraulischer Motor vorgesehen ist, wobei die Pumpe und der Motor mit einer gemeinsamen elektrischen Maschine in trieblicher Verbindung stehen, die als Motor und Generator betreibbar ist.The invention relates to a hydraulic system of an industrial truck with a hydraulic lifting device and at least one further hydraulic consumer, wherein for supplying the lifting device in the lifting operation and the other consumer, a hydraulic pump is provided and for energy recovery in Nutzsenkenbetrieb the lifting device, a hydraulic motor is provided, wherein the pump and the engine is operatively connected to a common electric machine operable as a motor and a generator.

Eine gattungsgemäße Hydraulikanlage ist aus der DE 43 33 706 C1 bekannt. Zur Versorgung der Hubvorrichtung im Hebenbetrieb und der weiteren Verbraucher ist eine hydraulische Pumpe vorgesehen, die mit einer elektrischen Maschine in trieblicher Verbindung steht. Für eine Energierückgewinnung im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung ist ein hydraulischer Motor vorgesehen, der ebenfalls mit der elektrischen Maschine in trieblicher Verbindung steht. Zur Energierückgewinnung wird in einem Nutzsenkenbetrieb durch einen generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine, die von der durch das aus der Hubvorrichtung abströmende Druckmittel angetriebenen hydraulischen Motor angetrieben wird, elektrische Energie erzeugt, die in eine Batterie des Flurförderzeugs zurückgespeist werden kann. Der hydraulische Motor ist mittels eines von dem Lastdruck der Hubvorrichtung gesteuerten Schaltventils mit der Senkenleitung verbindbar, das im Senkenbetrieb den aus der Hubvorrichtung abströmenden Senkenvolumenstrom an den hydraulischen Motor leitet, sofern der Lastdruck den Wert einer Feder übersteigt. Im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung und gleichzeitiger Betätigung eines oder mehrerer weitere Verbraucher wird die Drehzahl der elektrischen Maschine im Generatorbetrieb von dem Volumenstrombedarf der weiteren Verbraucher bestimmt, falls der Volumenstrom im Senkenbetrieb kleiner als der Volumenstrombedarf der weiteren angesteuerten Verbraucher ist. Der hydraulische Motor wird hierbei im Kurzschluss betrieben. Sofern im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung und gleichzeitiger Betätigung eines oder mehrerer weitere Verbraucher der Volumenstrom im Senkenbetrieb höher als der Volumenstrombedarf der weiteren Verbraucher, wird die Drehzahl der elektrischen Maschine im Generatorbetrieb von dem zur Erreichung der vorgegebenen Senkengeschwindigkeit erforderlichen Volumenstrom bestimmt. Die Pumpe fördert hierbei einen den Bedarf der weiteren angesteuerten Verbraucher überschüssigen Volumenstrom, der über eine Drosselstelle in den Behälter abgeleitet wird. Da die Pumpe hierbei einen zur Betätigung der angesteuerten weiteren Verbraucher erforderlichen Druck erzeugt, entstehen durch das Abdrosseln des von der Pumpe überschüssig geförderten Volumenstroms hohe Drosselverluste, die zu einem ungünstigen Wirkungsgrad und einer zusätzlichen Erwärmung des Druckmittels führen.A generic hydraulic system is from the DE 43 33 706 C1 known. To supply the lifting device in the lifting operation and the other consumers, a hydraulic pump is provided which is in operative connection with an electric machine. For energy recovery in lowering operation of the lifting device, a hydraulic motor is provided, which is also in driving connection with the electric machine. For energy recovery is generated in a Nutzsenkenbetrieb by a regenerative operation of the electric machine, which is driven by the driven by the outflowing pressure from the lifting device hydraulic motor, electrical energy that can be fed back into a battery of the truck. The hydraulic motor can be connected to the drain line by means of a switching valve controlled by the load pressure of the lifting device which, in the lowering operation, directs the drain volume flow from the lifting device to the hydraulic motor, provided that the load pressure exceeds the value of a spring. In lowering operation of the lifting device and simultaneous actuation of one or more other consumers, the speed of the electric machine is determined in the generator operation of the volume flow demand of the other consumers, if the volume flow in sink operation is smaller than the volume flow demand of the other controlled consumers. The hydraulic motor is operated here in short circuit. If in the lowering operation of the lifting device and simultaneous operation of one or more other consumers, the volume flow in sink operation higher than the volume flow demand of other consumers, the speed of the electric machine is determined in the generator operation of the volume flow required to achieve the predetermined sink rate. The pump in this case promotes the demand of the other controlled consumers excess flow, which is discharged via a throttle point in the container. Since the pump in this case generates a pressure required for actuation of the controlled further consumers, high throttling losses occur due to the throttling of the excessively supported by the pump volume flow, which lead to an unfavorable efficiency and additional heating of the pressure medium.

In der Regel ist bei derartigen Hubvorrichtungen die hydraulische Pumpe hinsichtlich des Verdrängungsvolumens und der maximalen Drehzahl auf die maximale Hebengeschwindigkeit der Hubvorrichtung ausgelegt. Die maximale Hebengeschwindigkeit der Hubvorrichtung ist jedoch in der Regel geringer als eine mögliche maximale und zulässige Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung. Durch die auf die maximale Hebengeschwindigkeit ausgelegte maximale Drehzahl der elektrischen Maschine und der hydraulischen Pumpe ist bei derartigen Hydraulikanlagen der mögliche Geschwindigkeitsbereich der Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung durch die begrenzte maximale Drehzahl des mit der elektrischen Maschine gekoppelten hydraulischen Motors limitiert, so dass eine maximal zulässige Senkengeschwindigkeit nicht erreicht wird. Hierdurch ergibt sich eine verringerte Umschlagleistung des Flurförderzeugs. Bei der DE 43 33 706 C1 könnte der hydraulische Motor entsprechend im Verdrängervolumen vergrößert werden, um bei gegebener maximaler Drehzahl die maximal zulässige Senkengeschwindigkeit zu erzielen. Hierdurch ergibt sich jedoch hoher Bauaufwand für die Hydraulikanlage, wobei weiterhin im Hebenbetrieb der Hubvorrichtung der hydraulische Motor im Kurzschlussbetrieb hohe Umlauf- und Planschverluste aufweist.In general, in such lifting devices, the hydraulic pump is designed with respect to the displacement volume and the maximum speed to the maximum lifting speed of the lifting device. However, the maximum lifting speed of the lifting device is usually less than a possible maximum and permissible lowering speed of the lifting device. Due to the maximum rotational speed of the electric machine and the hydraulic pump designed for the maximum lifting speed, the possible speed range of the lowering speed of the lifting device is limited by the limited maximum speed of the hydraulic motor coupled to the electric machine in such hydraulic systems, so that a maximum permissible lowering speed is not reached becomes. This results in a reduced handling capacity of the truck. In the DE 43 33 706 C1 Accordingly, the hydraulic motor could be increased in accordance with the displacement volume in order to achieve the maximum permissible sink speed at a given maximum speed. However, this results in high construction costs for the hydraulic system, which continue in the lifting operation of the lifting device of the hydraulic motor in short-circuit operation high circulation and churning losses.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanlage der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Umschlagleistung des Flurförderzeugs bei geringem Bauaufwand ermöglicht.The present invention has for its object to provide a hydraulic system of the type mentioned available, which allows a high turnover of the truck with low construction costs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der hydraulische Motor eingangsseitig mittels einer Nutzsenkenleitung mit der Hubvorrichtung in Verbindung steht, in der ein elektrisch betätigbares Zuschaltventil angeordnet ist, und eine von der Hubvorrichtung zu einem Behälter geführte Bypasssenkenleitung vorgesehen ist, in der ein Senkenventil angeordnet ist. Das elektrisch betätigbare Zuschaltventil in der Nutzsenkenleitung ermöglicht es, den hydraulischen Motor für einen Nutzsenkenbetrieb in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen zuzuschalten bzw. abzuschalten. Hierdurch wird es möglich, den hydraulischen Motor bei zugeschaltetem Nutzsenkenbetrieb während eines Senkbetriebs nur dann zur Energierückgewinnung zu betreiben, wenn keine weiteren Verbraucher angesteuert sind, oder bei der gleichzeitigen Betätigung mindestens eines weiteren Verbrauchers die Hydraulikanlage durch Zu- bzw. Abschalten des Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors derart zu betrieben, dass Drosselverluste der die weiteren Verbraucher versorgenden Pumpe vermieden werden. Hierdurch werden Vorteile hinsichtlich des Wirkungsgrads der Hydraulikanlage und hinsichtlich der Wärmeentwicklung des Druckmittels erzielt. Mit der von der Hubvorrichtung zu dem Behälter geführten Bypasssenkenleitung und dem darin angeordneten Senkenventil wird zudem ermöglicht, im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung zusätzlich zu dem Volumenstrom, der zum Nutzsenken und für eine Energierückgewinnung den Motor und die als Generator betriebene elektrische Maschine antreibt, einen zusätzlichen Volumenstrom zum Behälter zu führen, so dass es ermöglicht wird, mit dem Senkenventil in der Bypasssenkenleitung eine maximal zulässige Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung und somit eine hohe Umschlagleistung des Flurförderzeugs zu erzielen. Zudem ermöglicht das Senkenventil in der Bypasssenkenleitung einen Senkenbetrieb der Hubvorrichtung bei abgeschaltetem Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors. Die als Pumpe betreibbare Verdrängereinheit kann bei der Erfindung hinsichtlich der maximalen Drehzahl auf die maximale Hebengeschwindigkeit ausgelegt werden, die im Regelfall geringer als eine maximal zulässige Senkengeschwindigkeit ist. Durch das zusätzliche Senkenventil in der Bypassleitung wird hierbei mit geringem Zusatzaufwand ohne Vergrößerung des Verdrängervolumens des hydraulischen Motors und somit bei geringem Bauaufwand die maximal zulässige Senkengeschwindigkeit ermöglicht.This object is achieved in that the hydraulic motor on the input side by means of a Nutzsenkenleitung with the lifting device is in communication, in which an electrically actuated Zuschaltventil is arranged, and provided by the lifting device to a container bypass drain line is provided, in which a drain valve is arranged , The electrically operable connection valve in the Nutzkenkenleitung makes it possible zuzuschalten the hydraulic motor for a Nutzkenkenbetrieb depending on certain operating conditions or off. This makes it possible to operate the hydraulic motor with activated Nutzsenkenbetrieb during a lowering operation only for energy recovery when no other consumers are driven, or in the simultaneous operation of at least one other consumer, the hydraulic system by connecting or disconnecting the Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor operated in such a way that throttle losses of the further consumers supplying pump can be avoided. hereby Advantages are achieved with regard to the efficiency of the hydraulic system and with regard to the heat development of the pressure medium. With the guided by the lifting device to the container bypass sink line and the sink valve disposed therein is also made possible in the lowering operation of the lifting device in addition to the volume flow, which drives to Nutzsenken and for energy recovery the motor and operated as a generator electric machine, an additional volume flow to To guide container so that it is possible to achieve with the lowering valve in the bypass sink line a maximum permissible lowering speed of the lifting device and thus a high handling capacity of the truck. In addition, the drain valve in the bypass sink line allows a lowering operation of the lifting device with deactivated Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor. The displacer unit operable as a pump can be designed in the invention in terms of maximum speed to the maximum lifting speed, which is usually less than a maximum allowable lowering speed. Due to the additional lowering valve in the bypass line, the maximum permissible lowering speed is made possible with little additional effort without increasing the displacer volume of the hydraulic motor and thus with low construction costs.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Zuschaltventil eine Sperrstellung und eine Durchflussstellung auf. Mit einem derartigen, elektrisch betätigten Zuschaltventil in der Nutzsenkenleitung kann auf einfache Weise der hydraulische Motor für einen Nutzsenkenbetrieb zugeschalten oder abgeschalten werden.According to a preferred embodiment of the invention, the sequence valve has a blocking position and a flow position. With such, electrically actuated Zuschaltventil in Nutzkenkenleitung can be switched on or off in a simple manner, the hydraulic motor for a Nutzsenkenbetrieb.

Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung ohne gleichzeitige Betätigung eines weiteren Verbrauchers das Zuschaltventil für einen Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors in die Durchflussstellung angesteuert und die Drehzahl der als Generator betriebenen elektrischen Maschine in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Senkengeschwindigkeit eingestellt. Die Senkengeschwindigkeit wird hierbei durch eine Betätigung einer entsprechenden Vorgabeeinrichtung, beispielsweise eines Joysticks oder eines Handhebels, vorgegeben. Die vorgegebene Senkengeschwindigkeit kann in einen entsprechende Drehzahlsollwert der elektrischen Maschine umgerechnet werden und an der als Generator betriebenen und durch den hydraulischen Motor angetriebenen elektrischen Maschine über ein elektrisches Bremsmoment eingestellt bzw. eingeregelt werden, wodurch eine Energierückgewinnung erfolgt und elektrische Energie in eine Batterie des Flurförderzeugs zurückgespeist werden kann.In the hydraulic system according to the invention, according to an advantageous embodiment of the invention in the lowering operation of the lifting device without simultaneous operation of another consumer, the cutoff valve for a Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor is driven into the flow position and set the speed of the electric machine operated as a generator in dependence on a predetermined lowering speed. The lowering speed is in this case specified by an actuation of a corresponding presetting device, for example a joystick or a hand lever. The predetermined lowering speed can be converted into a corresponding speed setpoint of the electric machine and adjusted or regulated at the operated as a generator and driven by the hydraulic motor electric machine via an electric braking torque, whereby an energy recovery takes place and fed back electrical energy into a battery of the truck can be.

Mit besonderem Vorteil wird hierbei der Senkenbetrieb im Nutzsenkenbetrieb der Hubvorrichtung bis zu einer maximalen Drehzahl des hydraulischen Motors ausschließlich durch eine entsprechende Drehzahlsteuerung bzw. – regelung des hydraulischen Motors gesteuert ist. Hierdurch wird eine effektive Energierückgewinnung ermöglicht, wobei der Senkenvolumenstrom ausschließlich über die Nutzsenkenleitung unter Antrieb des hydraulischen Motors zum Behälter abströmt.With particular advantage in this case the sink operation in Nutzsenkenbetrieb the lifting device is controlled up to a maximum speed of the hydraulic motor exclusively by a corresponding speed control or - regulation of the hydraulic motor. As a result, an effective energy recovery is possible, wherein the drain volume flow flows exclusively through the Nutzsenkenleitung under the drive of the hydraulic motor to the container.

Mit besonderem Vorteil erfolgt gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Erreichen der maximalen Drehzahl des hydraulischen Motors eine zusätzliche Ansteuerung des Senkenventils, um eine vorgegebene Senkengeschwindigkeit zu erzielen, wobei das Senkenventil in Abhängigkeit von der vorgegebenen Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung gesteuert ist. Sofern die vorgegebene Senkengeschwindigkeit eine oberhalb der maximalen Drehzahl der elektrischen Maschine und des hydraulischen Motors erforderliche Solldrehzahl erfordert, die von dem Motor nicht erzielt werden kann und somit die maximale Drehzahl des Motors während eines Nutzsenkenbetriebs nicht ausreicht, um eine vorgegebene Senkengeschwindigkeit während eines Nutzsenkenbetriebs zu erzielen, kann durch zusätzliche Ansteuerung des Senkenventils ein zusätzlicher Senkenvolumenstrom über die Bypasssenkenleitung zum Behälter abgeführt werden, so dass ein weiterer Anstieg der Senkengeschwindigkeit bis zur maximal zulässigen Senkengeschwindigkeit erzielt werden kann.With particular advantage according to an embodiment of the invention, after reaching the maximum speed of the hydraulic motor, an additional control of the drain valve to achieve a predetermined lowering speed, wherein the drain valve is controlled in dependence on the predetermined lowering speed of the lifting device. Provided that the predetermined sink speed requires above the maximum speed of the electric machine and the hydraulic motor required speed that can not be achieved by the engine and thus the maximum speed of the motor during a Nutzkenkenbetriebs not sufficient to achieve a predetermined sink rate during a Nutzkenkenbetriebs , can be removed by additional control of the drain valve, an additional drain volume flow through the bypass sink line to the container, so that a further increase in the sink speed can be achieved up to the maximum permissible sink speed.

Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage wird es durch das Zuschaltventil in der Nutzsenkenleitung und das Senkenventil in der Bypasssenkenleitung ermöglicht, im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung und gleichzeitiger Betätigung eines weiteren Verbrauchers gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in allen Betriebszuständen die Drehzahl der elektrischen Maschine in Abhängigkeit von einem Volumenstrombedarf des mindestens eines weiteren Verbrauchers einzustellen. Im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung richtet sich somit der Drehzahlsollwert der hydraulischen Pumpe und somit des hydraulischen Motors allein und ausschließlich an dem Volumenstrombedarf der weiteren, angesteuerten Verbraucher. Hierdurch werden Drosselverluste durch eine Abdrosselung eines von der Pumpe im Nutzsenkenbetrieb und gleichzeitiger Betätigung mindestens eines weiteren Verbrauchers überschüssig geförderten Volumenstroms vermieden. Sofern zur Betätigung der weiteren Verbraucher entsprechende Vorgabeeinrichtungen, beispielsweise Joysticks oder Handhebel, vorgesehen sind, kann der Volumenstrombedarf aus der Betätigung der Vorgabeeinrichtungen berechnet werden.In the hydraulic system according to the invention, it is possible by the Zuschaltventil in the Nutzkenkenleitung and the drain valve in the bypass sink line, in lowering operation of the lifting device and simultaneous operation of another consumer according to a particularly advantageous embodiment of the invention in all operating conditions, the speed of the electric machine in response to a volume flow demand of the at least one other consumer. In the lowering operation of the lifting device thus the speed setpoint of the hydraulic pump and thus of the hydraulic motor depends solely and solely on the volumetric flow demand of the other, driven consumers. As a result, throttling losses are avoided by throttling an excessively supported by the pump in Nutzsenkenbetrieb and simultaneous operation of at least one other consumer volume flow. If appropriate default devices, such as joysticks or hand lever, are provided for actuating the further consumers, the volume flow requirement can be calculated from the actuation of the default devices.

Mit besonderem Vorteil wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung im Senkenbetrieb und gleichzeitiger Betätigung mindestens eines weiteren Verbrauchers in einem Betriebszustand, in dem die Drehzahl der elektrischen Maschine unterhalb der für die vorgegebene Senkengeschwindigkeit benötigten Drehzahl ist, das Zuschaltventil für einen Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors in die Durchflussstellung angesteuert und zusätzlich das Senkenventil in Richtung einer Senkenstellung gesteuert, um die vorgegebene Senkengeschwindigkeit zu erzielen. Sofern die für die vorgegebene Senkengeschwindigkeit erforderliche Solldrehzahl des hydraulischen Motors unterhalb der im Senkenbetrieb bei gleichzeitiger Ansteuerung eines weiteren Verbrauchers bestimmenden Solldrehzahl der hydraulischen Pumpe zur Erzielung des Volumenstrombedarfs der weiteren angesteuerten Verbraucher ist, kann bei zugeschaltetem Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors durch zusätzliche Ansteuerung des Senkenventils in der Bypassleitung auf einfache Weise ein zusätzlicher Senkenvolumenstrom zum Behälter abgeführt und eingestellt werden, um die vorgegebene Senkengeschwindigkeit zu erzielen. Der hydraulische Motor, der von dem in der Nutzsenkenleitung abströmenden Senkenvolumenstrom der Hubvorrichtung angetrieben wird, unterstützt hierbei die elektrische Maschine beim Antrieb der hydraulischen Pumpe. Ist der Lastdruck der Hubvorrichtung größer als der Lastdruck der weiteren angesteuerten Verbraucher ergibt sich ein positives Differenzdrehmoment mit dem ein Antrieb der elektrischen Maschine erfolgt und die elektrische Maschine durch ein aufzubringendes Bremsmoment im Generatorbetrieb elektrische Energie für eine Energierückgewinnung erzeugt. Ist der Lastdruck der Hubvorrichtung geringer als der Lastdruck der weiteren angesteuerten Verbraucher ergibt sich ein negatives Differenzdrehmoment, bei dem zusätzlich zum Antriebsmoment durch den hydraulischen Motor die elektrische Maschine im Motorbetrieb ein Drehmoment zum Antrieb der Pumpe erzeugen muss. With particular advantage, according to an advantageous embodiment of the invention in sink operation and simultaneous operation of at least one other consumer in an operating condition in which the speed of the electric machine is below the speed required for the given sink speed, the Zuschaltventil for a Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor in the Controlled flow position and also controlled the drain valve in the direction of a lowering position to achieve the predetermined sink speed. If the required for the given sink speed target speed of the hydraulic motor is below the determined in the sink operation with simultaneous control of another consumer target speed of the hydraulic pump to achieve the volume flow demand of other controlled consumers, can be switched on Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor by additional control of the drain valve in the Bypass line can be easily removed and adjusted an additional drain flow to the container to achieve the predetermined sink speed. The hydraulic motor, which is driven by the outflow in the Nutzkenkenleitung sink volumetric flow of the lifting device, in this case supports the electric machine when driving the hydraulic pump. If the load pressure of the lifting device is greater than the load pressure of the other driven consumers, a positive differential torque results with which the electric machine is driven and the electric machine generates electrical energy for energy recovery by applying a braking torque during generator operation. If the load pressure of the lifting device is lower than the load pressure of the other driven consumers, a negative differential torque results, in which, in addition to the drive torque by the hydraulic motor, the electric motor must generate a torque for driving the pump during engine operation.

Mit besonderem Vorteil wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung im Senkenbetrieb und gleichzeitiger Betätigung mindestens eines weiteren Verbrauchers in einem Betriebszustand, in dem die Drehzahl der elektrischen Maschine oberhalb der für die vorgegebenen Senkengeschwindigkeit benötigten Drehzahl ist, das Zuschaltventil in die Sperrstellung angesteuert und der Senkenbetrieb der Hubvorrichtung ausschließlich durch eine Ansteuerung des Senkenventils gesteuert. Sofern die für die vorgegebene Senkengeschwindigkeit erforderliche Solldrehzahl des hydraulischen Motors oberhalb der im Senkenbetrieb bei gleichzeitiger Ansteuerung eines weiteren Verbrauchers bestimmenden Solldrehzahl der hydraulischen Pumpe zur Erzielung des Volumenstrombedarfs der weiteren angesteuerten Verbraucher ist, erfolgt kein Nutzsenkenbetrieb durch den hydraulischen Motor. Der Senkenbetrieb wird hierbei ausschließlich von dem angesteuerten Senkenventil gesteuert, das bevorzugt in Abhängigkeit von der vorgegebenen Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung gesteuert ist. Die hydraulische Pumpe kann somit mit der zur Erzeugung des Volumenstrombedarfs der weiteren angesteuerten Verbraucher erforderlichen Solldrehzahl betrieben werden ohne zusätzliche Drosselverluste durch Abdrosselung eines überschüssig geförderten Volumenstroms zu verursachen.With particular advantage, according to an advantageous embodiment of the invention in lowering operation and simultaneous operation of at least one other consumer in an operating condition in which the rotational speed of the electric machine is above the speed required for the given lowering speed, the sequence valve is activated in the blocking position and the sink operation of Lifting device controlled solely by a control of the drain valve. If the required for the given sink speed target speed of the hydraulic motor is above the determined in the sink operation with simultaneous control of another consumer set speed of the hydraulic pump to achieve the volume flow demand of the other controlled consumers, no Nutzsenkenbetrieb by the hydraulic motor. In this case, the lowering operation is controlled exclusively by the controlled lowering valve, which is preferably controlled as a function of the predetermined lowering speed of the lifting device. The hydraulic pump can thus be operated with the required for generating the flow rate demand of the other driven consumers target speed without causing additional throttling losses by throttling a surplus promoted flow rate.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die hydraulische Pumpe und der hydraulische Motor mit der elektrischen Maschine starr gekoppelt.According to a preferred embodiment of the invention, the hydraulic pump and the hydraulic motor are rigidly coupled to the electric machine.

Um bei einer starren Verbindung der hydraulischen Pumpe und des hydraulischen Motors im Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors, beispielsweise beim Senken ohne gleichzeitige Betätigung eines oder mehrerer weiterer Verbraucher, einen Umlaufbetrieb der mitangetriebenen hydraulischen Pumpe zu erzielen, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Förderseite der hydraulischen Pumpe eine die Förderleitung mit dem Behälter verbindende Umlaufeinrichtung zugeordnet.In order to achieve a circulation operation of the co-driven hydraulic pump in a rigid connection of the hydraulic pump and the hydraulic motor in Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor, for example when lowering without simultaneous operation of one or more other consumers, according to an advantageous embodiment of the invention, the delivery side of the hydraulic Pump assigned to the delivery line to the container circulating device.

Die Umlaufeinrichtung kann gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung von einer Umlaufdruckwaage gebildet werden, die von dem Förderdruck der Pumpe entgegen der Kraft einer Feder, die den Umlaufdruckwaagenöffnungsdruck bestimmt, in eine Durchflussstellung aufgesteuert werden kann, um den Förderstrom der Pumpe zum Behälter zu führen. Sofern die Umlaufeinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von einem weiteren elektrisch betätigbaren Schaltventil gebildet ist, das in einer die Förderleitung der Pumpe mit dem Behälter verbindenden Leitung angeordnet ist und eine Sperrstellung und eine Öffnungsstellung aufweist, können die Umlaufverluste durch die Vermeidung des Umlaufdruckwaagenöffnungsdruck vermieden werden.According to a possible embodiment of the invention, the circulation device can be formed by a circulation pressure balance, which can be controlled from the delivery pressure of the pump against the force of a spring, which determines the circulation pressure balance opening pressure, into a flow position in order to guide the delivery flow of the pump to the container. If the circulation device is formed according to a preferred embodiment of the invention of a further electrically actuated switching valve disposed in a line connecting the delivery line of the pump with the container and having a blocking position and an open position, the circulation losses can be avoided by avoiding the circulation pressure regulator opening pressure ,

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steht der hydraulische Motor ausgangsseitig mittels einer Ablaufleitung mit dem Behälter in Verbindung steht, wobei in der Ablaufleitung ein Rücklauffilter angeordnet ist. Mit dem Rücklauffilter kann ein einfacher Schutz des Druckmittels vor Verunreinigungen erzielt werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the hydraulic motor is on the output side by means of a drain line with the container is in communication, wherein in the drain line, a return filter is arranged. With the return filter, a simple protection of the pressure medium from contamination can be achieved.

Um bei einer starren Verbindung der hydraulischen Pumpe und des hydraulischen Motors einen Umlaufbetrieb des mitangetriebenen hydraulischen Motors, beispielsweise während eines Hebenbetriebs der Hubvorrichtung oder während eines Senkenbetriebs der Hubvorrichtung ohne Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors, zu erzielen, steht gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der hydraulische Motor eingangsseitig mittels einer Ansaugleitung mit einem Behälter in Verbindung, wobei in der Ansaugleitung ein in Richtung zum hydraulischen Motor öffnendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist.In order to achieve in a rigid connection of the hydraulic pump and the hydraulic motor, a circulation operation of the co-driven hydraulic motor, for example during a lifting operation of the lifting device or during a lowering operation of the lifting device without Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor is in accordance with an advantageous embodiment of the invention, the hydraulic motor on the input side by means of a suction line with a container in connection, wherein in the suction line in the direction of the hydraulic motor opening check valve, in particular a check valve is arranged.

Sofern die hydraulische Pumpe eingangsseitig mittels einer Ansaugleitung mit dem Behälter in Verbindung steht, in der eine Ansaugfilter angeordnet ist, werden besondere Vorteile erzielt, wenn die Ansaugleitung des hydraulischen Motors mit der Ansaugleitung der hydraulischen Pumpe zwischen dem Ansaugfilter und der Pumpe in Verbindung steht. Die hydraulische Pumpe und der im Umlaufbetrieb betriebene hydraulische Motor saugen somit Druckmittel aus dem Behälter über den Ansaugfilter an, wodurch ein wirksamer Schutz der Hydraulikanlage vor Verunreinigungen erzielt wird.If the hydraulic pump is connected on the input side by means of a suction line to the container in which a suction filter is arranged, special advantages are achieved if the suction line of the hydraulic motor communicates with the suction line of the hydraulic pump between the suction filter and the pump. The hydraulic pump and the circulating operated hydraulic motor thus suck pressure fluid from the container via the suction filter, whereby an effective protection of the hydraulic system is achieved from impurities.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind die hydraulische Pumpe und/oder der hydraulische Motor mittels einer Kupplungseinrichtung mit der elektrischen Maschine verbindbar. Gegenüber einer starren Kopplung des hydraulischen Motors und der hydraulischen Pumpe mit der elektrischen Maschine können mittels einer Kupplungseinrichtung die Umlaufverluste der mitangetriebenen hydraulischen Pumpe bzw. des mitangetriebenen hydraulischen Motors wirksam vermieden werden. Sofern der hydraulische Motor mittels einer Kupplungseinrichtung zu- und abschaltbar ist, können die Umlauf- und Planschverluste eines mitangetrieben hydraulischen Motors vermieden werden. Entsprechend können mit einer Kupplungseinrichtung zum Zu- und Abschalten der hydraulischen Pumpe die Umlauf- und Planschverluste einer mitangetriebenen Pumpe vermieden werden, indem ein getrennter Betrieb des hydraulischen Motors von der hydraulischen Pumpe beim Nutzsenkenbetrieb ermöglicht wird.According to an alternative embodiment of the invention, the hydraulic pump and / or the hydraulic motor can be connected to the electric machine by means of a coupling device. Compared to a rigid coupling of the hydraulic motor and the hydraulic pump with the electric machine, the circulation losses of the co-driven hydraulic pump or the co-driven hydraulic motor can be effectively avoided by means of a coupling device. If the hydraulic motor can be switched on and off by means of a coupling device, the circulating and churning losses of a co-driven hydraulic motor can be avoided. Accordingly, with a clutch device for switching on and off of the hydraulic pump, the circulation and churning losses of a driven pump can be avoided by allowing a separate operation of the hydraulic motor of the hydraulic pump in Nutzsenkenbetrieb.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the schematic figure.

In der Figur ist der Schaltplan einer Hydraulikanlage 1 eines Flurförderzeugs dargestellt, insbesondere eines batterie-elektrisch betriebenen Flurförderzeugs.In the figure is the circuit diagram of a hydraulic system 1 represented an industrial truck, in particular a battery-powered electric truck.

Die Hydraulikanlage 1 umfasst eine Hubvorrichtung 2, die mindestens einen hydraulischen Hubzylinder 3 umfasst, der mit einem nicht näher dargestellten Lastaufnahmemittel des Flurförderzeugs zum Heben und Senken einer Last in Wirkverbindung steht. Die Hydraulikanlage 1 umfasst neben der Hubvorrichtung 2 mindestens einen weiteren hydraulischen Verbraucher 4, 4a, beispielsweise einen Neigeantrieb eines Hubgerüstes und/oder einen Zusatzantrieb, beispielsweise eine Seitenschiebereinrichtung für die Lastaufnahmeeinrichtung. Die dargestellte Hydraulikanlage 1 umfasst weiterhin eine hydraulische Lenkungseinrichtung als weiteren hydraulischen Verbraucher 5 des Flurförderzeugs.The hydraulic system 1 includes a lifting device 2 that has at least one hydraulic lifting cylinder 3 comprises, which is in operative connection with a load-bearing means of the truck, not shown for raising and lowering a load. The hydraulic system 1 includes in addition to the lifting device 2 at least one other hydraulic consumer 4 . 4a , For example, a tilt drive of a mast and / or an auxiliary drive, for example, a side sliding device for the load receiving device. The illustrated hydraulic system 1 further comprises a hydraulic steering device as a further hydraulic consumer 5 of the truck.

Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage 1 ist zur Versorgung der Hubvorrichtung 2 im Hebenbetrieb und der weiteren Verbraucher 4, 4a, 5 eine hydraulische Pumpe 7 vorgesehen, die mit einer elektrischen Maschine 8 in Wirkverbindung steht.In the hydraulic system according to the invention 1 is to supply the lifting device 2 in the lifting operation and the other consumers 4 . 4a . 5 a hydraulic pump 7 provided with an electric machine 8th is in active connection.

Die Pumpe 7 steht mit einer Saugseite mittels einer Ansaugleitung 9 mit einem Behälter 10 und Verbindung und fördert in eine Förderleitung 11. In der Ansaugleitung 9 ist ein Ansaugfilter 12 angeordnet. In der Förderleitung 1 ist zur bevorzugten Versorgung des als Lenkungseinrichtung ausgebildeten weiteren Verbrauchers 5 ein Prioritätsventil 15 angeordnet, das die bevorzugte Versorgung der Lenkungseinrichtung sicherstellt. Stromab des Prioritätsventils 15 verzweigt die Förderleitung 11 in eine zu den weiteren Verbrauchern 4, 4a geführte Förderleitung 16 und eine zu der Hubvorrichtung 2 geführte Hebenleitung 17.The pump 7 is with a suction side by means of a suction line 9 with a container 10 and association and promote into a promotion line 11 , In the intake pipe 9 is a suction filter 12 arranged. In the promotion line 1 is the preferred supply of trained as a steering device further consumer 5 a priority valve 15 arranged, which ensures the preferred supply of the steering device. Downstream of the priority valve 15 branches the support line 11 in one to the other consumers 4 . 4a guided support line 16 and one to the lifting device 2 guided lifting pipe 17 ,

In der Hebenleitung 17 ist zur Steuerung der Hebenbewegung der Hubvorrichtung 2 ein Hebenventil 18 angeordnet. Das Hebenventil 18 ist als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil mit einer Sperrstellung 18a und einer als Durchflussstellung ausgebildeten Hebenstellung 18b ausgebildet. Das Hebenventil 18 ist mittels einer Feder 19 in die Sperrstellung 18a beaufschlagt und in Richtung der Hebenstellung 18b mittels eines elektrischen Betätigungsmittels 20 betätigbar, insbesondere eines Proportionalmagneten.In the lifting pipe 17 is to control the lifting movement of the lifting device 2 a lifting valve 18 arranged. The lifting valve 18 is as throttling in intermediate positions control valve with a blocking position 18a and a lifting position designed as a throughflow position 18b educated. The lifting valve 18 is by means of a spring 19 in the locked position 18a applied and in the direction of the lifting position 18b by means of an electrical actuating means 20 operable, in particular a proportional solenoid.

Die erfindungsgemäße Hydraulikanlage 1 weist zur Energierückgewinnung im Nutzsenkenbetrieb der Hubvorrichtung 2 einen hydraulischen Motor 25 auf, der ebenfalls mit der elektrischen Maschine 8 in Wirkverbindung steht. Die elektrische Maschine 8 kann hierbei als Motor und Generator betrieben werden.The hydraulic system according to the invention 1 indicates the energy recovery in Nutzsenkenbetrieb the lifting device 2 a hydraulic engine 25 up, who also with the electric machine 8th is in active connection. The electric machine 8th can be operated here as a motor and generator.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die hydraulische Pumpe 7 und der hydraulische Motor 25 mit der elektrischen Maschine 8 starr gekoppelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Pumpe 7 und der Motor 25 auf einer gemeinsamen Triebwelle 26 angeordnet, so dass die Pumpe 7 und der Motor 25 über eine starre Welle miteinander verbunden und mit der elektrischen Maschine 8 verbunden sind.In the illustrated embodiment, the hydraulic pump 7 and the hydraulic engine 25 with the electric machine 8th rigidly coupled. In the illustrated embodiment, the pump 7 and the engine 25 on a common drive shaft 26 arranged so that the pump 7 and the engine 25 connected by a rigid shaft and with the electric machine 8th are connected.

Der Motor 25 steht eingangsseitig an einer Saugseite mit einer Nutzsenkenleitung 30 der Hubvorrichtung 2 in Verbindung. In der Nutzsenkenleitung 30 ist ein Zuschaltventil 31 angeordnet, das im dargestellten Ausführungsbeispiel als Schaltventil mit einer Sperrstellung 31a und einer Durchflussstellung 31b versehen ist. Das Zuschaltventil 31 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Feder 32 in die erste Sperrstellung 31a beaufschlagt und mittels eines elektrischen Betätigungsmittels 33, insbesondere eines Schaltmagneten, in die Durchflussstellung 31b betätigbar.The motor 25 is the input side to a suction side with a Nutzkenkenleitung 30 the lifting device 2 in connection. In the utility sink line 30 is a connection valve 31 arranged in the illustrated embodiment as a switching valve with a blocking position 31a and a flow position 31b is provided. The connection valve 31 is in the illustrated embodiment by means of a spring 32 in the first blocking position 31a acted upon and by means of an electrical actuating means 33 , in particular a switching magnet, in the flow position 31b actuated.

Der Motor 25 steht ausgangsseitig mittels einer Ablaufleitung 35 mit dem Behälter 10 in Verbindung steht. In der Ablaufleitung 35 ist ein Rücklauffilter 36 angeordnet.The motor 25 is output side by means of a drain line 35 with the container 10 communicates. In the drain line 35 is a return filter 36 arranged.

Der Motor 25 steht weiterhin eingangsseitig an der Saugseite mit einer Ansaugleitung 37 in Verbindung, in der ein in Richtung zum Motor 25 öffnendes Sperrventil 38, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Ansaugleitung 37 an die Ansaugleitung 9 der Pumpe 7 zwischen dem Ansaugfilter 12 und der Pumpe 7 angeschlossen und zu der Nutzsenkenleitung 30 stromab des Senkenventils 31 geführt.The motor 25 is still the input side on the suction side with a suction line 37 in which one towards the engine 25 opening check valve 38 , in particular a check valve, is arranged. In the illustrated embodiment, the suction line 37 to the intake pipe 9 the pump 7 between the intake filter 12 and the pump 7 connected and to the Nutzsenkenleitung 30 downstream of the drain valve 31 guided.

Erfindungsgemäß weist die Hydraulikanlage 1 eine von der Hubvorrichtung 2 zu dem Behälter 10 geführte Bypasssenkenleitung 40 auf, in der ein Senkenventil 41 angeordnet ist. Das Senkenventil 41 ist als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil mit einer Sperrstellung 41a und einer als Durchflussstellung ausgebildeten Senkenstellung 41b ausgebildet. Das Senkenventil 41 ist mittels einer Feder 42 in die Sperrstellung 41a beaufschlagt und in Richtung der Senkenstellung 41b mittels eines elektrischen Betätigungsmittels 43 betätigbar, insbesondere eines Proportionalmagneten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bypasssenkenleitung 40 an die zum Behälter 10 geführte Ablaufleitung 35 des Motors 25 zwischen Rücklauffilter 36 und Motor 25 geführt.According to the invention, the hydraulic system 1 one of the lifting device 2 to the container 10 Guided bypass sink line 40 on, in which a sink valve 41 is arranged. The drain valve 41 is as throttling in intermediate positions control valve with a blocking position 41a and a drain position designed as a flow position 41b educated. The drain valve 41 is by means of a spring 42 in the locked position 41a acted upon and in the direction of lowering position 41b by means of an electrical actuating means 43 operable, in particular a proportional solenoid. In the illustrated embodiment, the bypass sink line 40 to the container 10 guided drain line 35 of the motor 25 between return filter 36 and engine 25 guided.

Zur Realisierung einer weitgehend lastunabhängigen Senkengeschwindigkeit kann eine Druckwaage 55 in der Bypasssenkenleitung 40 in Reihe zu dem Senkenventil 41 angeordnet werden.To realize a largely load-independent lowering speed can be a pressure compensator 55 in the bypass sink line 40 in series with the drain valve 41 to be ordered.

Eine elektronische Steuereinrichtung 45 steht zur Ansteuerung mit der elektrischen Maschine 8, dem Hebenventil 18, dem Senkenventil 41 sowie dem Zuschaltventil 31 in Verbindung. Zur Steuerung des Betriebs ist die Steuereinrichtung 45 mit Vorgabeeinrichtungen 46, beispielsweise Joysticks, verbunden, mit denen die Hubvorrichtung 2 und die Zusatzverbraucher 4, 4a, 5 ansteuerbar sind.An electronic control device 45 stands for control with the electric machine 8th , the lifting valve 18 , the drain valve 41 as well as the connection valve 31 in connection. To control the operation, the control device 45 with default facilities 46 , Joysticks, for example, connected to the lifting device 2 and the additional consumers 4 . 4a . 5 are controllable.

Die Hydraulikanlage 1 umfasst weiterhin eine Umlaufeinrichtung 50 für die Pumpe 7, die von einer der Förderleitung 11 der Pumpe 7 mit dem Behälter 10 verbindenden Leitung 51 gebildet ist, in der eine Umlaufventil 52 angeordnet ist. Das Umlaufventil kann von einer Umlaufdruckwaage gebildet werden, die von dem in der Förderleitung anstehenden Förderdruck entgegen der Kraft einer Feder in eine Durchflussstellung aufsteuerbar ist, oder einem elektrisch betätigbaren Schaltventil gebildet werden, das zwischen einer Sperrstellung und einer Durchflussstellung betätigbar ist.The hydraulic system 1 further comprises a circulation device 50 for the pump 7 by one of the promotion line 11 the pump 7 with the container 10 connecting line 51 is formed, in which a circulation valve 52 is arranged. The circulating valve can be formed by a circulation pressure compensator, which can be controlled by the pending in the delivery line delivery pressure against the force of a spring in a flow position, or an electrically actuated switching valve are formed, which can be actuated between a blocking position and a flow position.

Die hydraulische Pumpe 7 und der hydraulische Motor 25 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Konstantmaschinen mit einem konstanten Verdrängervolumen ausgebildet.The hydraulic pump 7 and the hydraulic engine 25 are formed in the illustrated embodiment as constant machines with a constant displacement volume.

Die elektrische Maschine 8 ist als elektrischer Motor zum Antrieb der hydraulischen Pumpe 7 betreibbar und kann für einen Nutzsenkenbetrieb bei gleichbleibender Drehrichtung als Generator betrieben werden, der von dem hydraulischen Motor 25 angetrieben wird und elektrische Energie in eine Batterie zurückspeist.The electric machine 8th is as an electric motor for driving the hydraulic pump 7 operable and can be operated for a Nutzsenkenbetrieb at the same direction of rotation as a generator of the hydraulic motor 25 is driven and electrical energy fed back into a battery.

Im Hebenbetrieb der Hubvorrichtung 2 oder zur Versorgung der weiteren Verbraucher 4, 4a, 5 arbeitet die elektrische Maschine 8 als Motor zum Antrieb der Pumpe 7. Die Pumpe 7 saugt Druckmittel über den Ansaugfilter 12 an und fördert in die Förderleitung 11. Im Hebenbetrieb der Hubvorrichtung 2 erfolgt die Steuerung der Hebenbewegung der Hubvorrichtung 2 durch entsprechende Ansteuerung des Hebenventils 18. Der über die Triebwelle 26 mitangetriebene hydraulische Motor 25 saugt Druckmittel aus dem Behälter 10 über den Ansaugfilter 12 und die Ansaugleitung 37 sowie das geöffnete Sperrventil 38 an und fördert über die Ablaufleitung 35 und den Rücklauffilter 36 in einem Umlaufbetrieb in den Behälter 10.In lifting operation of the lifting device 2 or to supply the other consumers 4 . 4a . 5 the electric machine works 8th as a motor to drive the pump 7 , The pump 7 sucks pressure medium via the suction filter 12 and promotes in the support line 11 , In lifting operation of the lifting device 2 the control of the lifting movement of the lifting device takes place 2 by appropriate control of the lifting valve 18 , The over the drive shaft 26 co-powered hydraulic motor 25 sucks pressure medium out of the container 10 over the intake filter 12 and the suction line 37 as well as the opened shut-off valve 38 on and promotes via the drain line 35 and the return filter 36 in a circulation operation in the container 10 ,

Im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung 2 ohne gleichzeitige Betätigung eines oder mehrerer weitere Verbraucher 4, 4a, 5 wird das Zuschaltventil 31 für einen Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors 25 in die Durchflussstellung 31b angesteuert. Ein an der betätigten Vorgabeeinrichtung 46 vorgegebener Senkengschwindigkeitssollwert der Hubvorrichtung 2 wird in einen Drehzahlsollwert des hydraulischen Motors 25 umgewandelt und somit die Drehzahl der als Generator betriebenen elektrischen Maschine 8 in Abhängigkeit von der vorgegebenen Senkengeschwindigkeit eingestellt. Hierbei erzeugt die als Generator betriebene elektrische Maschine 8 im Nutzsenkenbetrieb elektrische Energie, die in eine Batterie zurückgespeist werden kann.In lowering operation of the lifting device 2 without simultaneous operation of one or more other consumers 4 . 4a . 5 becomes the connection valve 31 for a Nutzkenkenbetrieb the hydraulic motor 25 in the flow position 31b driven. On at the operated default device 46 predetermined lowering speed setpoint of the lifting device 2 will be in a speed setpoint of the hydraulic motor 25 converted and thus the speed of the electric machine operated as a generator 8th set as a function of the preset lowering speed. In this case, the electric machine operated as a generator generates 8th in Nutzsenkenbetrieb electrical energy that can be fed back into a battery.

Bis zur maximalen Drehzahl des hydraulischen Motors 25 und somit der elektrischen Maschine 8 erfolgt der Senkenbetrieb im Nutzsenkenbetrieb der Hubvorrichtung 2 ausschließlich durch eine Drehzahlsteuerung bzw. – regelung des hydraulischen Motors 25 auf die vorgegebene Senkengeschwindigkeit.Up to the maximum speed of the hydraulic motor 25 and thus the electric machine 8th the lowering operation takes place in the useful lowering operation of the lifting device 2 Exclusively by a speed control or - regulation of the hydraulic motor 25 to the given sink speed.

Der hydraulische Motor 25 wird im Nutzsenkenbetrieb durch den in der Nutzsenkenleitung 30 über das geöffnete Zuschaltventil 31 aus der Hubvorrichtung 2 abströmenden Volumenstrom und den anstehenden Lastdruck angetrieben und fördert über den Rücklauffilter 36 in den Behälter 10. The hydraulic engine 25 is in Nutzsenkenbetrieb by the in the Nutzsenkenleitung 30 over the open connection valve 31 from the lifting device 2 driven out flow rate and the upcoming load pressure and delivered via the return filter 36 in the container 10 ,

Sofern die vorgegeben Senkengeschwindigkeit oberhalb der maximalen Drehzahl der hydraulischen Motors 25 ist und somit der für die vorgegebene Senkengeschwindigkeit erforderliche Drehzahlsollwert des hydraulischen Motors 25 oberhalb der maximalen Drehzahl ist, erfolgt eine zusätzliche Ansteuerung des Senkenventils 41 in Richtung der Durchflussstellung 41b. Der für die vorgegebene Senkengeschwindigkeit zusätzliche Volumenstrom kann somit über die Bypasssenkenleitung 40 zum Behälter 10 abströmen, wodurch die vorgegebene Senkengeschwindigkeit erzielt wird. Die Ansteuerung des Senkenventils 41 erfolgt hierbei in Abhängigkeit von der vorgegebenen Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung 2.Provided that the preset lowering speed is above the maximum speed of the hydraulic motor 25 is and thus required for the given sink speed speed setpoint of the hydraulic motor 25 is above the maximum speed, there is an additional control of the drain valve 41 in the direction of the flow position 41b , The additional volume flow for the given sink speed can thus be transmitted via the bypass sink line 40 to the container 10 flow, whereby the predetermined sink speed is achieved. The activation of the sink valve 41 takes place here in dependence on the predetermined lowering speed of the lifting device 2 ,

Im Senkenbetrieb ohne gleichzeitige Ansteuerung eines oder mehrerer weiterer Verbraucher saugt die über die Triebwelle 26 mitangetriebene hydraulische Pumpe 7 Druckmittel aus dem Behälter 10 über den Ansaugfilter 12 an und fördert über das geöffnete Umlaufventil 52 in der Leitung 51 in einem Umlaufbetrieb zum Behälter 10.In sink mode without simultaneous control of one or more other consumers sucks on the drive shaft 26 self-propelled hydraulic pump 7 Pressure medium from the container 10 over the intake filter 12 on and promotes the open circulation valve 52 in the pipe 51 in a circulation operation to the container 10 ,

Im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung 2 bei gleichzeitiger Betätigung eines oder mehrerer weitere Verbraucher 4, 4a, 5 wird die Drehzahl der elektrischen Maschine 8 in allen Betriebszuständen in Abhängigkeit von einem Volumenstrombedarf des mindestens eines weiteren Verbrauchers 4, 4a, 4b eingestellt. Anhand der betätigten Vorgabeeinrichtungen 46 der weiteren Verbraucher 4, 4a, 5 wird der Volumenstrombedarf der weiteren Verbraucher bestimmt und ein entsprechender Drehzahlsollwert der hydraulischen Pumpe 7 vorgegeben.In lowering operation of the lifting device 2 with simultaneous operation of one or more other consumers 4 . 4a . 5 is the speed of the electric machine 8th in all operating states as a function of a volume flow requirement of at least one other consumer 4 . 4a . 4b set. Based on the operated default facilities 46 the other consumer 4 . 4a . 5 the volume flow demand of the other consumers is determined and a corresponding speed setpoint of the hydraulic pump 7 specified.

Sofern im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung 2 bei gleichzeitiger Betätigung eines oder mehrerer weitere Verbraucher 4, 4a, 5 der Drehzahlsollwert für die hydraulische Pumpe 7 und somit die elektrische Maschine 8 zur Erzeugung des Volumenstrombedarfs der weiteren Verbraucher 4, 4a, 5 unterhalb des Drehzahlsollwertes des hydraulischen Motors 25 für eine vorgegebene Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung 2 liegt, erfolgt zusätzlich zu dem Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors 25 bei geöffnetem Zuschaltventil 31 eine Ansteuerung des Senkenventils 41 in Richtung der Senkenstellung 41b, um die vorgegebene Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung zu erzielen. Die Ansteuerung des Senkenventils 41 erfolgt hierbei derart, dass zusätzlich zu dem Senkenvolumenstrom in der Nutzsenkenleitung 30 bei zugeschaltetem Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors 25 ein Zusatzsenkenvolumenstrom über die Bypasssenkenleitung 40 zum Behälter 10 abgeführt wird, um die vorgegebene Senkengeschwindigkeit zu erzielen.If in the lowering mode of the lifting device 2 with simultaneous operation of one or more other consumers 4 . 4a . 5 the speed setpoint for the hydraulic pump 7 and thus the electric machine 8th to generate the volume flow demand of other consumers 4 . 4a . 5 below the speed setpoint of the hydraulic motor 25 for a given lowering speed of the lifting device 2 is in addition to the Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor 25 with open connection valve 31 a control of the drain valve 41 in the direction of the lowering position 41b to achieve the predetermined lowering speed of the lifting device. The activation of the sink valve 41 takes place in such a way that in addition to the sink flow in the Nutzsenkenleitung 30 with switched on Nutzkenkenbetrieb the hydraulic motor 25 an additional sink volume flow via the bypass sink line 40 to the container 10 is discharged to achieve the predetermined sink speed.

Der im Nutzsenkenbetrieb angetriebene hydraulische Motor 25 unterstützt hierbei die elektrische Maschine 8 beim Antrieb der hydraulischen Pumpe 7, wobei das Differenzdrehmoment zwischen hydraulischer Pumpe 7 und hydraulischem Motor 25 von der elektrischen Maschine 8 aufgebracht wird. Ist der Lastdruck der Hubvorrichtung 2 geringer als der Lastdruck der weiteren Verbraucher 4, 4a, 5 ergibt sich ein negatives Differenzdrehmoment, so dass die elektrische Maschine 8 als Motor arbeitet, der die hydraulische Pumpe 7 antreibt. Ist der Lastdruck der Hubvorrichtung 2 höher als der Lastdruck der weiteren Verbraucher 4, 4a, 5 ergibt sich ein positives Differenzdrehmoment, so dass die elektrische Maschine 8 als Generator arbeitet und elektrische Energie in die Batterie zurückspeist.The hydraulic engine driven in the useful lowering mode 25 supports the electrical machine 8th when driving the hydraulic pump 7 where the differential torque between hydraulic pump 7 and hydraulic motor 25 from the electric machine 8th is applied. Is the load pressure of the lifting device 2 less than the load pressure of the other consumers 4 . 4a . 5 results in a negative differential torque, so the electric machine 8th As a motor works, the hydraulic pump 7 drives. Is the load pressure of the lifting device 2 higher than the load pressure of the other consumers 4 . 4a . 5 results in a positive differential torque, so that the electric machine 8th works as a generator and feeds electrical energy back to the battery.

Sofern im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung 2 bei gleichzeitiger Betätigung eines oder mehrerer weitere Verbraucher 4, 4a, 5 der Drehzahlsollwert für die hydraulische Pumpe 7 und somit die elektrische Maschine 8 zur Erzeugung des Volumenstrombedarfs der weiteren Verbraucher 4, 4a, 5 oberhalb des Drehzahlsollwertes des hydraulischen Motors 25 für eine vorgegebene Senkengeschwindigkeit der Hubvorrichtung 2 liegt, erfolgt kein Nutzsenkenbetrieb. Das Zuschaltventil 31 wird zum Abschalten des Nutzsenkenbetriebs des hydraulischen Motors 25 in die Sperrstellung 31a angesteuert. Der Senkenbetrieb der Hubvorrichtung 2 wird hierbei ausschließlich durch eine Ansteuerung des Senkenventils 41 in der Bypasssenkenleitung 40 gesteuert, das auf den für die vorgegebene Senkengeschwindigkeit erforderlichen Senkenvolumenstrom eingestellt wird. Der über die Triebwelle 26 mitangetriebene hydraulische Motor 25 saugt Druckmittel aus dem Behälter 10 über den Ansaugfilter 12 und die Ansaugleitung 37 sowie das geöffnete Sperrventil 38 an und fördert über die Ablaufleitung 35 und den Rücklauffilter 36 in einem Umlaufbetrieb in den Behälter 10.If in the lowering mode of the lifting device 2 with simultaneous operation of one or more other consumers 4 . 4a . 5 the speed setpoint for the hydraulic pump 7 and thus the electric machine 8th to generate the volume flow demand of other consumers 4 . 4a . 5 above the speed setpoint of the hydraulic motor 25 for a given lowering speed of the lifting device 2 is, there is no Nutzsenkenbetrieb. The connection valve 31 is used to shut off the Nutzsenkenbetriebs of the hydraulic motor 25 in the locked position 31a driven. The lowering operation of the lifting device 2 This is done exclusively by a control of the drain valve 41 in the bypass sink line 40 controlled, which is set to the required for the given sink speed sink flow. The over the drive shaft 26 co-powered hydraulic motor 25 sucks pressure medium out of the container 10 over the intake filter 12 and the suction line 37 as well as the opened shut-off valve 38 on and promotes via the drain line 35 and the return filter 36 in a circulation operation in the container 10 ,

Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage 1 kann der Senkenvorgang der Hubvorrichtung 2 jeweils allein über das Senkenventil 41 in der Bypasssenkenleitung 40 bzw. den Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors 25 oder gemeinsam von dem Senkenventil 41 und dem Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors 25 gesteuert bzw. geregelt werden. Im Nutzsenkenbetrieb wird der hydraulische Motor 25 durch das aus der Hubvorrichtung 2 in die Nutzsenkenleitung 30 abströmende Druckmittel angetrieben, so dass in Verbindung mit der als Generator betriebenen elektrischen Maschine 8 eine Energierückgewinnung erfolgt. Zum Zuschalten des Nutzsenkenbetriebs ist das Zuschaltventil 31 in die Durchflussstellung 31b angesteuert.In the hydraulic system according to the invention 1 can the lowering process of the lifting device 2 each alone via the drain valve 41 in the bypass sink line 40 or the Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor 25 or together from the drain valve 41 and the Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor 25 be controlled or regulated. In Nutzsenkenbetrieb is the hydraulic motor 25 through the from the lifting device 2 in the Nutzsenkenleitung 30 driven out flow pressure medium, so that in conjunction with the operated as a generator electric machine 8th an energy recovery takes place. To connect the Use sink operation is the Zuschaltventil 31 in the flow position 31b driven.

Die erfindungsgemäße Hydraulikanlage 1 ermöglicht einen Nutzsenkenbetrieb mit einer Energierückgewinnung bei gleichzeitiger Ansteuerung eines Zusatzverbrauchers 4, 4a, 5. Durch den Nutzsenkenbetrieb kann eine Abdrosselung des im Senkenbetrieb aus der Hubvorrichtung 2 abströmenden Druckmittels und ein entsprechender Wärmeeintrag in das Druckmittel vermieden werden. Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage 1 werden weiterhin im Senkenbetrieb der Hubvorrichtung 1 bei gleichzeitiger Betätigung mindestens eines weiteren Verbrauchers 4, 4a, 4b durch die alleinige Ausrichtung des Drehzahlsollwertes der hydraulischen Pumpe 7 in allen Betriebszuständen auf den Volumenstrombedarf der weiteren Verbraucher Drosselverluste durch Abdrosselung eines überschüssig von der Pumpe 7 geförderten Volumenstroms vermieden. Durch den verringerten Wärmeeintrag in das Druckmittel wird eine Verringerung der Viskosität des Druckmittels wirkungsvoll vermieden, so dass erhöhte Leckagen an Steuerventilen und Spaltdichtungen wirkungsvoll vermieden werden können.The hydraulic system according to the invention 1 allows a Nutzkenkenbetrieb with an energy recovery with simultaneous activation of a Zusatzverbrauchers 4 . 4a . 5 , By the Nutzsenkenbetrieb can be a throttling of the lowering operation of the lifting device 2 flowing out pressure medium and a corresponding heat input into the pressure medium can be avoided. In the hydraulic system according to the invention 1 will continue in sink operation of the lifting device 1 with simultaneous operation of at least one other consumer 4 . 4a . 4b by the sole alignment of the speed setpoint of the hydraulic pump 7 In all operating conditions on the volume flow demand of other consumers throttle losses by throttling an excess of the pump 7 avoided volume flow avoided. Due to the reduced heat input into the pressure medium, a reduction in the viscosity of the pressure medium is effectively avoided, so that increased leakage at control valves and gap seals can be effectively avoided.

Im Nutzsenkenbetrieb kann durch die Energierückgewinnung der potentiellen Last in elektrische Energie, die in eine Traktionsbatterie eines batterie-elektrisch betriebenen Flurförderzeugs zurückgespeist oder bei einem verbrennungsmotorisch betriebenen Flurförderzeug in einer Batterie zwischengespeichert werden kann, der Wirkungsrad und die Energiebilanz des Flurförderzeugs verbessert werden.In Nutzsenkenbetrieb can be improved by the energy recovery of the potential load in electrical energy that can be fed back into a traction battery of a battery-electrically powered truck or cached in a combustion engine powered truck in a battery, the efficiency and the energy balance of the truck can be improved.

Durch den parallelen Betrieb des Senkenventils 41 im Nutzsenkenbetrieb des hydraulischen Motors 25 können auf einfache Weise hohe Senkengeschwindigkeiten durch einen zusätzlichen zum Behälter 12 abströmenden Volumenstrom in der Bypasssenkenleitung 40 erzielt werden. Sofern die hydraulische Pumpe 7 und der hydraulische Motor 25 hinsichtlich der maximalen Drehzahl auf eine maximale Hebengeschwindigkeit der Hubvorrichtung 2 ausgelegt sind, die in der Regel geringer als eine maximal zulässige Senkengeschwindigkeit ist, kann mit der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage 1 auf einfache Weise eine maximal zulässige Senkengeschwindigkeit erreicht und erzielt werden, so dass mit der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage 1 ein hohe Umschlagleistung des Flurförderzeugs und ein leistungsfähiges Flurförderzeug erzielt wird.Due to the parallel operation of the drain valve 41 in Nutzsenkenbetrieb the hydraulic motor 25 can easily high sink rates through an additional to the container 12 outflowing volume flow in the bypass sink line 40 be achieved. Unless the hydraulic pump 7 and the hydraulic engine 25 in terms of maximum speed to a maximum lifting speed of the lifting device 2 are designed, which is usually less than a maximum allowable lowering speed, can with the hydraulic system according to the invention 1 In a simple way, a maximum permissible lowering speed can be achieved and achieved, so that with the hydraulic system according to the invention 1 a high handling capacity of the truck and a powerful truck is achieved.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4333706 C1 [0002, 0003]

Claims

Hydraulic system of a truck with a hydraulic lifting device and at least one other hydraulic consumer, wherein for supplying the lifting device in the lifting operation and the other consumer a hydraulic pump is provided and for energy recovery in Nutzsenkenbetrieb the lifting device is provided a hydraulic motor, wherein the pump and the motor with a common electrical machine in operative connection, which is operable as a motor and generator, characterized in that the hydraulic motor ( 25 ) input side by means of a Nutzkenkenleitung ( 30 ) with the lifting device ( 2 ), in which an electrically actuable sequence valve ( 31 ), and one of the lifting device ( 2 ) to a container ( 10 ) guided bypass sink line ( 40 ) is provided, in which a drain valve ( 41 ) is arranged.

Hydraulic system according to claim 1, characterized in that the connecting valve ( 31 ) a blocking position ( 31a ) and a flow position ( 31b ) having.

Hydraulic system according to claim 1 or 2, characterized in that in the lowering operation of the lifting device ( 2 ) without the simultaneous operation of another consumer ( 4 ; 4a ; 5 ) the connection valve ( 31 ) for a Nutzkenkenbetrieb the hydraulic motor ( 25 ) into the flow position ( 31b ) is driven and the speed of the electric machine operated as a generator ( 8th ) is set in dependence on a predetermined lowering speed.

Hydraulic system according to claim 3, characterized in that the sink operation in Nutzsenkenbetrieb the lifting device ( 2 ) up to a maximum speed of the hydraulic motor ( 25 ) exclusively by a speed control or - regulation of the hydraulic motor ( 25 ) is controlled.

Hydraulic system according to claim 3 or 4, characterized in that after reaching the maximum speed of the hydraulic motor ( 25 ) an additional control of the drain valve ( 41 ) to achieve a given sink rate, with the sink valve ( 41 ) in dependence on the predetermined lowering speed of the lifting device ( 2 ) is controlled.

Hydraulic system according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the sink operation and simultaneous operation of at least one further consumer ( 4 ; 4a ; 5 ) in all operating conditions, the rotational speed of the electric machine ( 8th ) as a function of a volume flow requirement of the at least one further consumer ( 4 ; 4a ; 5 ) is set.

Hydraulic system according to claim 6, characterized in that in the sink operation and simultaneous operation of at least one further consumer ( 4 ; 4a ; 5 ) in an operating state in which the rotational speed of the electric machine ( 8th ) is below the speed required for the given lowering speed, the sequence valve ( 31 ) for a Nutzkenkenbetrieb the hydraulic motor ( 25 ) into the flow position ( 31b ) and in addition the lowering valve ( 41 ) in the direction of a lowering position ( 41b ) is controlled to achieve the predetermined sink speed.

Hydraulic system according to claim 6 or 7, characterized in that in the sink operation and simultaneous operation of at least one further consumer ( 4 ; 4a ; 5 ) in an operating state in which the rotational speed of the electric machine ( 8th ) is above the speed required for the given lowering speed, the sequence valve ( 31 ) in the blocking position ( 31a ) and the lowering operation of the lifting device ( 2 ) exclusively by a control of the sink valve ( 41 ) is controlled.

Hydraulic system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the hydraulic pump ( 7 ) and the hydraulic motor ( 25 ) with the electric machine ( 8th ) are rigidly coupled.

Hydraulic system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the delivery side of the hydraulic pump ( 7 ) a support line ( 11 ) with the container ( 10 ) circulating device ( 50 ) assigned.

Hydraulic system according to claim 10, characterized in that the circulation device ( 50 ) is formed by a circulating pressure balance, the delivery line ( 11 ) of the pump ( 7 ) with the container ( 10 ), or an electrically actuatable switching valve ( 52 ) formed in one of the delivery lines ( 11 ) of the pump ( 7 ) with the container ( 10 ) connecting line ( 51 ) arranged.

Hydraulic system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the hydraulic motor ( 25 ) on the output side by means of a drain line ( 35 ) with the container ( 10 ), wherein in the drain line ( 35 ) a return filter ( 36 ) is arranged.

Hydraulic system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the hydraulic motor ( 25 ) on the input side by means of a suction line ( 37 ) with a container ( 10 ), wherein in the intake line ( 37 ) in Direction to the hydraulic motor ( 25 ) opening check valve ( 38 ), in particular a check valve, is arranged.

Hydraulic system according to claim 13, characterized in that the hydraulic pump ( 7 ) on the input side by means of a suction line ( 9 ) with the container ( 10 ) in which a suction filter ( 12 ) is arranged, wherein the suction line ( 37 ) of the hydraulic motor ( 25 ) with the suction line ( 9 ) of the hydraulic pump ( 9 ) between the intake filter ( 12 ) and the pump ( 7 ).

Hydraulic system according to one of claims 1 to 8 or 10 to 13, characterized in that the hydraulic pump ( 7 ) and / or the hydraulic motor ( 25 ) by means of a coupling device with the electric machine ( 8th ) are connectable.