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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Hubantrieb einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, zum Anheben und Absenken eines Lastaufnahmemittels, wobei der Hubantrieb eine Hubzylindereinrichtung und eine Steuerventileinrichtung zur Steuerung des Senkenbetriebs und des Hebenbetriebs des Hubantriebs aufweist, wobei die Steuerventileinrichtung an eine zu der Hubzylindereinrichtung geführte Verbraucherleitung, an eine zu einem Behälter geführte Behälterleitung und an eine mit einer Pumpe in Verbindung stehende Förderleitung angeschlossen ist.
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Flurförderzeuge sind zur Handhabung von Lasten mit einem Lastaufnahmemittel versehen, das in der Regel von einem an einem Hubgerüst anhebbaren und absenkbaren Hubschlitten und einem daran befestigten Anbaugerät gebildet ist. Das Anbaugerät kann beispielsweise als eine von Gabelzinken bestehende Lastgabel ausgebildet werden, mittels der eine Last, beispielsweise eine Palette unterfahren werden kann.
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Bei gattungsgemäßen Hubantrieben stellen sich bei Hubgerüsten mit mehreren Hubstufen, beispielsweise bei einem Hubgerüst mit einem Freihub als erste Hubstufe und einem Masthub als zweite Hubstufe, beim Senken mit geringen Lastdrücken, beispielsweise Lastdrücken unterhalb von ca. 30bar, in der ersten Hubstufe des Freihubs und gegebenenfalls auch in der zweiten Hubstufe des Masthubs zu geringe Senkengeschwindigkeiten ein, da die Steuerventileinrichtung für diesen Betriebszustand nicht weit genug öffnet bzw. die Verbraucherleitung, die Steuerventileinrichtung und die Behälterleitung, die von dem aus der Hubzylindereinrichtung abströmenden Druckmittelstrom im Senkenbetrieb bei in einer Senkenstellung befindlichem Steuerventileinrichtung auf dem Weg von der Hubzylindereinrichtung in den Behälter durchströmt wird, einen langen Strömungsweg mit entsprechend hohem Durchflusswiderstand bilden.
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Diese zu geringen Senkengeschwindigkeiten ergeben sich bei Hubzylindereinrichtungen, die mindestens einen Masthubzylinder für den Masthub und einen Freihubzylinder für den Freihub des Lastaufnahmemittels umfassen, insbesondere an dem Freihubzylinder der Hubzylindereinrichtung. Bei derartigen Hubzylindereinrichtungen mit Masthubzylinder und Freihubzylinder wird die korrekte Ausfahrreihenfolge des Freihubzylinders und der Masthubzylinder über das Zylinderflächenverhältnis der Hubzylinder der einzelnen Hubstufen sichergestellt. Das hat zur Folge, dass der Freihubzylinder im Vergleich die größte Fläche bei der geringsten Last durch die Eigengewichte der Hubmastkomponenten des Hubgerüstes aufweist. Das Flächenverhältnis der jeweiligen Hubzylinder berücksichtigt dabei auch, dass der Freihubzylinder von der längsten Verbraucherleitung versorgt wird, also die höchsten Druckverluste berücksichtigt werden müssen, um auch bei kaltem Druckmittel die richtige Ausfahrreihenfolge einzuhalten.
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Der Freihub, der bei Hub- und Senkbewegungen der Last am häufigsten durchfahren wird und somit einen relativ großen Zeitanteil in den Arbeitsspielen hat, hat auf Grund seines Zylinderflächenverhältnisses zu den Masthubzylindern und der langen Verbraucherleitung des Freihubzylinders den geringsten Lastdruck bei den größten Durchflusswiderständen, was zu einer geringen Senkengeschwindigkeit des Freihubzylinders, insbesondere im Senkenbetrieb ohne Last oder nur geringen Teillasten führt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hubantrieb der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem in einfacher Weise bei geringen Lastdrücken höhere Senkengeschwindigkeiten des Lastaufnahmemittels erzielt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Zusatzablassleitung vorgesehen ist, die von der Hubzylindereinrichtung zu einem Zwischenbehälter geführt ist, wobei der Zwischenbehälter mittels einer Rücklaufleitung mit dem Behälter verbunden ist.
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Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, einen Zwischenbehälter vorzusehen, der über eine Zusatzablassleitung an die Hubzylindereinrichtung, beispielsweise an den Freihubzylinder und/oder den Masthubzylinder, angeschlossen ist, wodurch im Senkenbetrieb ein kurzer Strömungsweg mit entsprechend niedrigem Durchflusswiderstand für das aus der Hubzylindereinrichtung in den Zwischenbehälter abströmende Druckmittel und somit eine erhöhte Senkengeschwindigkeit, insbesondere bei niedrigen Lastdrücken, beispielsweise im Senkenbetrieb ohne Last oder nur geringen Teillasten, erzielbar sind. Das in dem Zwischenbehälter befindliche Druckmittel kann über die Rücklaufleitung in den Behälter abströmen ohne zu einer Verringerung der Senkengeschwindigkeit der Hubzylindereinrichtung zu führen. Mit der Zusatzablassleitung, die an die Hubzylindereinrichtung angeschlossen ist und zu dem Zwischenbehälter geführt ist, wird somit ermöglicht, dass aufgrund der kurzen Strömungswege des aus der Hubzylindereinrichtung abströmenden Druckmittels im Senkenbetrieb die auftretenden Durchflusswiderstände und somit die wirkenden Druckverluste beim Abströmen des Druckmittels aus der Hubzylindereinrichtung, beispielsweise beim Abströmen des Druckmittels aus dem Freihubzylinder und/oder aus dem Masthubzylinder, reduziert werden können, wodurch mit geringem Aufwand eine hohe Senkengeschwindigkeit der Hubzylindereinrichtung erzielt wird, insbesondere bei niedrigen Lastdrücken, beispielsweise im Senkenbetrieb ohne Last oder nur geringen Teillasten.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in der Zusatzablassleitung eine Zusatzsenkenventileinrichtung angeordnet. Mit einer derartigen Zusatzsenkenventileinrichtung kann in einfacher Weise der über die Zusatzablassleitung aus der Hubzylindereinrichtung abströmende Druckmittelstrom gesteuert werden, um beispielsweise die Senkengeschwindigkeit der Hubzylindereinrichtung zu steuern.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Zusatzsenkenventileinrichtung ein als Proportionalventil ausgebildetes Senkenventil auf. Mit einem derartigen als Proportionalventil ausgebildeten Senkenventil kann in einfacher Weise der über die Zusatzablassleitung aus der Hubzylindereinrichtung abströmende Druckmittelstrom und somit die Senkengeschwindigkeit der Hubzylindereinrichtung gesteuert werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das als Proportionalventil ausgebildete Senkenventil eine Sperrstellung und eine Durchflussstellung auf. Ein derartiges Proportionalventil weist einen geringen Bauaufwand auf und ermöglicht es, in einfacher Weise die Zusatzablassleitung freizugeben und abzusperren.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Zusatzsenkenventileinrichtung ein als Schaltventil ausgebildetes Sperrventil auf. Mit einem derartigen zusätzlichen Sperrventil wird eine hohe Betriebssicherheit erzielt, da im Fehlerfall eines der beiden Ventile, beispielsweise in der Öffnungsstellung klemmendem Proportionalventil oder Sperrventil, ein Stopp der Senkenbewegung der Hubzylindereinrichtung über das andere Ventil der Zusatzsenkenventileinrichtung jederzeit erzielt werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist das als Schaltventil ausgebildetes Sperrventil eine Sperrstellung und eine Durchflussstellung auf. Ein derartiges Schaltventil weist einen geringen Bauaufwand auf und ermöglicht es, in einfacher Weise die Zusatzablassleitung freizugeben und abzusperren.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Zwischenbehälter an der Hubzylindereinrichtung oder in der Nähe der Hubzylindereinrichtung angeordnet. Hierdurch kann in einfacher Weise im Senkenbetrieb ein kurzer Strömungsweg mit entsprechend niedrigem Durchflusswiderstand für das aus der Hubzylindereinrichtung in den Zwischenbehälter abströmende Druckmittel erzielt werden. Insbesondere ist der Zwischenbehälter derart in der Nähe der Hubzylindereinrichtung angeordnet, dass sich ein Strömungsweg des im Senkenbetrieb von der der Hubzylindereinrichtung in den Zwischenbehälter abströmenden Druckmittels von maximal 1m Länge ergibt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Zwischenbehälter mit einem Belüftungsventil versehen. Hierdurch kann in einfacher Weise sichergestellt werden, dass das im Zwischenbehälter befindliche Druckmittel über die Rücklaufleitung in den Behälter abströmen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Zusatzsenkenventileinrichtung derart angesteuert, dass im Senkenbetrieb des Hubantriebs unterhalb eines Grenzlastdruckes des Hubantriebs ein aus dem Hubantrieb abströmender Senkenvolumenstrom über die Steuerventileinrichtung und die Zusatzsenkenventileinrichtung abströmt und im Senkenbetrieb des Hubantriebs oberhalb des Grenzlastdruckes des Hubantriebs ein aus dem Hubantrieb abströmender Senkenvolumenstrom ausschließlich über die Steuerventileinrichtung abströmt. Unterhalb des Grenzlastdruckes kann somit ein Senkenvolumenstrom über die Steuerventileinrichtung in den Behälter und ein zusätzlicher Senkenvolumenstrom über die Zusatzsenkenventileinrichtung in den Zwischenbehälter abströmen. In Summe kann somit bei Lastdrücken bis zu dem Grenzlastdruck ein höherer Volumenstrom beim Senken von der Hubzylindereinrichtung abströmen, so dass im Senkenbetrieb bis zu dem Grenzlastdruck, beispielsweise einem Senkenbetrieb des leeren Lastaufnahmemittels oder eines mit Teillast beaufschlagten Lastaufnahmemittels, mit dem über die Zusatzsenkenventileinrichtung in den Zwischenbehälter abströmenden zusätzlichen Senkenvolumenstrom in einfacher Weise höhere Senkengeschwindigkeiten des Lastaufnahmemittels erzielt werden können.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Zusatzsenkenventileinrichtung derart angesteuert, dass im Senkenbetrieb des Hubantriebs bei einer Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs unterhalb einer vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit ein aus dem Hubantrieb abströmender Senkenvolumenstrom über die Steuerventileinrichtung und die Zusatzsenkenventileinrichtung abströmt. Sofern die Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs unterhalb einer beispielsweise durch die Auslenkung eines Bedienelements, beispielsweise eines Bedienhebels, vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit ist, kann somit ein Senkenvolumenstrom über die Steuerventileinrichtung in den Behälter und ein zusätzlicher Senkenvolumenstrom über die Zusatzsenkenventileinrichtung in den Zwischenbehälter abströmen. In Summe kann somit ein höherer Volumenstrom beim Senken von der Hubzylindereinrichtung abströmen, um die vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit zu erzielen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Senkenventil und/oder das Sperrventil elektrisch angesteuert und steht das Senkenventil und/oder das Sperrventil zur Ansteuerung mit einer elektronischen Steuereinrichtung in Wirkverbindung. Hierdurch wird eine einfache und sichere Ansteuerung des Senkenventils und/oder des Sperrventils ermöglicht.
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Bevorzugt ist das Senkenventil mittels einer Federeinrichtung in Richtung der Sperrstellung und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung, insbesondere eines Proportionalmagneten, in Richtung der Durchflussstellung beaufschlagt.
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Hierdurch wird eine hohe Betriebssicherheit erzielt, da das Senkenventil im nicht angesteuerten Zustand von der Federeinrichtung in die Sperrstellung betätigt ist.
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Bevorzugt ist das Sperrventil mittels einer Federeinrichtung in Richtung der Sperrstellung und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung, insbesondere eines Schaltmagneten, in Richtung der Durchflussstellung beaufschlagt. Hierdurch wird eine hohe Betriebssicherheit erzielt, da das Sperrventil im nicht angesteuerten Zustand von der Federeinrichtung in die Sperrstellung betätigt ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung steht die elektronische Steuereinrichtung mit einer den Lastdruck des Hubantriebs erfassenden Drucksensoreinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die elektronische Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass im Senkenbetrieb unterhalb des Grenzlastdruckes des Hubantriebs das Senkenventil und/oder das Sperrventil in Richtung der Durchflussstellungen angesteuert werden und im Senkenbetrieb oberhalb des Grenzlastdruckes des Hubantriebs das Senkenventil und/oder das Sperrventil in die Sperrstellungen betätigt werden. Mit einer den Lastdruck des Hubantriebs erfassenden Drucksensoreinrichtung kann von der elektronischen Steuereinrichtung in einfacher Weise der Lastdruck des Hubantriebs erfasst werden, um im Senkenbetrieb unterhalb des Grenzlastdruckes das Senkenventil und das gegebenenfalls vorhandene Sperrventil in die Durchflussstellungen anzusteuern, um den zusätzlichen Strömungspfad von der Hubzylindereinrichtung über die Zusatzablassleitung in den Zwischenbehälter freizugeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung steht die elektronische Steuereinrichtung mit einer die Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs erfassenden Sensoreinrichtung in Wirkverbindung, wobei die elektronische Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass bei einer mittels der Sensoreinrichtung erfassten Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs unterhalb der vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit das Senkenventil und/oder das Sperrventil in Richtung der Durchflussstellungen angesteuert werden. Mit einer die Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs erfassenden Sensoreinrichtung kann von der elektronischen Steuereinrichtung in einfacher Weise die Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs erfasst werden, um im Senkenbetrieb in einem Betriebszustand, in dem die Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs unterhalb einer beispielsweise durch die Auslenkung eines Bedienelements, beispielsweise eines Bedienhebels, vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit ist, das Senkenventil und das gegebenenfalls vorhandene Sperrventil in die Durchflussstellungen anzusteuern, um den zusätzlichen Strömungspfad von der Hubzylinderreinrichtung über die Zusatzablassleitung in den Zwischenbehälter freizugeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die elektronische Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass das Senkenventil derart in Richtung der Durchflussstellung angesteuert wird, dass die mittels der Sensoreinrichtung erfasste Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs auf die vorgegebene Senkensollgeschwindigkeit gesteuert bzw. geregelt wird. Durch entsprechendes gesteuertes oder geregeltes Ansteuern des als Proportionalventil ausgebildeten Senkenventils durch die elektronische Steuereinrichtung kann die Senkenistgeschwinigkeit des Hubantriebs in einfacher Weise auf die gewünschte Senkensollgeschwindigkeit eingestellt und überwacht werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Hubzylindereinrichtung mindestens einen Masthubzylinder und einen Freihubzylinder auf, wobei die Zusatzablassleitung an den Freihubzylinder angeschlossen ist. An dem Freihubzylinder, der im Senkenbetrieb lange Strömungswege zu dem Behälter aufweist und bei niedrigen Lastdrücken zu geringe Sekengeschwindigkeiten aufweist, können mit dem Anschluss der zu dem Zwischenbehälter geführten Zusatzablassleitung in einfacher Weise höhere Senkengeschwindigkeiten des Freihubzylinders, insbesondere bei niedrigen Lastdrücken, erzielt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist die Hubzylindereinrichtung mindestens einen Masthubzylinder und einen Freihubzylinder auf, wobei die Zusatzablassleitung an den Masthubzylinder angeschlossen ist. Sofern alternativ oder zusätzlich an den Masthubzylinder die zu dem Zwischenbehälter geführten Zusatzablassleitung angeschlossen ist, können ebenfalls höhere Senkengeschwindigkeiten des Masthubzylinders in einfacher Weise erzielt werden.
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Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf:
- Die Erfindung ermöglicht eine höhere Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels, insbesondere im Freihub.
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Die Erfindung ermöglicht eine höhere Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels insbesondere bei niedrigen Lastdrücken des Hubantriebs, beispielsweise bei Teillast und/oder Senken ohne Last.
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Da im Schnitt jeder zweite Senkvorgang des Lastaufnahmemittels ohne Last erfolgt und der Freihub bei jedem Senkvorgang des Lastaufnahmemittels durchfahren wird, reduziert die erhöhte Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels im Freihub die benötigte Zeit für den Senkvorgang des Lastaufnahmemittels, wodurch in der Folge eine erhöhte Umschlagsleistung einer als Flurförderzeug ausgebildeten Arbeitsmaschine erzielbar ist.
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Je höher die baubedingte Hubhöhe eines Hubgerüstes ist, desto länger wird die Last im Freihub bewegt und umso größer ist der Effekt der mit der Erfindung erzielbaren erhöhten Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels im Freihub beim Senken mit Teillast und/oder ohne Last.
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Weiterhin kann mit der Erfindung bei kaltem und somit höherviskosem Druckmittel eine höhere Senkgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels erzielt werden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
- 1 den Schaltplan einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hubantriebs und
- 2 den Schaltplan einer Weiterbildung der 1.
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In der 1 und der 2 ist jeweils ein schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen hydraulischen Hubantriebs 1 einer nicht näher dargestellten mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Flurförderzeugs, dargestellt.
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Der Hubantrieb 1 weist ein nicht näher dargestelltes Hubgerüst auf, an dem ein Lastaufnahmemittel anhebbar und absenkbar angeordnet ist. Das Lastaufnahmemittel besteht insbesondere aus einem an einem Hubgerüst vertikal bewegbaren Hubschlitten, an dem beispielsweise eine von Gabelzinken gebildete Lastgabel als Anbaugerät befestigt ist.
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Das Hubgerüst besteht insbesondere aus einem Standmast und mindestens einem an dem Standmast anhebbar und absenkbar angeordneten Ausfahrmast, an dem das Lastaufnahmemittel anhebbar und absenkbar angeordnet ist.
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Das Hubgerüst weist mindestens zwei Hubstufen auf. Zum Anheben und Absenken des Lastaufnahmemittels relativ zu dem Ausfahrmast weist der Hubantrieb 1 eine hydraulische Hubzylindereinrichtung 10a auf. Die Hubzylindereinrichtung 10a bildet eine erste Hubstufe (Freihub). Zum Anheben und Absenken des Lastaufnahmemittels ist insbesondere ein nicht näher dargestelltes flexibles Zugmittel, beispielsweise eine Hubkette, vorgesehen, das mit einem ersten Ende an dem Hubschlitten befestigt ist, über eine Umlenkrolle an der ausfahrbaren Kolbenstange der Hubzylindereinrichtung 10a geführt ist und mit einem zweiten Ende an dem Ausfahrmast befestigt ist. Eine hydraulische Hubzylindereinrichtung 10b des Hubantriebs 1 dient zum Anheben und Absenken des Ausfahrmastes relativ zum Standmast. Die Hubzylindereinrichtung 10b bildet eine zweite Hubstufe (Masthub). Die Hubzylindereinrichtung 10a ist mit der Hubzylindereinrichtung 10b mittels einer Druckmittelleitung 12 verbunden.
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Die Hubzylindereinrichtung 10a stellt einen Freihubzylinder 11a dar. Die Hubzylindereinrichtung 10b stellt einen Masthubzylinder 11b dar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Masthubzylinder 11b vorgesehen.
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Die Hubzylindereinrichtung 10a, 10b ist mittels einer Steuerventileinrichtung 15 betätigbar, mit der der Senkenbetrieb und der Hebenbetrieb des Lastaufnahmemittels steuerbar ist.
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Die Steuerventileinrichtung 15 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als in Zwischenstellungen drosselndes Proportionalventil mit einer als Neutralstellung ausgebildeten Sperrstellung 15a, einer Hebenstellung 15b und einer Senkenstellung 15c ausgebildet. Die Steuerventileinrichtung 15 ist hierzu an eine Förderleitung 16 einer Pumpe 17, die mittels einer Ansaugleitung 18 Druckmittel aus einem Behälter 19 ansaugt, an eine zu dem Behälter 19 geführte Behälterleitung 20 und an eine zu der Hubzylindereinrichtung 10a, 10b geführte Verbraucherleitung 21 angeschlossen. Die Verbraucherleitung 21 ist an die beiden Masthubzylinder 11b angeschlossen und an die Druckmittelleitung 12 angeschlossen, die zu dem Freihubzylinder 11a geführt ist.
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Die Pumpe 17 ist von einem Antriebsmotor 22 angetrieben, beispielsweise von einem Elektromotor.
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In der Sperrstellung 15a der Steuerventileinrichtung 15 ist die Verbindung der Verbraucherleitung 21 mit der Förderleitung 16 und der Behälterleitung 20 abgesperrt. In der Hebenstellung 15b der Steuerventileinrichtung 15 ist die Förderleitung 16 mit der Verbraucherleitung 21 verbunden. In der Senkenstellung 15c der Steuerventileinrichtung 15 steht die Verbraucherleitung 21 mit der Behälterleitung 20 in Verbindung.
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Die Steuerventileinrichtung 15 ist beispielsweise elektrisch mittels einer elektronischen Steuereinrichtung 25 betätigbar.
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Alternativ kann die Steuerventileinrichtung 15 ein separates Hebenventil zur Steuerung des Hebenbetriebs des Lastaufnahmemittels und ein separates Senkenventil zur Steuerung des Senkenbetriebs des Lastaufnahmemittels aufweisen.
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Um im Senkenbetrieb des Hubantriebs 1 eine erhöhte Senkengeschwindigkeit zu erzielen, ist erfindungsgemäß eine Zusatzablassleitung 30 vorgesehen, die von der Hubzylindereinrichtung 10a, 10b zu einem Zwischenbehälter 31 geführt ist. In den dargestellten Ausführungsbeispielen der 1, 2 ist die Zusatzablassleitung 30 an den Freihubzylinder 11a angeschlossen. Der Zwischenbehälter 31 ist mittels einer Rücklaufleitung 32 mit dem Behälter 19 verbunden. Der Zwischenbehälter 31 ist in unmittelbarer Nähe des Freihubzylinders 11a angeordnet, so dass eine kurze Leitungslänge der Zusatzablassleitung 30 erzielt wird. Es ist ebenfalls denkbar, den Zwischenbehälter 31 unmittelbar neben oder an dem Freihubzylinder 11a anzuordnen.
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In der Zusatzablassleitung 30 ist eine Zusatzsenkenventileinrichtung 35 angeordnet. Die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 weist gemäß den 1 und 2 ein als Proportionalventil ausgebildetes Senkenventil 36 auf, das in die Zusatzablassleitung 30 geschaltet ist.
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Das als Proportionalventil ausgebildete Senkenventil 36 weist eine Sperrstellung 36a und eine Durchflussstellung 36b auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sperrstellung 36a leckagedicht ausgeführt und weist ein in Richtung zum Zwischenbehälter 31 sperrendes Rückschlagventil auf.
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Das Senkenventil 36 ist elektrisch angesteuert und steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 25 in Wirkverbindung.
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Das Senkenventil 36 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Federeinrichtung 37 in Richtung der Sperrstellung 36a und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 38, beispielsweise eines Proportionalmagneten, in Richtung der Durchflussstellung 36b beaufschlagbar.
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Die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 der 2 weist zusätzlich zu dem als Proportionalventil ausgebildetes Senkenventil 36 ein als Schaltventil ausgebildetes Sperrventil 40 auf, das in die Zusatzablassleitung 30 geschaltet ist.
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Das als Schaltventil ausgebildetes Sperrventil 40 weist eine Sperrstellung 40a und eine Durchflussstellung 40b auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sperrstellung 40a leckagedicht ausgeführt und weist ein in Richtung zum Zwischenbehälter 31 sperrendes Rückschlagventil auf.
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Das Sperrventil 40 ist elektrisch angesteuert und steht zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 25 in Wirkverbindung.
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Das Sperrventil 40 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Federeinrichtung 41 in Richtung der Sperrstellung 40a und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 42, beispielsweise eines Schaltmagneten, in Richtung der Durchflussstellung 40b beaufschlagbar.
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Der Zwischenbehälter 31 ist in den 1 und 2 mit einem Belüftungsventil 50 versehen.
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Das Belüftungsventil 50 weist ein federvorgespanntes Sperrventil 51 auf, das zur Umgebung öffnet, so dass Luft aus dem Zwischenbehälter 31 unter Öffnen des federvorgespannten Sperrventil 51 ausströmen kann. Das Belüftungsventil 50 weist weiterhin ein unvorgespanntes Sperrventil 52 auf, das in Richtung zum Zwischenbehälter 31 öffnet. Unter Öffnen des Sperrventils 52 kann Luft aus der Umgebung in den Zwischenbehälter 31 einströmen.
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Das Belüftungsventil 50 stellt sicher, dass Druckmittel aus dem Zwischenbehälter 31 über die Rücklaufleitung 32 in den Behälter 19 abströmen kann. Mittels des Sperrventils 51 ist der Zwischenbehälter 31 auf ein bestimmtes Druckniveau vorgespannt. Das Druckniveau ist dabei bevorzugt derart gewählt, dass das Druckmittel bei geöffneter Zusatzsenkenventileinrichtung 35 schnell genug aus dem Freihubzylinder 11a über die Zusatzablassleitung 30 abströmen und in den Zwischenbehälter 31 einströmen kann und anschließend ausreichend schnell über die Rücklaufleitung 32 aus dem Zwischenbehälter 31 in den Behälter 19 fließen kann.
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In den 1 und 2 steht die elektronische Steuereinrichtung 25 mit einer den Lastdruck des Hubantriebs 1 erfassenden Drucksensoreinrichtung 60 in Wirkverbindung. In den Ausführungsbeispielen der 1, 2 erfasst die Drucksensoreinrichtung 60 den Lastdruck in der Zusatzablassleitung 30 zwischen dem Freihubzylinder 11a und der Zusatzsenkenventileinrichtung 35.
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In den 1 und 2 steht die elektronische Steuereinrichtung 25 mit einer die Senkenistgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels des Hubantriebs 1 erfassenden Sensoreinrichtung 61 in Wirkverbindung.
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Weiterhin steht in den 1 und 2 die elektronische Steuereinrichtung 25 mit einem Bedienhebel 65, beispielsweise einem Joystick, in Verbindung, durch dessen Betätigung eine Senkensollgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels des Hubantriebs 1 vorgegeben wird.
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Die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 ist derart angesteuert, dass im Senkenbetrieb des Hubantriebs 1 unterhalb eines Grenzlastdruckes des Hubantriebs 1 ein aus dem Hubantrieb 1 abströmender Senkenvolumenstrom über die Steuerventileinrichtung 15 und die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 abströmt und im Senkenbetrieb des Hubantriebs 1 oberhalb des Grenzlastdruckes des Hubantriebs 1 ein aus dem Hubantrieb 1 abströmender Senkenvolumenstrom ausschließlich über die Steuerventileinrichtung 15 abströmt.
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Die elektronische Steuereinrichtung 25 ist hierzu derart ausgebildet, dass im Senkenbetrieb unterhalb des Grenzlastdruckes des Hubantriebs 1, der mittels der Drucksensoreinrichtung 60 erfasst wird, die Steuerventileinrichtung 15 in Richtung der Senkenstellung 15c betätigt ist und das Senkenventil 36 und das gegebenenfalls vorhandene Sperrventil 40 in Richtung der Durchflussstellung 36b bzw. 40b angesteuert werden. Im Senkenbetrieb oberhalb des Grenzlastdruckes des Hubantriebs 1 wird von der Steuereinrichtung 25 die Steuerventileinrichtung 15 in Richtung der Senkenstellung 15c betätigt, wobei das Senkenventil 36 und das gegebenenfalls vorhandene Sperrventil 40 nicht angesteuert sind und somit das Senkenventil 36 und das gegebenenfalls vorhandene Sperrventil 40 in die Sperrstellungen 36a bzw. 40a betätigt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 derart angesteuert, dass im Senkenbetrieb des Hubantriebs 1 bei einer Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs 1 unterhalb einer vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit ein aus dem Hubantrieb 1 abströmender Senkenvolumenstrom über die Steuerventileinrichtung 15 und die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 abströmt.
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Die elektronische Steuereinrichtung 25 ist hierzu derart ausgebildet, dass bei einer mittels der Sensoreinrichtung 61 erfassten Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs 1 unterhalb der vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit die Steuerventileinrichtung 15 in Richtung der Senkenstellung 15c betätigt ist und das Senkenventil 36 und das gegebenenfalls vorhandene Sperrventil 40 in Richtung der Durchflussstellung 36b bzw. 40b angesteuert werden.
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Die elektronische Steuereinrichtung 25 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass das als Proportionalventil ausgebildete Senkenventil 36 derart in Richtung der Durchflussstellung 36b angesteuert wird, dass die mittels der Sensoreinrichtung 61 erfasste Senkenistgeschwindigkeit des Hubantriebs 1 auf die an dem Bedienhebel 65 vorgegebene Senkensollgeschwindigkeit gesteuert bzw. geregelt wird.
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Der Hubantrieb der 1 und 2 arbeitet wie folgt.
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Zum Anheben des Lastaufnahmemittels mittels des Hubantriebs 1 wird von der Steuereinrichtung 25 die Steuerventileinrichtung 15 in Richtung der Hebenstellung 15b betätigt, so dass die von dem Antriebsmotor 22 angetriebene Pumpe 17 Druckmittel in die Verbraucherleitung 21 fördert, die mit den Masthubzylindern 11b und dem Freihubzylinder 11 a verbunden ist. Die Ausfahrreihenfolge des Freihubzylinders 11 a und der Masthubzylinder 11b wird dabei über die Flächenverhältnisse der Hubzylindereinrichtungen 10a, 10b, die wirksamen Mastgewichte und die Druckverluste in der Verbraucherleitung 21 sowie in der Druckmittelleitung 12 bis zu der jeweiligen Hubzylindereinrichtung 10a, 10b gesteuert. Die Flächenverhältnisse der Hubzylindereinrichtungen 10a, 10b sind bevorzugt derart gewählt, dass im Hebenbetrieb des Lastaufnahmemittels zuerst der Freihubzylinder 11a des Freihubs vollständig ausfährt und nachdem die Endlage des Freihubzylinders 11a erreicht ist, die Masthubzylinder 11b des Masthubs ausfahren.
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Zum Absenken des Lastaufnahmemittels mittels des Hubantriebs 1 wird von der Steuereinrichtung 25 die Steuerventileinrichtung 15 in Richtung der Senkenstellung 15c betätigt, so dass die Verbraucherleitung 21 mit der Behälterleitung 20 verbunden ist und Druckmittel aus dem Freihubzylinder 11a und den Masthubzylindern 11b in den Behälter 19 abströmen kann. Angetrieben wird das aus dem Freihubzylinder 11a und den Masthubzylindern 11b abströmende Druckmittel durch das Gewicht der Last (Lastdruck) und die wirksamen Mastgewichte, die dabei gegen die Durchflusswiderstände der Druckmittelleitung 12, der Verbraucherleitung 21 und der Behälterleitung 20 arbeiten müssen. Die Einfahrreihenfolge der Hubzylindereinrichtungen 10a, 10b wird hierbei ebenfalls über die Flächenverhältnisse der Hubzylindereinrichtungen 10a, 10b, die wirksamen Mastgewichte und die unterschiedlichen Druckverluste in der Druckmittelleitung 12, in der Verbraucherleitung 21 und in der Behälterleitung 20 gesteuert. Die Flächenverhältnisse der Hubzylindereinrichtungen 10a, 10b sind bevorzugt derart gewählt, dass beim Absenken des Lastaufnahmemittels zuerst die Masthubzylinder 11b des Masthubes vollständig einfahren und anschließend der Freihubzylinder 11a des Freihubs einfährt.
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Sofern beim Absenken des Lastaufnahmemittels der Freihubzylinder 11a, beispielsweise aufgrund eines zu geringen Lastdruckes, zu langsam einfährt, so kann dies von der Steuereinrichtung 25 erkannt werden, beispielsweise mittels der die Senkenistgeschwindigkeit erfassenden Sensoreinrichtung 61 und einem Vergleich der Senkenistgeschwindigkeit mit der durch die Betätigung des Bedienelements 65 vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit oder alternativ über die Drucksensoreinrichtung 60, wobei zu den von der Drucksensoreinrichtung 60 gemessenen Lastdrücken in der elektronischen Steuereinrichtung 25 hinterlegt ist, welche Lastdrücke welcher Senkenistgeschwindigkeit entsprechen und einem Vergleich dieser Senkenistgeschwinigkeiten mit der durch die Betätigung des Bedienelements 65 vorgegebenen Senkensollgeschwindigkeit.
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Die elektronische Steuereinrichtung 25 steuert bei einer erkannten, zu niedrigen Senkenistgeschwindigkeit die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 derart an, dass ein Strömungspfad (Senkenpfad) von dem Freihubzylinder 11a in den Zwischenbehälter 31 freigeben wird. In den 1 und 2 steuert hierzu die Steuereinrichtung 25 das Senkenventil 36 in Richtung der Durchflussstellung 36b an. In der 2 wird von der Steuereinrichtung 25 zusätzlich das Sperrventil 40 in die Durchflussstellung 40b aufgesteuert.
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Hierdurch wird zusätzlich zu dem Senkenpfad über die in der Senkenstellung 15c befindliche Steuerventileinrichtung 15 für das aus dem Freihubzylinder 11a abfließende Druckmittel ein weiterer Senkenpfad über die geöffnete Zusatzablassleitung 30 geöffnet, über den aufgrund der kurzen Leitungslänge der Zusatzablassleitung 30 Druckmittel mit geringen Druckverlusten in den Zwischenbehälter 31 abströmen kann. Dadurch erhöht sich der abfließende Volumenstrom aus dem Freihubzylinder 11a und die Senkgeschwindigkeit der Last im Freihub wird erhöht.
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Durch entsprechende Ansteuerung des als Proportionalventil ausgebildeten Senkenventils 36 durch die elektronische Steuereinheit 25 kann die Senkenistgeschwindigkeit der Last auf die gewünschte Senksollgeschwindigkeit gesteuert bzw. geregelt werden und mittels der Sensoreinrichtung 61 und/ oder der Drucksensoreinrichtung 60 überwacht werden.
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Der Zwischenbehälter 31 ist mittels der Rücklaufleitung 32 direkt mit dem Behälter 19 verbunden, so dass das Druckmittel aus dem Zwischenbehälter 31 ungehindert in den Behälter 19 fließen kann. Der Vorteil des Vorhandenseins des Zwischenbehälters 31 besteht darin, dass das Druckmittel aus dem Zwischenbehälter 31 langsamer zum Behälter 19 fließen kann, als es aus dem Freihubzylinder 11a abströmen muss. Druckmittel kann beispielweise noch aus dem Zwischenbehälter 31 in den Behälter 19 abfließen, während eine Last bereits wieder angehoben wird oder das Flurförderzeug fährt.
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Um sicherzustellen, dass das Druckmittel aus dem Zwischenbehälter 31 in den Behälter 19 abströmen kann, ist das Belüftungsventil 50 vorgesehen. Beim Einströmen von Druckmittel aus dem Freihubzylinder 11a über die Zusatzablassleitung 30 in den Zwischenbehälter 31 kann die Luft aus dem Zwischenbehälter 31 gegen das vorgespannte Sperrventil 51 ausströmen. Beim Abfließen von Druckmittel aus dem Zwischenbehälter 31 über die Rücklaufleitung 32 in den Behälter 19 kann Luft über das Sperrventil 52 in den Zwischenbehälter 31 einströmen.
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In der 2 wird mit dem zusätzlichen Sperrventil 40 in der Zusatzablassleitung 30, das in Reihe zum Senkenventil 36 angeordnet ist, eine Redundanz zur Erhöhung der Sicherheit erzielt. Sollte an einem der beiden Ventile 36 bzw. 40 eine Leckage in der Sperrstellung 36a bzw. 40a auftreten, zum Beispiel hervorgerufen durch einen Partikel der sich beim Schließen zwischen Ventilkörper und Ventilsitz des entsprechenden Ventils 36 bzw. 40 einklemmt, kann durch das zweite Ventil 40 bzw. 36 ein Absinken der Last verhindert werden. Durch eine geeignete Ansteuerung der beiden Ventile 36, 40, zum Beispiel eine abwechselnde Reihenfolge beim Schließen, kann die Funktion der beiden Ventile 36, 40 von der Steuereinrichtung 25 überwacht werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Im Senkenbetrieb des Hubantriebs 1, wobei die Steuerventileinrichtung 15 in die Senkenstellung 15c betätigt ist, kann die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 auch allein von dem mit der Drucksensoreinrichtung 60 gemessenen Lastdruck gesteuert sein, wobei oberhalb eines in der Steuereinrichtung 25 hinterlegten Grenzlastdruckes die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 nicht aktiv ist. Das Senkenventil 36 und das gegebenenfalls vorhandene Sperrventil 40 werden von der Steuereinrichtung 25 nicht angesteuert und befinden sich in den Sperrstellungen 36a, 40a, so dass der Senkenbetrieb des Hubantriebs 1 ausschließlich über die in die Senkenstellung 15c betätigte Steuerventileinrichtung 15 erfolgt. Über die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 fließt somit kein Senkenvolumenstrom von der Hubzylindereinrichtung 10a, 10b zum Zwischenbehälter 31 ab.
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Erfolgt ein Senkenbetrieb des Hubantriebs 1, wobei die Steuerventileinrichtung 15 in die Senkenstellung 15c betätigt ist und der Lastdruck des Hubantriebs 1, der mittels der Drucksensoreinrichtung 60 erfasst wird, unterhalb des Grenzlastdruckes ist, ist die die Zusatzsenkenventileinrichtung 35 aktiv. Das Senkenventil 36 und das gegebenenfalls vorhandene Sperrventil 40 werden von der Steuereinrichtung 25 in die Durchflussstellungen 36b, 40b angesteuert. Der Senkenbetrieb des Hubantriebs 1 erfolgt somit über die Steuerventileinrichtung 15 und zusätzlich über die Zusatzsenkenventileinrichtung 35. Über das in die Durchflussstellung 36b betätigte Senkenventil 36 und das in die Durchflussstellung 40b betätigte gegebenenfalls vorhandene Sperrventil 40 stellt sich somit ein zusätzlicher Senkenvolumenstrom ein, der von der Hubzylindereinrichtung 10a zum Zwischenbehälter 31 abströmt. Dieser zusätzliche Senkenvolumenstrom über die Zusatzablassleitung 30 ermöglicht eine höhere Senkgeschwindigkeiten bei Teillasten unterhalb des Grenzlastdruckes.
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Zusätzlich oder alternativ zur automatischen Ansteuerung des Senkenventils 36 und des gegebenenfalls vorhandenen Sperrventils 40 in Abhängigkeit von der Senkenistgeschwindigkeit und/oder des Lastdruckes kann das Senkenventil 36 und das gegebenenfalls vorhandenen Sperrventils 40 über ein Bedienelement, beispielsweise einen Druckknopf, von einer Bedienperson des Flurförderzeugs in die Durchflussstellung 36b bzw. 40b betätigt werden, so dass eine Bedienperson die erhöhte Senkengeschwindigkeit manuell im Bedarfsfall initiieren kann.
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Alternativ oder zusätzlich können auch die Masthubzylinder 11b mittels einer Zusatzablassleitung 30 mit einem Zwischenbehälter 31 verbunden sein, der über eine Rücklaufleitung 32 mit dem Behälter 19 verbunden ist, so dass ebenfalls im Masthub eine erhöhte Senkengeschwindigkeit erzielt wird. Sofern sowohl an den Masthubzylindern 11b als auch am Freihubzylinder 11a jeweils eine Zusatzablassleitung 30 mit einem Zwischenbehälter 31 vorhanden ist, kann die Senkgeschwindigkeit der Last über die ganze Hubhöhe, d.h. den Masthub und den Freihub, erhöht werden.
