-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Pumpenanordnung für den Hubzylinder
eines Handgabelhubwagens.
-
Für motorbetriebene
Flurförderzeuge
ist bekannt, das Lasttragmittel mit Hilfe eines einseitigen Hubzylinders
anzuheben, wobei die Versorgung des Hubzylinders über ein
Pumpenaggregat erfolgt. Aus
DE
36 02 510 C2 ist bekannt geworden, die Pumpe über ein
Proportionalventil mit dem Kolbenraum des Hubzylinders zu verbinden.
Aus
DE 41 36 820 C2 ist für ein deichselgeführtes Flurförderzeug
bekannt geworden, das Lasttragmittel durch zwei Hydraulikzylinder
zu betätigen,
um einen sogenannten Stufenhub zu ermöglichen.
-
Das
Heben und Senken der Lastgabel allgemein bekannter Handgabelhubwagen
erfolgt zumeist mit einem hydraulisch arbeitenden einseitigen Hubzylinder.
Die Versorgung des Hubzylinders erfolgt mit Hilfe einer Kolbenpumpe,
die mechanisch durch das pumpende Bewegen der Deichsel betätigt wird.
Das Verhältnis
von Pumpvolumen zu Hubvolumen ist meist derart ausgelegt, daß mit einer
annehmbaren Zahl von Deichselhüben
die Last angehoben wird, ohne daß dabei die notwendige Kraft
für den
Bediener bei voller Beladung zu hoch wird. Mithin stellt diese Auslegung
einen Kompromiß dar
zwischen der annehmbaren Zahl von Hubpumpenhüben einerseits und der aufzuwendenden
Kraft andererseits. In vielen Fällen
wird jedoch die relativ große
Anzahl von Hüben
nicht akzeptiert, insbesondere bei kleineren Lasten. In den meisten
Fällen
ist zunächst
erforderlich, die Lastgabel um einen bestimmten Betrag anzuheben,
bis die Last von unten erfaßt
wird. Für
diesen Hubweg wünscht
sich der Bediener ein schnelleres Anheben.
-
Es
ist aus BT Handhubwagen, Fahrerhandbuch/Bedienungsanleitung/Service
Ausgabe 02-02-18 bekannt, bei Pumpenanordnungen für Handgabelhubwagen
eine sogenannte Schnellhubvariante vorzusehen. Hierbei wird die Übersetzung zwischen
Kolbenpumpe und Hubzylinder verringert. Bei der Aufnahme einer bestimmten
Last ist jedoch erforderlich, von der Schnellhubvariante zur größeren Übersetzung
umzuschalten. Bei einer bekannten Ausführungsform ist der Hubzylinder
zweistufig ausgeführt.
In der einen Betriebsvariante wird eine begrenzte Wirkfläche mit
dem Pumpendruck beaufschlagt. In der zweiten Betriebsvariante kommt
zur ersten Wirkfläche
eine zweite hinzu, die über
ein entsperrbares Rückschlagventil
mit der Kolbenpumpe verbunden ist. Nachteilig hierbei ist die große Baulänge des
Hubzylinders, der nahezu die doppelte Länge gegenüber herkömmlichen Hubzylindern aufweist.
-
Durch
den Jungheinrich Handhubwagen Modell AM 2200 ist bekannt geworden,
ein drei Stufen aufweisendes Steuerventil vorzusehen, das in einer Senkenstellung
den Hubzylinder mit einem Tank, in einer Neutralstellung den Kolbenraum
mit dem Tank und in einer Pumpstellung im Kolbenraum über ein erstes
Rückschlagventil
mit dem Hubzylinder und über
ein zweites Rückschlagventil
mit dem Tank verbindet. Ein drittes Rückschlagventil zwischen Kolben-
und Ringraum der Kolbenpumpe öffnet
zum Kolbenraum hin. Schließlich
ist zwischen Kolben- und Ringraum ein Umschaltventil vorgesehen.
Parallel zum Umschaltventil ist ein Rückschlagventil angeordnet.
Das Umschaltventil wird durch den Druck in der Ausgangsleitung des
Kolbenraums gesteuert. Erreicht dieser einen bestimmten Wert, öffnet das
Umschaltventil und verbindet Kolben- mit Ringraum der Pumpe. Die
wirksame Kolbenfläche
des Pumpenkolbens wird somit auf die Differenz der Wirkflächen im Kolben-
und Ringraum reduziert. In der bekannten Lösung wird die beschriebene
Funktion dadurch verwirklicht, daß ein Ventilglied von einer
Feder gegen eine Dichtfläche
gepreßt
wird, welche in einer Bohrung des Pumpenkolbens ausgebildet ist.
Die Bohrung steht in Verbindung mit dem Kolbenraum und über eine
radiale Bohrung mit dem Ringraum. Übersteigt der Pumpendruck einen
vorgegebenen Wert, öffnet
das Ventilglied, und das Medium strömt in den Ringraum. Der sich
hierbei bildende radiale Spalt ist sehr klein, so daß erhebliche
Drosselverluste entstehen. Der entstehende, systembedingte Kraftverlust ist
durch das Produkt aus Umschaltdruck im Ringraum und der Differenz
aus Boden- und Stangenfläche
des Pumpenkolbens gekennzeichnet Da bei dieser Lösung das Umschaltventil im
Takt der Pumpbewegung der Deichsel geöffnet und geschlossen wird, ist
die im Normalhubbetrieb aufzubringende Kraft im Verhältnis zur
Lastkraft wegen der beschriebenen Verluste relativ hoch.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung mit zwei Übersetzungen
für die
Hubpumpe zu schaffen, bei der eine einwandfreie pumpendruck- oder
lastdruckabhängige
Umschaltung von einer Übersetzung
in die andere erzielt wird bei geringst möglichen Verlusten im Hebenbetrieb.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst.
-
Bei
der Pumpenanordnung nach Anspruch 1 ist vorgesehen, daß das Ventilglied,
beispielsweise ein schieberartiges Ventilglied, zur Federseite hin
abgedichtet und auf der Federseite mit einem konstanten Druck beaufschlagt
ist. Dieser Druck kann Atmosphärendruck,
Tankdruck oder dadurch gebildet sein, daß der Federraum geschlossen
ist, in dem ein vorgegebener Druck herrscht. Dies kann Atmosphärendruck
sein, Über-
oder Unterdruck. Da die Hubwege des Umschaltventils sehr gering
sind, ändert
sich der Druck im geschlossenen Federraum bei seiner Betätigung nicht
nennenswert.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die
Umschaltung des Umschaltventils nicht durch den Differenzdruck zwischen
dem Ringraum und dem Kolbenraum, sondern durch den absoluten Druck
des Kolbenraums. Auf diese Weise werden unerwünschte Kraftverluste vermieden.
-
Bei
der Lösung
nach Patentanspruch 2 ist der Steuerdruck für das Umschaltventil nicht
der Pumpendruck, sondern der Lastdruck. Während bei Verwendung des Pumpendrucks
als Steuerdruck für das
Umschaltventil eine Umschaltung für jeden Hub erfolgt, findet
beim lastgesteuerten Umschaltventil eine einmalige Umschaltung statt,
wenn der Ansprechdruck erreicht worden ist.
-
Auch
hierbei ist die dem Steuerdruck gegenüberliegende Seite des Ventilglieds
mit einem konstanten Druck beaufschlagt, beispielsweise dem Umgebungsdruck
oder einem bestimmten Druck im Federraum oder Tankdruck. Ein abgeschlossener
Federraum hat den Vorteil, daß bei
Undichtigkeit der Dichtung Lecköl
nicht nach außen
gelangen kann.
-
Um
ein Umschalten zwischen den beiden Pumpvolumen sanft zu gestalten,
sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß im Umschaltventil eine Drosselung
vorgesehen ist. Im Schnellhebenbetrieb ist der Ringraum nicht mit
Hydrauliköl
gefüllt
und wird während
jedes Pumpenhubes evakuiert. Bei einem Umschalten findet ein schlagartiges
Fluten des Ringraums statt, was sich als unangenehmes Gefühl dem Bediener
der Deichsel mitteilt und was außerdem Geräusche verursacht. Eine Drossel
verhindert die schlagartige Befüllung
des Ringraums ohne nennenswerte Verluste des normalen Pumpbetriebes.
-
Während des
Saughubs erfolgt die Befüllung des
Kolbenraums der Pumpe über
ein Rückschlagventil,
so daß Öl aus dem
Reservoir angesaugt werden kann. Bei dem Wechsel vom Saug- zum Pumpenhub
kann es geschehen, daß zunächst Hydrauliköl zum Reservoir
zurückströmt, bevor
das Rückschlagventil
schließt.
Dieser Vorgang äußert sich
in einem Totweg des Pumpenkolbens. Es ist daher gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn das zweite Rückschlagventil
durch eine Feder in die Schließstellung
vorgespannt ist. Dadurch wird der Weg bis zum Erreichen des notwendigen
Umschaltdruckes minimiert.
-
Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß eine Schaltung
des Umschaltventils derart vorgesehen ist, daß der Ringraum mit dem Tank
verbunden ist, bevor das Umschaltventil umschaltet und Kolben- und
Ringraum verbindet. Diese Lösung
hat den Vorteil, daß der
Ringraum im Augenblick des Umschaltens nicht evakuiert ist und somit kein
Volumenstrom zum Aufbau des Druckes in der Ringkammer erforderlich
ist. Bei dieser Lösung
kann daher ein „Durchsacken" der Deichsel bei
einem Umschalten in einer Deichselmittellage verhindert werden.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht eine konstruktive
Ausführungsform
der Erfindung darin, daß der
Pumpenkolben eine axiale Bohrung aufweist, in der ein Führungsabschnitt
des Ventilglieds axial und dichtend geführt ist. Auf dem Füh rungsabschnitt
sitzt eine Dichtung, und das Ventilglied hat am gegenüberliegenden
Ende eine ringförmige
Ventilfläche,
die mit einer Dichtfläche
zusammenwirkt. Ein von der Dichtfläche umschlossener Bereich ist über einen
Kanal im Pumpenkolben mit dem Kolbenraum verbunden, und zwischen
dem Ventilglied und der Bohrungswandung ist ein axialer Spalt vorgesehen,
der mit dem Ringraum verbunden ist. Bei dem Abheben der Ventilfläche von
der Dichtfläche
findet mithin eine Verbindung von Kolben- und Ringraum statt. In
einer weiteren Ausgestaltung hierzu ist vorgesehen, daß eine von
einer Feder vorgespannte Ventilkugel im umschlossenen Bereich gegen
das Ende des axialen Bohrungsabschnitts angedrückt wird. Unterhalb der Ventilkugel
ist ein Kanal im Pumpenkolben vorgesehen. Beim Öffnen der Ventilkugel wird
dadurch eine weitere Verbindung zwischen den Pumpenräumen hergestellt.
Diese dient dem Rückfluß des Hydrauliköls vom Ringraum
in den Kolbenraum während
des Saughubes der Pumpenanordnung.
-
Wie
oben ausgeführt,
ist das Steuerventil so ausgelegt, daß je nach seiner Position die
Pumpe Hydrauliköl
aus dem Tank ansaugt und im Pumpenhub in den Hubzylinder fördert. Im
Senkenbetrieb ist ein Rückfluß von Hydrauliköl aus dem
Hubkolben in den Tank vorzusehen. In der Neutralstellung ist die Pumpe
mit dem Tank verbunden. Für
eine derartige Steuerventilanordnung ist bekannt, das Rückschlagventil,
das das Ansaugen der Pumpe aus dem Tank während des Pumpbetriebes und
das Fördern
von Hydrauliköl
in den Hubzylinder ermöglicht,
zwischen zwei gegenüberliegenden
Stößeln anzuordnen.
Der eine Stößel ist
mit einem Ventilglied verbunden, das unter Pumpendruck öffnet und
die Verbindung mit dem Hubzylinder herstellt, und der gegenüberliegende
Stößel ist
mit einer Betätigung
des Steuerventils verbunden und hält in der neutralen Stellung
die Ven tilkugel im Abstand vom Sitz. Im Senkenbetrieb wird mit Hilfe
dieses Stößels die
Ventilkugel gegen den anderen Stößel gedrückt, um
das federbeaufschlagte Ventilglied in die Öffnungsposition zu bringen,
damit Hydrauliköl
aus dem Hubzylinder in den Tank fließen kann. Die beschriebene
Ventilanordnung ist zumeist vertikal oder horizontal angeordnet.
Im Pumpenbetrieb hat daher die Ventilkugel einen Abstand vom Ventilsitz.
Dieser muß zunächst überbrückt werden, bevor
die Leitung zwischen Pumpenanordnung und Tank abgesperrt wird. Erfindungsgemäß ist nun
vorgesehen, daß der
mit dem Ventilglied verbundene Stößel seinerseits federbelastet
ist und das Nachsaugeventil, d.h. das Rückschlagventil für den Nachansaugbetrieb,
ständig
am Ventilsitz hält.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei entsprechendem Pumpen-
bzw. Lastdruck dieser relativ rasch erreicht wird, um das Umschaltventil
zu betätigen.
Würde eine
derartige Maßnahme
nicht vorgesehen werden, ergäbe
sich für
den Bediener bei Betätigung
der Deichsel ein gewisser Totweg bis zur Anlage der Ventilkugel
an ihrem Sitz und damit ein großer
evakuierter Ringraum, der nach dem Umschalten gefüllt werden
muß. Dies
würde zu
einem weiteren unerwünschten
Totweg führen.
-
In
Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele
werden nachfolgend näher
beschrieben.
-
1 ist ein Blockschaltbild
einer Pumpenordnung nach der Erfindung.
-
2 zeigt ein Blockschaltbild
einer zweiten Ausführungsform
einer Pumpenanordnung nach der Erfindung.
-
3 zeigt ein Blockschaltbild
einer dritten Ausführungsform
einer Pumpenanordnung nach der Erfindung.
-
4 zeigt im Schnitt schematisch
eine Kolbenpumpe nach der Erfindung während des Pumpenhubs.
-
5 zeigt die gleiche Darstellung
wie 4, jedoch während des
Saughubs.
-
6 zeigt einen Schnitt durch
eine Steuerventilanordnung herkömmlichen
Aufbaus.
-
7 zeigt eine Modifikation
eines Teils der Steuerventilanordnung nach 6.
-
In 1 ist ein Hubzylinder 10 für einen Handgabelhubwagen
angedeutet. Sein Einbau in einen Handgabelhubwagen ist nicht dargestellt
und an sich bekannt. Der Kolbenraum des einseitig wirkenden Hubzylinders 10 ist über eine
Leitung 12 mit einer Steuerventilanordnung 14 verbunden.
Er ist außerdem über ein Überdruckventil 16 mit
einem Tank 18 verbunden. Zum Tank führt auch eine Leitung 20, die
mit dem Ringraum des Hubzylinders 10 verbunden ist. Eine
dritte Tankleitung 22 ist mit der Steuerventilanordnung 14 verbunden.
Eine Kolbenpumpe 24 weist einen Kolbenraum 26 und
einen Ringraum 28 auf, welche Räume durch einen Kolben 30 geteilt sind.
Eine Rückstellfeder 32 hebt
die Pumpe in den oberen Totpunkt. Eine Kolbenstange 34 ist über eine geeignete
Kinematik mit der nicht gezeigten Deichsel des Handgabelhubwagens
gekoppelt. Bekanntlich wird eine derartige Kolbenpumpe 24 durch
pumpendes Bewegen der Deichsel betätigt.
-
Eine
Pumpenleitung 36 verbindet den Kolbenraum 26 mit
der Steuerventilanordnung 14. Eine Abzweigleitung 38 verbindet
die Leitungen 36 mit dem Ringraum 28 über ein
Rückschlagventil 40,
das zur Leitung hin 36 gegen eine Feder öffnet. Zwischen den
Leitungen 36, 38 ist ein Umschaltventil 42 angeordnet,
das im geöffneten
Zustand über
eine Drossel 44 die Leitungen 36, 38 und
damit die Räume 26, 28 miteinander
verbindet. Das nicht gezeigte Ventilglied ist über eine Steuerleitung 46 vom
Druck in der Leitung 36 beaufschlagt. Auf der gegenüberliegenden Seite
wirkt eine Feder 48. Das Ventilglied ist auf der Federseite
abgedichtet, und der Federraum ist mit einem Speicher 50 verbunden.
Dadurch ist im Federraum ein konstanter Druck hergestellt. Statt
des Speichers 50 kann auch eine unmittelbare Verbindung des
Federraums mit Atmosphäre
vorgesehen sein, wodurch ebenfalls ein konstanter Druck gewährleistet
ist.
-
Ein
Betätigungselement 52 der
Steuerventilanordnung 14 wird vom Kopf der nicht gezeigten Deichsel
aus betätigt
und ermöglicht
eine Verstellung der Steuerventilanordnung 14 in drei Position.
In der in 1 gezeigten
ist der Kolbenraum 26 mit dem Tank 18 verbunden
und das Hydrauliköl
im Kolbenraum des Hubzylinders 10 wird durch ein Rückschlagventil 54 in
der Steuerventilanordnung 14 blockiert. Eine Betätigung des
Betätigungselements 52 nach
unten für
den Pumpenbetrieb führt
dazu, daß ein
Rückschlagventil 56 mit
der Leitung 12 und ein drittes Rückschlagventil 58 mit
der Leitung 22 in Verbindung tritt. Dadurch kann die Kolbenpumpe 24 beim
Anheben des Kolbens 30 über
das Rückschlagventil 58 Hydrauliköl aus dem
Tank 18 ansaugen und im Pumpenhub über das Rückschlagventil 56 in
den Kolbenraum des Hubzylinders 10 drücken.
-
Wird
hingegen das Betätigungselement 32 nach
oben bewegt, wird eine Drossel 60 in der Steuerventilanordnung 14 mit
dem Kolbenraum des Hubzylinders 10 verbunden und ein Durchgangskanal 62 mit
der Leitung 22 zum Tank 18. Dadurch kann Hydrauliköl aus dem
Hubzylinder 10 über
die Drossel 60 zum Tank 18 fließen und
der Kolben des Hubzylinders 10 gedämpft abwärts bewegt werden. Die beschriebenen
Funktionsweisen sind generell bekannt.
-
Erreicht
der Pumpendruck in der Leitung 36 einen vorgegebenen Wert, öffnet das
Umschaltventil 42 gegen die Feder 48 und den konstanten
Druck 50 und verbindet Kolbenraum 26 und Ringraum 28.
Zuvor wirkt allein die große
Kolbenfläche
auf das Hydrauliköl,
wodurch eine relativ große Ölmenge zum Hubzylinder 10 strömt und mithin
einen sogenannten Schnellhub herbeiführt. Es versteht sich, daß ein solcher
Schnellhub nur möglich
ist bei kleiner und mittlerer Last. Schwerere Lasten, die sich durch
ein Anheben des Pumpendrucks bemerkbar machen, führen mithin zum beschriebenen
Umschalten des Umschaltventils 42. Dadurch wird nur noch
diejenige Ölmenge
gefördert,
die sich aus der Differenz des verdrängten Volumens im Kolbenraum 26 und
dem gewonnenen Volumen im Ringraum 28 ergibt. Der Hub der
Kolbenpumpe 24 führt
daher zu einem merklich geringeren Hubweg des Hubzylinders 10,
allerdings mit deutlich geringerem Kraftaufwand wegen der größeren Übersetzung.
Die beschriebene Ausbildung des Umschaltventils 42 bewirkt,
daß unerwünschte Kraftverluste
vermieden werden.
-
Im
beschriebenen Schnellhubbetrieb kommt es im Ringraum 28 der
Kolbenpumpe 24 zu einem wechselnden Komprimieren und Evakuieren.
Wird nun während
eines Pumpenhubs das Umschaltventil 42 geöffnet, würde das
Hydrauliköl
schlagartig in den Ringraum 28 strömen. Dies bewirkt zum einen
eine Geräuschentwicklung
und zum anderen, daß der
Bediener beim Herunterdrücken
der Deichsel einen Ruck verspürt.
Die Drossel 44 mindert das schlagartige Einströmen in den
Ringraum 28 und verbessert daher die Ergonomie.
-
Soweit
in 2 die gleichen Bauteile
wie in 1 dargestellt
sind, werden sie auch mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Unterschied
zwischen 1 und 2 besteht darin, daß in 2 der Steuereingang des
Umschaltventils 42 über
eine Leitung 64 mit der Leitung 12 verbunden ist.
Der Steuerdruck für
das Umschaltventil 42 ist somit nicht der Pumpendruck,
der sich im Takt der Kolbenpumpe 24 ändert, sondern der Lastdruck,
der in der Leitung 12 herrscht. Während bei der Ausführungsform
nach 1 das Umschaltventil 42 bei
entsprechendem Ansprechdruck ständig öffnet und
schließt,
erfolgt eine Betätigung
des Umschaltventils 42 bei Erreichen eines bestimmten Lastdruckes
ein einziges Mal. Das Umschaltventil 42 bleibt umgeschaltet,
so lange der Lastdruck den vorgegebenen Wert überschreitet oder zumindest
erreicht.
-
Soweit
in 3 gleiche Teile wie
bei den Anordnungen nach 1 und 2 vorgesehen sind, werden
wiederum gleiche Bezugszeichen verwendet. Ein Umschaltventil 70,
dessen Aufbau nicht näher beschrieben
ist, hat einen ersten Steuereingang, der über eine Leitung 72 ständig mit
der Leitung 12 verbunden ist. Der zweite Steuereingang
auf der gegenüberliegenden
Seite ist über
eine Leitung 74 ständig mit
dem Tank über
die Leitung 22 in Verbindung. Auf der gleichen Seite wirkt
eine Vorspannfeder 76. Außerdem führt eine Abzweigleitung 78 von
der Leitung 74 zu einem Eingang des Umschaltventils 70.
Das Umschaltventil 70 öffnet,
wenn der Lastdruck in der Leitung 12 einen vorgegebenen
Wert erreicht oder überschreitet.
In diesem Fall erfolgt eine Verbindung von Kolbenraum 26 und
Ringraum 28 in der oben beschriebenen Weise für den Hubbetrieb
mit großer Übersetzung.
Im Schnellhubbetrieb ist der Ringraum 28 permanent mit
dem Tank 18 verbunden und daher mit Hydrauliköl gefüllt. Dadurch
wird der Vorteil erhalten, daß der
Ringraum 28 beim Umschalten vom Schnellhub in den Normalbetrieb
nicht evakuiert ist und somit kein Volumenstrom zum Aufbau des Druckes
in der Ringkammer 28 erforderlich ist. Mithin kann ein „Durchsacken" der Deichsel beim
Umschalten in eine Deichselmittellage verhindert werden.
-
In
den 4 und 5 ist eine Kolbenpumpe 80 schematisch
dargestellt, wie sie etwa für
die Kolbenpumpe 24 nach den 1 bis 3 verwendet werden könnte. Ein
Kolben 82 ist in einem Zylinder 84 dichtend geführt und
unterteilt den Zylinder 84 in einen Kolbenraum 86 und
einen Ringraum 88. Die Abdichtung des Kolbenraums 86 und
seiner Verbindung mit dem Hubzylinder ist im einzelnen nicht dargestellt. Eine
Kolbenstange 90 ist in einer Führungsbohrung eines nicht weiter
dargestellten Gehäuses 92 geführt und
mit einer nicht gezeigten Deichsel des Handgabelhubwagens gekoppelt.
Die Stange 90 weist eine axiale Bohrung 94 auf,
in der ein Führungsabschnitt 96 eines
Ventilgliedes 98 geführt
ist. Eine Dichtung 100 sorgt dafür, daß der Raum oberhalb des Ventilglieds 98,
in dem eine Vorspannfeder 102 angeordnet ist, abgedichtet
ist. Oberhalb des Kolbens 92 weist die Stange 94 radiale
Bohrungen 104 auf, die in Verbindung stehen mit einem axialen
Ringspalt 106 zwischen dem Ventilglied 98 und
der Wandung der Bohrung 94. Sie stehen außerdem in
Verbindung mit einer Querbohrung 108 im Ventilglied 98,
die ihrerseits mit einem axialen Bohrungsabschnitt 110 im Ventilglied 98 verbunden
ist. Dieser führt
nach unten zum Ende des Ventilglieds 98. An einem ringförmigen axialen
Bund 112 ist eine Ventilfläche ausgebildet, die mit der
Endfläche
der Bohrung 94 dichtend zusam menwirkt, wenn, wie in 5 gezeigt, der Bund 112 gegen
die Dichtfläche
anliegt. In 4 ist das Ventilglied 98 gegenüber der
Feder 102 angehoben. Innerhalb des axialen Bundes 112 befindet
sich eine Ventilkugel 114, die von einer Feder 116 gegen
die Kante des Bohrungsabschnitts 110 dichtend angepreßt wird.
Die Feder 116 sitzt in einer Blindbohrung 118,
die in einem axialen Ansatz 120 des Kolbens 82 geformt
ist. Die Blindbohrung 118 ist über einen schrägen Kanal 122 mit
dem Kolbenraum 86 verbunden.
-
In 4 ist dargestellt, wie im
Pumpbetrieb der axiale Bund 112 von der Dichtfläche abgehoben ist,
so daß während des
Pumpenhubes, d.h. des Hubes des Kolbens 82 in 4 nach unten, Hydrauliköl über den
Kanal 122 und den Ringspalt 106 in den Ringraum 88 über die
radialen Bohrungen 104 und die Querbohrung 108 strömen kann.
Dieser Betrieb ist anhand der 1 bis 3 als Normalbetrieb gekennzeichnet,
d.h. größere Übersetzung
bei größerer Last.
Der Druck, der erforderlich ist, um das Ventilglied 98 anzuheben,
wird bestimmt durch die Wirkfläche
des Ventilglieds 98 und die Feder 102, welche dem
Verstelldruck am Ventilglied 98 entgegenwirkt. Ansonsten
ist der Druck in der Federkammer konstant, die, wie gezeigt, gegen
Atmosphäre
abgeschlossen ist. Zwar findet während
der beschriebenen Verstellung des Ventilglieds 98 eine
minimale Kompression des aufgenommenen Gases statt, diese ist jedoch
für die
Kraftwirkungen vernachlässigbar. Wesentlich
ist, daß der
Federraum unter konstantem Druck steht, was auch erreicht werden
könnte,
wenn der Federraum über
eine gestrichelt gezeichnete Bohrung 124 mit Atmosphäre verbunden
wäre. Ein geschlossener
Federraum hat den Vorteil, daß bei undicht
werdender Dichtung 100 Lecköl zwar in den Federraum fließen kann,
nicht jedoch nach außen.
-
Der
Querschnitt des Ringspaltes 106 ist optimiert. Zum einen
erzeugt er eine Drosselwirkung, wie sie anhand der Drossel 44 in
den 1 und 2 dargestellt wurde. Andererseits
darf die Drosselwirkung naturgemäß nicht
zu groß sein,
um unnötige
Verluste während
des Pumpbetriebes zu vermeiden.
-
Im
Rück- oder
Saughub, wie er in 5 dargestellt
ist, öffnet
die Ventilkugel 14 und ermöglicht ein Rückströmen des
Hydrauliköl
aus dem Ringraum 88 in den Kolbenraum 86. Mithin
entspricht die Ventilkugel mit ihrem Ventilsitz dem Rückschlagventil 40 nach
den 1 und 2.
-
6 zeigt eine herkömmliche
Steuerventilanordnung 130, wie sie etwa für die Steuerventilanordnung 14 nach
den 1 bis 3 verwendet werden könnte. In
einem nicht näher
dargestellten Gehäuse 132 ist
eine durchgehende gestufte Bohrung vorgesehen, die im oberen Abschnitt über die
Querbohrung 134 mit dem Tank der Pumpenanordnung verbunden
ist. Eine darunter liegende zweite Querbohrung 136 ist
mit der hier nicht gezeigten Kolbenpumpe verbunden. Eine dritte
Querbohrung 138 ist mit dem hier nicht gezeigten Hubzylinder
verbunden. Zwischen den Querbohrungen 136 und 138 befindet sich
ein Ventilglied 140, das von einer Feder 142 gegen
eine nicht gezeigte Dichtkante vorgespannt ist. Mit dem Ventilglied 140 ist
auch ein Stößel 144 verbunden,
der mit einer Ventilkugel 146 zusammenwirkt. Die Ventilkugel 146 wirkt
mit einem Dichtsitz 148 zusammen, und durch den Dichtsitz 148 erstreckt
sich ein zweiter Stößel 150,
der mit einem Führungsabschnitt 152 verbunden
ist, der dichtend in einem Bohrungsabschnitt geführt und von einer Feder 154 vorgespannt
ist. Der Führungsabschnitt 152 wird
von einem nicht gezeigten Betätigungselement an
der Deichsel des Handgabelhubwagens betä tigt. In der in 6 gezeigten Stellung des
Stößels 150 ist die
Ventilkugel 146 relativ frei bewegbar zwischen den Enden
der Stößel 144, 150 und
kann sich nicht an den Ventilsitz 148 anlegen. Diese Position
entspricht der Stellung der Steuerventilanordnung 14 nach
den 1 bis 3 (Neutralstellung). Wird
der Stößel 150 nach
unten bewegt, drückt
er über
die Ventilkugel 146 den Stößel 144 und damit
das Ventilglied 140 nach unten, wodurch eine Verbindung
zwischen den Querbohrungen 136, 138 hergestellt
ist. Dadurch ist eine Verbindung der Kolbenpumpe und des Hubzylinders
mit dem Tank der Kolbenanordnung hergestellt, und der Hubzylinder
kann absenken. Wird hingegen der Stößel 150 nach oben
bewegt, kann die Ventilkugel 146 gegen den Dichtsitz 148 anlegen, wenn
ein entsprechender Differenzdruck erzeugt wird, was der Fall ist,
wenn von der Pumpe ein Druck erzeugt wird, der das Ventilglied 140 gegen
die Feder 142 verstellt, damit der Kolben im Hubzylinder
angehoben werden kann. 7 zeigt
nun eine Modifikation des Stößels 144.
-
In 7 ist der Stößel 144 nach 6 mit 144a bezeichnet.
Wie erkennbar, weist er eine Bohrung 156 auf, die eine
Feder 158 aufnimmt. Die Feder wirkt auf einen weiteren
Stößel 160,
der sich gegen die Ventilkugel 146 anlegt. Die Ventilkugel
ist daher ständig
am Dichtsitz 148 gehalten, es sei denn, sie wird vom Stößel 150 von
diesem abgehoben. Die gezeigte Anordnung ermöglicht, daß der Weg bis zum Erreichen
des Umschaltdruckes für
das Umschaltventil nach den 1 bis 5 minimiert werden kann.