DE1480205A1 - Hilfskraftunterstuetzte Lenkeinrichtung fuer Elektro-Flurfoerdergeraete - Google Patents

Description

• Hilfskraftunterstütxte Lenkeinrichtuny für Elektro-Flurfördergcräte Die Erfindung betrifft eine hilfskraftunterstützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-Flurfördergeräte, bei denen die Kraftübertragung ausschließlich über ein hydraulisches Gestänge und der Antrieb der hydraulischen Druckpumpe durch einen Elektromotor erfolgt, während der Strom zum Antrieb des Elektromotors der Fahrzeugbatterie entnommen wird. Wenn die im Fahrzeug unterzubringende Batteriekapazität für den Fahrantrieb groß genug ist, um hiervon noch den Stromverbrauch eines verhältnismäßig starken Servo-Pumpenaggregates mit Pumpendrücken von c3. 70-100 atü bei entsprechender Fördermenge zu decken, kaan die L@kanla;e besonders einfach im Aufbau, d.h. ohne Verblockung, ausgeführt werden. In diesem Fall werden die von der Fahrbahn kommenden Schläge am Lenkrad ohne weiteres durch die hohe Leistung des Servc-Pumpenaggregates kompensiert. In Fig. 1 ist @n Ausführungsbeispiel einer derartigen Anlage und in Fig. 2 und 4 je ein Ausführungsbeispiel weiterer Ausführungsmöglichkeiten schematisch dargestellt. Fig. 3 zeigt einen zusätzlichen mechanischen Druckspeicher.
• 1 ist jeweils das Flurfördergerät, 2 sind die Lenkräder mit der hydraulischen Betätigung, 3 ist die Fahrzeugbatterie, 4 die Meßpumpe mit dem Handrad, 5 das Steuerventil. Für Meßpumpe und Steuerventil Yönnen handelsübliche Bauelemente verwendet werden; beide

  können, wie in Fig. 1, aus zwei Aggregaten bestehen. Das Steuer-

  ventil ist im Ausführungsbeispiel von der Meßpuupe hydraulisch ge-

  steuert, oder Meßpuumpe und Steuerventil sind in einem Aggrag«t rer-

  einigt; im letzten Fall wird das Steuerventil mechanisch bei .Tin#

  leitung einer Kraft am Leerkrad, wie im Ausführungsbeispiel, ge# .

  steuert. 6 ist der Vorratstank für das Hydraulikatdiuo* 7 ist die

  hydraulidchä Druckpumpe, ß der Elektromotor, ß die Rsasl-.U"

  t-

  einrichtung zum Einschalten des Elektraaotors, 10 und IN dm 24yltLenr

  lische Gestänge von der Meßpumpe zum Steuerventil, 12 und 13 das vom Steuerventil zu den Lenkzylindern, 14 aas von der Druckpumpe zu Steuerventil, 15 ist die Saugleitung von Tunk zur Pumpe und 15 die Rücklaufleitung vorn Steuerventil zum Tank.
• Hat das Fahrzeug statt einer Achsschenkel- eine Drehschemellenkung und ist außerdem das elektrische Servopumpenaggregat aus Stromer-

  aparnisartlnden so klein ausgelegt, daß davon nur das unter ungünstig-

  sten Bedingungen erforderliche Lenk-Drehmoment (Lenken im Standohrs

  Last)* oder sogar ein Teil davcn aufgebracht wird,-während der Reat

  des Lenk-Drehmomentes vorn Fahrer gedeckt wird, so-. ist es zweck-

  mäßig, Wie als Ausführungsbeispiel in Fig. 2 dargestellt, in den zur

  Betätigung der Lenkzylinder 2 dienenden hydraulischen Gestänge 12

  und 13 hinter dem Steuerventil 5 zwischen diesen; und den Lenkzylin-

  dern 2 je ein nur durch Drurkbeaussuhlägung von der Meßpumpenseite

  her zu öffnendes Sperrorgan 17, 17' vorzusehen. Beide Spervorgane

  sind bei nicht betätigter Lenkung geschlossen, so da.ß ein ZurUek-

  atrbmen des Hydraulikmodiums zur Meßpumpe verhindert wird. Die

  Sperrorgane 17, 1?' Bind so angeordnet, daß bei Einleitung einer

  Handkraft am Lenkrad 4` sich das eine jeweils vom Druck beauf-

  *ehlagte Sperrorgan für die Strömung des Hydraulikmediuas von der

  Meßpumpe zu eirma 1unksylinder, und. gleichzeitig über, eine mecha-

  nische oder hydraulische Verbindung 18 auch das andere Sperrorgan

  für den Rückstrom den Hyäraulikmediums vom anderen Lenkzylinder

  öffnet. Um Volumronänderungen durch evtl. Leckagen und Terperaturr-

  schaankungen auszugleichen und von der Fahrbahn herrührende Druck-

  spitzen abzubauen, werden zweckmäßigerweise im hydraulischen Ge-

  stänge von der Metpumpe zu den Lenkzylindern Rückschlagventile 11i,

  und Überdruckventile 20 angeordnet.

  Die Arbeitsweise der Anlage ist folgende:

  Wird aua Lenkrad k' eine Kraft eingeleitet und der Rotor der Meer

  pupe 4 dabei gedreht, so wird, wie in den Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt, das hydraulikmedium in den Steuerschieber 6 gedrückt und dieser dabei verstellt. Dadurch wird dem Medium der Weg zum Lenkzylinder 2 freigegeben; außerdem wird das von der elektrisch angetriebenen Druckpumpe 7 geförderte Medium auf die Saugseite der Meßpumpe 4 geleitet. Die Meßpumpe saugt also Druckmedium an und vor Hand muß nur eine so große Druckdifferenz erzeugt werden, wie sie erforderlich ist, um den Steuerschieber 5 zu verstellen oder bei klein ausgelegtem Servopumpenaggregat das Restlenkmoment von Hand aufzubringen. Aus dem anderen Lenkzylinder oder der anderen Lenkzylinderseite fließt das Medium durch das Steuerventil 5 zum Ölbehälter zurück.
• Eine Notlenkung, z.B. bei Versagen des elektrischen Motorf. 8 zum Antrieb der Druckpumpe, ist sofort betriebsbereit, da die Meßpumpe 4 zu einer handbad@enten Ölpumpe für Handlenkung wird und die erforderliche Ölmenge für dis Lenkzylinder in die gewünschte Richtung liefert, wenn das Lenkrad 4' gedreht wird.
• Um auch im Falle einer Notlenkung, also bei Fortfall der Servo-Hilfe, entsprechend der zur Verfügung stehenden iiandkraft, eine genügend große Lenkgeschwindigkeit zu erreichen und dabei das Abreißen des Ö1-3tromes auf der Saugseite der zur handbedienten Druckpumpe gewordenen Meßpumpe zu verhindern, ist es zweckmäßig, die Druckflüssigkeit ständig unter Einwirkung des zusätzlichen elastischen Druckes eines

  Kraftspeichers bl! gesäß Fig. 3, welcher gleichzeitig als Ölreservoir

  anstelle des ttltanka 6 in der Fig. 1 dnd 2 vorgesehen sein kann, zu

  halten.

  Ein Weiteres Ausführ»jebeispiel einer hilfskraftunteratützten

  hydrostatischen Lenkeinrichtung ist in Fig. 4 .schematisch darf

  stellt Hier wird das von der elektrisch angetriebenen Druekptvspe 7

  erzeugte Druckmedium nicht direkt über Meßpumpe und SteutrzylirdW

  in die Lenkzylinder, sondern in einen hydraulischen Druckspeicher 21 geleitet, wobei das elektrische Pumpenaggregat von einem durch Speicherdruck betätigten Druckschalter 22 ein- und ausgeschaltet wird, so daß-für die hilfslenkkraft immer ein ausreichendes Druckniveau zur Verfügung steht. Ein Rückschlagventil 24 verhindert einen Druckabbau über, die Pumpe 7 zum Tank 6. Das im Speicher 21 unter Druck stehende Hydraulikmaditum wird bei Neutralstellung der Meßpumpe 4 im Steuerschieber 23 blockiert; bei Einleitung einer Handkraft am Lenkrad 4' Wird der Steuerschieber so veratellt, daß der Weg für das unter Druck stehende Hydraulikmedium zum Lenkzylinder über die Meßpumpensaugseite freigegeben wird. Das Medium vom anderen Lenkzylinder fließt über das Ste@erventil zum Vorratstank zurück.
• Auch bei dieser Anlage wird bei Ausfall der Drckversorgung für die Lenkhilfe die Notlenkung sofort wirksam.
• Die elektrisch angetriebene Druckpumpe 7,8 kann vor Fahrtbeginn, bei Fahrtbeginn oder durch Einleitung einer Handkraft am Lenkrad in Tätigkeit gesetzt werdon. Vor Fahrtbeginn kann dies auf verschiedene Arten geschehen, z.B. durch Betätigung eines separaten Einschalters überdas Schaltschloß des Fahrzeuge, durch Lösen der Handbremse oder der Totmannbreme oder durch Betatigung des Fahrtrichtungsumschalters, wenn der Einschalter mit einem dieser Organe gekoppelt ist. Bei

  Fahrtbeginn kann der Einschaltvorgang auch durch Niedertreten des

  Fahrpedals vor Einschaltung der ersten Fahrstufe vorgenommen werden.

  Um die Lenkunterstützung durch die Druckpumpe auch während das Brese-

  vmganges aufrecht zu erhalten, Wobei der Fuß den Fahrers vom Fahr

  ,auf das Bremspedal überwechselt und somit ungewollt die elektrisohs

  Lenkhilfe ausschalten wO.r :e, .-ist es möglich, caA Yen Fahrpedal be-

  tätigten Einschalter als Verzögerungsschalter auszubilden, um die

  Zeit des Pedalwechsels zu überbrücken wid beim Niedertreten des .

  Bremspedals durch einen in die Bremsölleitung eingebauten

  acl.alter oder einen durch. das Bremspedal oder nremsgestänge betätiÜaa

  Schalter die elektrische Lenkhilfe auch in dieser Phase wirksam

  bleiben zu lassen.

  Das Einschalten der stillstehenden Lenkhilfe oder das Schalten auf

  größere Leistung der nach einer der vorstehend beschriebenen Mög-

  lichkeiten in Gang gesetzt3x, Lenb2iilf$ durch Einleitung einer Hand-

  kraft am Lenkrad kann mittels Veränderung einer elektrischen Größe

  kontinuierlich, durch, in das hydraulische Gestänge 10 und 11 einge-

  baute Druekölsehalter oder mechanisch betätigte Miktoschalter ein-

  oder mehrstufig erfolgen.

  Für ein wirtschaftliches Arbeiten der Lenkhilfe ist es wichtig, den

  Elektraootor zum Antrieb der Druckpumpe so zu steuern und zu regeln,

  daß er bei neutralem Lenksystem (offenem Öluwlauf) mit kleinem Strom-

  verbrauch und damit geringer Leistungsaufnahme läuft und bei Ein-

  leitung einer Handkraft am Innkrad upd damit Unterbrechung des

  freien tlitwlaufes entsprechend der dadurch geforderten Mehrleistung

  sich dieser anpaßt.

Claims (1)

1. Patentansprüche I.) Hilfskraftunterstützte Lenkeinrichtung für Elektro-Flurfördergeräte, dadurch gekennzeichnet, daß das an sich durch Handkraft mit einer MeSpumpe (4) erfolgende Inumlaufbringen des Hydraulikmediums im hydraulischen Gestänge (12, 13) zur Betätigung der Lenkzylinder (2) von einer durch einen Elektromotor (8) angetriebenen hydraulischen Druckpumpe (7) direkt oder über einen hydraulischen Druckspeicher (21) bei Einschaltung dieser schon vor der Fahrt, bei Fahrtbeginn, durch Einleitung einer Handkraft am Lenkrad oder abhängig vom Druck im hydraulischen Druckspeicher über ein mechanisch, hydraulisch'oder elektrisch gesteuertes Steuerventil (5, 23) gauz oder teilweise übernommen wird. 2.) üilfskraftunterotützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-tlurförderg*rRte nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in das zur Retätigune der Lenkgylinder (2) dienende hydrau- lische Gestänge (L2, 13) hinter dort Steuerventil ($) zwischen diesem und den Lenkzylindern je ein nur. von der tießpumpenseite her zu öffnendes Sperrorgan (17, 17'), das bei nicht betätigter Lenkung geschlossen ist, so daß ein Zurückströmen des Hydraulik- mediums zur Maßpumpe (4) verhindert wird, derart angeordnet ist, daß bei Einleitung einer Handkraft am Lenkrad (4') sich das je- weils vom Druck beaufsenlagte Sper. organ ,(17 bzv. 17') für die Strömung des üydräulikmediums von der Mebpvmpe (4) zu einem Lenkzylinder (1) öffnet, und daß zwischen den beiden Sperr- organen (17, 171) eine mechanische oder hydraulische Verbindung (18) vorgesehen ist, wobei der durch die Meapumpe (4) und d*r elektrisch angetriebenen Druckpumpe (7) erzeugte hydraulirelm Druck das andere Sperrorgan (17 bzw. 17°) für den Rtlokstx @ : h, des Hydraulikmediwas vorn anderen Lenkzylinder (Z) öffne 3.) riilfskraftanter stützte hydrcstütische Lenkeinrichtung für Elektrn-Flurördergeräte nach Anspruch 1 und 29 dadurch ge- kennzeichnet! dar, das Steuerventil (5) und die Sperrorgane (17, 17') zu einer Baueinheit vereinigt sind. 4.) Hilfskraftuntarstützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-F1urfördergeräte nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekenn- :eic-baet, date den im hydraulischen Gestänge (12, 13) vor. der lieip(4) zu den Lenkzylindern (2) angeordneten Sperrorga-ien (i7, 114) mindestens ein Oberdruckveatil (20) sowie mindestens ein Rückschlagventil (1S) zugeordnet sind, welche in der Ver- bindungsleitung zum Hydraulikmediiwbehälte(B) derart lieSSen, daß über das Rückschlagventil (i9) und Überdruckventil (20) die durch Temperaturschwankungen und ev t1. Leckagen hervorge- rufenen Volumenänderungen ausgeglichen und von der Fahrbahn her- rührende Dr"ckspitzen abgebaut werden. 5.) Hilfskraftuntarstützte hydrostatische Lenkeirrichtung für Elektro-Flurfördergeräte nach Anspruch 1 - 4, dadurch ge:cenn- zeichnet, daß die Druckflüssigkeit ständig unter Einwirkung des zusätzlichen alastigchen Druckes eines Kraftspeichers (6') steht. 6.) Hilfskraftunterstützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-Flurf?rdergerate nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekenn- zeichnet, daß vor Fahrtbeginn, z.H. über einen separaten Schalter c4sr über das Sehaltsehloß nach Lösen der Handbremse, der Totmannbremse oder bei. Betätigung des Fahrtrichtungsur- sohalters die elektrisch angetriebene Druckpumpe der Lenkhilfe eingeschaltet wird. 7.) Hilfekral tunterstiltzte hydrostatische Len):einrichtung fOr Flaktro-Flurfördergeräte nach AnsprucY. 1 - 6%, dadurch geicsrai zeichnet, das bei Fa hrtbegirin, z . B . durch Niedertreten des Fahrpedals, vor Einschaltung der ersten Fahrstufe, die elektrisch angetriebene Druckpumpe der Lenkhilfe eingeschaltet wird. 8.) Hi1fskraftunterstützte hydrostätische Lenkeinrichtung für Elektro-Flurfördergeräte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- und Ausschalter für die elektrisch angetriebene Druckpumpe der Lenkhilfe für den Ausschaltvorgang als Ve@:-zögerungsschalter ausgebildet ist. S.) Hilfskraftunterstützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-Flurfördergerät, p insbesondere nack Anspruch 2 - 5 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bremsöldruckleitung oder am Bremsgestänge Schalter ein- oder angebaut sind durch welhe beim Betätigen der Bremse die,elektrisch angetriebene Druckpumpe dar Lenkhilfe eingeschaltet wird. 10.) Hilfakraftunterstützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektrc-Flurfördergeräte nach Anspruch 1 - 5 und weiteran Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten der stillstehenden oder das auf geößere Leistung Schalten der nach einer der vorstehend genannten und w@itercn Möglichkeiten in Gang gesetzten elektrisch angetriebenen Druckpumpe der L@rkhilfa und der Lenkhilfe durch EAinleitung einer Handkraft am Lenkrad und dadurch bedingte V.eränderung einer @lektrischen Größe kontinuierlich erfolgt. 11.) Hilfskraftunterstützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-Flurfördergeräte nach Anspruch 1 - 5 und Weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß dlas Einschalten der stillstehenden oder das auf größere Leistung Schalten der schon in Gang gesetztexr, elektrisch angetriebenen hruckpumpe der Le1sc- helfe und der Lenkhilfe durch Einleitung einer Handkraft am Lenkrad und der dabei erfolgten Betätigung der in das hydraulische Gestänge eingebauter. Druckölschalter oder durch mechanisch betätigte Mikroschalter ein- oder mehrstufig erfolgt. 12. ) Hilfskraftunterstützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-Flurfördergeräte nach Anspruch 1 - 7, dadurch gekenn-@eichnet, daß das Hydzauli@or:ediua v@n der elektrisch angetriebenen Druckpumpe in einen hydraulischen Accumulator gefördert wird, der Elektromotor durch das unter Druck stehende Hydrauliknedium über Druckschalter ein- und ausgeschaltet wird und das unter Druck stehende Hydraulikmedium bei neutralem Lenksystem .im Steuerschieber blockiert ist, so daß bei Einleitung einer Handkraft am Lenkrad der Steuerschieber so verstellt wird, daß das unter Druck stehende Medium aum Lenkzylinder über die Meßpumpensaugseite freigegeben wird urd das Medium von anderen Lenkzylinder gleichzeitig über das Steuerventil zum Vorratstank zurückfließen kann. 13.) Hilfskraftuntersützte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-Flurfördergeräte nach Anspruch 12 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anordnung von Rückschlagventilen (24, 25) ein Druckabbau zum Vorratstank (6) verhindert uni bei Notlenkung die Ansaugeng des HyärauliknediumJ vom Vorratstank gewährleistet ist. 1K.) Hilfskraftunterstßttte hydrostatische Lenkeinrichtung für Elektro-Flurfördergeräte nach Anspruch 12 und 13 und weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Vor» blockuna (17, 1719 18) die Lenkräder gegen Fahrbahnstöße blockiert. IS.) Hilfakraftunterstützts Lenkeinrichtung für @lsktro-Flurföldd# gerätl nach Anspruch 1 - 9 9 dadurch gekeruiseiehnat, da8 ¢kpol 1-#. zum Antzieb der hydraulischen Druckpumpe dienende @ltktx so gesteuert und geregelt ist, daß er bei heutralem Lenksyster (offener Ölumlauf) mit kleinem Stromverbrauch'und damit ge- ringer Leistungsaufnahme lLuft und bei Einleitung einer Hand- kraft am Lenkrad und damit Unterbrechnung des freien Ölumlaufs entsprechend der dadurch geforderten Mehrleistung sich dieser anpaßt.