DE19857022A1 - Neigungszylindersteuerung für Industriefahrzeuge - Google Patents
Neigungszylindersteuerung für IndustriefahrzeugeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Neigungszylin
dersteuerung in einem Industriefahrzeug, wie einem Gabelstapler.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine
Steuerung, die Neigungszylinder steuert, die einen Mast neigen,
der einen Lastträger, wie eine Gabel, hält.
Ein typisches Industriefahrzeug, wie ein Gabelstapler, hat einen
Mast, der schwenkbar an der Front des Fahrzeugs gehalten ist.
Der Gabelstapler hat ferner eine Gabel, die durch den Mast ge
halten ist, um angehoben und abgesenkt zu werden. Ein Hebehebel
ist in der Gabelstaplerkabine vorgesehen. Ein Bediener betätigt
den Hebehebel, um Hebezylinder zu betätigen, um dadurch die Ga
bel anzuheben und abzusenken. Ein Neigungshebel ist zudem in der
Kabine vorgesehen. Der Bediener betätigt den Neigungshebel, um
Neigungszylinder zu betätigen, um dadurch den Mast vorwärts oder
rückwärts zu neigen.
Wenn eine Last auf der Gabel ist, wird der Schwerpunkt des Ga
belstaplers nach vorne bewegt. Eine Zunahme der Höhe der Gabel
erhöht das auf den Mast wirkende Moment. Das Neigen des Masts
vorwärts mit einer Last auf der Gabel bewegt den Schwerpunkt
weiter vorwärts und destabilisiert somit den Gabelstapler. Wenn
zudem eine schwere Last auf der Gabel ist und der Mast um einen
großen Winkel nach hinten geneigt wird, wird der Schwerpunkt des
Gabelstaplers nach hinten bewegt. Dies kann bewirken, daß ein
Vorderrad des Gabelstaplers den Kontakt mit der Straßenoberflä
che verliert und durchrutscht. Folglich ist der maximale Vor
wärtsneigungswinkel des Masts typischerweise auf 6 Grad gesetzt
und der maximale Rückwärtsneigungswinkel ist auf 12 Grad ge
setzt.
Wenn eine Last von der Gabel zu einem hoch gelegenen Ort über
führt wird, wird der Mast mit angehobener Gabel vorwärts ge
neigt. Wenn der Mast mit einem übermäßigen Winkel zu schnell
vorwärts geneigt wird, kann die Last auf der Gabel verrutschen
und die Hinterräder können den Kontakt mit der Straßenoberfläche
verlieren. Folglich muß der Bediener den Mast vorsichtig steu
ern, so daß der Mast um einen ausreichend kleinen Winkel langsam
vorwärts geneigt wird. Dies erfordert Erfahrung.
Wenn die Gabel beladen und entladen wird, muß die Gabel parallel
mit einer Palette zur Aufnahme einer Last sein. Mit anderen Wor
ten, die Gabel muß ausgerichtet sein. Jedoch wird die Neigung
des die Gabel haltenden Masts typischerweise durch ein manuell
gesteuertes Ventil gesteuert. Dies bedeutet, daß der Bediener
das manuelle Ventil unter Verwendung des Neigungshebels betä
tigt, um dadurch den Fluß von Hydrauliköl zu und von den Nei
gungszylindern zu steuern. Folglich erfordert die Betätigung des
Neigungshebels zur genauen Ausrichtung der Gabel Erfahrung. Fer
ner betätigt der Bediener üblicherweise den Neigungshebel und
den Hebehebel während er den Gabelstapler fährt. Dies macht den
Betrieb eines Gabelstaplers schwieriger.
Um den Betrieb zu erleichtern, sind manche Gabelstapler mit ei
nem elektromagnetischen Ventil anstelle eines manuellen Ventils
ausgestattet, um den Ölfluß von und zu den Neigungszylindern zu
regeln. Das elektromagnetische Ventil gestattet es einem Bedie
ner mit wenig Erfahrung die Neigung des Masts genau zu steuern.
Das elektromagnetische Ventil gestattet es ferner, daß der Be
diener die Gabel leicht ausrichten kann.
Es gibt ferner Gabelstapler, die eine automatische Stoppeinrich
tung zur Verhinderung des Betriebs des Gabelstaplers haben, wenn
der Bediener nicht auf dem Sitz in der Kabine sitzt. Die
Stoppeinrichtung erfaßt, ob der Bediener auf dem Sitz sitzt, in
dem ein Sensor verwendet wird, und verhindert den Betrieb des
Gabelstaplers, wenn der Bediener nicht auf dem Sitz sitzt.
Wenn jedoch der Ölfluß von und zu den Neigungszylindern ledig
lich durch ein elektromagnetisches Ventil gesteuert wird, muß
das elektromagnetische Ventil groß und komplex sein. Dies erhöht
die Herstellkosten. Elektromagnetische Ventile sind Spulenkör
perventile. Ein Spulenkörperventil hat ein Gehäuse und einen
Spulenkörper, der verschiebbar in dem Gehäuse aufgenommen ist.
Der Spulenkörper hat eine Umfangsfläche, die das Gehäuse glei
tend berührt. Ein schmaler Spalt liegt zwischen der Umfangsober
fläche des Spulenkörpers und dem Gehäuse vor, so daß sich der
Spulenkörper sanft in dem Gehäuse bewegen kann. Wenn eine ver
gleichsweise große Kraft auf das Ventil wirkt, ruft der Spalt
eine Ölleckage hervor. Verglichen mit manuellen Ventilen ist der
Spalt in elektromagnetischen Ventilen groß, um eine sanfte Bewe
gung des Spulenkörpers zuzulassen. Der größere Spalt erhöht die
Menge der Ölleckage.
Wenn ein Gabelstapler eine automatische Stoppeinrichtung und ein
elektromagnetisches Ventil zu Steuerung der Neigungszylinder
hat, werden die Neigungszylinder sofort angehalten, wenn der Be
diener den Sitz verläßt. Wenn jedoch der Mast mit einer sperri
gen Last auf der Gabel geneigt wird, kann sich der Bediener
leicht von dem Sitz abheben müssen, um nach vorne sehen zu kön
nen. Wenn sich der Bediener halbwegs erhebt, stoppt die automa
tische Stoppeinrichtung sofort die Neigungszylinder. Der Bedie
ner muß sich dann wieder auf den Sitz setzen, um den Betrieb
fortzusetzen. Dies führt zu einem ineffizienten Betrieb des Ga
belstaplers.
Folglich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Nei
gungszylindersteuerung für Industriefahrzeuge zu schaffen, die
die Neigungssteuerung eines Masts vereinfacht und den Betrieb
nicht behindert, wenn ein Bediener von dem Sitz aufsteht.
Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung
eine Neigungszylindersteuervorrichtung für ein Industriefahr
zeug. Das Industriefahrzeug hat einen Mast, der neigbar an einem
Fahrzeugrahmen gehalten ist, einen Träger, der durch den Mast
gehalten ist, um eine Last zu tragen, einen Neigungszylinder zum
Neigen des Masts und eine Kabine für einen Bediener. Die Vor
richtung hat ein Neigungsventil, einen Handgriff, einen Fluid
durchlaß, ein Steuerventil, einen ersten Detektor, einen zweiten
Detektor und ein Steuergerät.
Das Neigungsventil steuert eine Fluidversorgung zu dem Neigungs
zylinder, um den Neigungszylinder zu betätigen. Das Neigungsven
til schaltet zwischen einer ersten Position zur Verhinderung,
daß Fluid in den Neigungszylinder eintritt, um eine Neigung des
Masts zu verhindern, und einer zweiten Position, um zu gestat
ten, daß das Fluid den Neigungszylinder betritt, um das Neigen
des Masts zu bewirken. Der Handgriff wird verwendet, um das Nei
gungsventil manuell zu steuern. Der Fluiddurchlaß ist zwischen
dem Neigungszylinder und dem Neigungsventil angeordnet. Das
Steuerventil ist in dem Fluiddurchlaß angeordnet. Das Steuerven
til steuert den Fluß des Fluids in dem Fluiddurchlaß und verhin
dert somit wahlweise eine Neigungsbewegung des Masts. Der erste
Detektor erfaßt, ob ein Bediener in einer vorbestimmten Bedien
stellung in der Kabine ist. Der zweite Detektor erfaßt, ob das
Neigungsventil durch den Handgriff in die zweite Position bewegt
wird. Das Steuergerät zur Betätigung des Steuerventils beur
teilt, ob das Steuerventil zu schließen ist, um eine Bewegung
des Neigungszylinders zu unterbinden. Das Steuergerät schließt
das Steuerventil, wenn der Zustand des ersten Detektors anzeigt,
daß der Bediener die vorbestimmte Bedienposition für eine vorbe
stimmte Zeitspanne nicht eingenommen hat. Die vorbestimmte Zeit
spanne ist so gewählt, daß sich der Bediener kurzzeitig aus der
vorbestirnten Bedienposition entfernen kann, ohne das Steuerven
til zu beeinflussen.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur
Steuerung einer Neigungsbewegung eines Masts eines Industrie
fahrzeugs. Das Verfahren umfaßt die Schritte des Beurteilens, ob
ein Bediener des Fahrzeugs in einer vorbestimmten Bedienposition
ist, des Messens einer Zeitspanne, von der an der Bediener die
vorbestimmte Bedienposition verlassen hat, Verriegeln des Masts
gegen eine Neigungsbewegung, wenn der Bediener für eine vorbe
stimmte Zeitspanne der vorbestimmten Bedienposition fernbleibt,
und des Auswählens der vorbestimmten Zeitspanne, so daß der Be
diener kurzzeitig die vorbestimmte Position verlassen und zu
rückkehren kann, ohne den Mast zu verriegeln.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung deutlich, die beispielhaft die Prinzipien der Erfin
dung erläutert.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf derzeit bevorzugte Aus
führungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnung in der nach
folgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm, das eine Routine zur Steuerung eines
Solenoidventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das die elektrische Konfiguration ei
nes Steuergeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 3 eine Seitenansicht, die einen Gabelstapler mit dem Steu
ergerät von Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 eine Seitenansicht, die den Neigungshebel des Gabelstap
lers von Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 ein Diagramm, das einen Hydraulikkreis der Neigungszylin
der und der Hebezylinder in dem Gabelstapler von Fig. 3 zeigt;
Fig. 6 ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen dem Gewicht ei
ner Last und dem maximal zulässigen Wert der Vorwärtsneigung des
Masts in dem Gabelstapler von Fig. 3 zeigt; und
Fig. 7 ein Diagramm, das einen Hydraulikkreis gemäß einem zwei
ten Ausführungsbeispiel zeigt.
Ein Gabelstapler 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis
6 beschrieben. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Mast 3 an der
Front des Fahrzeugrahmens 2 des Gabelstaplers 1 angeordnet. Der
Mast 3 hat ein Paar von äußeren Masten 3a, die schwenkbar durch
den Fahrzeugrahmen 2 gehalten sind, und ein Paar von inneren Ma
sten 3b, die zwischen den äußeren Masten 3a angeordnet sind. Die
inneren Masten 3b werden relativ zu den äußeren Masten 3a ange
hoben und abgesenkt. Ein Hebezylinder 4 ist an der Rückseite je
des äußeren Masts 3a befestigt, um zu den äußeren Masten 3a par
allel zu sein. Jeder Hebezylinder 4 hat eine Kolbenstange 4a.
Das entfernte Ende jeder Kolbenstange 4a ist mit dem oberen Ab
schnitt des zugehörigen inneren Masts 3b verbunden. Der Gabel
stapler 1 hat ferner einen Hebebügel 5, der entlang der inneren
Masten 3b angehoben und abgesenkt wird. Eine Gabel 6 zum Tragen
einer Last ist an dem Bügel 5 befestigt. Ein Kettenrad 7 ist an
dem oberen Ende jedes inneren Masts 3b gehalten. Eine Kette 8
ist um jedes Kettenrad 7 gewunden. Jede Kette 8 hat ein erstes
Ende, das mit dem oberen Ende des zugehörigen Hebezylinders 4
verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit dem Hebebügel 5
verbunden ist. Die Hebezylinder fahren die Kolbenstangen 4a ein
und aus, und heben und senken dadurch die Gabel 6 zusammen mit
dem Bügel 5 entlang des Masts 3 über die Ketten 8 an bzw. ab.
Der Gabelstapler 1 hat Neigungszylinder 9, die jeweils eine Kol
benstange 9a haben. Die nahen Enden der Neigungszylinder 9 sind
schwenkbar an Seitenabschnitten des Fahrzeugrahmens 2 gehalten.
Das entfernte Ende jeder Kolbenstange 9a ist schwenkbar mit der
Außenfläche des zugehörigen äußeren Masts 3a verbunden. Die Zy
linder 9 fahren die Kolbenstangen 9a ein und aus und neigen da
durch den Mast 3.
Ein Sitz 10 ist in einer Kabine R angeordnet. Ein Sitzschalter
10a ist unterhalb des Sitzes 10 angeordnet, um zu erfassen, ob
ein Bediener auf dem Sitz 10 sitzt. Der Sitzschalter 10a ist
beispielsweise ein Grenzschalter. Der Sitzschalter 10a gibt ein
EIN-Signal ab, wenn ein Bediener auf dem Sitz 10 sitzt, und gibt
ein AUS-Signal ab, wenn der Bediener nicht auf dem Sitz 10
sitzt. Mit anderen Worten, der Sitzschalter 10a erfaßt, ob der
Bediener in einer vorbestimmten Position in der Kabine R ist.
Ein Lenkrad 11, ein Hebehebel 12 und ein Neigungshebel 13 sind
vorne in der Kabine R angeordnet. In Fig. 3 überlappen die Hebel
12, 13 einander. Eine Betätigung des Hebehebels 12 betätigt die
Hebezylinder 4 und Betätigen des Neigungshebels 13 betätigt die
Neigungszylinder 9.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Höhensensor 14 an einem der
äußeren Masten 3a vorgesehen. Der Höhensensor 14 ist ein Nähe
rungsschalter, der angeschaltet wird, wenn er ein Erfassungsteil
(nicht gezeigt) erfaßt, das an dem zugehörigen inneren Mast 3b
befestigt ist. Der Höhensensor 14 wird angeschaltet, wenn die
Höhe H der Gabel 6 gleich oder größer einem vorbestimmten Wert H0
ist, und wird ausgeschaltet, wenn die Gabelhöhe H kleiner ist
als der Wert H0. Der Wert H0 ist im wesentlichen die Hälfte der
Maximalhöhe Hmax der Gabel 6.
Der Fahrzeugrahmen 2 hat ein Drehpotentiometer 15 zur Erfassung
des Winkels des Masts 3. Das Potentiometer 15 ist an einer Hal
terung vorgesehen, die den Neigungszylinder 9 schwenkbar hält.
Das Potentiometer 15 hat einen drehbaren Arm 15a zum Halten ei
nes Stifts 16, der an dem Neigungszylinder 9 vorgesehen ist.
Wenn die Kolbenstange 9a ausgefahren oder eingezogen wird, ver
schwenkt der Arm 15a zusammen mit den Neigungszylinder 9. Das
Potentiometer 15 gibt ein Erfassungssignal heraus, dessen Span
nung dem Schwenkbetrags des Arms 15a entspricht. Die Spannung
des Signals von dem Potentiometer 15 nimmt ab, wenn der Mast 3
vorwärts geneigt wird, und nimmt zu, wenn der Mast rückwärts ge
neigt wird.
Ein Drucksensor 17 ist am Boden eines der Hebezylinder 4 ange
ordnet. Der Drucksensor 17 erfaßt den Druck in dem Zylinder 4.
Der Sensor 17 erfaßt somit indirekt das Gewicht auf der Gabel 6
auf der Basis des Drucks.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat der Neigungshebel 16 einen Vor
wärtsneigungsschalter 18 und einen Rückwärtsneigungsschalter 19.
Der Vorwärtsneigungsschalter 18 erfaßt eine Vorwärtsneigung des
Hebels 13, während der Rückwärtsneigungsschalter 19 eine Rück
wärtsneigung des Hebels 13 erfaßt. Die Schalter 18, 19 sind Mi
kroschalter. Der Vorwärtsneigungsschalter 18 wird eingeschaltet,
wenn der Neigungshebel 13 relativ zu einer Neutralposition vor
wärts geneigt wird, und wird ausgeschaltet, wenn der Hebel 13
relativ zu der Neutralposition rückwärts geneigt wird. Der Rück
wärtsneigungsschalter 19 wird eingeschaltet, wenn der Neigungs
hebel 13 relativ zu der Neutralposition rückwärts geneigt wird,
und wird ausgeschaltet, wenn der Hebel 13 relativ zu der Neu
tralposition vorwärts geneigt wird.
Der Neigungshebel 13 hat ferner einen Steuerschalter 13a. Der
Steuerschalter 13a wird verwendet, um die Gabel 6 automatisch
auszurichten. Der Schalter 13a gibt ein EIN-Signal heraus, wenn
er gedrückt wird, und gibt ein AUS-Signal heraus, wenn er frei
gegeben wird.
Fig. 5 zeigt einen Hydraulikkreis 44 zur Betätigung der Hebezy
linder 4 und der Neigungszylinder 9. Die Hebezylinder 4 und die
Neigungszylinder 9 sind jeweils durch einen einzelnen Zylinder
in Fig. 5 wiedergegeben. Die Hebezylinder 4 haben eine untere
Kammer 4b, die mittels eines Durchlasses 20 mit einem Hebe
steuerungsventil 21 verbunden sind. Das Hebesteuerungsventil 21
ist ein manuell gesteuertes 3-Wege Schaltventil, das sieben An
schlüsse hat. Das Ventil 21 hat ein Ventilgehäuse und einen re
ziprokierend in dem Gehäuse aufgenommenen Spulenkörper. Der Spu
lenkörper wird durch den Hebehebel 12 bewegt. Wenn der Hebehebel
in einer Position zum Anheben der Gabel 6 ist, ist der Spulen
körper in einer ersten Position A. Wenn der Hebel 12 in einer
Neutralposition ist, ist der Spulenkörper in einer zweiten Posi
tion B, um die Vertikalstellung der Gabel 6 zu fixieren. Wenn
der Hebel 12 in einer Position zum Absenken der Gabel 6 ist, ist
der Spulenkörper in einer dritten Position C.
Die Neigungszylinder 9 sind durch ein Neigungssteuerungsventil
22 gesteuert. Das Neigungssteuerungsventil 22 ist ein 3-Wege
Schaltventil, das sechs Anschlüsse hat. Das Ventil 22 hat ein
Ventilgehäuse und einen reziprokierend in dem Gehäuse aufgenom
menen Spulenkörper. Der Spulenkörper wird durch den Neigungshe
bel 13 bewegt. Wenn der Neigungshebel 13 in einer Position zum
Neigen des Masts 3 rückwärts ist, ist der Spulenkörper in einer
ersten Position A. Wenn der Hebel 13 in einer neutralen Position
ist, ist der Spulenkörper in einer zweiten Position B, um die
Neigung des Masts 3 zu fixieren. Wenn der Hebel 13 in einer Po
sition zum Neigen des Masts 3 vorwärts ist, ist der Spulenkörper
in einer dritten Position C.
Hydrauliköl wird von einem Öltank 23 durch eine Pumpe 24 den Zy
lindern 4, 9 zugeführt. Die Pumpe 24 ist durch einen Motor E
(siehe Fig. 3) angetrieben. Die Pumpe 24 ist mit einem Anschluß
P1 des Hebelsteuerungsventils 21 über einen Zuführdurchlaß 25
verbunden. Der Zuführdurchlaß 25 hat einen Stromteiler 27. Der
Stromteiler 27 teilt das Öl von der Pumpe 24 auf die Zylinder 4,
9 und ein Servolenkungsventil (PS-Ventil) 26 auf. Der Durchlaß
25 ist mit Anschlüssen P2 und P3 des Hebesteuerungsventils 21
über Zweigdurchlässe 25a, 25b jeweils verbunden. Der Zuführ
durchlaß 25 ist mit einem Rückführdurchlaß 30 über einen Durch
laß 29a verbunden, der ein Ablaßventil 28 hat. Ein Anschluß D1
des Hebesteuerungsventils 21 ist mit dem Rückführdurchlaß 30
verbunden. Ein Anschluß A1 des Ventils 21 ist mit einem Durchlaß
20 verbunden. Ein Anschluß A2 des Ventils 21 ist mit einem
Durchlaß 29 verbunden, der ein Ablaßventil 32 hat. Ein Anschluß
A3 des Ventils 21 ist mit einem Durchlaß 31 verbunden. Der
Durchlaß 29b ist mit dem Rückführdurchlaß 30 verbunden. Der zur
Öffnung des Ablaßventils 32 erforderliche Druck ist kleiner als
der Druck, der erforderlich ist, um das Ablaßventil 28 zu öff
nen.
Die Pumpe 24 ist zudem mit einem Anschluß P11 des Neigungssteue
rungsventils 22 mittels eines Durchlasses 33 verbunden, der von
dem Zuführdurchlaß 25 abzweigt. Ein Anschluß P12 des Ventils 22
ist mit dem Durchlaß 31 verbunden. Ein Anschluß T11 des Ventils
22 ist mit einem Rückführdurchlaß 30a verbunden. Ein Anschluß
T12 des Ventils 22 ist mit einem Rückführdurchlaß 30b verbunden.
Ein Anschluß A11 des Ventils 22 ist mit einem Durchlaß 34a ver
bunden. Ein Anschluß A12 des Ventils 22 ist mit einem Durchlaß
34b verbunden. Der Durchlaß 34a ist mit einer Stangenkammer 9b
verbunden, die in dem Neigungszylinder 9 begrenzt ist. Der
Durchlaß 34b ist mit einer Bodenkammer 9c verbunden, die in dem
Neigungszylinder 9 begrenzt ist.
Der Durchlaß 34a hat ein Steuerventil 59. Das Steuerventil 59
ist beispielsweise ein elektromagnetisches Flußsteuerungsventil,
welches die Größe seiner Öffnung in Übereinstimmung mit einem
zugeführten elektrischen Strom ändert. Das Ventil 59 hat ein
Hauptventil 35 zum Steuern der Ölmenge, die in den Durchlaß 34a
fließt, und ein Solenoidventil 39 zum Aufbringen eines Steuer
drucks auf das Hauptventil 35. Öl von der Pumpe 24 wird direkt
zu dem Solenoidventil 39 über eine Steuerleitung 40 zugeführt.
Die Steuerleitung 40 ist von dem Zuführdurchlaß 25 abgezweigt
und hat ein Druckminderungsventil 41 und einen Filter 42. Das
Solenoidventil 39 erzeugt eine elektromagnetische Kraft in Über
einstimmung mit einem dazu zugeführten Stromwert. Das So
lenoidventil 39 verwendet durch die Steuerleitung 40 zugeführtes
Öl und bringt einen Steuerdruck in Übereinstimmung mit der er
zeugten elektromagnetischen Kraft auf das Hauptventil 35 auf.
Das Solenoidventil 39 ist ein normal geschlossenes Ventil und
hat Anschlüsse A', B' und einen Tankanschluß T2. Der Tankan
schluß T2 ist mit einem Rückführdurchlaß 30a verbunden. Der An
schluß A' ist mit der Steuerleitung 40 verbunden. Der Anschluß
B' ist mit dem Hauptventil 35 verbunden.
Das Solenoidventil 39 hat ein Ventilgehäuse, einen reziprokie
rend in dem Gehäuse aufgenommenen Spulenkörper und eine Feder
43. Wenn das Ventil 39 entregt wird, wird der Spulenkörper durch
die Feder 43 gedrückt und in einer Position angeordnet, in wel
cher der Anschluß B' mit dem Tankanschluß T2 verbunden ist. Wenn
das Ventil 39 erregt wird, wird der Spulenkörper in eine Posi
tion bewegt, um den Anschluß A' mit dem Anschluß B' zu verbin
den. Die Position des Spulenkörpers ist durch das Gleichgewicht
der Druckkraft der Feder 43 und die Kraft des Solenoids be
stimmt, welches von dem dem Ventil 39 zugeführten Stromwert ab
hängt. Dies bedeutet, daß die Position des Spulenkörpers in
Übereinstimmung mit dem Stromwert geändert wird. Ein Steuer
druck, der durch die Position des Spulenkörpers bestimmt ist,
wird dem Hauptventil 35 zugeführt.
Das Hauptventil 35 hat ein Ventilgehäuse, einen reziprokierend
in dem Gehäuse aufgenommenen Spulenkörper und eine Feder 37. Der
Spulenkörper wird durch die Feder 37 in eine Richtung gedrückt.
Der Steuerdruck drückt den Spulenkörper in einer Richtung entge
gengesetzt zu der der Druckkraft der Feder 37. Die Position des
Spulenkörpers ist folglich durch das Gleichgewicht zwischen der
Kraft der Feder 37 und der durch den Steuerdruck erzeugten Kraft
bestimmt. Somit wird die Position des Spulenkörpers durch den
Steuerdruck verändert und die Öffnung des Hauptventils 35 ändert
sich entsprechend. Mit anderen Worten, die Menge des Ölstroms in
dem Hauptventil 35 ist durch den Stromwert bestimmt, der dem So
lenoidventil 39 zugeführt wird. Wenn dem Solenoidventil 39 kein
Strom zugeführt wird, wird der Steuerdruck nicht auf das Haupt
ventil 35 aufgebracht. Dies veranlaßt das Hauptventil 35 den
Durchlaß 34a zu schließen.
Ein Rückschlagventil 36 ist in dem Durchlaß 34a zwischen dem
Hauptventil und der Stangenkammer 9b angeordnet. Das Rückschlag
ventil 36 hat einen Ventilsitz und einen dem Ventilsitz gegen
überliegenden Ventilkörper. Der Ventilkörper berührt den Ventil
sitz und trennt sich von diesem. Das Solenoidventil 39 bringt
den Steuerdruck sowohl auf das Rückschlagventil 36 als auch auf
das Hauptventil 35 auf. Wenn es den Steuerdruck empfängt, wird
das Rückschlagventil 36 geöffnet und gestattet einen Ölstrom von
dem Hauptventil 35 zu dem Neigungszylinder 9 und in der entge
gengesetzten Richtung. Wenn es keinen Steuerdruck empfängt, ver
hindert das Rückschlagventil 36 den Ölstrom vom Neigungszylinder
9 zu dem Hauptventil 35.
Das Hebesteuerungsventil 21, das Neigungssteuerungsventil 22,
das Rückschlagventil 36, die Ablaßventile 28, 32, das Hauptven
til 35, das Solenoidventil 39 und das Druckminderungsventil 41
bilden ein Ventilsystem 44, das in einem einzigen Gehäuse unter
gebracht ist.
Der elektrische Aufbau des Hydraulikkreises wird nun beschrie
ben.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat ein Steuergerät 45 einen Mikro
computer 46, einen Analog-Digital(A/D)-Wandler 47 und eine So
lenoidtreiberschaltung 48. Der Mikrocomputer 46 hat eine Zen
tralverarbeitungseinheit 49, einen elektrisch löschbaren, pro
grammierbaren Nurlesespeicher (EEPROM) 50b, einen Lese-
Schreibspeicher (RAM) 51, ein Zählwerk 52, einen Uhrenschalt
kreis 53, eine Eingabschnittstelle 54 und eine Ausgabeschnitt
stelle 55. Das Zählwerk 52 zählt Zeitsignale aus dem Uhren
schaltkreis 53 und dient als ein Zeitgeber. Das Zählwerk 52 wird
durch ein Rücksetzsignal von der Zentraleinheit 49 zurückge
setzt.
Ein Nurlesespeicher (ROM) 50a speichert Programme und Daten, die
für die Ausführung der Programme erforderlich sind. Das EEPROM
50b speichert ein Kennfeld oder Gleichungen, die die Beziehung
zwischen dem Gewicht W auf der Gabel 6 und dem maximalen Vor
wärtsneigungswinkel θmax des Masts 3 definieren. Fig. 6 zeigt ein
Beispiel eines solchen Kennfelds. Die diagonale durchgezogene
Linie in dem Kennfeld zeigt Daten, die verwendet werden, wenn
die Gabelhöhe H größer oder gleich einem Grenzwert H0 ist, und
die gestrichelte Linie zeigt Daten, die verwendet werden, wenn
die Gabelhöhe H niedriger ist als der Grenzwert H0. Wenn die Ga
belhöhe H größer oder gleich dem Grenzwert H0 ist, nimmt der ma
ximale Vorwärtsneigungswinkel θmax von einem Winkel θ1
(beispielsweise 6 Grad) auf einen Winkel θ3 (beispielsweise 2
Grad) ab, wenn das Gewicht W auf der Gabel 6 von Null bis zu ei
nem vorbestimmten maximalen erlaubten Wmax zunimmt. Wenn die Ga
belhöhe H niedriger ist als der Grenzwert H0, wird der maximale
Vorwärtsneigungswinkel θmax auf dem Winkel θ1 gehalten, wenn das
Gewicht W auf der Gabel 6 zwischen Null und einem Grenzwert W1
ist. Wenn jedoch das Gewicht W von dem Wert W1 auf den maximal
zulässigen Wert Wmax zunimmt, nimmt der maximale Vorwärtsnei
gungswinkel θmax von dem Winkel θ1 auf einen Winkel θ2 (θ2 < θ3) ab.
Die Position des Höhensensors 14 oder der Grenzwert H0 der Gabel
höhe H kann verändert werden und das Kennfeld von Fig. 6 kann
entsprechend geändert werden.
Die Zentraleinheit 49 ist mit dem Potentiometer 15 und dem
Drucksensor 17 über die A/D-Wandler und die Eingabeschnittstelle
54 verbunden. Die Zentraleinheit 49 ist zudem mit dem Sitzschal
ter 10a, dem Steuerschalter 13a, dem Höhensensor 14, dem Vor
wärtsneigungsschalter 18 und dem Rückwärtsneigungsschalter 19
durch die Eingabeschnittstelle 54 verbunden. Die Zentraleinheit
49 ist durch die Ausgabeschnittstelle 55 mit der Solenoidtrei
berschaltung 48 verbunden.
Die Zentraleinheit 49 empfängt Signale von den Sensoren 14, 15,
17 und den Schaltern 10a, 13a, 18, 19. Wenn der Neigungszylinder
9 betätigt wird, sendet die Zentraleinheit 49 Steuersignale über
die Solenoidtreiberschaltung 48 an das Solenoidventil 39 ent
sprechend den in dem ROM 50a gespeicherten Programmen.
Wenn sie ein EIN-Signal von dem Sitzschalter 10a und von dem
Vorwärtsneigungsschalter 18 oder dem Rückwärtsneigungsschalter
19 empfängt, gibt die Zentraleinheit 49 ein Erregungssignal an
das Solenoidventil 39 ab. Wenn das Signal von dem Sitzschalter
10a von dem EIN-Signal zu einem AUS-Signal wechselt, sendet die
Zentraleinheit 49 weiterhin das Erregungssignal an das So
lenoidventil 39 für eine vorbestimmte Zeitspanne ab, solange ein
EIN-Signal von einem der Schalter 18 oder 19 empfangen wird. Die
vorbestimmte Zeitspanne ist ausreichend lang (beispielsweise ei
ne bis sieben Sekunden), so daß das Neigen des Masts 3 nicht un
terbrochen wird, wenn ein Bediener vorübergehend von dem Sitz 10
aufsteht, während er nach vorne sieht und den Neigungshebel 13
betätigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Zeitspanne auf 5
Sekunden gesetzt.
Der Betrieb der obigen Vorrichtung wird nun beschrieben.
Die Hydraulikpumpe 24 wird betätigt, wenn der Motor E angelassen
wird. Die Pumpe 24 führt dann Öl in dem Öltank 23 dem Zuführ
durchlaß 25 zu. Folglich führt, wenn sie betrieben wird, die
Pumpe 24 sofort Öldruck der Steuerleitung 40 zu.
Wenn der Hebehebel 12 von der Neutralposition in die Hebeposi
tion bewegt wird, wird der Spulenkörper des Hebesteuerungsven
tils 21 in die Position A bewegt und verbindet den Abzweigdurch
laß 25a mit dem Durchlaß 20. Der Spulenkörper sendet Öl von der
Pumpe 24 zu der Bodenkammer 4b des Hebezylinders 4 und fährt da
durch den Hebezylinder 4 aus. Der Hebezylinder 4 hebt entspre
chend die Gabel 6 an. Wenn der Hebehebel 12 in die Absenkposi
tion bewegt wird, wird der Spulenkörper des Ventils 21 in die
Position C bewegt. Der Spulenkörper verbindet den Durchlaß 20
mit dem Rückführdurchlaß 30, den Zuführdurchlaß 25 mit dem
Durchlaß 31 und den Abzweigdurchlaß 25b mit dem Durchlaß 29b.
Entsprechend wird das Öl in der Bodenkammer 4b in den Öltank 23
zurückgeführt. Der Hebezylinder 4 wird zurückgezogen und dadurch
die Gabel 6 abgesenkt.
Wenn der Neigungshebel 13 in der neutralen Position ist, ist der
Spulenkörper des Neigungssteuerungsventils 22 in der Position B,
wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der Spulenkörper trennt die Durchläs
se 34a, 34b, die mit dem Neigungszylinder 9 verbunden sind, von
dem Zuführdurchlaß 33 und dem Rückführdurchlaß 30a. Entsprechend
ist ein Ölfluß zu und von dem Neigungszylinder 9 verhindert. Mit
anderen Worten, der Neigungszylinder 9 ist verriegelt und der
Mast 3 ist in einem gewünschten Neigungswinkel fixiert.
Wenn der Neigungshebel 13 vorwärts geneigt wird, wird der Spu
lenkörper des Neigungssteuerungsventils 22 in die Position C be
wegt. Der Spulenkörper verbindet dann den Zuführdurchlaß 33 mit
dem Durchlaß 34b und den Durchlaß 34a mit dem Rückführdurchlaß
30a. Dies fährt den Neigungszylinder 9 aus. Der Spulenkörper des
Neigungssteuerungsventils 22 wird in die Position A bewegt, wenn
der Neigungshebel 13 nach hinten geneigt wird. Der Spulenkörper
verbindet den Zuführdurchlaß 33 mit dem Durchlaß 34a und den
Rückführdurchlaß 30a mit dem Durchlaß 34b. Dies zieht den Nei
gungszylinder 9 zurück.
Die Zentraleinheit 49 führt ein durch ein Ablaufdiagramm in Fig.
1 gezeigtes Programm aus und sendet ein Signal zur Betätigung
des Solenoidventils 39 an die Solenoidtreiberschaltung 48. Im
Schritt S1 beurteilt die Zentraleinheit 49 ob der Sitzschalter
10a ein EIN-Signal abgibt. Wenn die Bestimmung positiv ist,
schreitet die Zentraleinheit 49 zum Schritt S2 fort. Im Schritt
S2 beurteilt die Zentraleinheit 49, ob der Vorwärtsneigungs
schalter 18 oder der Rückwärtsneigungsschalter 19 ein EIN-Signal
abgibt. Wenn einer der Schalter 18, 19 ein EIN-Signal abgibt,
schreitet die Zentraleinheit 49 zum Schritt S3 fort. Im Schritt
S3 gibt die Zentraleinheit 49 ein Erregungssteuerungssignal an
die Solenoidtreiberschaltung 48 ab.
Wenn der Sitzschalter 10a im Schritt S1 aus ist, schreitet die
Zentraleinheit 49 zum Schritt S4 fort. Im Schritt S4 beurteilt
die Zentraleinheit 49, ob eine vorbestimmte Zeitspanne verstri
chen ist, seit der Sitzschalter 10a ausgeschaltet wurde. Insbe
sondere vergleicht die Zentraleinheit 49 eine Zeitspanne Ct, die
seit dem Ausschalten des Sitzschalters 10a verstrichen ist, mit
einer vorbestimmten Zeitspanne T (5 Sekunden in diesem Ausfüh
rungsbeispiel). Die Zentraleinheit 49 mißt die Zeit unter Ver
wendung des Zählwerks 52. Wenn die Zeit Ct, während der der
Sitzschalter 10a aus ist, die vorbestimmte Zeit T überschreitet,
geht die Zentraleinheit 49 zum Schritt S5 über. Im Schritt S5
gibt die Zentraleinheit 49 ein Entregungssteuersignal an die So
lenoidtreiberschaltung 48 ab.
Wenn die Zeit Ct die Zeit T nicht überschritten hat, geht die
Zentraleinheit 49 zum Schritt S2 über. Im Schritt S2 beurteilt
die Zentraleinheit 49, ob einer der Schalter 18, 19 ein EIN-
Signal erzeugt. In Abhängigkeit von der Bestimmung in S2 geht
die Zentraleinheit 49 entweder zum Schritt S3 oder zum Schritt
S5 über.
Dies bedeutet, daß die Zentraleinheit 49 die Solenoidtreiber
schaltung 48 erregt, wenn einer der Schalter 18, 19 und der
Sitzschalter 10a EIN-Signale abgeben. Ferner erregt vor Ablauf
der vorbestimmten Zeitspanne T die Zentraleinheit 49 die So
lenoidtreiberschaltung 48 beim Empfangen eines EIN-Signals von
einem der Schalter 18 oder 19. Die Zeitspanne T wird von der
Zeit gemessen, zu der der Sitzschalter 10 ausgeschaltet wird
oder wenn sich der Bediener erhebt.
Wenn es ein Erregungssignal empfängt, öffnet das Solenoidventil
39 und bringt dadurch den Steuerdruck auf das Hauptventil 35 und
das Rückschlagventil 36 auf. Dies gestattet es dem Öl in den
Durchlaß 34a zu fließen. Im Ergebnis fließt Öl in den Neigungs
zylinder 9 und der Zylinder 9 neigt den Mast 3 vorwärts oder
rückwärts.
Wenn der Sitzschalter 10a an ist oder wenn die vorbestimmte
Zeitspanne T nicht abgelaufen ist, seit der Sitzschalter 10a
ausgeschaltet wurde, führt die Zentraleinheit 49 einen Vorgang
zur Überwachung der Neigung des Masts 3 beim Empfang eines EIN-
Signals von dem Vorwärtsneigungsschalter 18 aus. Bei diesem Vor
gang berechnet die Zentraleinheit 49 das Gewicht W auf der Gabel
6 auf der Basis eines Signals von dem Drucksensor 17. Die Zen
traleinheit 49 beurteilt zudem, ob die Gabelhöhe H, die durch
den Höhensensor 14 erfaßt ist, größer oder gleich einem Grenz
wert H0 ist. Die Zentraleinheit 49 berechnet den maximal zulässi
gen Neigungswinkel θmax auf der Basis der erfaßten Gabelhöhe H und
dem Gewicht W unter Verwendung des Kennfelds aus Fig. 6 oder von
Gleichungen. Die Zentraleinheit 49 berechnet den Neigungswinkel
des Masts 3 auf der Basis eines Signals von dem Potentiometer 15
und vergleicht den berechneten Winkel mit dem Maximalwinkel θmax.
Wenn der Mastwinkel den Maximalwinkel θmax erreicht, beendet die
Zentraleinheit 49 das Senden eines Erregungssignals an das So
lenoidventil 39, auch wenn der Vorwärtsneigungsschalter 18 ein
EIN-Signal herausgibt. Im Ergebnis unterbricht das Solenoidven
til 39 das Aufbringen des Steuerdrucks auf das Hauptventil 35
und das Rückschlagventil 36 und unterbindet dadurch den Ölfluß
von der Stangenkammer 9b zu dem Neigungssteuerungsventil 22. Mit
anderen Worten, auch wenn der Bediener den Neigungshebel 13 be
tätigt, um den Mast 3 vorwärts zu neigen, wird das Vorwärtsnei
gen des Masts 3 bei dem maximal zulässigen Vorwärtsneigungswin
kel θmax angehalten, der in Übereinstimmung mit dem Gewicht W auf
der Gabel 6 bestimmt ist.
Wenn der Neigungshebel 13 in die Neutralstellung bewegt wird,
bevor der Mast 3 den maximalen Vorwärtsneigungswinkel θmax er
reicht, entregt die Zentraleinheit 49 den Solenoid 39. Dies be
deutet, daß der Mast 3 in der durch den Bediener gewählten Win
kelposition angehalten wird, wenn sein Neigungswinkel kleiner
ist, als der maximale Vorwärtsneigungswinkel θmax.
Der automatische Ausrichtvorgang wird nun beschrieben. Wenn die
Gabel 6 nach hinten geneigt ist, und wenn der Bediener den Nei
gungshebel 13 vorwärts drückt, während er den Steuerschalter 13a
drückt, empfängt die Zentraleinheit 49 EIN-Signale von dem Steu
erschalter 13a und dem Vorwärtsneigungsschalter 18. Die Zen
traleinheit 49 erregt das Solenoidventil 39 und das Rückschlag
ventil 36 erlaubt einen Ölfluß von der Stangenkammer 9b zu dem
Neigungssteuerungsventil 22. Wenn sie ein EIN-Signal von dem
Steuerschalter 13a empfängt, beurteilt die Zentraleinheit 49, ob
der Mastwinkel 0° Grad erreicht hat oder ob die Gabel 6 ausge
richtet ist, auf der Basis von Signalen von dem Potentiometer
15.
Wenn die Gabel 6 ausgerichtet ist, gibt die Zentraleinheit 49
ein Entregungssignal an den Solenoidtreiberschaltkreis 48 ab. Im
Ergebnis wird das Solenoidventil 39 geschlossen und unterbricht
das Aufbringen des Steuerdrucks auf das Hauptventil 35 und das
Rückschlagventil 36. Entsprechend ist ein Ölfluß von der Stan
genkammer 9b zu dem Neigungssteuerungsventil 22 verhindert.
Folglich wird das Neigen des Masts 3 automatisch angehalten,
wenn die Gabel 6 ausgerichtet ist, und der Bediener muß den Nei
gungshebel 13 nicht loslassen, bzw. geradestellen.
Wenn die Gabel 6 vorwärts geneigt ist, und wenn der Bediener den
Neigungshebel 13 nach hinten neigt, während er den Steuerschal
ter 13a drückt, empfängt die Zentraleinheit 49 EIN-Signale von
dem Steuerschalter 13a und dem Rückwärtsneigungsschalter 19. Wie
in dem Fall, in welchem der Neigungshebel 13 nach vorne geneigt
ist, wird der automatische Ausrichtvorgang ausgeführt. Dies be
deutet, daß wenn der Neigungswinkel des Masts 3 Null Grad er
reicht oder wenn die Gabel 6 ausgerichtet ist, die Zentralein
heit 49 ein Entregungssignal an die Solenoidtreiberschaltung 48
abgibt. Im Ergebnis schließt das Solenoidventil 39 den Durchlaß
34a und hält dadurch die Rückwärtsneigung des Masts 3 an. Folg
lich wird die Neigung des Masts 3 automatisch angehalten, wenn
die Gabel 6 ausgerichtet ist, und der Bediener muß den Neigungs
hebel 13 nicht loslassen bzw. geradestellen.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 6 hat die folgenden
Vorteile.
- (1) Der Ölfluß zu und von dem Neigungszylinder 9 wird durch ein manuell gesteuertes Schaltventil (das Neigungssteuerungsventil) und das Steuerventil 59 gesteuert, welches durch die Zentralein heit 49 gesteuert ist. Diese beiden Ventile 22, 59 gestatten es einem Bediener den Neigungswinkel des Masts 3 manuell zu steuern und die Gabel 6 automatisch auszurichten. Die Ventile 22, 59 än dern zudem automatisch den maximalen Neigungswinkel des Masts 3. Dieser Aufbau erleichtert das Ausrichten der Gabel 6 und die Vorwärtsneigung des Masts 3, wenn die Gabel 6 hoch ist.
- (2) Wenn ein Bediener den Sitz 10 verläßt und der Sitzschalter 10a ausgeschaltet wird, setzt die Zentraleinheit 49 den gleichen Vorgang, wie wenn der Sitzschalter 10a an wäre, für eine vorbe stimmte Zeitspanne fort. Dies gestattet es einem Bediener den Gabelstapler zu bedienen, während er sich vorübergehend halbwegs von dem Sitz 10 erhebt, was die Effizienz des Betriebs erhöht.
- (3) Die Menge des Ölflusses durch das Hauptventil 35 wird auf einfache Weise gesteuert, indem ein dem Solenoidventil 39 zuge führter Stromwert geändert wird. Folglich kann bei der Überwa chung/Unterbrechung der Neigung des Masts 3 und beim Ausrichten der Gabel der Betrag des Ölstroms durch das Ventil 35 erhöht werden, bis der Winkel des Masts sich einem Zielwinkel nähert.
Dann, wenn der Mastwinkel sich dem Zielwinkel nähert, kann der
Betrag des Stroms durch das Ventil 35 vermindert werden, um die
Neigungsgeschwindigkeit des Mastes 3 zu vermindern. Dies vermin
dert den Stoß, der durch das Anhalten des Neigens des Masts 3
hervorgerufen wird, wodurch der Mast 3 genau in dem gewünschten
Winkel angehalten werden kann. Ferner vermindert die Steuerung
der Durchflußmenge durch das Ventil 35 die zur Neigung des Ma
stes 3 in den gewünschten Winkel erforderliche Zeit. Zudem kann
die Neigungsgeschwindigkeit des Masts 3 leicht kontrolliert wer
den.
- (4) Wenn ein relativ hoher Druck auf das Neigungssteuerungsven til 22 und das Hauptventil 35 aufgebracht wird, dringt Öl durch die Spalte zwischen den Spulenkörpern der Ventile 22, 35 und de ren Gehäusen. Wenn jedoch das Neigen des Masts 3 angehalten wird, wird das in dem Durchlaß 34a zwischen dem Neigungssteue rungsventil 22 und der Stangenkammer 9b angeordnete Rückschlag ventil geschlossen. Dies verhindert, daß die hohen Drücke auf das Neigungssteuerungsventil 22 und das Hauptventil 35 einwir ken. Wenn folglich der Mast 3 für eine länger Zeitspanne in ei nem bestimmten Neigungswinkel gehalten wird, wird der Winkel des Masts 3 sicher gehalten.
- (5) Das Potentiometer 15 gibt eine Spannung in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel des Masts 3 heraus. Änderungen im Nei gungswinkel können folglich leicht erfaßt werden.
- (6) Die Höhe H der Gabel 6 wird einfach in zwei Höhenbereiche unterteilt, d. h. in einen Bereich unterhalb des Grenzwerts H0 und einen Bereich gleich oder größer als der Wert H0. Der maxima le Vorwärtsneigungswinkel θmax des Masts 3 wird auf der Basis des Bereichs, in welchem sich die Gabel 6 befindet, bestimmt. Dies erleichtert die durch die Zentraleinheit 49 auszuführende Be rechnung.
Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß die vorliegende Er
findung in verschiedenen anderen spezifischen Formen ausgeführt
werden kann, ohne den Gedanken oder Bereich der Erfindung zu
verlassen. Insbesondere ist es anzumerken, daß die Erfindung auf
die folgenden Arten verkörpert werden kann.
Der Sitzschalter 10a kann ein Näherungsschalter oder ein Licht
schalter bzw. eine Lichtschranke sein. Anstatt die Position ei
nes Bedieners durch den Sitzschalter 10a zu erfassen, kann die
Position der Füße des Bedieners erfaßt werden, um zu beurteilen,
ob der Bediener in einer bestimmten Position in der Kabine R
ist. Der Sitz 10 kann folglich weggelassen werden. In diesem
Fall steht der Bediener, während er den Gabelstapler 1 betreibt.
Das Solenoidventil 39 ändert den Steuerdruck, der auf das Haupt
ventil 35 und das Rückschlagventil 36 aufgebracht wird, in Über
einstimmung mit dem zugeführten Strom. Das Solenoidventil 39
kann durch ein EIN-AUS Solenoidventil 56 ersetzt werden, das in
Fig. 7 gezeigt ist. Das EIN-AUS Solenoidventil 56 verbindet
wahlweise die Steuerleitung 40 mit dem Hauptventil 35 und dem
Rückschlagventil 36. Wenn es mit Strom versorgt wird, verbindet
das Ventil 56 einen Durchlaß 57 mit der Steuerleitung 40 und
bringt dadurch den Steuerdruck auf das Hauptventil 35 und das
Rückschlagventil 36 auf. Wenn kein Strom empfangen wird, verbin
det das Ventil 56 den Durchlaß 57 mit dem Rückführdurchlaß 30
über einen Durchlaß 58. Die Vorrichtung von Fig. 7 führt die Ma
ximalneigungswinkelsteuerung und die automatische Gabelausrich
tungssteuerung wie die Vorrichtung von Fig. 1 bis 6 aus. Ferner
hat die Vorrichtung von Fig. 7 einen einfacheren Aufbau als jene
von Fig. 1 bis 6.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen wird der Mastwinkel durch
das Potentiometer 15 erfaßt, welches den Drehbetrag des Nei
gungszylinders 9 erfaßt. Jedoch kann der Mastwinkel durch andere
Sensortypen erfaßt werden. Beispielsweise kann ein lineares Po
tentiometer verwendet werden, um die Länge des Neigungszylinders 9
oder den Ausfahrbetrag der Kolbenstange 9a zu erfassen. Das
untere Ende des Masts 3 ist durch Halteachsen abgestützt, die
verschwenken, wenn sich der Mast 3 neigt. Der Drehbetrag der
Halteachsen kann durch ein Potentiometer oder eine Drehcodierung
zur Messung des Neigungswinkels des Masts 3 erfaßt werden.
Das Rückschlagventil 36 kann weggelassen werden. In diesem Fall
kann das Hauptventil 35 in dem Durchlaß 34 angeordnet werden,
welcher die Bodenkammer 9b mit dem Neigungssteuerungsventil 22
verbindet.
Das Hauptventil 35, welches durch den Steuerdruck betätigt wird,
kann durch ein elektromagnetisches Ventil ersetzt werden, das
wahlweise den Durchlaß 34a öffnet, auf der Basis ob Strom zuge
führt wird oder nicht. Dies vereinfacht den Aufbau der Vorrich
tung.
Anstelle des Näherungsschalters kann ein Grenzschalter oder ein
Lichtschalter bzw. eine Lichtschranke als der Höhensensor 14
verwendet werden.
Die Anzahl der Höhensensoren kann mehr als einer sein. In diesem
Fall wird die Höhe H der Gabel 6 in drei oder mehr Höhenbereiche
unterteilt. Alternativ kann ein Sensor verwendet werden, der
kontinuierlich die Gabelhöhe H erfaßt. Dies gestattet es, die
Gabelhöhe H in zusätzliche Bereiche zu unterteilen und gestattet
es alternativ, die Gabelhöhe als eine kontinuierliche Funktion
zu verwenden.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Steuerleitung 40
mit der Pumpe 24 verbunden und empfängt den Steuerdruck davon.
Alternativ kann die Steuerleitung mit einer motorgetriebenen
Pumpe verbunden sein, die eine geringere Verdrängung hat als die
Pumpe 24. In diesem Fall kann das Druckminderungsventil 41 weg
gelassen werden.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Steuerventile
21, 22, 59 in dem einzelnen Gehäuse 44 untergebracht. Jedoch
können die Ventile 21, 22, 59 voneinander unabhängig sein. Die
vorliegende Erfindung kann auch auf andere industrielle Fahrzeu
ge, anders als Gabelstapler 1, angewandt werden. Beispielsweise
kann die vorliegende Erfindung auf Fahrzeuge angewandt werden,
die eine andere Lastaufnahmeeinrichtung als eine Gabel haben,
beispielsweise eine Rollenklammer zum Halten von gerolltem Pa
pier, eine Blockklammer zum Halten und Stapeln von Blöcken oder
einen Stab zum Halten aufgerollter Objekte (Coils), wie aufge
rollte Drähte und Kabel.
Ferner kann die vorliegende Erfindung auf industrielle Fahrzeuge
angewandt werden, die einen batteriebetriebenen Motor statt ei
ner Brennkraftmaschine als Antriebsquelle haben.
Folglich sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispie
le als erläuternd und nicht als beschränkt anzusehen und die Er
findung soll nicht auf die hier beschriebenen Einzelheiten be
schränkt sein, sondern kann innerhalb des Bereichs und der Äqui
valenz der nachfolgenden Ansprüche modifiziert werden.
Es ist eine Vorrichtung zur Steuerung von Neigungszylindern 9
beschrieben, die einen Mast 3 eines Gabelstaplers 1 neigen. Ein
Neigungssteuerungsventil 22 steuert den Fluß von Hydrauliköl zur
Betätigung der Neigungszylinder. Das Neigungssteuerungsventil
wird durch einen Neigungshebel 13 zwischen zwei Positionen ge
schaltet. Wenn es in der einen Position ist, unterbricht das
Neigungssteuerungsventil den Zufluß von Öl zu den Neigungszylin
dern 9 und verhindert dadurch das Neigen des Masts. Wenn es in
der anderen Position ist, gestattet das Neigungssteuerungsventil
den Ölfluß zu den Neigungszylindern und gestattet dadurch das
Neigen des Masts. Ein Steuerventil 59 ist zwischen dem Neigungs
zylinder und dem Neigungssteuerungsventil angeordnet. Ein
Sitzschalter 10a erfaßt, ob der Bediener auf einem Sitz ist. Ei
ne Zentraleinheit 49 gestattet es dem Bediener die Betätigung
der Neigungszylinder zur Neigung des Masts fortzusetzen, wenn er
für eine kurze Zeit außerhalb des Sitzes ist. Jedoch schließt
die Zentraleinheit das Steuerventil 59 nach einer kurzen Zeit
spanne, um die Bewegung des Masts zu verhindern, wenn der Bedie
ner nicht zu dem Sitz zurückgekehrt ist. Wenn der Mast einen
vorbestimmten maximalen zulässigen Neigungswinkel erreicht,
schließt die Zentraleinheit ebenso das Steuerventil und verhin
dert dadurch die Bewegung der Neigungszylinder.
Claims (13)
1. Neigungssteuerungsvorrichtung für ein Industriefahrzeug (1),
wobei das Industriefahrzeug einen Mast (3) hat, der schwenkbar
an einem Fahrzeugrahmen (1a) angebracht ist, einen Träger (6)
zum Tragen einer Last hat, der durch den Mast gehalten ist, ei
nen Neigungszylinder (9) zum Neigen des Masts hat und eine Kabi
ne für einen Bediener hat, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet
ist durch:
ein Neigungsventil (22), das eine Zuführung von Fluid zu dem Neigungszylinder steuert, um den Neigungszylinder zu betätigen, wobei das Neigungsventil zwischen einer ersten Position zur Ver hinderung des Fluideintritts in den Neigungszylinder zur Verhin derung der Neigung des Masts und einer zweiten Position zur Er möglichung des Fluideintritts in den Neigungszylinder schaltbar ist, um das Neigen des Masts zu bewirken;
einen Handgriff (13) zur manuellen Betätigung des Neigungs ventils;
einen Fluiddurchlaß (34a), der zwischen dem Neigungszylinder und dem Neigungsventil angeordnet ist;
ein in dem Fluiddurchlaß angeordnetes Steuerventil (59), wo bei das Steuerventil den Fluß des Fluids in dem Fluiddurchlaß steuert und somit wahlweise die Neigungsbewegung des Masts ver hindert;
einen ersten Detektor (10a), der erfaßt, ob ein Bediener in einer vorbestimmten Bedienposition in der Kabine ist;
einen zweiten Detektor (13a) der erfaßt, ob das Neigungsven til durch den Handgriff in die zweite Position bewegt ist; und
ein Steuergerät zur Betätigung des Steuerventils, wobei das Steuergerät beurteilt, ob das Steuerventil zu schließen ist, um die Bewegung des Neigungszylinders zu unterbinden, und wobei das Steuergerät das Steuerventil schließt, wenn der Zustand des er sten Detektors anzeigt, daß der Bediener die vorbestimmte Be dienposition für eine vorbestimmte Zeitspanne nicht eingenommen hat, wobei die vorbestimmte Zeitspanne gewählt ist, so daß sich der Bediener kurzzeitig aus der vorbestimmten Bedienposition entfernen kann, ohne das Steuerventil zu beeinflussen.
ein Neigungsventil (22), das eine Zuführung von Fluid zu dem Neigungszylinder steuert, um den Neigungszylinder zu betätigen, wobei das Neigungsventil zwischen einer ersten Position zur Ver hinderung des Fluideintritts in den Neigungszylinder zur Verhin derung der Neigung des Masts und einer zweiten Position zur Er möglichung des Fluideintritts in den Neigungszylinder schaltbar ist, um das Neigen des Masts zu bewirken;
einen Handgriff (13) zur manuellen Betätigung des Neigungs ventils;
einen Fluiddurchlaß (34a), der zwischen dem Neigungszylinder und dem Neigungsventil angeordnet ist;
ein in dem Fluiddurchlaß angeordnetes Steuerventil (59), wo bei das Steuerventil den Fluß des Fluids in dem Fluiddurchlaß steuert und somit wahlweise die Neigungsbewegung des Masts ver hindert;
einen ersten Detektor (10a), der erfaßt, ob ein Bediener in einer vorbestimmten Bedienposition in der Kabine ist;
einen zweiten Detektor (13a) der erfaßt, ob das Neigungsven til durch den Handgriff in die zweite Position bewegt ist; und
ein Steuergerät zur Betätigung des Steuerventils, wobei das Steuergerät beurteilt, ob das Steuerventil zu schließen ist, um die Bewegung des Neigungszylinders zu unterbinden, und wobei das Steuergerät das Steuerventil schließt, wenn der Zustand des er sten Detektors anzeigt, daß der Bediener die vorbestimmte Be dienposition für eine vorbestimmte Zeitspanne nicht eingenommen hat, wobei die vorbestimmte Zeitspanne gewählt ist, so daß sich der Bediener kurzzeitig aus der vorbestimmten Bedienposition entfernen kann, ohne das Steuerventil zu beeinflussen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Sitz (10) in der Kabine angeordnet ist, wobei der erste Detektor
erfaßt, ob der Bediener auf dem Sitz sitzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Steuergerät das Steuerventil schließt, wenn der Neigungswinkel
des Masts einen vorbestimmten maximal zulässigen Neigungswinkel
erreicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger entlang dem Mast angehoben und abgesenkt wird, wobei das
Steuergerät den maximal zulässigen Neigungswinkel in Überein
stimmung mit der Höhe des Trägers und dem Gewicht auf dem Träger
ändert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
Schalter, der betätigt wird, um den Träger automatisch aus zu
richten, wobei wenn der Schalter betätigt wird und das Neigungs
ventil in der zweiten Position ist, das Steuergerät das Steuer
ventil schließt, wenn der Träger ausgerichtet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet
durch ein Rückschlagventil (36), das in dem Fluiddurchlaß zwi
schen dem Neigungszylinder und dem Steuerventil angeordnet ist,
wobei wenn das Steuerventil geschlossen ist, das Rückschlagven
til einen Fluidfluß von dem Neigungszylinder zu dem Steuerventil
unterbindet, und wenn das Steuerventil offen ist, das Rück
schlagventil offen gehalten wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Steuerventil ein Hauptventil (35) aufweist,
das in dem Fluiddurchlaß angeordnet ist, und ein Solenoidventil
(39) aufweist, um einen Steuerdruck auf das Hauptventil aufzu
bringen, wobei das Steuergerät das Solenoidventil so steuert,
daß der Steuerdruck auf das Hauptventil aufgebracht wird, um das
Hauptventil zu öffnen, und wobei ein Fehlen des Steuerdrucks das
Hauptventil schließt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
Steuergerät das Solenoidventil (39) steuert, um die auf das
Hauptventil (35) aufgebrachte Größe des Steuerdrucks zu ändern,
um dadurch die Öffnung des Hauptventils zu steuern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Rück
schlagventil (36), das in dem Fluiddurchlaß zwischen dem Nei
gungszylinder und dem Hauptventil (35) angeordnet ist, wobei das
Rückschlagventil durch die Kraft des Steuerdrucks geöffnet wird,
und, wenn ein Steuerdruck fehlt, das Rückschlagventil einen
Fluidfluß von dem Neigungszylinder zu dem Hauptventil unter
bricht.
10. Verfahren zur Steuerung einer Neigungsbewegung eines Masts
eines industriellen Fahrzeugs, gekennzeichnet durch
Beurteilen, ob ein Bediener des Fahrzeugs in einer vorbe stimmten Bedienposition ist;
Messen einer Zeitspanne von der an der Bediener die vorbe stimmte Bedienposition verläßt;
Verriegeln des Masts gegen eine Neigungsbewegung, wenn der Bediener der vorbestimmten Bedienposition für eine vorbestimmte Zeitspanne fernbleibt; und
Auswählen der vorbestimmten Zeitspanne, so daß der Bediener die vorbestimmte Position kurzzeitig verlassen und zurückkehren kann, ohne den Mast zu verriegeln.
Beurteilen, ob ein Bediener des Fahrzeugs in einer vorbe stimmten Bedienposition ist;
Messen einer Zeitspanne von der an der Bediener die vorbe stimmte Bedienposition verläßt;
Verriegeln des Masts gegen eine Neigungsbewegung, wenn der Bediener der vorbestimmten Bedienposition für eine vorbestimmte Zeitspanne fernbleibt; und
Auswählen der vorbestimmten Zeitspanne, so daß der Bediener die vorbestimmte Position kurzzeitig verlassen und zurückkehren kann, ohne den Mast zu verriegeln.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch:
Verriegeln des Masts, wenn der Mast über einen vorbestimmten Maximalneigungswinkel geneigt wird.
Verriegeln des Masts, wenn der Mast über einen vorbestimmten Maximalneigungswinkel geneigt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch:
Bestimmen einer Höhenzustandsinformation bezüglich eines He begeräts an dem Fahrzeug;
Bestimmen von Gewichtszustandinformation hinsichtlich einer Last auf dem Gerät;
Auswählen des maximalen Neigungswinkels auf der Basis der Höhenzustandsinformation und der Gewichtszustandsinformation.
Bestimmen einer Höhenzustandsinformation bezüglich eines He begeräts an dem Fahrzeug;
Bestimmen von Gewichtszustandinformation hinsichtlich einer Last auf dem Gerät;
Auswählen des maximalen Neigungswinkels auf der Basis der Höhenzustandsinformation und der Gewichtszustandsinformation.
13. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch:
Beurteilen ob ein Hydraulikventil zur Steuerung der Neigung des Masts in einer Position zum Bewirken einer Neigungsbewegung des Masts ist; und
Verriegeln des Masts gegen die Neigungsbewegung, wenn beur teilt wird, daß das Hydraulikventil nicht in einer Position zur Bewegung des Masts ist.
Beurteilen ob ein Hydraulikventil zur Steuerung der Neigung des Masts in einer Position zum Bewirken einer Neigungsbewegung des Masts ist; und
Verriegeln des Masts gegen die Neigungsbewegung, wenn beur teilt wird, daß das Hydraulikventil nicht in einer Position zur Bewegung des Masts ist.
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