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Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug, insbesondere Mitnahmestapler, mit einer hydraulisch betätigbaren Hubeinheit, einem hydraulischen Lastkreis für die Hubeinheit und einem hydraulischen Steuerkreis, einem Lasthalteventil durch das die Hubeinheit bei Druckverlust in der Hydraulik im Wesentlichen unbeweglich ist, wobei das Lasthalteventil sowohl im Lastkreis als auch im Steuerkreis ausgebildet ist.
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Derartige Lasthalteventile gehören bei vielen Flurförderzeugen bereits zum Stand der Technik. Dieses Lasthalteventil ist ein Sicherheitsventil, welches bei Schlauchbruch ein unkontrolliertes Absinken der Last bzw. ein unkontrolliertes Absinken eines Mitnahmestaplers von einer LKW Halterung verhindern kann.
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Aufgrund verschiedener Belastungsfälle (Hubmast heben/senken), ist ein derartiges Hydrauliksystem besonders schwingungsanfällig, d. h. in bestimmten Betriebssituationen kommt es im Lasthalteventil zu unerwünschten Schwingungen, welche sich durch ratterartige Bewegungen des Hubmastes bzw. durch hochfrequente Pfeiftöne bemerkbar machen können. Um diese abdämpfen zu können, wird beim heutigen Stand der Technik ein doppelt wirkendes Lasthalteventil mit einem kleinen Aufsteuerverhältnis – d. h. dass der Öffnungsdruck für dieses Ventil sehr hoch ist – eingesetzt. Dadurch wird jedoch zum Öffnen des Ventils sehr viel Energie benötigt, wodurch sich die Leistung des Gerätes deutlich verschlechtern kann. So wird zum Beispiel bei einem Staplerhersteller etwa eine 80%-ige Leistung der Arbeitspumpe benötigt um den Hubmast selbst ohne Last zu senken, also 80% der Leistung nur um das Ventil aufzusteuern.
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Aus der
DE 699 22 158 T2 vom 24.11.2005 der Sauer-Danfoss Holding ist eine Steuervorrichtung für einen Hydraulikmotor bekannt, der zumindest in einer Arbeitsrichtung durch eine äußere Kraft belastbar ist, mit einem Steuerventil, das für diese Arbeitsrichtung eine Zufluss-Steuerdrossel in einer sich zwischen Pumpenanschluss und Zufluss-Motoranschluss erstreckenden Zuflussleitung und eine Rückfluss-Steuerdrossel in einer sich zwischen Rückfluss-Motoranschluss und Behälteranschluss erstreckenden Rückflussleitung aufweist, mit einem Lasthalteventil, das eine Lasthalte-Drossel in der Rückflussleitung aufweist, und mit einem Kompensationsventil, das den Druckabfall an einer in der Rückflussleitung gelegenen Drossel konstant hält. Der Nachteil dieser Steuervorrichtung für einen Hydraulikmotor liegt ebenfalls darin, dass ein sehr hoher Leistungsaufwand zum Betrieb dieser Dämpfungsvorrichtung nötig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Flurförderzeug – insbesondere Mitnahmestapler – anzugeben, bei dem eine geringere Leistung der Arbeitspumpe notwendig ist, um ein Lasthalteventil aufzusteuern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass eine Dämpfungsvorrichtung im Steuerkreis ausgebildet ist, durch welche unerwünschte Schwingungen an der Hubeinheit reduzierbar sind.
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Durch die Verwendung einer Dämpfungsvorrichtung im Steuerkreis ist mit einem geringen Leistungsaufwand der Arbeitspumpe erzielbar, dass die Schwingungen der Hubeinheit reduziert werden können, und dies mit einem minimalen Energieverlust, d. h. einem großen Aufsteuerverhältnis.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Dämpfungsvorrichtung unabhängig vom Lastkreis ausgebildet ist.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Dämpfungsvorrichtung zumindest ein – vorzugsweise einstellbares – Drosselventil aufweist. Mit Hilfe eines einstellbaren Drosselventils kann die Dämpfungsstärke variiert werden und auf kostengünstige Art und Weise eingestellt werden.
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Weiters kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Dämpfungsvorrichtung zumindest ein Rückschlagventil aufweist. Mit Hilfe eines Rückschlagventils kann erzielt werden, dass die Dämpfungsvorrichtung in eine Druckrichtung dämpfend wirkt, hingegen in die andere Richtung nicht.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Drosselventil und das Rückschlagventil der Dämpfungsvorrichtung parallel geschalten sind. Somit ist erzielbar, dass die Dämpfungsvorrichtung in eine Druckrichtung gedrosselt werden kann, und in der anderen Druckrichtung ungedämpft wirken kann.
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Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine Aufsteuerung des Lasthalteventils durch die Steuerleitung unabhängig vom Drosselventil der Dämpfungsvorrichtung erfolgt. Somit kann eine Aufsteuerung ungedrosselt erfolgen.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, wenn die Dämpfungsvorrichtung auf einen Steuereingang des Lasthalteventils wirkt, wobei das Lasthalteventil zumindest in der Rückflussleitung des Lastkreises ausgebildet ist. Somit kann die Dämpfungsvorrichtung bei einem Absenken der Last dämpfend auf das Lasthalteventil wirken.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass das Lasthalteventil als doppelt wirkendes Lasthalteventil in der Zuflussleitung und in der Rückflussleitung des Lastkreises ausgebildet ist und die Dämpfungsvorrichtung mindestens zwei – vorzugsweise einstellbare – Drosselventile und mindestens zwei Rückschlagventile aufweist, wobei die Dämpfungsvorrichtung auf die Zuflussleitung und auf die Rückflussleitung des Lastkreises durch das doppelt wirkende Lasthalteventil wirkt. Somit kann sowohl beim Lastheben als auch beim Lastsenken die Dämpfungsvorrichtung auf das Lasthalteventil wirken, was besonders bei einem Mitnahmestapler von Vorteil sein kann, wenn dieser von einem LKW abgesenkt wird und somit der Stapler selbst die Last darstellt und die Dämpfungsvorrichtung auf das Lasthalteventil wie bei einem „Last heben” – Vorgang wirkt.
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Als vorteilhaft hat es sich weiters herausgestellt, dass die Dämpfungsvorrichtung im Wesentlichen vollständig im Lasthalteventil ausgebildet ist. Dadurch ist eine äußerst kompakte Anordnung einer Dämpfungsvorrichtung erzielbar.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
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1 einen Mitnahmestapler in perspektivischer Darstellung,
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2 ein zum Stand der Technik gehörendes Hydraulikschema eines Lasthalteventils bei einem Flurförderzeug,
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3 ein Hydraulikschema mit einer Dämpfungsvorrichtung und einem Lasthalteventil für die Hubeinheit eines Flurförderzeugs,
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4 ein Hydraulikschema wie in 3 mit Ölflussrichtungspfeilen während des Aufsteuerns des Lasthalteventils bei „Last senken”,
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5 ein Hydraulikschema wie in 3 mit Ölflussrichtungspfeilen im Dämpfungsfall bei „Last senken”,
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6 ein Hydraulikschema wie in 3 mit Ölflussrichtungspfeilen während des Aufsteuerns des Lasthalteventils bei „Last heben”,
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7 ein Hydraulikschema wie in 3 mit Ölflussrichtungspfeilen im Dämpfungsfall bei „Last heben”,
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8 ein Hydraulikschema einer hydraulisch betätigbaren Hubeinheit mit einem elektrisch gesteuerten 2/2-Wegeventil im Lastkreis.
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1 zeigt ein Flurförderzeug 100 in perspektivischer Darstellung mit einem Lasthalteventil 30. Dieses Lasthalteventil 30 weist eine Dämpfungsvorrichtung 1 auf, mit der unerwünschte Schwingungen der Hubeinheit reduzierbar sind. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Flurförderzeug 100 als Mitnahmestapler ausgebildet, welcher nach erfolgter Verwendung an einem dafür vorgesehenen Transportmittel – wie einem LKW – über seine Ladegabeln, welche am Hubmast montiert sind, am LKW befestigt werden kann. Dafür fährt der Mitnahmestapler mit seinen Gabeln in geeignete Öffnungen des LKWs und zieht sich selbst in eine Transportstellung hoch. Für die weitere Verwendung wird der Mitnahmestapler wieder von dieser Transportstellung abgesenkt, indem der Hubmast nach oben verfährt.
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2 zeigt eine hydraulisch betätigbare Hubeinheit 10 für ein nicht dargestelltes Flurförderzeug 100 als Hydraulikschema nach dem Stand der Technik. Im Lastkreis 4, 5 der Hubeinheit 10 ist dabei ein Lasthalteventil 30 angeordnet. Angesteuert wird die Hubeinheit 10 über ein Steuerventil 6. Versorgt wird das Steuerventil 6 über den Öltank 9 mit Öl. Dazu wird das Öl mittels der Hydraulikpumpe 7, welche über den Motor 8 angetrieben wird, in den Lastkreis 4, 5 gepumpt.
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Sollte es zu einem unvorhergesehenen Druckabfall zwischen dem Steuerventil 6 und dem Lasthalteventil 30 kommen, so verhindert das Lasthalteventil 30 ein unkontrolliertes Absinken der Hubeinheit 10. Der Nachteil dieser zum Stand der Technik gehörenden Anordnung ist, dass ein beabsichtigtes, kontrolliertes Absenken der Last über das Lasthalteventil 30 nur mit großem Druckaufwand über die Steuerleitungen 2 und 3 möglich ist. So sind etwa – wie in diesem Ausführungsbeispiel des Standes der Technik dargestellt – etwa 80% der Leistung der Arbeitspumpe 7 notwendig, um eine Last kontrolliert über das Lasthalteventil 30 zu senken. Ebenso gilt dies für das Anheben einer Last wie etwa bei einem Mitnahmestapler, wenn dieser in der LKW Halterung ruht und von dieser abgelassen werden soll und somit der Mitnahmestapler selbst zur Last wird und der Hubmast nach oben verfahren muss, um den Stapler selbst zu senken. Auch hier sind diese 80% der Leistung der Arbeitspumpe 7 notwendig, um ein kontrolliertes, Anheben (wenn der Stapler selbst die Last ist) zu ermöglichen.
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3 zeigt ein Hydraulikschema für eine hydraulisch betätigbare Hubeinheit 10 eines nicht dargestellten Flurförderzeuges 100 mit einem Lasthalteventil 30, wobei dieses Hydraulikschema eine Dämpfungsvorrichtung 1 im Steuerkreis 2 und 3 des Lasthalteventils 30 aufweist. Das Lasthalteventil 30 ist dabei doppelt wirkend 31, 32 ausgebildet und wird über die Steuerleitungen 2 und 3 einerseits über die Rückschlagventile 12 und 22 aufgesteuert, oder über die Dämpfungsdrosselventile 11 und 21 gedrosselt gedämpft. Das Steuerventil 6, die Hydraulikpumpe 7 und deren Antriebsmotor 8 sowie der Öltank 9 sind wie in der 2 beschrieben ausgebildet.
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Durch die Dämpfungsvorrichtung 1 im Steuerkreis 2 und 3 können unerwünschte Schwingungen an der Hubeinheit 10 reduziert werden. Die Dämpfungsvorrichtung 1 selbst ist dabei im Wesentlichen vollständig im Lasthalteventil 30 ausgebildet, wobei das Lasthalteventil 30 sowohl im Lastkreis 4 und 5 als auch im Steuerkreis 2 und 3 ausgebildet ist.
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Die Dämpfungsvorrichtung 1 ist dabei vollkommen unabhängig vom Lastkreis 4 und 5 ausgebildet, was dazu führt, dass das Lasthalteventil 30 mit weniger Leistung steuerbar ist.
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Die Dämpfungsvorrichtung 1 weist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sowohl Drosselventile 11 und 21 als auch Rückschlagventile 12 und 22 in den Steuerleitungen 2 und 3 auf, wobei jeweils ein Rückschlagventil 12 bzw 22 parallel zu einem Drosselventil 11 bzw 21 geschalten ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind diese Drosselventile 11 und 21, so wie hier dargestellt, einstellbar ausgeführt.
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Die Aufsteuerung des Lasthalteventils 30 über die Steuerleitungen 2 und 3 kann hierbei unabhängig von den Drosselventilen 11 und 21 erfolgen, da die Aufsteuerung ausschließlich über die Rückschlagventile 12 und 22 erzielbar ist.
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In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wirkt das Lasthalteventil 30 sowohl auf die Zuflussleitung 4 als auch auf die Rückflussleitung 5 des Lastkreises 4 und 5, wobei die Dämpfungsvorrichtung 1 auf die Steuerleitungen 2 und 3 des doppelt wirkenden 31, 32 Lasthalteventils 30 wirkt.
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Dadurch, dass die Dämpfungsvorrichtung 1 sowohl beim „Lastheben” als auch beim „Lastsenken” auf den Lastkreis 4 und 5 wirkt, wird ein unerwünschtes Rattern bzw Schwingen der Hubeinheit 10 sowohl beim Anheben des Hubmastes 10 – wenn z. B. ein Mitnahmestapler von einem LKW abgesenkt wird – als auch beim Absenken einer Last verhinderbar.
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Die Funktionsweise für den Fall „Last senken” und für den Fall „Last heben” wird in den folgenden 4 bis 7 unter der Zuhilfenahme von Ölflussrichtungspfeilen A und B für den Lastkreis 4 und 5 als auch Ölflussrichtungspfeile S und S' für den Steuerkreis 2 und 3 genauer erläutert.
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4 zeigt ein Hydraulikschema mit Ölflussrichtungspfeilen A, B, S für den Fall von „Last senken”. Dies wäre etwa dann der Fall wenn ein Mitnahmestapler (siehe 1) sich selbst auf einen LKW hebt. Zum Öffnen des Ventils 31 auf der Rückflussleitung 5 des Lastkreises 4 und 5 wird ein bestimmter Steuerdruck in der Aufsteuerleitung 2 (Richtungspfeil S) benötigt. Die Aufsteuerung des Ventils 31 erfolgt dabei nicht zeitverzögert, da das Öl nicht über das Drosselventil 11 fließt (keine Öffnungsdämpfung) sondern über das Rückschlagventil 12. Das Ventil 31 bleibt geöffnet, solange der erforderliche Aufsteuerdruck in der Aufsteuerleitung 2 aufrecht gehalten wird.
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Fällt der Steuerdruck in der Aufsteuerleitung 2 in irgendeiner Weise ab, z. B. hervorgerufen durch einen schnell wechselnden Lastdruck, so würde ohne Dämpfungsdrosselventil 11 das Ventil 31 auf der Rückflussseite 5 sofort und abrupt schließen. Druckabbau und abrupter Druckabfall würden in der Steuerleitung 2 im Hydrauliksystem Schwingungen verstärken. Die Dämpfungsdrossel 11 – wie in der 5 dargestellt – bewirkt jedoch, dass der Druckabbau in der Steuerleitung 2 zeitverzögert erfolgt (reine Schließungsdämpfung, Ölflussrichtungspfeil S'). Somit kann bei Druckabfall in der Steuerleitung 2 über einen bestimmten Zeitraum garantiert werden, dass das Ventil 31 auf der Rückflussleitung 5 geöffnet bleibt.
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Dadurch können Schwingungen, die beim Senken einer Last auftreten können, schon bei der Entstehung unterdrückt werden und kommen rasch zum Abklingen. Dabei wird ausschließlich in der Steuerleitung 2 gedrosselt und nicht in der Zuflussleitung 4 oder der Rückflussleitung 5 des Hydrauliksystems.
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6 und 7 stellen ein Hydraulikschema für den Fall „Last heben” dar, bei dem die Zuflussleitung 4 und die Rückflussleitung 5 gegenüber den in den 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen ausgetauscht sind. Dies wäre etwa dann der Fall wenn ein Mitnahmestapler (siehe 1) sich selbst von einem LKW absenkt. In diesem Fall kommen nun das Rückschlagventil 22 und das Dämpfungsdrosselventil 21 zum Einsatz.
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Ansonsten gilt sinngemäß die Beschreibung der 4 für die 6 sowie sinngemäß die Beschreibung der 5 für die 7.
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8 zeigt ein Hydraulikschema für eine hydraulisch betätigbare Hubeinheit 10 eines nicht dargestellten Flurförderzeugs 100 mit einer sehr aufwendigen Variante zur Steuerung der Hubeinheit 10, wobei weder eine Dämpfungsvorrichtung noch ein Lasthalteventil benötigt werden. Dabei werden zwei 2/2 Wegeventile 51 und 52 verwendet, welche elektrisch gesteuert werden können. Somit ist durch eine elektrische Steuerung 53 und 54 der 2/2-Wegeventile 51 und 52 ebenfalls eine Steuerung einer Hubeinheit 10 realisierbar. Aus Kostengründen wird diese Variante jedoch in der Praxis eher vermieden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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