DE2541398A1 - Regeleinrichtung fuer einen hydrostatischen fahrantrieb, insbesondere fuer gabelstapler - Google Patents
Regeleinrichtung fuer einen hydrostatischen fahrantrieb, insbesondere fuer gabelstaplerInfo
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Description
O&K Orenstein & Koppel Aktiengesellschaft
loop Berlin 2o, Brunsbütteler Damm 144 - 2o8
PAT 11o2/11o3
Regeleinrichtung für einen hydrostatischen Fahrantrieb, insbesondere für Gabelstapler
Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für einen mit 'Bremseinrichtung versehenen, hydrostatischen umsteuerbaren
Fahrantrieb, insbesondere für Gabelstapler, bestehend aus einem hydraulischen Hauptkreislauf mit
einer in beide Richtungen schwenkbaren, verstellbaren Axialkolbenpumpe, einem Hydraulikmotor oder mehreren
Hydraulikmotoren und einem Steuerkreis mit einer mit dem Antriebsmotor proportional umlaufenden und auf
den Steuerkreislauf einwirkenden Hydraulikpumpe und einem Fahrtrichtungsschieber, wobei der Steuerkreis
über Drosseleinrichtungen enthaltende Steuerventile auf die Verstelleinrichtung der Axialkolbenpumpe einwirkt
sowie einem weiteren hydraulischen Kreislauf, der über eine zusätzliche Hydraulikpumpe und einen
Steuerschieber auf einen die Lastaufnahme betätigenden Hubzylinder wirkt.
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Bei einer bekannten Regeleinrichtung fördert eine Steuerpumpe, die auf der Pumpenwelle der von dem Antriebsmotor
für das gesamte System angetriebenen Pumpe angeordnet ist, gegen eine Blende mit konstantem Querschnitt.
Der bei steigender Drehzahl des Antriebsmotors entstehende steigende Staudruck wird zur Ausschwenkung
der hydrostatischen Pumpe herangezogen. Die Schwenkgeschwindigkeit wird dabei mit zwei Drosseleinrichtungen
in den Steuerleitungen zur Verstelleinrichtung in beiden Richtungen durch konstante Querschnitte bestimmt. Diese
konstante Einstellung ist in beiden Verstelleinrichtungen wirksam, d. h. zum Beschleunigen und zum Bremsen werden
nahezu gleich große Kräfte auf das Fahrzeug ausgeübt, wenn die Verstellpumpe geschwenkt wird. Die vom hydrostatischen
System ausgeübte Bremswirkung ist durch die gesteuerte oder selbsttätige Rückstellung der Verstellpumpe
in die fürderstromlose Mittellage bestimmt. Die konstante Einstellung der Drosseleinrichtung muß daher bei
der bekannten Einrichtung zwangsläufig auf die relativ ungünstige dynamische Fahrstabilität des beladenen Gabelstaplers
abgestimmt sein, d. h. zum Bremsen aus der Vorwärtsfahrt und zum Beschleunigen in die Rückwärtsfahrt ist die
Schwenkgeschwindigkeit durch die konstanten Drosseleinrichtungen bestimmt. Dies hat zur Folge, daß eine an sich vorteilhafte
und wünschenswerte hohe Beschleunigung zur Vorwärtsfahrt und eine aus der dynamischen Fahrstabilität
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maximal mögliche Verzögerung bei Rückwärtsfahrt - mit entsprechender Schwenkgeschwindigkeit der Pumpe nicht
verwirklicht werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Regelung zu vermeiden und optimale Verzögerung
bei Vorwärtsfahrt und optimale Beschleunigung bei Rückwärtsfahrt zu erzielen, ohne eine Vergrößerung der
Abmessungen des Gabelstaplers bzw. eine Erhöhung der Gewichte zur Erzielung einer ausreichenden dynamischen Fahrstabilität
in Kauf nehmen zu müssen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch,
daß zwischen dem Pahrtrxchtungsschieber und der Verstelleinrichtung zwei Doppeldrosselventile angeordnet
sind, wobei das dem Anfahren und Bremsen in Vorwärtsfahrt dienende Doppeldrosselventil aus einer Drossel mit konstantem
Querschnitt,' einem zwischen dem Fahrtrichtungs-.
schieber und einer verstellbaren Drossel angebrachten Rückschlagventil und einem zwischen der Verstelleinrichtung
und der konstanten Drossel angebrachten Rückschlagventil besteht und das der Steuerung zum Anfahren und
Bremsen in Rückwärtsfahrt dienende Doppeldrosselventil mit einer verstellbaren Drossel, einer Drossel mit konstantem
Querschnitt, einem zwischen dem Fahrtrichtungsschieber und der konstanten Drossel angeordneten
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Rückschlagventil und einem zwischen der Verstelleinrichtung und der verstellbaren Drossel angeordneten Rückschlagventil
versehen ist und die Verstellung der verstellbaren Drosseln über eine Steuerleitung mit Dämpfungsventil lastabhängig aus dem wirksamen Druck im Hubzylinder
erfolgt.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind
bei jeder der beiden Doppeldrosseleinrichtungen anstelle der verstellbaren Drosseln Drosseln mit konstantem
Querschnitt eingesetzt/ die in einem von der dynamischen Fahrstabilität abhängigem Querschnittsverhältnis
zu den beiden anderen konstanten Drosseln stehen, woraus sich eine zwar nicht so anpassungsfähige, jedoch weniger
Aufwand erfordernde Einrichtung ergibt.
Weitere Einzelheiten gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß für die Vorwärtsfahrt die Antriebsleistung
voll ausgenutzt werden kann, da bei beladenem Gabelstapler bei der Rückwärtsfahrt die Antriebsleistung
automatisch so geregelt wird, daß eine niedrigere Beschleunigung als die maximal mögliche zum Ansatz kommt.
Hieraus folgt, daß es bei der erfindungsgemäßen Anordnung
nicht notwendig ist, durch eine entsprechende
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Gewichtsverteilung auf die Hinterachse eine höhere Beschleunigung zu ermöglichen und somit auch eine Verminderung
der seitlichen Standstabilität vermieden wird; desgleichen wird mit den erfindungsgemäßen Mitteln eine
Vergrößerung der Abmessungen bzw. des Eigengewichtes des Gabelstaplers vermieden.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der hydrostatischen Antriebsanordnung gemäß
der Erfindung mit doppelten, verstellbaren Drosseln;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verstelleinrichtung
mit Fahrtrichtungsschieber der hydrostatischen Antriebsanordnung gemäß der Erfindung mit vier konstanten
Drosseln.
Der Antriebsmotor 1 treibt über die Kupplung 2 die Hydraulikpumpe 3, die den Steuerstrom für die Verstellung
der Axialkolbenpumpe 4 liefert. Von der Axialkolbenpumpe wird der Hydraulikmotor 5 angetrieben, der die Vorderachse
des im übrigen nicht dargestellten Gabelstaplers, antreibt. Der Antriebsmotor 1 treibt außerdem die Hydraulikpumpe 7,
die Drucköl über die Leitung 8, den Steuerschieber 9 und die Leitung 1o dem Hubzylinder 11 zuführt. Das durch den
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- ir -
Hubzylinder 11 beim Absenken verdrängte und das durch
die Hydraulikpumpe 7 geförderte Öl strömt durch die Leitung 12 in den Tank 13. Der von der Hydraulikpumpe 3
geförderte Ölstrom wird über die Leitung 14 zu dem Stromteiler 15 gefördert, von welchem der Ölstrom einerseits
über die Leitung 16 der Axialkolbenpumpe 4 als Speisestrom, der mittels des Druckbegrenzungsventils 4a konstant
gehalten wird und andererseits als Steuerstrom über die Leitung 17 und den Fahrtrichtungsschieber 18 und von
dort aus in Stellung "a" über die Leitung 19 zu dem Doppeldrosselventil
2o strömt. In dem Doppeldrosselventil 2o strömt das öl durch die Drossel 21 mit konstantem Querschnitt
über das Rückschlagventil 22 und die Leitung 23 zu der Verstelleinrichtung 24, die die Axialkolbenpumpe
in Richtung ν fX (Vorwärtsfahrt) verstellt. Das bei dieser Verstellung aus der Verstelleinrichtung 24 verdrängte
Öl strömt über die Leitung 25 und das Doppeldrosselventil 26, die Leitung 27, den Fahrtrichtungsschieber 18 und
die Leitung 28 in den Tank 13. Wenn der Fahrtrichtungsschieber 18 in die Stellung "b" geschaltet ist, strömt
das öl über die Leitung 27, die verstellbare Drossel 29 und das Rückschlagventil 3o des Doppeldrosselventils 26
uud die Leitung 25 zu der Verstelleinrichtung 24, die die Axialkolbenpumpe 4 in Richtung - o( (Rückwärtsfahrt) verstellt.
Das bei dieser Verstellung aus der Verstelleinrichtung 24 verdrängte öl strömt über die Leitung 23, das Doppeldrosselventil
2o, die Leitung 19, den Fahrtrichtungsschieber und die Leitung 28 in den Tank 13.
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Sobald die Rückstellkraft der verstellbaren Axiakolbenpumpe
4 und die der Federn 24a den Steuerdruck in der Leitung 17 übersteigt, erfolgt eine Rückstellung der Verstelleinrichtung
24. Das dadurch verdrängte Öl strömt bei Rückstellung der Axialkolbenpumpe 4 von + «Γ über die
Leitung 23 in die verstellbare Drossel 31, das Rückschlagventil 32, die Leitung 19, den Fahrtrichtungsschieber 18
und die Leitung 17 über die Blende 33 zum Tank 13.
Das bei Rückstellung der Axialkolbenpumpe 4 von - oC verdrängte
Öl strömt über die Leitung 25, die. Drossel 34 mit konstantem Querschnitt, das Rückschlagventil 35, die Leitung
27, den Fahrtrichtungsschieber 18 und die Leitung 17 über die Blende 33 zum Tank 13. Die verstellbaren Drosseln
und 31 werden über die Steuerleitung 36, das Dämpfungsventil 37 und die Leitung 38 durch den im Hubzylinder 11 vorhandenen
Druck eingestellt. Die Incheinrichtung mit Verstellblende 39, die miteis Feder 4o geschlossen gehalten
wird, ist über Gestänge 41 und Nehmerzylinder 42 mit der
Steuerleitung '43 an den Hauptbremszylinder 44 angeschlossen, der mittels des Bremspedals 45 betätigt wird. Infolge der
durch Betätigung des Bremspedals 45 verstellten Verstellblende 39 wird der Steuerdruck in Leitung 17 nach Leitung
vermindert. An den Hauptbremszylinder 44 sind die Radbremszylinder
47 und 47a der Betriebsbremse über die Leitung 46 angeschlossen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (Fig. 2) sind in den beiden Doppeldrosselventilen 5o
und 52 Je zwei Drosseln mit konstantem Querschnitt angeordnet.
Das der Steuerung der Vorwärtsfahrt dienende Doppeldrosselventil 5o enthält die Drossel 21 mit konstantem
Querschnitt, der die weitere Drossel 51 mit konstantem Querschnitt zugeordnet ist, wobei der Querschnitt
der Drossel 21 entsprechend der optimalen Beschleunigung und der Querschnitt.der Drossel 51 entsprechend der Verzögerung
bei maximaler Lastaufnahme des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der dann vorhandenen verminderten Fahrstabilität
bemessen ist. Das der Steuerung der Rückwärtsfahrt dienende Doppeldrosselventil 52 enthält die Drossel
mit konstantem Querschnitt, der die weitere Drossel 53 mit konstantem Querschnitt zugeordnet ist, wobei der Querschnitt
der Drossel 34 entsprechend der optimalen Bremsverzögerung und der Querschnitt der Drossel 53 entsprechend dem dynamischen
Fahrverhalten - unter dem Einfluß der maximalen Lastaufnähme - bei Beschleunigung bemessen ist.
Die Arbeitsweise ist wie folgt:
Bei gestartetem Antriebsmotor und Betätigung des Gashebels 1a und Stellung "a" des Fahrtrichtungsschiebers 18 strömt das
von der Hydraulikpumpe 3 geförderte Drucköl über die Leitung 14 zum Stromteiler 15 und von dort über die Leitung 17,
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den Fahrtrichtungsschieber 18 und die Leitung 19 zu der
Drossel 21 mit konstantem Querschnitt und von dort über die Leitung 23 zu der Verstelleinrichtung 24, die die
Axialkolbenpumpe 4 in Richtung +CC , d. h. im Sinne einer optimalen Beschleunigung verstellt. Das aus dem
nicht beaufschlagten Raum verdrängte Öl gelangt, wie vorher schon beschrieben, über die Drossel 34 in den
Tank 13. Die Beschleunigung in Vorwärtsfahrt ist unabhängig von der Lastaufnahme, d. h. von dem im Hubzylinder
11 herrschenden Druck, da in der vorbeschriebenen Schaltung das Öl nur durch die Drosseln mit vollem
konstantem Querschnitt strömt. Zur Verzögerung der Vorwärtsfahrt des beladenen Gabelstaplers wird entweder das
Gaspedal 1a zurückgenommen, so daß die Drehzahl des Antriebsmotors 1 und damit die Fördermenge der Hydraulikpumpe
3 sinkt, oder das Fahrtrichtungsventil 18 wird in die Mittelstellung geschaltet. In beiden Fällen fällt
der Steuerdruck in der Verstelleinrichtung 24 ab. Im Doppeldrosselventil 2o wird über das Rückschlagventil 22
die Drossel 21 mit konstantem Querschnitt abgesperrt und das von der Verstelleinrichtung 24 zurückfließende Hydrauliköl
der Drossel 31 mit verstellbarem Querschnitt zugeführt. Gleichzeitig wird der Drossel 31 mit verstellbarem
Querschnitt über die mit dem Hubzylinder 11 verbundene Steuerleitung 38, 36 der dort herrschende, lastabhängige
Druck zugeführt. Somit wird die zulässige Verzögerung des beladenen Gabelstaplers automatisch an die
dynamische Fahrstabilität lastabhängig angepaßt.
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Wird bei Schaltstellung "b" des Fahrtrichtungsschiebers 18 der Gashebel 1a zur Rückwärtsfahrt betätigt,
so wird der von der Hydraulikpumpe 3 geförderte ölstrom
über die Leitung 17 dem Doppeldrosselventil 26 zugeführt. Gleichzeitig wird der Drossel 29 mit verstellbarem
Querschnitt über die Leitung 38, 36 der von der Last abhängige, im Hubzylinder 11 herrschende Druck
zugeführt, so daß die Verstelleinrichtung 24 die Axialkolbenpumpe 4 im Sinne einer lastabhängigen Beschleunigung
in Richtung - O^ verstellt. Die Schwenkgeschwindigkeit der Axialkolbenpumpe 4 wird somit automatisch
dem kritischen Fahrzustand des nach rückwärts anfahrenden beladenen Gabelstaplers angepaßt. Zum Bremsen, d. h. beim
Zurückschwenken der Axialkolbenpumpe 4 wird die Drossel mit verstellbarem Querschnitt durch das Rückschlagventil
abgesperrt, so daß eine maximale Abbremsung des rückwärts fahrenden Gabelstaplers mit einer entsprechenden Schwenkgeschwindigkeit
der Axialkolbenpumpe 4 in Richtung Mittelstellung erreicht wird. In der Gegenrichtung, also zum Anfahren
nach rückwärts sperrt das Rückschlagventil 35 die Drossel 34 mit konstantem Querschnitt vom Steuerstrom zur
Verstelleinrichtung 24 ab.
Die Incheinrichtung mit Verstellblende 39, die mittels Feder 4o geschlossen gehalten wird, ist über Gestänge 41
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und Nehmerzylinder 42 und Steuerleitung 43 an den Hauptbremsyzünder
44 des Gabelstaplers angeschlossen und wird zugleich mit dem Bremspedal 45 derart betätigt,
daß über die Verstellblende 39 der Steuerdruck in Leitung 17 nach Leitung 28 vermindert wird. Diese Veränderung
im Steuerdruck bewirkt je nach Schaltstellung des Fahrtrichtungsschiebers 18 eine Veränderung im Stellwinkel
der hydraulischen Verstellpumpe 4. Die Incheinrichtung kann die Verstellgeschwindigkeit der Verstellpumpe
4 nur im Bereich unterhalb der- jeweils vorliegenden
oder wirksamen Einstellung der vier Drosseln der Doppeldrosselventile 2o und 26 beeinflussen. Der von
der Blende 33 in Steuerleitung 17 erzeugte Staudruck ist von der Motordrehzahl des Antriebsmotors 1 und damit
von der Fördermenge der Hydraulikpumpe 3 abhängig und wird mittels des Druckbegrenzungsventils' 4a auf maximalen
Druck eingestellt. Die Erfindung ermöglicht die automatische Anpassung bzw. Begrenzung der Verzögerungs- bzw.
Beschleunigungskräfte an den Ladezustand des Gabelstaplers,
d. h. bei beliebiger Nutzlast werden diese Kräfte beim Bremsen aus der Vorwärts fahrt und Anfahren zur Rückwärtsfahrt
an die jeweils vorhandene dynamische Fahrstabilität des Gabelstaplers automatisch angeglichen. Hierdurch
wird die Sicherheit des Staplereinsatzes bei gleichzeitig bestmöglicher Umschlagleistung verbessert. Beim Anfahrvorgang
nach vorwärts und beim Bremsvorgang bei .
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Rückwärtsfahrt kann die maximale dynamische Fahrstabilität voll ausgenutzt und der Fahrzustand mit relativ hohen Kräften beeinflußt werden.
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1 Antriebsmotor 1a Gaspedal
2 Kupplung
3 Hydraulikpumpe
4 Axialkolbenpumpe
4a Druckbegrenzungsventil
5 Hydraulikmotor
6 Vorderachse
7 Hydraulikpumpe
8 Leitung
9 Steuerschieber
10 Leitung
11 Hubzylinder
12 Leitung
13 Tank
14 Leitung
15 Stromteiler
16 Leitung
17 Leitung
18 Fahrtrichtungsschieber
19 Leitung
20 Doppeldrosselventil
21 Drossel mit konstantem Querschnitt
22 Rückschlagventil
23 Leitung
24 Verstelleinrichtung
24a Federn für Verstelleinrichtung
25 Leitung
26 Doppeldrosselventil
27 Leitung
28 Leitung
29 verstellbare Drossel 3ο Rückschlagventil
31 verstellbare Drossel
32 Rückschlagventil
33 Blende
34 Drossel mit konstantem Querschnitt
35 Rückschlagventil
36 Steuerleitung
37 Dämpfungsventil
38 Leitung
39 Verstellblende
40 Feder
41 Gestänge
42 Nehmerzylinder
43 Steuerleitung
44 Hauptbremszylinder
45 Bremspedal
46 Leitung
47 Betriebsbremse 47a Radbremszylinder
50 Doppeldrosselventil
51 Drossel
52 Doppeldrosselventil
53 Drossel
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Leerseite
Claims (2)
- PATENTANSPRÜCHEV1. !Regeleinrichtung für einen mit Bremseinrichtung versehenen, hydrostatischen umsteuerbaren Fahrantrieb, insbesondere für Gabelstapler, bestehend aus einem hydraulischen Hauptkreislauf mit einer in beide Richtungen schwenkbaren, verstellbaren Axialkolbenpumpe, einem Hydraulikmotor oder mehreren Hydraulikmotoren und einem Steuerkreis mit einer mit der Antriebsmaschine proportional umlaufenden und auf den Steuerkreislauf einwirkenden Hydraulikpumpe und einem Fahrtrichtungsschieber, wobei der Steuerkreis über Drosseleinrichtungen enthaltende Steuerventile auf die Verstelleinrichtung der Axialkolbenpumpe einwirkt sowie einem weiteren hydraulischen Kreislauf, der über eine zusätzliche Hydraulikpumpe und einen Steuerschieber auf einen die Lastaufnahme betätigenden Hubzylinder wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fahrtrichtungsschieber (18) und der Verstelleinrichtung (24) zwei Doppeldrosselventile (2o und 26) angeordnet sind, wobei das"dem Anfahren und Bremsen in Vorwärtsfahrt dienende Doppeldrosselventil (2o) aus einer Drossel (21) mit konstantem Querschnitt, einer verstellbaren709813/0049- Jtf-Drossel (31), einem zwischen dem Fahrtrichtungsschieber (18) und einer verstellbaren Drossel (31) angebrachten Rückschlagventil (32) und einem zwischen der Verstelleinrichtung (24) und der konstanten Drossel (21) angebrachten Rückschlagventil (22) besteht' und das der Steuerung zum Anfahren und Bremsen in Rückwärtsfahrt dienende Doppeldrosselventil (26) mit einer verstellbaren Drossel (29), einer Drossel (34) mit konstantem Querschnitt, einem zwischen dem Fahrtrichtungsschieber (18) und der konstanten Drossel (34) angeordneten Rückschlagventil (35) und einem zwischen der Verstelleinrichtung (24) und der verstellbaren Drossel (29) angeordneten Rückschlagventil (3o) versagen ist und die Verstellung der verstellbaren Drosseln (29 und 31) über eine Steuerleitung (36, 38) mit Dämpfungsventil (37) lastabhängig aus dem wirksamen Druck im Hubzylinder (11) erfolgt.
- 2. Regeleinrichtung für einen hydrostatischen Fahrantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem Fahrtrichtungsschieber (18) und der Verstelleinrichtung (24) angeordnete, zum Anfahren und Bremsen in Vorwärtsfahrt dienende Poppeldrosselventil (5o) mit einer Drossel (21) mit konstantem Querschnitt und einer weiteren Drossel (51)709813/0049mit einem konstanten, der dynamischen Fahrstabilität entsprechenden Querschnitt, einem zwischen der Verstelleinrichtung (24) und der konstanten Drossel (21). angeordneten Rückschlagventil (22) und einem zwischen dem Fahrtrichtungsschieber (18) und der Drossel (51) angeordneten Rückschlagventil (32) und ein der Steuerung zum Anfahren und Bremsen in Rückwärtsfahrt dienendes Doppeldrosselventil (52) angeordnet ist mit einer Drossel mit konstantem Querschnitt (34), einer weiteren Drossel (53) mit konstantem, der dynamischen Fahrstabilität entsprechenden Querschnitt, einem zwischen dem Fahrtrichtungsschieber (18) und der festen Drossel (34) angeordneten Rückschlagventil (35) und einem zwischen der Verstelleinrichtung (24) und der konstanten Drossel (53) angeordneten Rückschlagventil (3o).7098 1 3/0049
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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