DE3104549C2 - Lifting device - Google Patents
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Abstract
Eine Hubvorrichtung, insbesondere für fahrbare Stapelgeräte mit einer Zylinderkolbenvorrichtung zur Lastbewegung, einer durch einen Motor antreibbaren Pumpe für hydraulisches Druckmittel und einem Hydraulikmotor sowie einer elektrischen Antriebs- und Stromerzeugungsvorrichtung, die mit einer Batterie zusammenwirkt, ist so ausgeführt, daß die elektrische Antriebs- und Stromerzeugungsvorrichtung (1) wahlweise mit der Pumpe (14) in der Druckleitung (17) der Pumpe und einer Turbine (10) in der Ableitung (21) kuppelbar ist. Dabei ist die Kupplung (12) zwischen der Turbine (10) und dem Motorgenerator (1) als Überholkupplung ausgeführt. Hierbei wird ein Aggregat auf einer Grundplatte (27) mit wenigstens drei Maschinen geschaffen, wobei im Aggregat wenigstens eine Kupplungsvorrichtung (13) getrennt ansteuerbar ist und die auch mit Lagerabstützungen (28, 29) versehen sind.A lifting device, in particular for mobile stacking devices with a cylinder piston device for load movement, a pump for hydraulic pressure medium and a hydraulic motor that can be driven by a motor, and an electric drive and power generation device that interacts with a battery, is designed so that the electric drive and power generation device (1) Can optionally be coupled to the pump (14) in the pressure line (17) of the pump and a turbine (10) in the discharge line (21). The clutch (12) between the turbine (10) and the motor generator (1) is designed as an overrunning clutch. Here, a unit is created on a base plate (27) with at least three machines, at least one coupling device (13) being separately controllable in the unit and also being provided with bearing supports (28, 29).
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung, insbesondere für fahrbare Stapelgeräte mit einer Zylinderkolbenvorrichtung zur Lastbewegung, einer durch einen Motor antreibbaren Pumpe für hydraulisches Druckmittel und einem Hydraulikmotor, wobei der Motor als elektrische Antriebs- und Stromerzeugungsvorrichtung als Generator betreibbar ist, der mit einer Batterie zusammenwirkt.The invention relates to a lifting device, in particular for mobile stacking devices with a cylinder piston device for load movement, a motor-driven pump for hydraulic pressure medium and a hydraulic motor, the motor can be operated as an electric drive and power generation device as a generator with a battery cooperates.
Aus der DE-OS 2618 046 ist eine Hubvorrichtung bekannt, in welcher die Pumpe bei der Rückgewinnung der Energie als Hydraulikmotor arbeitet. Dabei ist die Verbindung zu der Zylinderkolbeneinrichtung durch ein Rückschlagventil gesichert, welches aber für den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine von Hand oder mit einem Fremdantrieb im Sinne eines Abhebens gesteuert werden muß.From DE-OS 2618 046 a lifting device is known, in which the pump works as a hydraulic motor when recovering the energy. Here is the Connection to the cylinder piston device secured by a non-return valve, but which is used for the generator Operation of the electrical machine by hand or with an external drive in the sense of lifting must be controlled.
Maschinen, die als Pumpen- und Flüssigkeitsmotoren arbeiten, sind aufwendig. Hinsichtlich ihres jeweiligen Wirkungsgrades sind sie unter einem Kompromiß ausgelegt so daß die Rückgewinnung beschränkt istMachines that work as pump and liquid motors are complex. Regarding their respective Efficiency, they are designed with a compromise so that recovery is limited
Aus der genannten DE-OS ist auch bekannt die Zylinderkolbeneinrichtung mit zwei Anschlußleitungen zu versehen, die durch wechselseitig umgekehrte Rückschlagventile gesichert sind, aber auch durch ein besonderes Ventil angesteuert werden, und in deren einer ein Motor mit der Pumpe und deren anderer ein Flüssigkeitsmotor mit dem Generator angeordnet sind. Diese ι ο Ausführung ist aufwendig.The cylinder piston device is also known from the aforementioned DE-OS to be provided with two connecting lines, which are passed through alternately reversed check valves are secured, but can also be controlled by a special valve, and one of them Motor with the pump and the other a liquid motor with the generator are arranged. These ι ο Execution is complex.
Entsprechendes gilt für eine Hubvorrichtung aus der DE-OS 20 14 605, in welcher ein Motorpumpenaggregat zum Heben der Last derart umsteuerbar ist daß die Pumpe als Flüssigkeitsmotor direkt und den Elektromotor zum Betrieb als Generator antreibt Auch hier ergibt sich der Nachteil eines ungünstigen Wirkungsgrades.The same applies to a lifting device from DE-OS 20 14 605, in which a motor-pump unit to lift the load is reversible in such a way that the pump as a liquid motor directly and the electric motor drives to operate as a generator Here, too, there is the disadvantage of an unfavorable degree of efficiency.
In einer Hubvorrichtung nach der US-PS 39 47 744 fördert die Pumpe das Druckmittel sowohl in einen Speicher als auch direkt in die Zuleitung zu der Zylinderkolbenvorrichtung. Diese Förderung wird durch die Einstellung eines Steuerventils oder -Schiebers ermöglicht Lediglich bei einem Überdruck kann dabei durch eine Nebenleitung Druckmittel in den Tank abfließen. Diese Nebenleitung wird bei Einstellung des Steuer-Schiebers zum Rücklauf unmittelbar an die Rücklaufleitung angeschlossen, in der ein besonderer hydraulischer Motor zum Antrieb «ines Generators zwecks Energierückgewinnung angeordnet ist Diese bekannte Ausführung ist aufwendig und kompliziertIn a lifting device according to US-PS 39 47 744, the pump promotes the pressure medium in both one Memory as well as directly in the supply line to the cylinder piston device. This promotion is made possible by setting a control valve or slide Only when there is overpressure can pressure medium flow into the tank through a secondary line. This secondary line is connected directly to the return line when the control slide is set for return connected, in which a special hydraulic motor drives a generator for the purpose of energy recovery This known design is expensive and complicated
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubvorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich einer möglichst einfachen Hubenergie-Rückgewinnung auszuführen, ohne daß bezüglich der Umsteuerung eine Überlagerung oder ein besonderer Aufwand getrieben werden muß, wobei aber ein optimaler Wirkungsgrad für die Energierückgewinnung erreicht werden soll.The invention is based on the object of a lifting device of the type mentioned above with regard to a Carry out lifting energy recovery as simple as possible, without a Overlay or a special effort must be driven, but with an optimal efficiency for energy recovery is to be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die elektrische Antriebs- und Stromerzeugungsvorrichtung
mit zwei Kupplungen versehen ist, durch welehe wahlweise die Pumpe in der Druckleitung und als
Hydraulikmotor eine Turbine in der Ableitung ankuppelbar sind. Hierdurch werden Pumpe und Turbine nur
zum jeweiligen Zweck in der diesbezüglichen Arbeitsphase eingesetzt. Das schafft die Voraussetzung für eine
optimale Auslegung der einzelnen Einrichtungen und eine günstige Energierückgewinnung ohne den Aufwand,
der sonst bei dem Einsatz einer Pumpe und eines Hydraulikmotors getrieben wird.
Bevorzugt wird dubei, daß mit der Turbine ein Tacho-This object is achieved according to the invention in that the electrical drive and power generation device is provided with two clutches, by means of which the pump in the pressure line and, as a hydraulic motor, a turbine in the discharge line can optionally be coupled. As a result, the pump and turbine are only used for the respective purpose in the relevant work phase. This creates the prerequisites for an optimal design of the individual devices and a favorable energy recovery without the effort that is otherwise driven by the use of a pump and a hydraulic motor.
It is preferred that the turbine has a speedometer
5C- metergenerator verbunden ist, der zur Einstellung eines
Feldreglers für die elektrische Maschine bei deren Betrieb als Generator vorgesehen ist. Hierdurch kann eine
günstige Aufladung einer Batterie erreicht werden.
Besonders bevorzugt wird, daß die Kupplung zwisehen der Turbine und der Maschine bei deren Betrieb
als Generator als Überhohlkupplung ausgeführt ist Dadurch braucht diese Kupplung nicht als gesteuerte
Kupplung ausgeführt zu sein, und es wird der jeweilige Einsatz augenblicklich gewährleistet.5C meter generator is connected, which is provided for setting a field controller for the electrical machine when it is operated as a generator. In this way, a battery can be charged cheaply.
It is particularly preferred that the coupling between the turbine and the machine, when they are operated as a generator, is designed as an overhousing clutch. This means that this clutch does not need to be designed as a controlled clutch, and the respective use is guaranteed instantaneously.
Zweckmäßig bildet die Hubvorrichtung ein Aggregat mit der Pumpe, der elektrischen Maschine und der Turbine
und den beiden Kupplungen, von denen wenigstens eine getrennt ansteuerbar ist. Dieses Aggregat kommt
mit drei Maschinen aus und bildet eine geschlossene räumliche Anordnung. Dabei ist die Grundplatte des
Aggregats zweckmäßig mit einem Vorratsbehälter für hydraulische Strömungsmittel verbunden
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besitzt eineThe lifting device expediently forms a unit with the pump, the electrical machine and the turbine and the two clutches, at least one of which can be controlled separately. This unit manages with three machines and forms a closed spatial arrangement. The base plate of the unit is expediently connected to a reservoir for hydraulic fluids
Another advantageous embodiment has a
Steuereinrichtung mit dem Feldregler und einer Batterie, und die Steuereinrichtung ist zur Betätigung wenigstens einer Kupplung vorgesehen. Dadurch ergibt sich ein kompakter Aufbau und eine Zusammenfassung der zu steuernden Einrichtungen.Control device with the field regulator and a battery, and the control device is for actuation at least a clutch provided. This results in a compact structure and a summary of the facilities to be controlled.
Einbezogen wird in das Aggregat vorteilhaft an einer Lagerabstützung für eine Kupplung der mit der Turbine verbundene Tachometergenerator. Auch dieses führt zu einem kompakten Aufbau.It is advantageous to include a bearing support for a coupling with the turbine in the unit connected speedometer generator. This also leads to a compact structure.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die schematisch in der Zeichnung gezeigt sind. In der Zeichnung zeigtThe invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments described, which are shown schematically in the drawing. In the drawing shows
F i g. 1 eine prinzipielle Anordnung mit elektrischem und hydraulischem Stromlaufplan und den einander zugeordneten Teilen;F i g. 1 shows a basic arrangement with electrical and hydraulic circuit diagram and the associated with one another Share;
F i g. 2 eine Seitenansicht einer Baugruppe in räumlich bestimmter Zuordnung.F i g. 2 shows a side view of an assembly in a spatially defined association.
In Fig. 1 ist eine elektrische Maschine 1 als Antriebsund Stromerzeugungsvorrichtung in Form einer Gleichstrom-Nebenschlußmaschine mit einem Nebenschlußfeld 2 gezeigt, das über einem Feldregler 3 angeschlossen ist Dieser Feldregler steht über einem Meßwandler 4 mit dem Ankerstromkreis 5 der Gleichstroiü-Nebenschlußmaschine 1 in Verbindung, in welchem auch eine Batterie 6 angeordnet ist1 shows an electric machine 1 as a drive and power generating device in the form of a direct current shunt machine shown with a shunt field 2 connected via a field regulator 3 This field regulator is above a transducer 4 with the armature circuit 5 of the DC shunt machine 1 in connection, in which a battery 6 is also arranged
Der Feldregler 3 steht über eine weitere Funktionsverbindung 7 mit einem Tachometergenerator 8 in Verbindung, der mit der Welle 9 einer Turbine 10 verbunden ist, über welche hydraulisches Druckmittel beim Absenken einer Last 11 in der Hubvorrichtung abströmt The field controller 3 is connected to a tachometer generator 8 via a further functional connection 7, which is connected to the shaft 9 of a turbine 10, via which hydraulic pressure medium when Lowering a load 11 flows off in the lifting device
Die Turbine 10 ist mit der Gleichstrom-Nebenschlußmaschine 1 durch eine Überhohlkupplung 12 verbunden, und zwar derart, daß die Gleichstrom-Nebenschlußmaschine 1 nur dann angetrieben wird, wenn sie von der Turbine 10 über die Oberholkupplung 12 angetrieben wird. Dabei wird zugleich der Feldregler 3 über den Tachometergenerator 8 gesteuert, um eine angemessene Stromabgabe im generatorischen Betrieb zur Aufladung der Batterie 6 zu bewirken.The turbine 10 is connected to the direct current bypass machine 1 by an overhousing clutch 12, in such a way that the DC shunt machine 1 is driven only when they is driven by the turbine 10 via the overhaul clutch 12. At the same time, the field controller 3 is over the tachometer generator 8 controlled to provide an appropriate power output in generator mode To effect charging of the battery 6.
Die Gleichstrom-Nebenschlußmaschine 1 ist ferner durch eine Kupplung 13, beispielsweise eine Magnetkupplung mit einer Pumpe 14, verbindbar, die mittels ihrer Saugstutzen 15 aus einem Vorratsbehälter 16 Druckmittel fördert. Der Druckstutzen 17 der Pumpe 14, wie auch die Zulaufleitung 18 der Turbine 10, sind mit einem Steuerschieber 19 verbunden, dessen Ausgang 20 mit der Zylinderkolbenvorrichtung 21 verbunden sind.The direct current shunt machine 1 is also provided with a coupling 13, for example a magnetic coupling can be connected to a pump 14 which, by means of its suction nozzle 15, is drawn from a storage container 16 Pressure medium promotes. The pressure port 17 of the pump 14, as well as the inlet line 18 of the turbine 10, are connected to a control slide 19, the output 20 of which is connected to the cylinder piston device 21 are.
Im Hubbetrieb fördert die Pumpe 14 Druckmittel in den Arbeitsraum der Zylinderkolbenvorrichtung 21. Bei dem diesbezüglichen Antrieb der Gleichstrom-Nebenschlußmaschine 1 als Motor steht die Turbine 10 still, weil die Überholkupplung 12 außer Eingriff bleibt. Dabei wird die Erregung des Nebenschlußfeldes 2 derart verringert, daß die Maschine 1 als Motor mit einem geregelten Ankerstrom läuft.In the stroke mode, the pump 14 conveys pressure medium into the working chamber of the cylinder piston device 21 the related drive of the direct current shunt machine 1 as a motor, the turbine 10 is at a standstill, because the overrunning clutch 12 remains disengaged. The excitation of the shunt field 2 becomes such reduces the fact that the machine 1 runs as a motor with a regulated armature current.
Wenn der Steuerschieber 19 zur Absenkung der Last 11 umgeschaltet wird, wird zugleich die Kupplung 13 ausgeschaltet Die Steuerverbindung ist nicht mehr dargestellt. In diesem Betriebszustand treibt die Turbine 10 die Gleichstrom-Nebenschlußmaschine 1 durch die Überhohlkupplung 12 an. Dabei wird gleichzeitig die Absenkgeschwindigkeit, für welche die Drehzahl der Turbine 10 ein Maß ist, durch den Tachometergenerator 8 gemessen und in den Feldregler 3 eingeführt. Durch Erhöhung der Felderregung kann der von der nun als Generator arbeitenden Gleichstrom-Nebenschlußmaschine 1 abgegebene Strom so geregelt werden, daß eine Aufladung der Batterie 6 erfolgt. Hierbei muß der Feldregler 3 so ausgesteuert werden, daß der Ladestrom auf einem zulässigen Wert geschaltet wird. Solche Vorkehrungen sind an sich bekanntWhen the control slide 19 is switched over to lower the load 11, the clutch 13 is also activated switched off The control connection is no longer shown. In this operating state, the turbine 10 is driving the direct current shunt machine 1 through the overheat coupling 12. At the same time, the Lowering speed, for which the speed of the turbine 10 is a measure, by the tachometer generator 8 measured and introduced into the field controller 3. By increasing the field excitation, the can now be used as Generator working direct current shunt machine 1 output current are regulated so that the battery 6 is charged. Here, the field regulator 3 must be controlled so that the charging current is switched to a permissible value. Such precautions are known per se
Um auch bei geladener Batterie 6 eine definierte Absenkgeschwindigkeit der Last 11 zu erreichen, ist in einer Ableitung 21 der Turbine 10 in den Vorratsbehälter 16 ein Absenkventil 22 eingeschaltetIn order to achieve a defined lowering speed even when the battery 6 is charged to achieve the load 11 is in a discharge line 21 of the turbine 10 in the reservoir 16 switched on a lowering valve 22
Durch die beschriebene Ausführung wird ein Aggregat mit wenigstens drei Maschine, der Pumpe 14, der Gleichstrom-Nebenschlußmaschine 1 und der Turbine 10 geschaffen, die auch in einem gemeinsamen Gestell in fester Zuordnung zueinander eng angeordnet sind. Hinzu kommen die beiden in Verbindung mit Zwischenlagern anzuordnenden Kupplungen 12 und 13, von denen eine als in sich geschlossene Einheit in Form einer Überholkupplung ausgeführt ist die also keiner besonderen Betätigungsmittel bedarf.By the embodiment described, a unit with at least three machines, the pump 14, the DC shunt machine 1 and the turbine 10 created, which are also in a common frame in fixed assignment to each other are closely arranged. In addition, the two come in connection with interim storage facilities to be arranged clutches 12 and 13, one of which as a self-contained unit in the form of an overrunning clutch is executed which does not require any special actuation means.
In F i g. ? ist ein solches Aggregat gezeigt in welchem die Pumpe 14, die GIeichstrom-Neb;r;;schlußmaschine 1 und die Turbine 10 vermittels Lagerabsiützungen 24,25, 26 auf einer Grundplatte 27 fest angeordnet sind. Zwischen der Pumpe 14 und der Maschine 1 ist die steuerbare Kupplung 13, und zwischen der Maschine 1 und der Turbine-10 die Überholkupplung 12 angeordnet, für die gemäß F i g. 2 auch Abstützungen 28,29 auf der Grundplatte 27 vorgesehen sind. Diese trägt auch eine Steuereinrichtung 30 mit dem Feldregler 3 und der Batterie 6 sowie auch mit den Steuerteilen für C1Je Kupplung 13, wobei die Funktionsverbindungen 31, 32 erkennbar sind.In Fig. ? Such a unit is shown in which the pump 14, the direct current secondary machine 1 and the turbine 10 are fixedly arranged on a base plate 27 by means of bearing supports 24, 25, 26. The controllable clutch 13 is arranged between the pump 14 and the machine 1, and the overrunning clutch 12 is arranged between the machine 1 and the turbine 10, for which according to FIG. 2 supports 28, 29 are also provided on the base plate 27. This also carries a control device 30 with the field regulator 3 and the battery 6 as well as with the control parts for C 1 per clutch 13, the functional connections 31, 32 being recognizable.
Das Aggregat nach F i g. 2 weist an der Turbine 10 auch den Tachometergenerator 8 auf, der über eine besondere Konsole 33 abgestützt sein kann.The unit according to FIG. 2 also has the tachometer generator 8 on the turbine 10, which has a special Console 33 can be supported.
Das Aggregat enthält nach F i g. 2 in der an sich geschlossenen Baugruppe auch den Vorratsbehälter 16, in welchen die Saugstutzen 15 der Pumpe und die Ableitung 23 der Turbine 10 münden.According to FIG. 2 in the self-contained assembly also the storage container 16, in which the suction nozzle 15 of the pump and the discharge line 23 of the turbine 10 open.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (7)
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Legal Events
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