DE3138307A1

DE3138307A1 - "elektrofahrzeug, insbesondere hubstapler"

Info

Publication number: DE3138307A1
Application number: DE19813138307
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre F-93404 Saint Ouen Delbes
Original assignee: FENWICK-MANUTENTION; Fenwick Manutention 75010 Paris; FENWICK MANUTENTION STE INDLE
Current assignee: Fenwick Linde SARL
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1982-04-29
Also published as: ES8205675A1; IT1138231B; FR2491020A1; IT8124102A0; FR2491020B1; DE3138307C2; ES505744A0

Description

Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt , Professional representatives before the European Patent Office

Erliardtstfasse 12, D-8000 München 5 i

Patentanwälte Menges & Prahl, Erhardlstr 12, D-8000 München.5 Uipl.-lng Roll Menges

Dipt Chem Dr Horst Prahl

lelelun (089) 26 3847 Telex 529581 BIPATd Telegramm BIPAT München

Ihr Zeichen/Youi ref

Unser Zeichen/Our ret. F— 8TO91

Datum/Date 25.09.81

FENWICK - MANUTENTION F-75010 Paris

Elektrofahrzeug, insbesondere Hubstapler

Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug, insbesondere einen Hubstapler, mit einer durch einen Elektromotor angetriebenen Pumpe zum Versorgen eines Haupthydraulikkreises mit Druckmittel, und mit einer hydrostatischen Lenkung, die durch ein Druckmittel betätigt wird, dessen Druck sich zwischen einem Minimaldruck und einem Maximaldruck ändert und das über einen in der Mittelstellung geschlossenen Verteiler aus einem Sekundärhydraulikkreis zugeführt wird.

In Elektrofahrzeugen dieses Typs wird der Hydraulikkreis, der den in der Mittelstellung geschlossenen Verteiler der hydrostatischen Lenkung enthält, gewöhnlich durch eine Sekundärpumpe unter Druck gesetzt, die durch einen Elektro-

motor angetrieben wird, welcher zusätzlich zu dem die Pumpe des Haupthydraulikkreises antreibenden Motor vorhanden ist. Der Motor und die Pumpe, die für dieses Unterdrucksetzen benutzt werden, arbeiten intermittierend, so daß ein Öl-Druckluft-Speicher geladen wird, mit dem der in der Mittelstellung geschlossene Verteiler der hydrostatischen Lenkung verbunden ist.

Die gegenwärtige Lösung weist allerdings eine gewisse Anzahl von Nachteilen auf. Sie erfordert nämlich das Vorsehen eines zweiten Elektromotors, was den Preis der Elektrofahrzeuge beträchtlich erhöht. Da sie außerdem vorsieht, daß das Unterdrucksetzen des Speichers unabhängig von der Benutzung der Arbeitsorgane erfolgt, die in den Haupthydraulikkreis geschaltet sind, bildet sie den Ursprung für das Aussenden von langen und häufigen Betriebsgeräuschen sowie für einen beträchtlichen Verbrauch an elektrischer Energie.

Zur Beseitigung dieser Nachteile schafft die Erfindung ein Elektrofahrzeug des eingangs erwähnten Typs, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Sekundärhydraulikkreis mit Druckmittel durch eine Sekundärpumpe gespeist wird, die durch den Elektromotor des Haupthydraulikkreises angetrieben wird,und ein elektrisch betätigtes hydrostatisches Ventil enthält, das mit der Druckseite der Sekundärpumpe verbunden und stromaufwärts des in der Mittelstellung geschlossenen Verteilers angeordnet ist, wobei dieses Ventil zwischen einer ersten Stellung, in der es das Druckmittel dem Verteiler zuführt, und einer zweiten Stellung arbeitet, in der es das Druckmittel dem Behälter entnimmt, daß ein Rückschlagventil stromabwärts von dem Ventil angeordnet ist und das Zurückströmen des Druckmittels zu demselben verhindert, daß wenigstens ein Öl-Druckluft-Speicher zwischen das Rückschlagventil und den Verteiler eingefügt ist, und daß

durch den Druck im Innern des Speichers gesteuerte Steuereinrichtungen vorgesehen sind, um das Inbetriebsetzen des Elektromotors auszulösen und das Ventil in seine erste Stellung zu bringen, wenn der Druck im Innern des Speichers unter oder gleich dem Minimaldruck ist, und um das Ventil in seine zweite Stellung zu bringen, wenn der Druck im Innern des Speichers den Maximaldruck erreicht.

Aufgrund dieser Anordnung kann der Elektromotor, der bislang erforderlich war, um das Unterdrucksetzen des Sekundärhydraulikkreises zu gestatten, weggelassen werden. Es ergibt sich daraus eine beträchtliche Verringerung der Herstellungskosten der Elektrofahrzeuge.

Da außerdem der Sekundärhydraulikkreis ein hydrostatisches Ventil enthält, das an den Behälter angeschlossen werden kann, sobald der Druck in dem Speicher den zulässigen Maximalwert erreicht, ist er gegen eventuelle Verschlechterungen, die durch gelegentliche Überdrücke verursacht werden, völlig geschützt.

Vorteilhafterweise bringen die Steuereinrichtungen das Ventil in seine erste Stellung, sobald der Druck im Innern des Speichers kleiner als der Maximaldruck wird.

Wenn der Elektromotor in Betrieb gesetzt wird, um den Haupthydraulikkreis zu speisen und das Arbeiten der Arbeitsorgane des letzteren zu gestatten, kann er daher das Wiederaufladen des Speichers gewährleisten, bevor der in diesem herrschende Druck unter den vorgeschriebenen Minimaldruck abfällt. Die Zeit, während der der Motor sich drehen soll, einzig und allein zum Wiederaufladen des Speichers, kann daher beträchtlich reduziert werden, was zur Verringerung der Erzeugung von Betriebsgeräuschen sowie zur Verringerung

des Verbrauches an elektrischer Energie beiträgt.

Vorzugsweise ist den Steuereinrichtungen ein Zeitglied zugeordnet, welches das Anhalten des Elektromotors etwas nach dem Zeitpunkt bewirkt, in welchem der Druck in dem Speicher den Maximaldruck erreicht hat, und wenn der Haupthydraulikkreis nicht benutzt wird.

Das Zeitglied verhindert so, daß sich der Motor unnütz dreht, sofern er nicht benutzt wird, um die Pumpe des Hauptkreises anzutreiben.

Es gestattet darüber hinaus, die Stromversorgung des Motors abzuschalten, wenn die Stärke des elektrischen Stroms abgenommen hat.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthalten die Steuereinrichtungen einen Wandler, der auf den Druck im Innern des Speichers anspricht und eine zu diesem Druck proportionale elektrische Spannung liefert, und eine elektronische Schalteinrichtung mit zwei Schwellenwerten, die dem Minimaldruck bzw. dem Maximaldruck entsprechen, wobei diese elektronische Schalteinrichtung durch die Spannung gesteuert wird, welche durch den Wandler geliefert wird, und ein Steuersignal für den Betrieb des Motors und ein Steuersignal für das Ändern der Stellung des Vei.tils liefert.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann der Wandler beispielsweise einen Zylinder, dessen Kolben eine mit dem Speicher verbundene Kammer begrenzt und gegen die Kraft einer Rückstellfeder unter der Wirkung des in dem Speicher herrschenden Druckes verschiebbar ist, und einen Meßfühler enthalten, der durch die Verschiebung des Kolbens des Zylinders erregt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt den Haupthydraulikkreis und den Sekundärhydraulikkreis eines Elektrofahrzeuges nach der Erfindung.

Der in der Zeichnung dargestellte Haupthydraulikkreis enthält eine Pumpe 1, deren Saugseite über eine Leitung 2 mit einem Reservoir 3 verbunden ist, das eine Hydraulikflüssigkeit enthält, und deren Druckseite über eine Leitung 4 mit einem in der Mittelstellung offenen Verteiler oder Schieber (nicht dargestellt) verbunden ist, welcher stromaufwärts der verschiedenen Arbeitsorgane (ebenfalls nicht dargestellt) des Elektrofahrzeuges angeordnet ist. In dem Fall eines Hubstaplers könnten diese Arbeitsorgane beispielsweise die Arbeitszylinder sein, die das Heben oder Neigen der Hubgabel gestatten.

Ein Elektromotor 5 ist vorgesehen, um die Pumpe 1 zu betätigen und ihr zu gestatten, die Arbeitsorgane mit der in dem Reservoir 3 enthaltenen Hydraulikflüssigkeit zu versorgen.

Der Sekundärhydraulikkreis wird mit Hydraulikflüssigkeit durch eine Sekundärpumpe 6 versorgt, deren Saugseite über eine Leitung 7 mit dem Reservoir 3 verbunden ist und die ebenso wie die Pumpe 1 durch den Motor 5 angetrieben wird. Dieser Kreis enthält ein elektrisch betätigtes hydrostatisches Ventil 8, das über eine Leitung 9 mit der Druckseite der Pumpe 6 verbunden und stromaufwärts eines in der Mittelstellung geschlossenen Schiebers oder Verteilers 10 angeordnet ist, welcher zum Versorgen der hydrostatischen Lenkung 11 des Fahrzeuges mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit vor-

gesehen ist. Er enthält außerdem ein Rückschlagventil 12, das stromabwärts von dem Steuerschieber des Ventils 8 angeordnet ist, um das Zurückfließen von Hydraulikflüssigkeit zu demselben zu verhindern, und einen Öl-Druckluft-Speicher 13, der zwischen das Rückschlagventil 12 und den Verteiler 10 eingefügt ist.

Das hydrostatische Ventil 8 ist von herkömmlicher Bauart. Es arbeitet zwischen einer ersten Stellung, die dargestellt ist und in der es die Hydraulikflüssigkeit dem Speicher 13 und dem Verteiler 10 zuführt, und einer zweiten Stellung, in der es die Hydraulikflüssigkeit dem Behälter 14 entnimmt.

Steuereinrichtungen 15, die durch den Druck gesteuert werden, der im Innern des Speichers 13 herrscht, bewirken einerseits das Auslösen des Inbetriebsetzens des Motors 5 und das Bewegen des Steuerschiebers des Ventils 8 in seine erste Stellung, wenn der Druck im Innern des Speichers 13 unter oder gleich dem Minimaldruck ist, der notwendig ist, um das Arbeiten der hydrostatischen Lenkung zu gestatten, und andererseits das Bewegen des Steuerschiebers des Ventils 8 in seine zweite Stellung, wenn der Druck im Innern des Speichers den Maximaldruck für den Betrieb der Lenkung erreicht.

Die Steuereinrichtungen 15 gestatten darüber hinaus dem Steuerschieber des Ventils 8, in seine erste Stellung zurückzukehren, sobald der Druck im Innern des Speichers kleiner als der vorgenannte Maximaldruck wird.

Ein Zeitglied (nicht dargestellt) ist darüber hinaus den Steuereinrichtungen 15 zugeordnet, um das Anhalten des Motors 5 etwas nach dem Zeitpunkt zu bewirken, in welchem der Druck in dem Speicher den Maximaldruck erreicht hat, und wenn die Arbeitsorgane des Haupthydraulikkreises nicht benutzt werden.

In der hier vorgesehenen Ausführungsform enthalten die Steuereinrichtungen 15 einen Wandler 16, der auf den im Innern des Speichers 13 herrschenden Druck anspricht und eine zu diesem Druck proportionale elektrische Spannung liefert, und eine elektronische Schalteinrichtung 17 herkömmlicher Bauart, die zwei Schwellenwerte hat, welche dem Minimaldruck bzw. dem Maximaldruck entsprechen.

Der Wandler 16 enthält einen Zylinder 18, dessen Kolben eine mit dem Speicher 13 über eine Leitung 20 verbundene Kammer 19 begrenzt und entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder 21 unter der Wirkung des in dem Speicher herrschenden Druckes verschiebbar ist. Er enthält außerdem einen Meßumformer 22, beispielsweise einen Hall-Meßfühler oder einen piezoelektrischen Meßfühler, der so angebracht ist, daß er durch die Verschiebung der Stange des Kolbens des Zylinders 18 erregt wird.

Die von dem Meßumformer 22 während der Verschiebung der Kolbenstange gelieferte Spannung steuert die elektronische Schalteinrichtung 17, und diese, deren beide Schwellenwerte dem Minimaldruck bzw. dem Maximaldruck entsprechen, ist so ausgelegt, daß sie, wenn diese Drücke erreicht werden, ein Signal liefert, das den Motor 5 in Betrieb setzt, und ein Signal, das die Änderung der Stellung des Steuerschiebers des Ventils 8 bewirkt.

Die hydrostatische Lenkung des Elektrofahrzeuges wird folgendermaßen mit Hydraulikflüssigkeit versorgt:

Wenn der Druck der Hydraulikflüssigkeit, die zum Betätigen der hydrostatischen Lenkung bestimmt ist, unter oder gleich dem Minimalbetriebsdruck P₁ ist, liefert der Meßumformer'22

der elektronischen Schalteinrichtung 17 eine Spannung, damit diese ein Signal abgibt, welches das Inbetriebsetzen des Motors 5 bewirkt. Die Pumpe 1 des Haupthydraulikkreises fördert dann über den in der Mittelstellung geschlossenen Verteiler, der in der Leitung 4 vorgesehen ist, zu dem Reservoir 3, während die Sekundärpumpe 6 das hydrostatische Ventil 8 speist.

Die elektronische Schalteinrichtung 17 hat gleichzeitig das Signal abgegeben, welches das Verstellen des Steuerschiebers des Ventils 8 in seine erste Stellung bewirkt, was den Durchfluß der Hydraulikflüssigkeit durch das Rückschlagventil 1-2 und das Unterdrucksetzen des sich stromabwärts von dem Rückschlagventil befindlichen Teils des Sekundärhydraulikkreises gestattet.

Wenn dann der Maximalbetriebsdruck Pj der hydrostatischen Lenkung erreicht wird, liefert der Meßumformer 22, der durch die Stange des Kolbens des Zylinders 18 erregt wird, deren Verschiebung maximal ist, eine elektrische Spannung, damit die elektronische Schalteinrichtung 17 das Signal abgibt, welches das Verstellen des Steuerschiebers des Ventils 8 in seine zweite Stellung bewirkt und infolgedessen der Pumpe 6 gestattet, in den Behälter 14 zu fördern.

Kurze Zeit danach tritt das Zeitglied in Aktion und unterbricht die Stromzufuhr zu dem Motor 5, wenn die Arbeitsorgane des Hauptkreises nicht betätigt worden sind.

Selbstverständlich nimmt der Druck, der auf die Hydraulikflüssigkeit im Innern des Speichers 13 ausgeübt wird, ab, wenn die hydrostatische Lenkung 11 benutzt wird. Sobald der Druck kleiner als P2 wird, liefert die elektronische Schalteinrichtung 17 ein Signal, welches das Zurückstellen des Steuerschiebers des Ventils 8 in seine erste Stellung be-

Al.

wirkt, was dann die teilweisen oder vollständigen Wiederaufladungen des Speichers gestattet, wenn der Motor 5 in Betrieb gesetzt wird, um den Hauptkreis zu speisen.

Claims

Patentansprüche :

I 1.JElektrofahrzeug, insbesondere Hubstapler, mit einer Pumpe, die durch einen Elektromotor angetrieben wird, um unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in einen Haupthydraulikkreis zu schicken, und mit einer hydrostatischen Lenkung, die durch eine Hydraulikflüssigkeit betätigt wird, deren Druck sich zwischen einem Minimaldruck und einem Maximaldruck verändert und die über einen in der Mittelstellung geschlossenen Verteiler aus einem Sekundärhydraulikkreis kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärhydraulikkreis mit Hydraulikflüssigkeit durch eine Sekundärpumpe (6), die durch den Elektromotor (5) des Haupthydraulikkreises angetrieben wird, versorgt wird und ein elektrisch betätigtes hydrostatisches Ventil (8) enthält, das mit der Druckseite der Sekundärpumpe verbunden ist und sich strom-

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aufwärts des in der Mittelstellung geschlossenen Verteilers (10) befindet, wobei dieses Ventil zwischen einer ersten Stellung, in der es die Hydraulikflüssigkeit zu dem Verteiler fördert, und einer zweiten Stellung arbeitet, in der es die Hydraulikflüssigkeit einem Behälter (14) entnimmt, ein Rückschlagventil (12), das stromabwärts von dem Ventil angeordnet ist und den Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit zu demselben verhindert, und wenigstens einen Öl-Druckluft-Speicher (13), der zwischen das Rückschlagventil und den Verteiler eingefügt ist, wobei Steuereinrichtungen (15), die durch den Druck im Innern des Speichers gesteuert werden, vorgesehen sind, um das Inbetriebsetzen des Elektromotors zu bewirken und das Ventil in seine erste Stellung zu bewegen, wenn der Druck im Innern des Speichers unter oder gleich dem Minimaldruck ist, und um das Ventil in seine zweite Stellung zu bewegen, wenn der Druck im Innern des Speichers den Maximaldruck erreicht.
2. Elektrofahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (15) das Ventil (8) in seine erste Stellung zurückbringen, sobald der Druck im Innern des Speichers (13) kleiner als der Maximaldruck wird.
3. Elektrofahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuereinrichtungen (15) ein Zeitglied zugeordnet ist, welches bewirkt, daß der Elektromotor (5) etwas nach dem Zeitpunkt, in welchem der Speicher (13) den Maximaldruck erreicht hat, und wenn der Haupthydraulikkreis nicht benutzt wird, angehalten wird.
4. Elektrofahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen (15) eine Wandlereinrichtung (16), die auf den Druck im Innern des Speichers (13) anspricht und eine zu diesem Druck proportionale elektrische Spannung liefert, und eine elektro-

nische Schalteinrichtung (17) enthalten, die zwei Schwellenwerte, welche dem Minimaldruck bzw. dem Maximaldruck entsprechen, aufweist, durch die von der Wandlereinrichtung (16) gelieferte Spannung gesteuert wird und ein Steuersignal für den Betrieb des Elektromotors (5) sowie ein Steuersignal für das Verändern der Stellung des Ventils (8) liefert.
5. Elektrofahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung (16) einen Zylinder (18) enthält, dessen Kolben eine mit dem Speicher (13) verbundene Kammer (19) begrenzt und entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder (21) unter der Wirkung des in dem Speicher herrschenden Druckes verschiebbar ist, und einen Meßumformer (22), der durch die Verschiebung des Kolbens des Zylinders erregt wird.