DE3138307C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrzeug, insbesondere Hubstapler, mit einer Hauptpumpe, die durch einen Elektro­ motor angetrieben wird, um unter Druck stehende Hydraulik­ flüssigkeit 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 ver­ ändert und die über einen in der Mittelstellung geschlos­ senen Verteiler aus einem Sekundärhydraulikkreis kommt, der mit Hydraulikflüssigkeit durch eine Sekundärpumpe versorgt wird und ein Rückschlagventil vor einem Öl- Druckluftspeicher aufweist, der vor dem Verteiler in den Sekundärkreislauf eingefügt ist, wobei Steuereinrich­ tungen, die durch den Druck im Inneren des Speichers gesteuert werden, vorgesehen sind, um das Inbetrieb­ setzen der Sekundärpumpe zu bewirken.

Ein Elektrofahrzeug dieses Typs ist aus der DE-OS 14 80 205 bekannt. Dabei wird der Sekundärhydraulikkreis, der den in der Mittelstellung geschlossenen Verteiler der hydrostatischen Lenkung enthält, durch eine Sekundärpumpe unter Druck gesetzt, die durch einen Elektromotor ange­ trieben wird, welcher zusätzlich zu dem die Hauptpumpe des Haupthydraulikkreises antreibenden Motor vorhanden ist. Der Sekundärmotor und die Sekundärpumpe, die für dieses Unter­ drucksetzen benutzt werden, arbeiten intermittierend in Abhängigkeit vom Druck in dem Öl-Druckluftspeicher.

Diese Lösung weist allerdings den Nachteil auf, daß ein eigener Sekundärmotor vorgesehen ist, was den Preis des Elektrofahrzeugs beträchtlich erhöht. Da außerdem vorge­ sehen ist, daß das Unterdrucksetzen des Speichers unab­ hängig von der Benutzung der Arbeitsorgane erfolgt, die in den Haupthydraulikkreis geschaltet sind, bildet sie den Ursprung für das Aussenden von langen und häufigen Be­ triebsgeräuschen sowie für einen beträchtlichen Verbrauch an elektrischer Energie.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und den Kostenaufwand für ein gattungsgemäßes Elektrofahrzeug sowie dessen Energieverbrauch zu senken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hauptpumpe und die Sekundärpumpe an einen gemeinsamen Elektromotor angeschlossen sind und ein elektrisch betätigtes hydrostatisches Ventil im Sekundärkreislauf vorgesehen ist, das mit der Druckseite der Sekundärpumpe verbunden ist und sich stromaufwärts des Rückschlag­ ventiles befindet, wobei dieses Ventil zwischen einer ersten Stellung, in der es den Weg zu dem Rückschlag­ ventil freigibt, und einer zweiten Stellung arbeitet, in der es die Hydraulikflüssigkeit einem Behälter zuführt, und wobei das Ventil zusammen mit dem Elektromotor von der Steuereinrichtung gesteuert wird und sich in seine erste Stellung bewegt, während gleichzeitig der Elektromotor ausgeschaltet wird, wenn der Druck im Inneren des Speichers unter oder gleich dem Minimaldruck ist, und sich in seine zweite Stellung bewegt, während gleichzeitig bei ausreichendem Druck im Haupthydraulikkreislauf der Elektromotor ausgeschaltet wird, wenn der Druck im Inneren 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 die Druckseite der Sekundärpumpe mit dem Behälter verbindet, sobald der Druck in dem Speicher den zulässigen Maximalwert erreicht, ist er gegen eventuelle Überdrücke völlig geschützt.

Vorteilhafterweise bringen die Steuereinrichtungen das Ventil in seine erste Stellung, sobald der Druck im Inneren 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 zu­ geordnet, welches das Anhalten des Elektromotors etwas nach dem Zeitpunkt bewirkt, in welchem der Druck in dem Speicher den Maximaldruck erreicht hat, und wenn der Haupt­ hydraulikkreis 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 abge­ nommen 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 pro­ portionale elektrische Spannung liefert, und eine elektroni­ sche 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 Steu­ ersignal für den Betrieb des Motors und ein Steuersignal für das Ändern der Stellung des Ventils liefert.

In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann der Wandler bei­ spielsweise einen Zylinder, dessen Kolben eine mit dem Spei­ cher verbundene Kammer begrenzt und gegen die Kraft einer Rückstellfeder unter der Wirkung des in dem Speicher herr­ schenden Druckes verschiebbar ist, und einen Meßfühler ent­ halten, der durch die Verschiebung des Kolbens des Zylinders erregt wird.

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

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt den Haupthydraulik­ kreis und den Sekundärhydraulikkreis eines Elektrofahrzeu­ ges nach der Erfindung.

Der in der Zeichnung dargestellte Haupthydraulikkreis ent­ hält eine Pumpe 1, deren Saugseite über eine Leitung 2 mit einem Reservoir 3 verbunden ist, das eine Hydraulikflüssig­ keit enthält, und deren Druckseite über eine Leitung 4 mit einem in der Mittelstellung offenen Verteiler oder Schie­ ber (nicht dargestellt) verbunden ist, welcher stromauf­ wärts der verschiedenen Arbeitsorgane (ebenfalls nicht dar­ gestellt) des Elektrofahrzeuges angeordnet ist. In dem Fall eines Hubstaplers könnten diese Arbeitsorgane beispielswei­ se die Arbeitszylinder sein, die das Heben oder Neigen der Hubgabel gestatten.

Ein Elektromotor 5 ist vorgesehen, um die Pumpe 1 zu betäti­ gen 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 eben­ so wie die Pumpe 1 durch den Motor 5 angetrieben wird. Die­ ser 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 Mittelstel­ lung 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 an­ geordnet ist, um das Zurückfließen von Hydraulikflüssig­ keit 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 zuführt. Steuereinrichtungen 15, die durch den Druck gesteuert wer­ den, der im Innern des Speichers 13 herrscht, bewirken ei­ nerseits 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 er­ reicht.

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

Ein Zeitglied (nicht dargestellt) ist darüber hinaus den Steuereinrichtungen 15 zugeordnet, um das Anhalten des Mo­ tors 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 be­ nutzt 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 her­ kömmlicher Bauart, die zwei Schwellenwerte hat, welche dem Minimaldruck bzw. dem Maximaldruck entsprechen.

Der Wandler 16 enthält einen Zylinder 18, dessen Kolben ei­ ne mit dem Speicher 13 über eine Leitung 20 verbundene Kam­ mer 19 begrenzt und entgegen der Wirkung einer Rückstell­ feder 21 unter der Wirkung des in dem Speicher herrschenden Druckes verschiebbar ist. Er enthält außerdem einen Meßum­ former 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 Kol­ benstange 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 fol­ gendermaßen mit Hydraulikflüssigkeit versorgt:

Wenn der Druck der Hydraulikflüssigkeit, die zum Betätigen der hydrostatischen Lenkung bestimmt ist, unter oder gleich dem Minimalbetriebsdruck P ₁ ist, liefert der Meßumformer 22 der elektronischen Schalteinrichtung 17 eine Spannung, damit diese ein Signal abgibt, welches das Inbetrieb­ setzen des Motors 5 bewirkt. Die Pumpe 1 des Haupthy­ draulikkreises fördert dann über den in der Mittelstel­ lung geschlossenen Verteiler, der in der Leitung 4 vor­ gesehen ist, zu dem Reservoir 3, während die Sekundär­ pumpe 6 das hydrostatische Ventil 8 speist.

Die elektronische Schalteinrichtung 17 hat gleichzeitig das Signal abgegeben, welches das Verstellen des Steuer­ schiebers des Ventils 8 in seine erste Stellung bewirkt, was den Durchfluß der Hydraulikflüssigkeit durch das Rück­ schlagventil 12 und das Unterdrucksetzen des sich strom­ abwärts von dem Rückschlagventil befindlichen Teils des Sekundärhydraulikkreises gestattet.

Wenn dann der Maximalbetriebsdruck P ₂ 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 Ven­ tils 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 unter­ bricht die Stromzufuhr zu dem Motor 5, wenn die Arbeits­ organe des Hauptkreises nicht betätigt worden sind.

Selbstverständlich nimmt der Druck, der auf die Hydraulik­ flüssigkeit im Innern des Speichers 13 ausgeübt wird, ab, wenn die hydrostatische Lenkung 11 benutzt wird. Sobald der Druck kleiner als P ₂ wird, liefert die elektronische Schalt­ einrichtung 17 ein Signal, welches das Zurückstellen des Steuerschiebers des Ventils 8 in seine erste Stellung be­ wirkt, was dann die teilweisen oder vollständigen Wie­ deraufladungen des Speichers gestattet, wenn der Motor 5 in Betrieb gesetzt wird, um den Hauptkreis zu speisen.

Claims (5)

1. Elektrofahrzeug, insbesondere Hubstapler, mit einer Haupt­ pumpe, die durch einen Elektromotor angetrieben wird, um unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit in einen Haupt­ hydraulikkreis 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 Mittel­ stellung geschlossenen Verteiler aus einem Sekundär­ hydraulikkreis kommt, der mit Hydraulikflüssigkeit durch eine Sekundärpumpe versorgt wird und ein Rückschlagventil vor einem Öl-Druckluftspeicher aufweist, der vor dem Verteiler in den Sekundärkreislauf eingefügt ist, wobei Steuereinrichtungen, die durch den Druck im Inneren des Speichers gesteuert werden, vorgesehen sind, um das Inbetriebsetzen der Sekundärpumpe zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpumpe (1) und die Sekundär­ pumpe (6) an einen gemeinsamen Elektromotor (5) ange­ schlossen sind und ein elektrisch betätigtes hydrostati­ sches Ventil (8) im Sekundärkreislauf vorgesehen ist, das mit der Druckseite der Sekundärpumpe verbunden ist und sich stromaufwärts des Rückschlagventiles befindet, wobei dieses Ventil (8) zwischen einer ersten Stellung, in der es den Weg zu dem Rückschlagventil freigibt, und einer zweiten Stellung arbeitet, in der es die Hydraulikflüssigkeit einem Behälter (14) zuführt, und wobei das Ventil (8) zusammen mit dem Elektromotor (5) von der Steuereinrichtung gesteuert wird und sich in seine erste Stellung bewegt, während gleichzeitig der Elektromotor (5) angeschaltet wird, wenn der Druck im Inneren des Speichers unter oder gleich dem Minimal­ druck ist, und sich in seine zweite Stellung bewegt, während gleichzeitig bei ausreichendem Druck im Hydraulikkreislauf der Elektromotor (5) ausgeschaltet wird, wenn der Druck im Inneren 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 gekenn­ zeichnet, 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 pro­ portionale elektrische Spannung liefert, und eine elektro­ nische Schalteinrichtung (17) enthalten, die zwei Schwel­ lenwerte, welche dem Minimaldruck bzw. dem Maximaldruck entsprechen, aufweist, durch die von der Wandlereinrich­ tung (16) gelieferte Spannung gesteuert wird und ein Steu­ ersignal für den Betrieb des Elektromotors (5) sowie ein Steuersignal für das Verändern der Stellung des Ventils (6) liefert.

5. Elektrofahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung (16) einen Zylinder (18) ent­ hält, dessen Kolben eine mit dem Speicher (13) verbundene Kammer (19) begrenzt und entgegen der Wirkung einer Rück­ stellfeder (21) unter der Wirkung des in dem Speicher herr­ schenden Druckes verschiebbar ist, und einen Meßumformer (22), der durch die Verschiebung des Kolbens des Zylinders erregt wird.