EP0057355A2 - Hydraulische Hubeinrichtung - Google Patents

Hydraulische Hubeinrichtung Download PDF

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EP0057355A2
EP0057355A2 EP82100220A EP82100220A EP0057355A2 EP 0057355 A2 EP0057355 A2 EP 0057355A2 EP 82100220 A EP82100220 A EP 82100220A EP 82100220 A EP82100220 A EP 82100220A EP 0057355 A2 EP0057355 A2 EP 0057355A2
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valve
lowering
lifting
lifting device
throttle valve
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Heinz-Helmut Voigt
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Vickers Systems GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F3/00—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads
    • B66F3/24—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads fluid-pressure operated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F7/00—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts
    • B66F7/10—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported directly by jacks
    • B66F7/16—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported directly by jacks by one or more hydraulic or pneumatic jacks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic lifting device containing a pump with flow rate adjustment, a hydraulic motor, lifting and lowering lines and a control device including valves.
  • Hydraulic lifting devices are used in electric forklifts, order picking racking vehicles, lifting platforms, dock levellers, lifts and the like. Like. Used, wherein the lifting speed or the lowering speed is controlled by means of two throttle valves. Each throttle valve contains a control piston with control edges attached to it and an actuating magnet. The two throttle valves can also be combined in one housing with a control piston which can be deflected in two directions. In any case, a separate control edge and a separate control magnet are responsible for lifting and lowering. The position of the control edge has a very large influence on the throttle effect, so that in practice different throttle points have different current-throttle characteristics. It is therefore very difficult to set corresponding lifting speeds and lowering speeds. In practice, this can only be achieved through greater expenditure on control electronics.
  • the invention has for its object to provide a hydraulic lifting device in which a sensitive Lifting and lowering movement is possible, which corresponds very precisely. Furthermore, a load should be kept leak-free and safe even in the event of a power failure.
  • a pump 1 the flow of which can be changed, has a spring-loaded actuating piston 2 and a load sensing valve 3.
  • a delivery line 4 leads via an adjustable throttle valve 5 to a piston-cylinder unit 6.
  • Branch lines 7, 8 are provided in front of and behind the throttle valve 5 (at 41), which lead to the compensation valve 3 or the two sides of the actuating piston 2. If the pressure drop at valve 5 becomes higher than 10 bar when pump 1 is being pumped, the pump is swiveled to a lower flow rate (load compensation).
  • a check valve 10 and 11 are arranged in the flow direction upstream and downstream of the valve 5, which are permeable in the delivery direction and block against the delivery direction.
  • a further control line 12 branches off in front of the check valve 10 and leads into the spring chamber 13 of a shut-off valve 14.
  • the shut-off valve 14 has a space 15 which is connected to the branch line 8, a differential pressure piston 16 and a return line 17 to the tank. If the force exerted on the piston 16 by the pressure in the space 15 is greater than the force of the spring plus the hydraulic force in the spring space, the valve 14 opens otherwise it is closed without leakage.
  • a lej extends beyond the check valve 11 tion piece 20, which is flowed through in one direction or the other depending on the operating state of the lifting device (lifting or lowering a load) of the hydraulic fluid.
  • a lowering line 21, 22 branches off from the line section 20 and opens into the delivery line 4 between the check valve 10 and the throttle valve 5 (at 40).
  • the lowering line 21, 22 is shut off by a controllable shut-off valve 24, which is designed similarly to the shut-off valve 14, the spring chamber 23 of which, however, is connected to the lowering line 21 via a throttle 25 and to the return line 17 via a shut-off drain line 26, 27.
  • An electromagnetically controllable pilot valve 28 connects or blocks the lines 26, 27.
  • a control lever 30 is provided for actuating two electrical circuits, namely a first circuit 31 for switching on a motor relay (in the “lifting a load” operating state) or the pilot valve 28 (in the case of lowering the load) and a second circuit 32 for adjusting the proportional throttle -Valve 5.
  • the second circuit 32 contains a potentiometer 33 or the like, whereby the current can be varied, for example, in the range from 0 to 800 mA.
  • the valve 5 has a magnet 35 and a return spring 36 which act on the spool 37 of the valve. At about 200 mA, the electromagnet 35 has moved the spool so far that the smallest throttle cross section is released. As the current increases, the throttle cross-section also increases and the throttling effect becomes smaller.
  • the circuits 31, 32 are de-energized, as a result of which the motor for driving the pump 1 is switched off and the throttle valve 5 is returned to the closed position. Due to the now missing back pressure, the check valve 11 closes, which is leak-free due to its construction. The same applies to the controllable shut-off valve 24, 28. The same pressure is applied to both sides of the differential pressure piston 24, so that the locking function of the spring predominates and a leak-free shut-off is also achieved.
  • the circuit 31 is used to switch the solenoid valve 28, so that an outgoing choke current occurs via the lines 21, 26, 27, 17, as a result of which the pressure in the spring chamber 23 of the shut-off valve 24 drops because of the throttle 25 and that Valve 24 opens.
  • the main return flow thus reaches the delivery line 4 via the lines 21, 22 and flows through the throttle valve 5 in the same direction as when the load was lifted. It will therefore have the same throttle characteristic achieved. Since the pump 1 is switched off when the load is lowered, the spring chamber 13 of the shut-off valve 14 is depressurized, so that the pressure present in the chamber 15 leads to the opening of the valve and the hydraulic fluid can return to the tank via the line 17.

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Abstract

Hydraulische Hubeinrichtung zum Heben, Halten oder Absenken einer Last, bei der die Hub- und Absenkgeschwindigkeit für eine bestimmte Stellung eines Steuergliedes (30) übereinstimmen. Ein proportional steuerbares Drosselventil (5) wird sowohl beim Heben als auch beim Absenken nur in einer Richtung durchflossen, d.h. die Absenkleitung (20, 21, 22) ist in die Förderleitung (4) stromauf vor dem Drosselventil (5) geführt und enthält ein steuerbares Absperrventil (24, 28). Eine Rücklaufleitung (8, 17) ist stromab hinter dem Drosselventil (5) angeschlossen und enthält ein weiteres Absperrventil (14), das beim Absenkbetrieb geöffnet wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Hubeinrichtung, enthaltend eine Pumpe mit Förderstromeinstellung, einen hydraulischen Motor, Hub- und Absenkleitungen sowie eine Steuereinrichtung einschließlich Ventilen.
  • Hydraulische Hubeinrichtungen werden in Elektrostapler, Kommissionier-Regalförderzeugen, Hebebühnen, Überladebrücken, Fahrstühlen u. dgl. verwendet, wobei Hubgeschwindigkeit bzw. die Absenkgeschwindigkeit mittels zweier Drosselventile gesteuert wird. Jedes Drosselventil enthält einen Steuerkolben mit daran angebrachten Steuerkanten und einen Stellmagneten. Die beiden Drosselventile können auch in einem Gehäuse mit einem in zwei Richtungen auslenkbaren Steuerkolben vereint sein. In jedem Fall ist für das Heben und das Senken eine separate Steuerkante und ein separater Regelmagnet verantwortlich. Die Stellung der Steuerkante hat einen sehr großen Einfluß auf die Drosselwirkung, so daß in der Praxis unterschiedliche Drosselstellen unterschiedliche Strom-Drossel-Charakteristiken aufweisen. Es ist deshalb sehr schwierig, übereinstimmende Hubgeschwindigkeiten und Absenkgeschwindigkeiten einzustellen. Praktisch gelingt dies nur durch einen größeren Aufwand an Regelelektronik.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Hubeinrichtung zu schaffen, bei der eine feinfühlige Hub- und Absenkbewegung möglich ist, die sehr genau übereinstimmt. Ferner soll eine Last leckölfrei und auch bei Stromausfall sicher gehalten werden.
  • Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst und durch die weiteren Maßnahmen der Unteransprüche weiterentwickelt und ausgestaltet.
  • Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung beschrieben, die ein hydraulisches Schaltbild zeigt.
  • Eine Pumpe 1, deren Förderstrom veränderbar ist, weist einen federbelasteten Stellkolben 2 sowie ein Lastabtastventil 3 auf. Eine Förderleitung 4 führt über ein einstellbares Drosselventil 5 zu einer Kolbenzylindereinheit 6. Vor und hinter dem Drosselventil 5 (bei 41) sind Abzweigleitungen 7, 8 vorgesehen, die zu dem Kompensationsventil 3 bzw. den beiden Seiten des Stellkolbens 2 führen. Wenn bei Fördern der Pumpe 1 der Druckabfall am Ventil 5 höher als 10 bar wird, wird die Pumpe auf einen niedrigeren Förderstrom geschwenkt (Lastkompensation).
  • Im Zuge der Förderleitung 4 sind in Strömungsrichtung vor und hinter dem Ventil 5 je ein Rückschlagventil 1o bzw. 11 angeordnet, die in Förderrichtung durchlässig sind und entgegen der Förderrichtung sperren. Vor dem Rückschlagventil 10 zweigt eine weitere Steuerleitung 12 ab, die in den Federraum 13 eines Absperrventils 14 führt.
  • Das Absperrventil 14 weist einen Raum 15 auf, der mit der Zweigleitung 8 verbunden ist, ferner einen Differenzdruckkolben 16 und eine Rücklaufleitung 17 zum Tank. Wenn die vom Druck im Raum 15 ausgehende Kraft auf den Kolben 16 größer ist als die Kraft der Feder plus der hydraulischen Kraft im Federraum, dann öffnet das Ventil 14 andernfalls ist es leckfrei geschlossen.
  • Jenseits des Rückschlagventils 11 erstreckt sich ein Lejtungsstück 20, welches je nach dem Betriebszustand der Hubeinrichtung (Heben oder Absenken einer Last) von der Hydraulikflüssigkeit in der einen oder anderen Richtung durchflossen wird. Vom Leitungsstück 20 zweigt eine Absenkleitung 21, 22 ab, die in die Förderleitung 4 zwischen Rückschlagventil 10 und Drosselventil 5 (bei 40) einmündet. Die Absenkleitung 21, 22 wird durch ein steuerbares Absperrventil 24 abgesperrt, welches ähnlich ausgebildet ist wie das Absperrventil 14, dessen Federraum 23 jedoch über eine Drossel 25 mit der Absenkleitung 21 und über eine absperrbare Ablaufleitung 26, 27 mit der Rücklaufleitung 17 verbunden ist. Ein elektromagnetisch steuerbares Pilotventil 28 verbindet oder sperrt die Leitungen 26, 27.
  • Ein Steuerhebel 30 ist zur Betätigung zweier elektrischer Stromkreise vorgesehen, nämlich eines ersten Stromkreises 31 zum Einschalten eines Motorrelais (im Betriebszustand "Heben einer Last") oder des Pilotventils 28 (im Falle des Absenkens der Last) und eines zweiten Stromkreises 32 zum Einstellen des Proportionaldrossel-Ventils 5. Der zweite Stromkreis 32 enthält einen Potentiometer 33 oder dergleichen, wodurch der Strom beispielsweise im Bereich von 0 bis 800 mA variiert werden kann. Das Ventil 5 besitzt einen Magneten 35 und eine Rückholfeder 36, die auf den Schieberkolben 37 des Ventils einwirken. Bei etwa 200 mA hat der Elektromagnet 35 den Schieberkolben soweit verschoben, daß der kleinste Drosselquerschnitt freikommt. Mit größerwerdendem Strom wird auch der Drosselquerschnitt größer und die Drosselwirkung damit kleiner.
  • Es können drei Wirkungsweisen der hydraulischen Hubeinrichtung unterschieden werden:
    • a) Heben einer Last,
    • b) Halten einer Last und
    • c) Absenken der Last.
    Zum Heben der Last wird der Steuerhebel 30 betätigt und damit der Stromkreis 31 eingeschaltet, wodurch der Elektromotor der Pumpe 1 angelassen wird und diese beginnt, die Hydraulikflüssigkeit in die Förderleitung 4 zu drücken. Sobald im zweiten Stromkreis 32 mehr als 200 mA fließen, wird das Drosselventil 5 dementsprechend proportional geöffnet, und es fließt ein entsprechender proportionaler Hydraulikstrom zum hydraulischen Motor 6. Infolge der Abtastung des Druckgefälles am Drosselventil 5 über die Zweigleitungen 7, 8 wird der Förderstrom der Pumpe 1 immer so geregelt, daß im Leitungsabschnitt 4 ein wn 10 bar höherer Druck herrscht als im Leitungsabschnitt 20. Während des Hebens der Last sind die Absperrventile 14 und 24 gesperrt, da in deren Federräumen 13 bzw. 23 der volle Druck herrscht.
  • Wenn die Last in einer gewünschten Position des Motors 6 gehalten werden soll, werden die Stromkreise 31, 32 stromlos gemacht, wodurch der Motor zum Antrieb der Pumpe 1 ausgeschaltet und das Drosselventil 5 in die Schließstellung rückgeführt werden. Infolge des nunmehr fehlenden Gegendruckes schließt das Rückschlagventil 11, welches infolge seiner Konstruktion leckfrei ist. Das gleiche gilt hinsichtlich des steuerbaren Absperrventils 24, 28. An beiden Seiten des Differenzdruckkolbens 24 liegt jeweils der gleiche Druck an, so daß die Sperrfunktion der Feder überwiegt und ebenfalls eine leckfreie Absperrung erzielt wird.
  • Zum Absenken der Last wird der Stromkreis 31 zum Schalten des Magnetventils 28 benutzt, so daß ein ablaufender Drosselstrom über die Leitungen 21, 26, 27, 17 zustande kommt, wodurch der Druck in dem Federraum 23 des Absperrventils 24 wegen der Drossel 25 absinkt und das Ventil 24 öffnet. Der Hauptrücklaufstrom gelangt so über die Leitungen 21, 22 in die Förderleitung 4 und durchströmt das Drosselventil 5 in der gleichen Richtung wie beim Heben der Last. Es wird somit die gleiche Drosselcharakteristik erzielt. Da beim Absenken der Last die Pumpe 1 ausge- s.chaltet ist, ist der Federraum 13 des Absperrventils 14 drucklos, so daß der im Raum 15 anliegende Druck zur Öffnung des Ventils führt und die Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 17 zum Tank zurückgelangen kann.

Claims (4)

1. Hydraulische Hubeinrichtung, enthaltend eine Pumpe (1) mit Fröderstromeinstellun.g (2), einen hydraulischen Motor (Kolben-Zylinder 6 o. dgl.), Hub- und Absenkleitungen (4, 20, 21, 22) sowie eine Steuereinrichtung (30 bis 33) einschließlich Ventile (5, 14, 24, 28), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die Hub- und Absenkleitungen (4, 20, 21, 22, 8, 17) weisen ein in gleicher Strömungsrichtung durchflossenes, gemeinsames Leitungsstück (40, 41) auf, in welchem ein proportional arbeitendes Drosselventil (5) angeordnet ist;
b) die Absenkleitung (20, 21, 22) ist über ein steuerbares Absperrventil (24, 28) in Strömungsrichtung vor dem proportional arbeitenden Drosselventil (5) in das gemeinsame Leitungsstück (40, 41) eingeführt;
c) eine Rücklaufleitung (8, 17) ist über ein zweites Absperrventil (14) in Strömungsrichtung hinter dem proportional arbeitenden Drosselventil (5) vom gemeinsamen Leitungsstück (40, 41) abgezweigt.
2. Hubeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerhebel (30) zur Betätigung zweier elektrischer Stromkreise (31, 32) vorgesehen ist, nämlich eines ersten Stromkreises (31) zum Einschalten eines Motorrelais oder des steuerbaren Absperrventils (28) und eines zweiten Stromkreises (32) zum Einstellen des proportional arbeitenden Drosselventils (5).
3. Hubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Absperrventil (24, 28) aus einem federbelasteten Differenzdruckkolben (24) und einem Magnetventil (28) besteht, welches den Federraum (23) des Differenzdruckkolbens entweder absperrt oder mit einer drucklosen Ablaufleitung (27, 17) verbindet.
4. Hubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Leitungectück (40, 41) durch Rückschlagventile (10, 11) gesichert ist.
EP82100220A 1981-02-04 1982-01-14 Hydraulische Hubeinrichtung Expired EP0057355B1 (de)

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EP0057355A2 true EP0057355A2 (de) 1982-08-11
EP0057355A3 EP0057355A3 (en) 1982-12-15
EP0057355B1 EP0057355B1 (de) 1985-06-19

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DE3264150D1 (en) 1985-07-25
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