EP0872446B1 - Hydraulic installation for a forklift truck - Google Patents
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- EP0872446B1 EP0872446B1 EP98107020A EP98107020A EP0872446B1 EP 0872446 B1 EP0872446 B1 EP 0872446B1 EP 98107020 A EP98107020 A EP 98107020A EP 98107020 A EP98107020 A EP 98107020A EP 0872446 B1 EP0872446 B1 EP 0872446B1
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- F15B2211/761—Control of a negative load, i.e. of a load generating hydraulic energy
Definitions
- the invention relates to a hydraulic installation on one Forklift truck with a hydraulic lift drive for a lift, with another hydraulic drive as a tilt actuator as well as with these hydraulic drives individually assigned valve arrangements, by means of those for the different movements of the lift required operating pressures and pressure medium flow rates are controllable, and with the further in the preamble of claim 1, generic Features.
- a hydraulic installation on one Forklift vehicle is known from EP 498610 A.
- the linear actuator by means of whose masses can be raised and lowered must be, which can be up to a few t designed as a single-acting hydraulic cylinder, its lifting operation through valve-controlled pressure medium inflow to Drive pressure chamber and its lowering operation through valve-controlled Outflow of pressure medium from the drive pressure chamber the hydraulic cylinder is controllable.
- the necessary for this Control valve assembly includes a stroke control valve about the pressure medium from the pressure supply unit can be fed into the drive pressure chamber of the stroke drive cylinder is, as well as a lowering control valve, by means of whose the outflow of pressure medium from the drive pressure chamber of the linear actuator and thus its lowering operation is controllable.
- the two valves are, their basic function after designed as 2/2-way proportional valves, the one have a blocking basic position and with increasing deflection their valve piston from the basic position flow paths release with increasing flow cross section, whereby between the consumer port of the boost control valve and the drive pressure chamber of the lifting cylinder a check valve is switched by relatively higher Pressure at the consumer connection than in the drive pressure chamber is continuous and otherwise blocking, and between the consumer connection of the lowering control valve and the drive pressure chamber of the linear actuator an unlockable check valve is switched that in the blocking basic position of the lowering control valve is blocking and with whose transition to the flow position is switched.
- control valves In an electrically controllable design of these control valves are their valve bodies with the armatures of electromagnet systems coupled with movement and when energized essentially proportional to the excitation current against the Restoring force of valve springs that move the valve body when the magnets are de-energized in the basic position of the valves hold.
- the energization of the field windings takes place through output currents of an electronic Control unit that this according to setpoint input signals generated, e.g. by hand lever or rotary button actuation of an analog signal generator by a forklift driver can be triggered, the electronic Control unit, however, also in digital format, e.g. at Using a radio remote control can be entered and by means of this into the - analog - excitation currents can be implemented for the field windings of the control magnets.
- the object of the invention is therefore a hydraulic installation of the type mentioned at the outset to improve that even with a small amount of a load to be lowered a comparatively high lowering speed can be used is, and that at the same time simple construction of the stroke control valve assembly an increased level of accuracy of adjustment the effective in the raising and lowering operation Flow cross sections is guaranteed.
- the stroke control valve arrangement is a multi-way / 3-position valve trained that has a main piston which by means of an electric servomotor in his various functional positions of the stroke control valve arrangement corresponding positions is movable by positive movement coupling of the valve piston with the Output shaft of the servomotor in a defined relation to the azimuthal positions related to a reference position stand of the rotor of the servomotor, the servomotor is designed as a digitally controllable motor, the Rotor into a digital control signal, e.g. the number a sequence of control pulses, coded azimuthal position its output shaft - forcibly - reached.
- a pressure sensor is also provided, that for the pressure in the drive pressure chamber of the stroke drive cylinder characteristic electrical output signals generated, which is fed to an electronic control unit are in accordance with this pressure and thus also load-characteristic output signals of the pressure sensor an automatic limitation of the modulation stroke of the Main piston of the stroke control valve mediated to an amount which is a maximum load and permissible load and The lowering speed of the lift corresponds to below each of which is a dynamically stable, essentially vibration-free operation of the lift is guaranteed is.
- a design of the electronic control unit which is expedient for the lowering operation can consist in that, with decreasing load, an increase in the actuation range of the valve piston is permitted, in that the same value of the maximum lowering speed can be used for all loads.
- Due to the mass dependency of the characteristic frequency ⁇ 0 of a hydraulic powertrain, generally by the relationship ⁇ 0 C m is given, in which the hydraulic stiffness of the drive train is denoted by C and the moving mass is denoted by m, larger speeds and accelerations or decelerations can also be used with decreasing amount of the moving mass.
- Such a transmission is in a preferred design as Spindle nut drive formed, in which preferably the Spindle as a threaded section of the output shaft of the servomotor is trained and the spindle nut firmly with the Piston connected and preferably in one piece with the piston is executed, which in turn is secured against rotation in the valve housing is slidably guided.
- the design of the stroke control valve arrangement provided according to claim 4 with two controllable by deflections of the main piston Seat valves, by means of which the lowering movements the lift is controllable has the advantage that all valve elements of the stroke control valve assembly in a single multi-way three-position valve with a single actuator and a simple one and space-saving construction is achieved.
- the pulse-width-modulated solenoid valves provided according to claim 8 for the operation control of further hydraulic drives of the hydraulic installations, for the values of frequencies f m for the amplitude modulation and for the pulse repetition frequency f i of "carrier" pulses indicated by the features of claim 9 are from which the amplitude or duration-modulated pulses of the duration T 1 and T 2 are synthesized, have the advantage that from a minimum current of the time-modulated pulses the deflection of the valve body from the respective basic position regardless of the current of the Impulse is, ie only depends on the ratio T 1 / T 2 , which in turn can be controlled digitally, with the result that the reproducibility of defined deflections is considerably better in relation to conventional proportional solenoid valves.
- Control block a multi-layer structure made of segment sheets provided that they are cohesively connected, are brazed together in practice and with recesses are provided by their contours and Arrangement to each other the cross-sectional shapes and the clear Dimensions of transverse and longitudinal channels as well as valve channels and control chambers within the control block are, which are required to form the cavities mentioned Openings e.g. in a laser cutting process or created using fineblanking or stamping technology are.
- the manufacture of the control block is therefore essential easier than manufacturing using conventional casting technology.
- the solder material required for the solder connection can be inserted in segment recesses in a prepared for stacking segment sheet metal in closed cavities form from which the solder passes through the capillary action of the narrow gaps between the segment sheets into the configuration connecting this large area can reach.
- Pressure (P) supply channels and return channels, to the supply connections of the individual Valves can be easily bypassed of cross channels in which e.g. Sliding valve piston are arranged completely within the housing block be formed.
- For connection to hydraulic consumers or to the connection piece provided on the pressure supply unit can be designed as prefabricated parts, which are soldered into channel openings of the control block. Compared to those made with conventional casting technology Housings are significant for the control block smaller outer dimensions and also a considerable weight reduction.
- Fig. 1 is a total of 10, the hydraulic installation a forklift vehicle, not otherwise shown referred to, by means of which loads up to several tons, e.g. with heavy metal parts loaded transport pallets, for storing them Parts of the designated storage spaces of a high-bay warehouse parked or removed from such storage locations can be, the approach to such bearings and the storage of the goods on them or their removal is controlled by such a driver, the forklift "drives" and "controls".
- Such a forklift truck if it is for one Use in closed storage rooms is intended to be a battery powered, electric drive and - also emission-free - hydraulic drives for additional equipment, by means of which the load in the storage position brought and stored there or in the storage position approached and picked up again can.
- the hydraulic installation 10 includes the forklift a stroke drive cylinder 11, by means of which one - fork-shaped - lift, which take up the payload can, on a not shown, substantially vertically Move the mast of the forklift up and down can be made to go to predetermined heights of storage floors Raised or picked up from these can.
- This stroke drive cylinder 11 is a single-acting linear hydraulic cylinder designed by valve-controlled Pressurization of a drive pressure chamber 12 in In order to raise the lift or the load works and with valve-controlled pressure relief this too Drive pressure chamber 12 by the weight of the piston 13 of the stroke drive cylinder 11 supported load Lowering mediated.
- the lifting and lowering movements of this lifting drive cylinder 11 are controllable by means of a stroke control valve 14, which is designed as a three-position directional valve, the one functional position I assigned to the lifting operation, one to the Lowering operation of the stroke drive cylinder 11 assigned Function position II and one of the shutdown of the lifting drive cylinder 11 assigned basic position has 0, the the driver by means of a manually operated direction selector 106, e.g. a pivot lever, can specify wherein the stroke control valve is designed so that when the driver does not operate the direction selector 106 - "lets go" - automatically into the return springs 17 and 18 centered home position 0, in which the stroke drive cylinder 11 is stopped.
- a stroke control valve 14 which is designed as a three-position directional valve, the one functional position I assigned to the lifting operation, one to the Lowering operation of the stroke drive cylinder 11 assigned Function position II and one of the shutdown of the lifting drive cylinder 11 assigned basic position has 0, the the driver by means of a manually operated direction selector 106, e.g.
- the hydraulic installation 10 includes one Inclination adjusting cylinder 19, by means of which in the front area of the vehicle immediately in front of its front axle Lift mast within a limited angular range around a parallel to the front axle of the truck running axle close to the road to the vehicle can be tilted towards or away from the vehicle to thereby also one to the lane or to the storage area of the stored goods downward or upward orientation of the fork of the forklift, i.e. the for that Loading and unloading and good orientations for driving of the mast and the fork.
- the tilt actuator cylinder 19 is a double-acting linear Hydraulic cylinder designed, the bottom-side drive pressure chamber 21 and its rod-side drive pressure chamber 22 by means of these individually assigned preload valves 23 and 24, which act as pressure relief valves are designed with adjustable pressure limit values, are kept under a minimum pressure.
- Thrust actuator 26 is provided for moving the load is usable from the fork to the bearing on which the stored goods are to be parked.
- This thrust drive is also in Fig. 1 by a double-acting represents linear hydraulic cylinder 26.
- the lift of the forklift with a low-build, only schematically indicated rotary table 27 is equipped, the by means of a hydraulic one designated 28 overall Rotary drive by at least 180 ° clockwise and counterclockwise is rotatable so that one on the turntable 27 pallets parked in any case in one for parking desired, any orientation is rotatable before them by means of the thrust drive 26 on the respectively provided Storage space is moved.
- this rotary drive is realized by means of two single-acting linear hydraulic cylinders 28 1 and 28 2 , which can be actuated by alternative pressurization and relief of their drive pressure chambers 29 1 and 29 2 arranged on the rod side to drive the rotary table 27 in one or the other direction of rotation ,
- a toothed belt 32 which meshes with a gear 31 of the rotary table 27 can be provided, which adjoins the piston rods 30 1 and 30 2 which run parallel to one another Hydraulic cylinder 28 1 and 282 connects to each other and is held in a form-fitting engagement on a 180 ° circumferential area of the gear 31.
- the Thrust cylinder 26 and the rotary drive 28 are each individually assigned proportional valves 33, 34 and 36 of the same Provided type, which is subsequently based on the Thrust cylinder 26 associated thrust control valve 34 explained becomes:
- the thrust cylinder control valve 34 is a linear slide valve trained, the piston, corresponding to the functions mediated by the control valve 34 through a 5/3-way valve symbol 34 'is represented. Corresponding are the valve pistons of the other two control valves 33 and 36 with 33 'and 36' respectively.
- a double-stroke magnet system is used to actuate the control valve 34 37 provided, the two by a control connection 38 or 39 represented field windings, in the non-energized state of the piston 34 'of the control valve 34 by the action of preloaded valve springs 41 and 42 occupies its centered center position, which the Home position 0 of the control valve 34 corresponds to the the shutdown of the push cylinder 26 is linked.
- a sufficiently high modulation frequency f m of, for example, 500 Hz, with which the control windings 38 and 39 of the double-stroke magnet system 37 are driven alternately with current pulses of the same current intensity but different pulse durations T 1 and T 2 within the period T of the current pulses, is used by the Mechanical inertia of the armature of the double-stroke magnet system 37 and of the valve piston 34 'which is coupled to this in motion, that the reciprocating movements of the armature and the valve piston which occur in time with the modulation frequency f m only have amplitudes which are small compared to the deflections of the valve piston 34' from it Home position 0, so that the effective deflection from the home position 0 is determined by the ratio of the time periods T 1 and T 2 .
- the control valve 34 is hydraulic in terms of achievable Pipe connections a 5/3-way valve that a pressure (P) supply connection 48 on the supply side has, via a pressure supply line 49 to the pressure outlet 51 of the pressure supply unit, designated overall by 52 connected, a return (T) connection 53, which is connected via a return line 54 the reservoir 56 of the pressure supply unit 52 connected and a load (x) sensing connector 57 associated with one of the connected consumers 26
- Inlet port 58 of a shuttle valve 59 connected is, depending on whether the load sensing connection 57 prevailing pressure is lower or higher than the pending at the other inlet connection 61 of the shuttle valve 59 Pressure the load sensing port 57 of the control valve 34 blocks against the output 62 of the shuttle valve or connects to the output 62 of the shuttle valve 59.
- control valve 34 On the consumer side, the control valve 34 has an A consumer connection 63, the one with the bottom-side drive pressure chamber 21 of the push cylinder connected as a consumer 26 is connected, and a B consumer connection 64, the with the rod-side drive pressure chamber 22 of the thrust cylinder 26 is connected.
- the consumer connections are in the basic position 0 of the control valve 34 63 and 64 against each other and against Supply connections 48 and 53 blocked, but is the T-return port 53 "internal" with the load (x) sensing port 57 connected.
- the pressure supply port 48 of the valve 34 connected to its B consumer connection 64 and internally with the load sensing connection 57, which is now against the return port 53 is blocked, which in turn is connected to the A consumer terminal 63.
- the shuttle valve 59 provides a comparison of the drive pressures in the respective pressurized drive pressure chamber 21 or 22 or 29 1 or 29 2 of the thrust cylinder 26 or the rotary drive hydraulic cylinder 28 1 or 28 2 and thus a load comparison, the higher of these two operating pressures being present at the output 62 of the shuttle valve 59.
- the output 62 of this "comparison" shuttle valve 59 is with the one inlet connection 67 of a further “comparison” shuttle valve 68 connected to the tilt actuator 19 is associated with the second inflow port 69 of this shuttle valve 68 with the load sensing connection 57 of the tilt control valve 33 connected is.
- the pressure (P) supply connection 48 of the tilt control valve 33 is connected directly to the pressure supply line 49, which is connected to the pressure outlet of the pressure supply unit 52; however, a nonreturn valve 70 1 and 70 2 is connected between the A consumer connection 63 of the tilt control valve 33 and the rod-side drive pressure chamber 22 of the tilt actuating cylinder 19 and between the B consumer connection 64 and the bottom drive pressure chamber 21 of the tilt actuating cylinder 19 , which is blocking at higher pressure in the respective drive pressure chamber 22 or 21 than at the associated consumer connection 63 or 64, so that a set mast inclination is reliably maintained even when the inclination adjusting cylinder 19 is stopped and does not change under the mast's own load can.
- minimum pressure values are determined and can be preset, which, when the mast inclination changes, in that of the drive pressure chambers 21 and 22 of the inclination actuating cylinder 19 are maintained from which pressure medium must flow to change the position.
- Stroke control valve 14 is, in functional analogy to the other consumers 19, 26 and 28 of the hydraulic installation 10 associated control valves 33, 34, and 36, designed as a 5/3-way proportional valve.
- the stroke control valve 14, as well as that for the others Consumers 19, 26 and 28 provided control valves 33, 34 and 36, a pressure (P) supply connection on the supply side 48, with the pressure supply line 49 communicating directly, a return (T) connector 53, which communicates directly with the return line 54 is connected, and a load (x) sensing terminal 57, the one with the inlet connection 71 of a functional the shuttle valves 59 and 68 corresponding others Shuttle valve 72 is connected, and, consumer side, a B consumer port 64 that is direct communicating with the drive pressure chamber 12 of the stroke drive cylinder 11 is connected, and an A consumer connection 63, the to the drive pressure chamber 12 of the stroke drive cylinder 11 is connected via a check valve 73, which by relatively higher pressure at the A consumer port 63 of the control valve 14 than its B consumer connection 64 Flow position assumes and is otherwise blocking.
- the second inlet port 74 of the one with the load sensing port 57 of the stroke control valve 14 connected on one side Shuttle valve 52 is connected to the outlet 76 of the tilt control valve 33 associated shuttle valve 68 connected.
- the output 77 of the stroke control valve 14 assigned Shuttle valve 72 is one with the load pressure connection 78
- Two-way pressure compensator 79 connected, its reference pressure connection 81 to the pressure outlet 51 of the pressure supply unit 52 is connected, from which the pressure supply line 49 to which the pressure (P) supply connections 48 of the individual control valves 14, 33, 34 and 36, partly via the check valves 66, connected are.
- a pressure relief valve 83 is located between the load pressure connection 78 of the pressure compensator 79 and the return (T) connection 82, from which the return line 54 starts, which is connected to the respective return connections 53 of the control valves 14, 33, 34 and 36 switched, which limits the operating pressure with which the individual drives 11, 19, 26 and / or 28 can be acted upon, to a predeterminable adjustable maximum value P max of 100 bar.
- the piston represented by the 2/2-way valve symbol 84 of the pressure compensator 79 forms with its opposite one another schematically indicated end faces 86 and 87 same effective area the axially movable pressure-tight Limits of an operating pressure chamber 88, in which the Load pressure connection 78 of the respective operating pressure is coupled which is activated when one of the drives is activated Actuation of its control valve and a reference pressure chamber 89, in via the reference pressure connection 81 the outlet pressure of the hydraulic pump 91 of the pressure supply unit 52 is coupled, which means of an electric drive motor 92 is driven and in operation with a substantially constant delivery rate is working.
- the piston 84 is the Pressure compensator 79 pushed into its locked position.
- the Pressure compensator due to the effect of the reference pressure chamber 89 coupled output pressure of the pump 91 in their Flow position I and thus works in circulation, in the hydraulic medium from the pump 91 via the pressure compensator 79 is conveyed back into the storage container 56, whereby - because of the effect of the balance spring - above the pressure balance there is a pressure drop of 3 bar.
- a total of 94 designated spindle drive provided the one by means of a pulse-controlled electric motor 96, e.g. a stepper motor can be driven in rotation Threaded spindle 97 and one in meshing with this Engaged spindle nut 98 which is fixed to the Valve piston 14 'of the stroke control valve 14 is connected, the by means of a housing-fixed, radial pin 95, the protrudes into a longitudinal groove 99 of the piston against rotation is secured within a housing bore 101 and in this can nevertheless be easily moved axially back and forth is led.
- a pulse-controlled electric motor 96 e.g. a stepper motor
- Threaded spindle 97 e.g. a stepper motor
- the electromotive actuating device explained so far 94, 96 of the stroke control valve 14 enables one very fine "digital" graded adjustment of the deflections of the piston 14 'of the stroke control valve 14 compared to that Standstill of the lift assigned to the middle position as Home position 0, for recording an electronic 102 or electromechanical reference signal generator provided is the one for the - spring centered - middle position of the Piston 14 'characteristic electrical reference signal to one provided to control the stepper motor 96 outputs electronic control unit 103, based on which the electronic control unit 103 automatically detects when the piston 14 'is in the basic position 0 or this goes through.
- the electronic control unit 103 is supplied with electrical output signals of a setpoint specification unit 104 1 as information inputs, by actuating them, for example by means of a hand lever 106 which can be pivoted back and forth, the forklift driver corresponds to the setpoint signals corresponding to the driver's request with regard to the operating mode - raising or lowering Hoist drive cylinder 11 and in terms of the speed at which the lifting or lowering operation is to take place.
- individually assigned setpoint specification units 104 2 , 104 3 and 104 4 are provided for the tilt actuator 19, the thrust drive 26 and the rotary drive 28, which, analogously to that for the Control of the lifting and lowering operation of the setpoint specification unit 104 1 provided can be actuated by means of a separate hand lever 106 or a rotary knob 106 ', the setpoint output signals of the individual setpoint specification units 104 1 to 104 4 of the electronic control unit 103 being at a separate setpoint -Inputs 109 1 to 109 4 are fed.
- Another input for information is the electronic one Control unit 103 the electrical output signal of a electronic or electromechanical pressure sensor 107 fed that is a direct measure of that in the drive pressure chamber 12 of the stroke drive cylinder 11 prevailing operating pressure and therefore also a measure of the load, which means the lift of the forklift raised or lowered shall be.
- This function of the electronic control unit 103 is particularly important for the lowering operation of the lifting platform, in which only the load supported on the piston 13 of the lifting drive cylinder 11 is effective for developing the pressure which conveys the return flow of the hydraulic oil to the reservoir 56, so that it is around
- it is necessary to control a larger flow cross-section of the flow path 108 of the control valve 14 which is effective in the lowering operation than with a comparatively higher load, under which a higher pressure results in the drive pressure chamber 12, which is already at lower flow cross-section of the flow path 108 of the control valve used in the lowering mode (and correspondingly stronger throttling effect of the same) is sufficient to achieve a lowering speed preselected by the setpoint specification unit 104 1 .
- the electronic control unit 103 also generates the relatively high-frequency control pulse sequences required for the operation control of the tilt control valve 33, the thrust control valve 34 and the rotary control valve 36 for their double-stroke magnet systems 37, as well as control signals for the battery-powered drive motor 92 the high pressure pump 91 of the pressure supply unit 52, by means of which the delivery rate can be controlled as required.
- Such control is expediently carried out in such a way that the hydraulic drive circuits controlled by one of the control valves 14, 33, 42 and / or 36, which are represented by the respective drive cylinders 11, 19, 26 and 28 1 and 28 2 , can work in a dynamically stable manner , however, to keep the hydraulic oil flow that flows through the pressure compensator 79 to the reservoir 56 in the control mode at the lowest possible value in order to keep the power loss caused by this circulating oil flow as low as possible.
- Such a type of speed or power control of the electric drive motor 92 is possible in the exemplary embodiment selected for explanation at least for the lifting and lowering operation of the lifting drive cylinder 11, in which the operating pressure prevailing in the drive pressure chamber 12 is monitored by means of the pressure sensor 107.
- Control block shows in which the stroke control valve 14th and the pressure compensator 79 are integrated, as well as the check valve 73, which is between the A consumer connection 63 of the stroke control valve 14 and the drive pressure chamber 12 of the Hub drive cylinder 11 is switched, as well as the stroke control valve 14 assigned shuttle valve 72 and that too Shuttle valve 68, which is used to sense the operating pressure on the inclination control valve not shown in FIG. 2 33 is provided.
- This control valve 33 and the further control valves 34 and 36 can be added to the one for the stroke control valve 14 shown in an analogous manner in the Control block 110 may be integrated.
- the arrangement of the stroke control valve 14 and the pressure compensator 79 and the check valve 73 is taken so that their central longitudinal axes 111 and 112 and 113, along which their pistons can be pushed axially back and forth, as well the central longitudinal axes 114 and 116 of the P supply connection 48 or the T return connection 59 in the longitudinal median plane marked by the plane of the drawing of the control block 110.
- the control block 110 has a multilayer structure made of hard-soldered segment sheets hen 122 1 to 122 14 , which are arranged in the order of their indices one above the other or side by side with
- the segment sheets 122 1 to 122 14 are provided with punched-out and / or, for example, cut-outs in a laser cutting process, the shape of the contours and, if necessary, the coaxial arrangement of each other, predetermine cross-sectional shapes and clear dimensions of transverse and longitudinal channels within the control block 110.
- the segment plates are provided 122 1-122 8 with circular holes 123 1 to 123 8 of the same diameter, which form a cross-channel 123 in mutually aligned arrangement, in the connection socket 48 'of the pressure (P) supply connection 48 is soldered.
- This transverse channel 123 opens into a longitudinal slot 124 of the ninth segment plate 122 9 , which together with the segment plates 122 8 and 122 10 forms the pressure supply line 49 (FIG. 1), which connects to the pressure (P) supply connections 48 of the individual control valves 14 , 33, 34 and 36 is connected.
- Segment sheet 122 14 are provided in a coaxial arrangement with respect to the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14 with circular, mutually aligned, smoothed through post-processing recesses 126 8 , 126 10 , 126 12 and 126 14 , the sliding seats for radial flanges 127, 128 and 129 by means of of the stepper motor 96 form axially displaceably drivable valve piston 14 ', by means of which the piston is mounted in the part of the control block 110 which forms the valve housing and is pressure-tight and axially smoothly displaceable.
- the segment sheets 122 1 to 122 5 are provided in a coaxial arrangement with respect to the central longitudinal axis 116 of the T return connection 53 with further circular recesses 131 1 to 131 5 which are aligned with one another and form a transverse channel 131 into which the connecting piece 53 'of the T -Return connection is soldered.
- This transverse channel 131 opens into the return line 54 which runs between the fifth segment plate 122 5 and the eighth segment plate 122 8 in the exemplary embodiment shown and which extends on the one hand to the return connection region of the stroke control valve 14 and further bypasses the transverse channel 123 by - not shown - continues the area of the control block 110, in which the return connections 53 of the further control valves 33, 34 and 36 are located.
- the shape of the recesses 132 6 and 132 7 of the segment sheets 122 6 and 122 7 , which between the segment sheets 122 5 and 122 8 determine the shape of the part of the return line 54 which extends from the transverse channel 131 to the region of the stroke control valve 14, is selected that with the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve concentrically curved edge areas 133 6 and 133 7 of the return line recesses 132 6 and 132 7 of the two segment plates 122 6 and 122 7 at a significant radial distance from the edge of the sliding seat opening 126 8 of the segment plate 122 8 run in which the piston flange 127 is slidably sliding, which is arranged on the side of the valve piston 14 'facing away from the drive motor 96, and that the circular mouth edges 134 5 and 134 8 (FIG.
- the one transverse channel 136 is formed by circular openings 136 2 , 136 3 , 136 4 and 136 5 of the segment sheets 122 2 to 122 5 which are aligned with one another and is closed on the outside in a pressure-tight manner by a stopper 138 which is in one with the common central longitudinal axis 112 of the segment sheet -Openings 136 2 to 136 5 coaxial recess 136 1 slightly larger diameter of the segment plate 122 1 is fixed.
- the other transverse channel 137 is formed by aligned circular openings 137 8 and 137 10 to 137 14 of the segment sheets 122 8 and 122 10 to 122 14 and is closed on the outside by another, block-shaped, side housing end part 139 pressure-tight to the outside.
- the segment sheets 122 1 and 122 3 to 122 10 are provided with circular recesses 141 1 and 141 3 to 141 10 , which are arranged coaxially with respect to the central longitudinal axis 113 of the check valve 73, which is between the A consumer port 63 of the stroke control valve 14 and the drive pressure chamber 12 of the stroke drive cylinder 11 is switched.
- the second segment plate 122 2 arranged between the segment plates 122 1 and 122 3 has a recess 141 2 which has an edge region 142 which is coaxially curved with the central axis 113 of the check valve 73 and an edge region 143 which is coaxially curved with the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14
- the curved edge regions 142 and 143 of the recess 141 2 of the segment plate 122 2 which overlap with the recesses 141 1 and 141 3 and the recesses 144 1 and 144 3 of the segment plates 122 1 and 122 3 , each close with a smooth curvature and rectilinear edge regions 148 of the recess 141 2 .
- the housing channel which is kept free by the recess 141 2 of the segment plate 122 2 and which extends between the B-consumer connection chamber 118 of the stroke control valve 11 and the connection channel coaxial with the central longitudinal axis 113 of the check valve 73 forms, as it were, the B-consumer connection 64 of the stroke control valve 14 ,
- the transverse channel coaxial with the central longitudinal axis 113 of the check valve 73, designated overall by 141, has in the central region of the control block 110 a conical taper forming the valve set 149 for the valve body 151 of the check valve 73 shown in the shape of a truncated cone, with which it connects to the A-consumer connection channel 63 connects, which is formed by the mutually aligned recesses 141 7 to 141 10 of the segment plates 122 7 to 122 10 .
- the A-consumer connection channel 63 opens into a "flat" -eliptically bordered recess 126 11 of the eleventh segment plate 122 11 , which, depending on the functional position of the piston 14 'of the stroke control valve, either via a throttle gap opened in the valve is connected to the pressure supply line 49 and is blocked off from the T return line 54 or is connected to it and is blocked off from the pressure supply line 49.
- This elliptically bordered recess 126 11 of the segment plate 122 11 also mediates the communicating connection of the A consumer connection 63 of the stroke control valve 14 to its load sensing connection 57 (FIG. 1).
- the recess 132 7 bordering part of the return line 54 of the segment plate 122 7 arranged approximately at the level of the valve seat 149 has a recess 141 7 , the edge of which forms part of the valve seat 149, with a radially spaced arcuate bulge 153 with a transverse channel 154, the central longitudinal axis 156 of which runs parallel to the central longitudinal axes 113 and 111 of the check valve 73 and the stroke control valve 14 and in their plane, is in communicating connection.
- This transverse channel 154 is formed by circular openings 154 8 to 154 12 of the segment plates 122 8 to 122 12 which are aligned with one another; it also communicates with a "tank space" recess 126 13 of the segment plate 122 13 , which has an arcuate border area with the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14 and an opening area 157 extending from it, and a slot-shaped bulge 158 extending therefrom, within the end section of which the transverse channel has 154 opens into the overall keyhole-shaped recess 126 13 of the segment plate 122 13 .
- the radius of curvature of the arcuate opening edge region 157 'of the tank space recess 12613 is somewhat larger than the radius of the sliding fit recesses 126 8 , 126 10 , 126 12 and 126 14 , in which the piston 14 is coaxial with the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14 'With its piston flanges 127, 128 and 129 is slidably arranged so that between the 12th and the 14th segment plate 122 12 there is an annular space 159 which extends over the slot-shaped bulge 158 of the tank space recess 126 13 , the transverse channel 154 and the arcuate curved bulge 153 of the "tank" recess 132 7 of the segment plate 122 7 with the T-return line 54 is in constantly communicating connection.
- the segment plate 122 12 is provided with a circular opening 166 which is small in diameter and which forms the one inlet connection 71 of the shuttle valve 72 which is provided on the stroke control valve 14 for load comparison.
- the 14th sheet segment 122 14 is provided with a recess 167 of somewhat larger diameter, which is coaxial with the aforementioned recess 166 and into which a valve sleeve 168 is inserted in a pressure-tight manner, which forms the second inlet connection 74 and the valve seat of the shuttle valve 72 opposite the first inlet connection 71.
- the outlet 77 of this shuttle valve 72 which is connected to the operating pressure chamber 88 of the pressure compensator 79, is formed by a bulge 169 of the largely round recess 137 13 of the segment plate 122 13 which is coaxial with the central longitudinal axis 112 of the pressure compensator and which also extends to the valve space extending between the valve seats of this valve limited.
- the segment plate 122 12 is provided with a further “small”, circular recess 171, which forms the one inlet connection 69 of the shuttle valve 68, which is connected to the load sensing connection 57 of the tilt control valve 33.
- a connection channel required in this regard is represented by the recess 172 of the segment plate 122 11 .
- a valve sleeve 174 is inserted in a pressure-tight manner, which forms the inlet connection 67 of the change-over valve 68 associated with the inclination control valve 33 and one of its two valve seats.
- a substantially slot-shaped recess 176 of the segment plate 122 13 forms with a curved area coaxial with the recess 171 of the segment plate 122 12 the boundary of the space of the shuttle valve 68 which extends between the valve seats and which is assigned to the inclination control valve 33 and mediates the communicating connection of the valve outlet 76 with a circular connection recess 177 of the segment sheet 122 14 from which a connection channel leads to the second inlet connection 74 of the shuttle valve 72 assigned to the stroke control valve.
- functionally analogous recesses in the segment plates 122 13 and 122 14 are designated 176 'and 177' in FIGS. 31 and 3m.
- Stroke control valve 14 which in FIG. 2 in its load-lifting operation assigned functional position I shown is now also supplementary to FIGS. 2a, 2b and 2c Referenced in which the various functional positions I, 0 and II of the stroke control valve 14 assigned Functional positions of a total designated 14 '' Lowering valve unit in relation to the different ones Positions of the positions assigned to Main piston 14 'are shown.
- the lowering valve unit 14 '' can be preassembled Assembly of the stroke control valve 14 in the housing part 117 integrated on the side of the multi-layer control block 110 is attached and against this by means of the seals 147 and 178 and with another ring seal 179 is sealed in the area of the consumer Connection piece 181 is arranged, which is also on the Housing part 117 is arranged.
- This partition 182 has one with the central longitudinal axis 111 of the Stroke control valve 14 coaxial, central bore 186, in the a cylindrical-pot-shaped "outer" valve body 187 is slidably arranged in a pressure-tight sliding manner.
- This central partition wall bore 186 is slightly larger than the diameter D2 one with this coaxial tank compartment side opening 188 of the housing part 117 formed by an inner annular rib 189 of the sleeve Extension 146 of the housing part 117 is edged, through which the B-consumer connection chamber 118 against the Tank chamber 54 'is offset by the in the area of Stroke control valve 14 extending portion of the return line 54 is formed.
- connection chamber 191 of the opening 188 bordered by the annular rib 189 forms a circular valve seat for the cup-shaped Valve body 187 with a circular cone Sealing surface 192, over which an outer cylindrical outer surface 193 to the bottom area 194 of the valve body 187 connects, can be supported on the valve seat 191.
- the valve body base 194 whose tank space-side boundary surface 196 extends radially within the conical sealing surface region 192 at right angles to the central longitudinal axis 111 and whose inner boundary surface 197 in the central bottom region near the axis also extends at right angles to the central longitudinal axis 111, has a central opening 198 in this region, the diameter of which d 1 is significantly smaller than the inner diameter d 2 of the nevertheless relatively thick-walled cylinder jacket 199 of the cup-shaped valve body 187.
- the inner circular edge 201 forms the seat for a dome-shaped or frustoconical as shown Sealing body 202 of a second valve body 203 of the lowering valve unit 14 ′′, which acts as a stepped piston is formed with its larger diameter Piston stage 204 against the inner lateral surface 206 of the Cylinder jacket 199 of the cylindrical pot-shaped valve body 187 is slidingly sealed.
- This outside cylindrical Piston stage 204 is in turn cylindrical-pot-shaped, being in communication with the outer pressure chamber 183 Connected interior 207 via a longitudinal channel 209 axially penetrating bottom region 208 and communicating with this transverse channels 211 of the Diameter after smaller piston stage 212, which in the frustoconical Sealing body 202 runs out with the the two valve bodies 187 and 203 bordered inner annular space 213 of the lowering valve unit 14 '' in constantly communicating Connection is established.
- the - annular space - consumer connection chamber 118 is via a fixed throttle 217 with the outer pressure chamber 183 in constantly communicating connection, so that in the in the 2 and 2a shown, locking configuration of the Lowering valve unit 14 ′′ in the outer pressure chamber 183 the same pressure as in the B-consumer connection chamber 118.
- throttle 217 which in the 2 and 2a as a stepped bore parallel to the central Longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14 extending central Axis 218 is shown, corresponding throttle could also, as indicated by dashed lines, by a narrow longitudinal groove 217 'shallow radial depth of the outer Valve body 187 of the lowering valve unit 14 '' or a corresponding longitudinal groove 217 ′′ of the central bore 186 the intermediate wall 182 of the lowering valve unit 14 ′′ receiving housing part 117 can be realized.
- the housing part 117 containing the lowering valve unit 14 ′′ which must be prefabricated as a separate part from the control block 110 in the exemplary embodiment of the hydraulic installation 10 selected for explanation, can be described in detail in the structure of the control block 110
- the layering technique explained can be composed of segment sheets 1171 to 11710, if necessary, of different thicknesses, for which a possible division is indicated by dashed-line solder joints 220 (FIG. 2a), with the selection of which only minor and easy preprocessing of the segment sheets 117 4 , 177 5 and 117 6 are required before the segment sheet package 117 1 to 117 10 forming the housing part 117 can be soldered together.
- the overall configuration of the arrangement shown in FIG. 2 of the motor-controlled main piston 14 ', the valve body 187 and 203 of the lowering valve unit 14 '' of Stroke control valve 14, the piston 84 of the pressure compensator 79, the Valve body 151 of the check valve 73, the valve ball 221 of the shuttle valve 14 associated with the stroke control valve 72 and the valve ball 222 of the tilt control valve 33 assigned shuttle valve 68 corresponds to a stationary Operating state of the hydraulic installation 10, in which the piston 13 of the stroke drive cylinder 11 with constant Speed in load-lifting mode moved upwards, while the other hydraulic drives 19, 26 and 28 have stopped, i.e. the control valves assigned to them 33, 34 and 36 in their blocking basic positions 0 are held.
- the motor-driven is in the above-mentioned stationary operating state Main piston 14 'so far from its spring centered Middle position - away from the lowering valve unit 14 '' - disengaged that an annular groove 223 of the piston 14 ', the 128 between the central piston flange and its piston chamber-side piston flange 127 arranged is and in every possible position of the motor-driven Piston 14 'in communication with the pressure (P) supply line 49 Connection is established via the now released Throttle gap 152 also with the A consumer connection 63 is communicatively connected and pressure medium over this and the one opened against the action of its valve spring Check valve 73 in the drive pressure chamber 12 of the stroke drive cylinder 11 can flow.
- the flow path required in this regard, to which the reference pressure connection 81 corresponds in the circuit diagram in FIG. 1, is through a transverse channel 224 which is in constant communication with the pressure (P) pressure supply line 49 and also with this and with the reference pressure chamber 89 of the pressure compensator 79 formed in a continuously communicating longitudinal channel 226 of the pressure compensator piston 84.
- the pressure compensator piston 84 Due to the positive pressure difference ⁇ p between the reference pressure p R coupled into the reference pressure chamber 89 in the stationary operating state and the operating pressure p B coupled into the operating pressure chamber 88 of the pressure compensator 79, the pressure compensator piston 84 has an equilibrium position deflected against the restoring force of the balance spring 93 compared to its basic position, in which a throttle gap 229 is released between a piston-side control edge 227 and a housing-side control edge 228 of the control block 110, via which pressure medium can flow back from the pressure (P) supply line 49 to the unpressurized tank space 54 ′ or to the reservoir 56 of the pressure supply unit 52.
- the pressure p B prevailing in the drive pressure chamber 12 of the stroke drive cylinder 11 is also coupled into the B consumer connection chamber and prevails - in the stationary operating state - also in the outer pressure chamber 183 of the lowering valve unit 14 '', the valve bodies 187 and 203 of which are thereby additionally Force against their associated valve seats 191 and 201 are pushed.
- the main piston 14 'of the stroke control valve 14, controlled by the stepping motor 96 is set to the basic position 0, in which, due to the position of the main piston 14', the pressure (P) supply line 49 is shut off from the a consumer terminal 63, this, however, 128 of the main piston and that arranged adjacent the edge 126 '12 due to a shared in this basic position gap between the central flange at the central longitudinal axis 111 of the lift control valve 14 coaxial recess 126 12 of the segment plate 122 12 of the control block 110 released annular gap communicates with the unpressurized return (T) connection 48.
- P pressure
- the starting position 0 of the main piston 14 ' the stroke control valve 14 is expediently motor-controlled, controlled by the electronic control unit 103 to ensure that the lifting platform gently runs in to ensure the standstill and unwanted vibrations or to avoid vibrations.
- the necessary for this Load information is characteristic of the pressure Output signal of the pressure sensor 107 provided.
- the stop surface 233 'for the support ring 233 of the motor-side valve spring 17 is formed by a radial inner shoulder of the housing part 119, which forms the housing-fixed boundary of the tank connection chamber 121, within which the spindle drive 94 for driving coupling of the stepping motor 96 to the main piston 14' is arranged ;
- the stop surface 234 ', on which - in the basic position 0 of the main piston 14' - that support ring 232 is supported, on which the other valve spring 18, which is arranged in the tank space 54 ', acts on the inner ring rib 189 of the lowering valve unit 14'' Housing part 117 is supported, is formed by the edge of the tank chamber side of the circular opening 1268 coaxial with the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14 of the segment plate 122 8 which delimits the tank chamber 54 'from the pressure (P
- the main piston 14 'of the stroke control valve 14 has on its side facing the lowering valve unit 14''a cylindrical extension 236 which passes through the support ring 232 arranged in the tank space 54' and whose diameter is slightly smaller than the inside diameter of the support ring 232.
- This extension tapers over a truncated cone-shaped chamfer 237 to a cylindrical actuating section 238, the diameter d 3 of which is slightly larger than the diameter d 1 of the central opening 198 of the bottom 194 of the cylindrical cup-shaped valve body 187 of the lowering valve unit 14 ′′.
- This cylindrical actuation section 238 is followed by a slender, tappet-shaped end section 239, the diameter d 4 (FIG. 2b) of which is significantly smaller than the diameter d1 of the central bottom opening 198 of the cup-shaped valve body 187.
- Pressure medium in the drive pressure chamber 12 of the stroke drive cylinder 11 under one supported by the piston 13 Load and by which the drive pressure chamber 12 is movable limiting piston area is certain pressure now via the B consumer connection 64, the B consumer connection chamber 118, the fixed throttle 217, the outer pressure chamber 183 of the housing part 117, the interior 207, the Longitudinal channel 209 and the transverse channels 211 in the inner annulus 213 of the piston arrangement 187, 203 and over the now released valve gap 242 (Fig. 2b) in the unpressurized Tank space 54 'of the stroke control valve 14 and via this to Outflow the reservoir 56 of the pressure supply unit 52, with the result that the lift of the forklift is lowered becomes.
- valve gap 242 is significantly smaller than the free flow cross section of the throttle 217, is the Sinking speed essentially due to the throttling effect of the inner seat valve 201, 203 at the given Load determined and by motor-controlled adjustment the valve gap width can be selected.
- the throttling effect of valve gap 242 is significantly smaller than that of the fixed throttle 217 is at a given load the lowering speed by the fixed throttle 217 determined and limited to a load-dependent maximum value.
- the load to be lowered is comparatively low and consequently also the pressure under which the hydraulic medium in the drive pressure chamber 12 of the stroke drive cylinder 11 stands, with the possible consequence that the only by Opening of the pre-relief valve 201, 203 achievable lowering speed would be undesirably low, the effective outflow cross-section of the lowering valve unit 14 '' can be enlarged by further deflection of the main piston 14 'also the further, through the cup-shaped Valve body 187 and the associated Valve seat 191 formed valve of the lowering valve unit 14 '' is opened and thereby the qualitatively in 2c shows the configuration of the valve body 187 and 203 is reached in the print medium from both the by the two valve bodies 187 and 203 bordered annulus 213 as well as the outer one, by lifting the Pot-shaped valve body 187 from the valve seat 191 released valve gap 243 directly from the B consumer connection chamber 118 flow into the unpressurized tank space 54 ' can.
- the cylindrical actuating section 238 of the piston extension 236 is on its level with the tank side Boundary surface 196 of the valve body bottom 194 in Provide notches 244 on the end face reaching the system, then also via the pressure medium from the annular space 213 can flow out sufficiently freely if the cylindrical Actuating section 238 at which the central floor opening 198 surrounding edge area is supported.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hydraulik-Installation an einem Gabelstapler-Fahrzeug mit einem hydraulischen Hub-Antrieb für eine Hebebühne, mit einem weiteren hydraulischen Antrieb als Neigungs-Stellantrieb sowie mit diesen Hydraulik-Antrieben einzeln zugeordneten Ventilanordnungen, mittels derer die für die verschiedenen Bewegungen der Hebebühne erforderlichen Betriebsdrücke und Druckmittel-Durchflußmengen steuerbar sind, und mit den weiter im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten, gattungsbestimmenden Merkmalen. Eine solche Hydraulik-Installation an einem Gabelstapler-Fahrzeug ist aus EP 498610 A bekannt.The invention relates to a hydraulic installation on one Forklift truck with a hydraulic lift drive for a lift, with another hydraulic drive as a tilt actuator as well as with these hydraulic drives individually assigned valve arrangements, by means of those for the different movements of the lift required operating pressures and pressure medium flow rates are controllable, and with the further in the preamble of claim 1, generic Features. Such a hydraulic installation on one Forklift vehicle is known from EP 498610 A.
Der Hubantrieb, mittels dessen Massen anhebbar und absenkbar sein müssen, die bis zu einigen t betragen können, ist als einfach-wirkender Hydrozylinder ausgebildet, dessen Hebe-Betrieb durch ventilgesteuerten Druckmittel-Zustrom zum Antriebsdruckraum und dessen Absenkungsbetrieb durch ventilgesteuerten Abfluß von Druckmittel aus dem Antriebsdruckraum des Hydrozylinders steuerbar ist. Die hierzu erforderliche Steuerventil-Anordnung umfaßt ein Hub-Steuerventil, über das Druckmittel vom Druckversorgungsaggregat in den Antriebsdruckraum des Hub-Antriebszylinders einspeisbar ist, sowie ein Absenkungs-Steuerventil, mittels dessen der Abstrom von Druckmittel aus dem Antriebsdruckraum des Hubantriebes und damit dessen Absenkungs-Betrieb steuerbar ist. Die beiden Ventile sind, ihrer Grundfunktion nach als 2/2-Wege-Proportional-Ventile ausgebildet, die eine sperrende Grundstellung haben und mit zunehmender Auslenkung ihrer Ventilkolben aus der Grundstellung Strömungspfade mit zunehmendem Strömungsquerschnitt freigeben, wobei zwischen den Verbraucheranschluß des Anhebungs-Steuerventils und den Antriebsdruckraum des Hubzylinders ein Rückschlagventil geschaltet ist, das durch relativ höheren Druck am Verbraucheranschluß als im Antriebsdruckraum durchgängig und sonst sperrend ist, und zwischen den Verbraucheranschluß des Absenkungs-Steuerventils und den Antriebsdruckraum des Hubantriebes ein entsperrbares Rückschlagventil geschaltet ist, das in der sperrenden Grundstellung des Absenkungs-Steuerventils sperrend ist und mit dessen Übergang in die Durchfluß-Stellung geschaltet wird.The linear actuator, by means of whose masses can be raised and lowered must be, which can be up to a few t designed as a single-acting hydraulic cylinder, its lifting operation through valve-controlled pressure medium inflow to Drive pressure chamber and its lowering operation through valve-controlled Outflow of pressure medium from the drive pressure chamber the hydraulic cylinder is controllable. The necessary for this Control valve assembly includes a stroke control valve about the pressure medium from the pressure supply unit can be fed into the drive pressure chamber of the stroke drive cylinder is, as well as a lowering control valve, by means of whose the outflow of pressure medium from the drive pressure chamber of the linear actuator and thus its lowering operation is controllable. The two valves are, their basic function after designed as 2/2-way proportional valves, the one have a blocking basic position and with increasing deflection their valve piston from the basic position flow paths release with increasing flow cross section, whereby between the consumer port of the boost control valve and the drive pressure chamber of the lifting cylinder a check valve is switched by relatively higher Pressure at the consumer connection than in the drive pressure chamber is continuous and otherwise blocking, and between the consumer connection of the lowering control valve and the drive pressure chamber of the linear actuator an unlockable check valve is switched that in the blocking basic position of the lowering control valve is blocking and with whose transition to the flow position is switched.
In einer elektrisch ansteuerbaren Gestaltung dieser Steuerventile sind deren Ventilkörper mit den Ankern von Elektromagnet-Systemen bewegungsgekoppelt und bei deren Bestromung im wesentlichen proportional zum Erregerstrom gegen die Rückstellkraft von Ventilfedern verschiebbar, die die Ventilkörper im stromlosen Zustand der Magnete in der Grundstellung der Ventile halten. Die Bestromung der Feldwicklungen erfolgt durch Ausgangsströme einer elektronischen Steuereinheit, die diese nach Maßgabe von Sollwert-Eingangssignalen erzeugt, die z.B. durch Handhebel- oder Drehknopf-Betätigung eines Analog-Signalgebers durch einen Gabelstapler-Fahrer auslösbar sind, die der elektronischen Steuereinheit jedoch auch in digitalem Format, z.B. bei Verwendung einer Funk-Fernsteuerung eingegeben werden können, und mittels dieser in die - analogen - Erregerströme für die Feldwicklungen der Steuermagnete umsetzbar sind.In an electrically controllable design of these control valves are their valve bodies with the armatures of electromagnet systems coupled with movement and when energized essentially proportional to the excitation current against the Restoring force of valve springs that move the valve body when the magnets are de-energized in the basic position of the valves hold. The energization of the field windings takes place through output currents of an electronic Control unit that this according to setpoint input signals generated, e.g. by hand lever or rotary button actuation of an analog signal generator by a forklift driver can be triggered, the electronic Control unit, however, also in digital format, e.g. at Using a radio remote control can be entered and by means of this into the - analog - excitation currents can be implemented for the field windings of the control magnets.
Bei einer solchen Art der - elektrischen - Ansteuerung insbesondere des Absenkungs-Steuerventils darf dieses nicht zu weit aufgesteuert werden, um sicherzustellen, daß im Absenkungsbetrieb Grenzwerte der Beschleunigung und der maximalen Absenkungsgeschwindigkeit nicht überschritten werden, damit, auch wenn die abzusenkende Last groß ist, in jeder Situation noch ein genügender Bremsweg zur Verfügung steht um die Hebebühne sicher und ohne die Gefahr einer unerwünschten Schwingungsanregung zum Stillstand bringen zu können. In praxi wird dies dadurch erreicht, daß die elektronische Steuereinheit ein Aufsteuern des Absenkungs-Steuerventils nur bis zu einer maximalen Spaltweite des als Drossel wirkenden Absenkungs-Strömungspfades zulässt, mit der Folge, daß bei relativ kleinen Beträgen abzusenkender Lasten entsprechend niedrige Absenkungs-Geschwindigkeiten in Kauf genommen werden müssen, da der sich unter der wirksamen Last im Antriebsdruckraum des Hub-Antriebszylinders einstellende Druck zu niedrig ist, um die bei relativ höherer Last nutzbare Absenkungs-Geschwindigkeit erreichen zu können. Die nachteilige Folge hiervon ist, daß in zahlreichen Fällen der Absenkungs-Betrieb unnötig langsam erfolgt.With such a type of - electrical - control in particular of the lowering control valve must not be opened wide to ensure that in the lowering mode Limits of acceleration and maximum Lowering speed is not exceeded, with it, even if the load to be lowered is great, in everyone Situation there is still a sufficient braking distance available around the lift safely and without the risk of unwanted Bring vibration excitation to a standstill can. In practice, this is achieved in that the electronic Control unit opening the lowering control valve only up to a maximum gap width of the as Throttle lowering flow path allows with the consequence that lowering for relatively small amounts Loads correspondingly low lowering speeds have to be put up with because of the effective Load in the drive pressure chamber of the stroke drive cylinder setting pressure is too low to be at relatively higher Last usable lowering speed to reach can. The disadvantageous consequence of this is that in numerous Cases of lowering operation take place unnecessarily slowly.
Problematisch bei der Verwendung von Ventilen, die mit Proportional-Magneten angesteuert werden, ist, daß diese nur relativ kleine Stellwege gegen relativ hohe Rückstellkräfte ermöglichen und auch verschmutzungsanfällig sind, wodurch im Ergebnis die Korrelation von Erreger-Stromstärke und Kolbenposition erheblichen Streuungen unterworfen sein kann, d.h. die Reproduzierbarkeit einer Kolbenposition durch die Vorgabe der Erreger-Stromstärke relativ schlecht ist. Zwar kann diesem Nachteil im Prinzip dadurch begegnet werden, daß die Kolbenposition mittels eines Weg-Meßsystems überwacht wird und die Erregerstromstärke so nachgeführt wird, daß die einzustellende Position auch erreicht wird, jedoch ist der diesbezügliche Aufwand sehr hoch und mit zusätzlicher Störanfälligkeit verknüpft. Problematic when using valves with proportional solenoids can be controlled, is that this only relatively small travel ranges against relatively high restoring forces enable and are also prone to contamination, whereby as a result the correlation between excitation current and Piston position may be subject to considerable scatter can, i.e. the reproducibility of a piston position relatively poor due to the specification of the excitation current is. In principle, this can counteract this disadvantage be that the piston position by means of a displacement measuring system is monitored and the excitation current is tracked is that the position to be set is also reached however, the effort in this regard is very high and with additional Vulnerability linked.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hydraulik-Installation der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei geringem Betrag einer abzusenkenden Last eine vergleichsweise hohe Absenkungsgeschwindigkeit nutzbar ist, und daß bei gleichwohl einfachem Aufbau der Hub-Steuerventilanordnung ein erhöhtes Maß an Genauigkeit der Einstellung der im Anhebungs- und Absenkungs-Betrieb wirksamen Strömungsquerschnitte gewährleistet ist.The object of the invention is therefore a hydraulic installation of the type mentioned at the outset to improve that even with a small amount of a load to be lowered a comparatively high lowering speed can be used is, and that at the same time simple construction of the stroke control valve assembly an increased level of accuracy of adjustment the effective in the raising and lowering operation Flow cross sections is guaranteed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.
Hiernach ist die Hub-Steuerventilanordnung als Mehr-Wege/3-Stellungs-Ventil ausgebildet, das einen Hauptkolben hat, der mittels eines elektrischen Stellmotors in seine den verschiedenen Funktionsstellungen der Hub-Steuerventilanordnung entsprechende Positionen bewegbar ist, die durch formschlüssige Bewegungskopplung des Ventilkolbens mit der Abtriebswelle des Stellmotors in definierter Relation zu den auf eine Referenzposition bezogenen azimutalen Stellungen des Rotors des Stellmotors stehen, wobei der Stellmotor als ein digital ansteuerbarer Motor ausgebildet ist, dessen Rotor eine in ein digitales Ansteuersignal, z.B. die Anzahl einer Folge von Steuerimpulsen, codierte azimutale Position seiner Abtriebswelle - zwangsweise - erreicht. Hierdurch wird, selbstverständlich im Rahmen der Schrittweite, die durch die digitale Abstufung der Rotor-Positionen bedingt ist, jedoch sehr fein gewählt werden kann, ein hohes Maß an Genauigkeit und damit Reproduzierbarkeit der Ventil-Einstellungen erreicht. Des weiteren ist ein Drucksensor vorgesehen, der für den Druck im Antriebs-Druckraum des Hub-Antriebszylinders charakteristische elektrische Ausgangssignale erzeugt, die einer elektronischen Steuereinheit zugeleitet sind, die nach Maßgabe dieser druck- und damit auch last-charakteristischen Ausgangssignalen des Drucksensors eine selbsttätige Begrenzung des Aussteuerhubes des Hauptkolbens des Hubsteuerventils auf einen Betrag vermittelt, dem ein lastgerecht-zulässiger Höchstwert der Hubund Absenkungsgeschwindigkeit der Hebebühne entspricht, unterhalb dessen jeweils ein dynamisch stabiler, im wesentlichen schwingungsfreier Betrieb der Hebebühne gewährleistet ist.According to this, the stroke control valve arrangement is a multi-way / 3-position valve trained that has a main piston which by means of an electric servomotor in his various functional positions of the stroke control valve arrangement corresponding positions is movable by positive movement coupling of the valve piston with the Output shaft of the servomotor in a defined relation to the azimuthal positions related to a reference position stand of the rotor of the servomotor, the servomotor is designed as a digitally controllable motor, the Rotor into a digital control signal, e.g. the number a sequence of control pulses, coded azimuthal position its output shaft - forcibly - reached. hereby will, of course, within the increment that due to the digital gradation of the rotor positions is, but can be chosen very fine, a high level of Accuracy and therefore reproducibility of the valve settings reached. A pressure sensor is also provided, that for the pressure in the drive pressure chamber of the stroke drive cylinder characteristic electrical output signals generated, which is fed to an electronic control unit are in accordance with this pressure and thus also load-characteristic output signals of the pressure sensor an automatic limitation of the modulation stroke of the Main piston of the stroke control valve mediated to an amount which is a maximum load and permissible load and The lowering speed of the lift corresponds to below each of which is a dynamically stable, essentially vibration-free operation of the lift is guaranteed is.
Eine für den Absenkungsbetrieb zweckmäßige Auslegung der
elektronischen Steuereinheit kann darin bestehen, daß mit
abnehmender Last eine Vergrößerung des Aussteuerbereiches
des Ventilkolbens zugelassen wird, dahingehend, daß für alle
Lasten derselbe Wert der maximalen Absenkungs-Geschwindigkeit
nutzbar ist. Aufgrund der Massenabhängigkeit der
Kennkreisfrequenz
Für eine präzise Steuerbarkeit der Kolben-Auslenkungen der Hub-Steuerventilanordnung ist es vorteilhaft, wenn zur mechanischen Antriebskopplung des Stellmotors und des Hauptkolbens ein nicht-selbsthemmendes Getriebe vorgesehen ist und die Grundstellung des Hauptkolbens durch Rückstellfedern zentriert ist, so daß die Grundstellung des Kolbens, die mittels eines Positionsgebers überwacht sein kann, bei stromlosem Motor gleichsam selbsttätig eingenommen wird.For precise controllability of the piston deflections Stroke control valve arrangement, it is advantageous if for mechanical Drive coupling of the servomotor and the main piston a non-self-locking gear is provided and the basic position of the main piston by return springs is centered so that the basic position of the piston, which can be monitored by a position encoder, at de-energized motor is taken as it were.
Ein solches Getriebe ist in bevorzugter Gestaltung als Spindel-Muttertrieb ausgebildet, bei dem vorzugsweise die Spindel als Gewindeabschnitt der Abtriebswelle des Stellmotors ausgebildet ist und die Spindelmutter fest mit dem Kolben verbunden und vorzugsweise einstückig mit dem Kolben ausgeführt ist, der seinerseits verdrehsicher im Ventilgehäuse verschiebbar geführt ist.Such a transmission is in a preferred design as Spindle nut drive formed, in which preferably the Spindle as a threaded section of the output shaft of the servomotor is trained and the spindle nut firmly with the Piston connected and preferably in one piece with the piston is executed, which in turn is secured against rotation in the valve housing is slidably guided.
Die gemäß Anspruch 4 vorgesehene Gestaltung der Hub-Steuerventilanordnung mit zwei durch Auslenkungen des Hauptkolbens-aufsteuerbaren Sitzventilen, mittels derer die Absenkungs-Bewegungen der Hebebühne steuerbar sind, hat den Vorteil, daß sämtliche Ventilelemente der Hub-Steuerventilanordnung in einem einzigen Mehrwege-Dreistellungs-Ventil mit einem einzigen Stellantrieb vereinigt sind und ein einfacher und raumsparender Aufbau erzielt wird.The design of the stroke control valve arrangement provided according to claim 4 with two controllable by deflections of the main piston Seat valves, by means of which the lowering movements the lift is controllable has the advantage that all valve elements of the stroke control valve assembly in a single multi-way three-position valve with a single actuator and a simple one and space-saving construction is achieved.
Für die gemäß Anspruch 5 vorgesehene, bevorzugte integrierte Bauweise der Sitzventile, in der der Ventilkörper des einen Sitzventils gleichsam das Gehäuse des anderen Sitzventils bildet, sind durch die Merkmale der Ansprüche 6 und 7 konstruktiv einfache Gestaltungen der beiden Sitzventile angegeben, die in sperrendem Zustand eine hermetisch dichte Absperrung des Antriebsdruckraumes des Hub-Antriebszylinders gegen den Tankraum des Hub-Steuerventils vermitteln. For the preferred integrated according to claim 5 provided Design of the seat valves in which the valve body of the one seat valve, as it were, the housing of the other seat valve forms, are by the features of claims 6 and 7 structurally simple designs of the two seat valves specified that in the blocking state a hermetically sealed Shutting off the drive pressure chamber of the stroke drive cylinder mediate against the tank space of the stroke control valve.
Die gemäß Anspruch 8 zur Betriebs-Steuerung weiterer Hydraulik-Antriebe der Hydraulik-Installationen vorgesehenen impulsbreitenmodulierten Magnetventile, für die durch die Merkmale des Anspruchs 9 bevorzugte Werte von Frequenzen fm für die Amplitudenmodulation und für die Impulsfolgefrequenz fi von "Träger"-Impulsen angegeben sind, aus denen die amplituden- bzw. dauer-modulierten Impulse der Dauer T1 und T2 synthetisiert werden, haben den Vorteil, daß ab einer Mindest-Stromstärke der zeitlich modulierten Impulse die Auslenkung des Ventilkörpers aus der jeweiligen Grundstellung unabhängig von der Stromstärke der Impulse ist, d.h. lediglich vom Verhältnis T1/T2 abhängt, das seinerseits digital steuerbar ist, mit der Folge, daß die Reproduzierbarkeit definierter Auslenkungen im Verhältnis zu konventionellen Proportional-Magnetventilen erheblich besser ist.The pulse-width-modulated solenoid valves provided according to claim 8 for the operation control of further hydraulic drives of the hydraulic installations, for the values of frequencies f m for the amplitude modulation and for the pulse repetition frequency f i of "carrier" pulses indicated by the features of claim 9 are from which the amplitude or duration-modulated pulses of the duration T 1 and T 2 are synthesized, have the advantage that from a minimum current of the time-modulated pulses the deflection of the valve body from the respective basic position regardless of the current of the Impulse is, ie only depends on the ratio T 1 / T 2 , which in turn can be controlled digitally, with the result that the reproducibility of defined deflections is considerably better in relation to conventional proportional solenoid valves.
Durch die gemäß Anspruch 10 vorgesehene Last-Vergleichsschaltung wird erreicht, daß jeweils der höchste in der Hydraulikinstallation genutzte Betriebsdruck am Last-Anschluß einer Druckwaage ansteht, deren Funktion darin besteht, bei gegebenem Betriebsdruck den Versorgungs-Ölstrom konstant zu halten.By the load comparison circuit provided according to claim 10 is achieved that the highest in the hydraulic installation used operating pressure at the load connection a pressure compensator is pending, the function of which is to given supply pressure constant to the supply oil flow hold.
In bevorzugter Gestaltung der Hydraulikinstallation ist für einen das Gehäuse für das Hub-Steuerventil sowie für die Steuerventile der weiteren hydraulischen Verbraucher bildenden Steuerblock ein mehrschichtiger Aufbau aus Segmentblechen vorgesehen, die stoffschlüssig miteinander verbunden, in praxi hart miteinander verlötet sind und mit Ausnehmungen versehen sind, durch deren Konturenverlauf und Anordnung zueinander die Querschnittsformen und die lichten Abmessungen von Quer- und Längskanälen sowie von Ventilkanälen und Steuerkammern innerhalb des Steuerblocks vorgegeben sind, wobei die zur Bildung der genannten Hohlräume erforderlichen Öffnungen z.B. in einem Laser-Schneidverfahren oder in Feinschneid- oder Stanztechnik geschaffen worden sind. Die Herstellung des Steuerblocks ist dadurch wesentlich einfacher als eine Herstellung in konventioneller Gußtechnik. Das zur Löt-Verbindung erforderliche Lot-Material kann in Segment-Ausnehmungen eingelegt werden, die in einem für das Zusammenlöten vorbereiteten Segmentblech-Stapel in sich geschlossene Hohlräume bilden, aus denen das Lot durch die Kapillarwirkung der engen Spalte zwischen den Segmentblechen in die diese großflächig verbindende Konfiguration gelangen kann. Druck(P)-Versorgungskanäle und RücklaufKanäle, die zu den Versorgungsanschlüssen der einzelnen Ventile führen, können auf einfache Weise unter Umgehung von Querkanälen, in denen z.B. Ventilkolben verschiebbar angeordnet sind, vollständig innerhalb des Gehäuseblocks gebildet werden. Zum Anschluß an hydraulische Verbraucher oder an das Druckversorgungsaggregat vorgesehene Anschlußstutzen können als vorgefertigte Teile ausgebildet sein, die in Kanal-Mündungen des Steuerblocks eingelötet werden. Verglichen mit in mit konventioneller Gußtechnik gefertigten Gehäusen ergeben sich für den Steuerblock signifikant geringere Außenabmessungen und auch eine erhebliche Gewichts-Reduzierung.In a preferred design of the hydraulic installation is for one the housing for the stroke control valve and for the Control valves of the other hydraulic consumers forming Control block a multi-layer structure made of segment sheets provided that they are cohesively connected, are brazed together in practice and with recesses are provided by their contours and Arrangement to each other the cross-sectional shapes and the clear Dimensions of transverse and longitudinal channels as well as valve channels and control chambers within the control block are, which are required to form the cavities mentioned Openings e.g. in a laser cutting process or created using fineblanking or stamping technology are. The manufacture of the control block is therefore essential easier than manufacturing using conventional casting technology. The solder material required for the solder connection can be inserted in segment recesses in a prepared for stacking segment sheet metal in closed cavities form from which the solder passes through the capillary action of the narrow gaps between the segment sheets into the configuration connecting this large area can reach. Pressure (P) supply channels and return channels, to the supply connections of the individual Valves can be easily bypassed of cross channels in which e.g. Sliding valve piston are arranged completely within the housing block be formed. For connection to hydraulic consumers or to the connection piece provided on the pressure supply unit can be designed as prefabricated parts, which are soldered into channel openings of the control block. Compared to those made with conventional casting technology Housings are significant for the control block smaller outer dimensions and also a considerable weight reduction.
Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Hydraulik-Installation ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Hydraulik-Schaltbild einer erfindungsgemäßen Hydraulik-Installation an einem Gabelstapler-Fahrzeug, bei dem zusätzlich zu einem Hub-Antrieb und einem Neigungs-Stellantrieb auch ein Last-Verschiebe-Antrieb und ein Dreh-Antrieb für die Hebebühne vorgesehen sind;
- Fig. 2
- eine schematisch vereinfachte LängsschnittDarstellung eines Steuerblocks, der das Gehäuse für das Hub-Steuerventil, eine Druckwaage, ein Rückschlagventil sowie Vergleichsventile der Hydraulik-Installation gemäß Fig. 1 bildet;
- Fig. 2a, b und c
- verschiedene Funktionsstellungen von Sitzventilen des Hub-Steuerventils gemäß Fig. 2 in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung und
- Fig. 3a bis 3m
- schematisch vereinfachte Draufsichts-Darstellungen von Segment-Blechen, aus denen der Steuerblock gemäß Fig. 2 gebaut ist.
- Fig. 1
- a hydraulic circuit diagram of a hydraulic installation according to the invention on a forklift vehicle, in which in addition to a lifting drive and a tilt actuator, a load displacement drive and a rotary drive are provided for the lifting platform;
- Fig. 2
- a schematically simplified longitudinal sectional view of a control block, which forms the housing for the stroke control valve, a pressure compensator, a check valve and comparison valves of the hydraulic installation according to FIG. 1;
- 2a, b and c
- different functional positions of seat valves of the stroke control valve according to FIG. 2 in a representation corresponding to FIG. 2 and
- 3a to 3m
- schematically simplified top view representations of segment sheets from which the control block according to FIG. 2 is built.
In der Fig. 1 ist insgesamt mit 10 die Hydraulik-Installation eines im übrigen nicht dargestellten Gabelstapler-Fahrzeuges bezeichnet, mittels dessen Lasten, die bis zu einigen Tonnen betragen können, z.B. mit schweren Metallteilen beladene Transport-Paletten, auf zur Lagerung solcher Teile vorgesehenen Lagerplätzen eines Hochregal-Lagers abgestellt oder von solchen Lagerstellen wieder entnommen werden können, wobei das Anfahren solcher Lagerstellen und das Abstellen des Lagergutes auf diesen oder dessen Entnahme von solchen von einem Fahrer gesteuert wird, der den Gabelstapler "fährt" und "steuert".In Fig. 1 is a total of 10, the hydraulic installation a forklift vehicle, not otherwise shown referred to, by means of which loads up to several tons, e.g. with heavy metal parts loaded transport pallets, for storing them Parts of the designated storage spaces of a high-bay warehouse parked or removed from such storage locations can be, the approach to such bearings and the storage of the goods on them or their removal is controlled by such a driver, the forklift "drives" and "controls".
Ein solches Gabelstapler-Fahrzeug hat, sofern es für einen Einsatz in geschlossenen Lagerräumen gedacht ist, einen batteriegespeisten, elektrischen Fahrantrieb und - ebenfalls emissionsfreie - hydraulische Antriebe für Zusatzeinrichtungen, mittels derer die Last in die Ablageposition gebracht und dort abgelegt werden kann bzw. in der Ablageposition angefahren und aus dieser wieder abgeholt werden kann.Such a forklift truck, if it is for one Use in closed storage rooms is intended to be a battery powered, electric drive and - also emission-free - hydraulic drives for additional equipment, by means of which the load in the storage position brought and stored there or in the storage position approached and picked up again can.
Demgemäß umfaßt die hydraulische Installation 10 des Gabelstaplers
einen Hub-Antriebszylinder 11, mittels dessen eine
- gabelförmige - Hebebühne, die die Nutzlast aufnehmen
kann, an einem nicht dargestellten, im wesentlichen vertikal
aufragenden Mast des Gabelstaplers auf- und abverfahren
werden kann, um in vorgegebene Höhen von Lagerböden des
Hochlagers angehoben oder aus diesen abgeholt werden zu
können.Accordingly, the hydraulic installation 10 includes the forklift
a
Dieser Hub-Antriebszylinder 11 ist als einfach-wirkender
linearer Hydrozylinder ausgebildet, der durch ventilgesteuerte
Druckbeaufschlagung eines Antriebsdruckraumes 12 im
Sinne einer Anhebung der Hebebühne bzw. der Last arbeitet
und bei ebenfalls ventilgesteuerter Druckentlastung dieses
Antriebsdruckraumes 12 durch die Gewichtskraft der am Kolben
13 des Hub-Antriebszylinders 11 abgestützten Last die
Absenkung derselben vermittelt.This
Die Hub- und Absenkungsbewegungen dieses Hub-Antriebszylinders
11 sind mittels eines Hubsteuerventils 14 steuerbar,
das als Drei-Stellungs-Wegeventil ausgebildet ist, das eine
dem Hebebetrieb zugeordnete Funktionsstellung I, eine dem
Absenkungsbetrieb des Hub-Antriebszylinders 11 zugeordnete
Funktionsstellung II und eine der Stillsetzung des Hub-Antriebszylinders
11 zugeordnete Grundstellung 0 hat, die
der Fahrer mittels eines manuell betätigbaren Richtungs-Wahlgliedes
106, z.B. eines Schwenkhebels, vorgeben kann,
wobei das Hub-Steuerventil so ausgebildet ist, daß es, wenn
der Fahrer das Richtungs-Wahlgied 106 nicht betätigt
- "losläßt" - selbsttätig in die durch Rückstellfedern 17
und 18 zentrierte Grundstellung 0 gelangt, in der der Hub-Antriebszylinder
11 stillgesetzt ist.The lifting and lowering movements of this lifting
Des weiteren umfaßt die Hydraulik-Installation 10 einen
Neigungs-Stellzylinder 19, mittels dessen der im Frontbereich
des Fahrzeuges unmittelbar vor dessen Vorderachse angeordnete
Hubmast innerhalb eines begrenzten Winkelbereiches
um eine parallel zur Vorderachse des Stapler-Fahrzeuges
verlaufende, fahrbahnnahe Achse etwas zum Fahrzeug
hin oder vom Fahrzeug weg gekippt werden kann, um dadurch
auch eine zur Fahrbahn oder zur Ablagefläche des Lagergutes
hin abfallende oder ansteigende Orientierung der Traggabel
des Gabelstaplers einstellen zu können, d.h. die für das
Be- und Entladen und für den Fahrbetrieb günstigen Orientierungen
des Masts und der Traggabel einstellen zu können.
Der Neigungs-Stellzylinder 19 ist als doppelt-wirkender linearer
Hydrozylinder ausgebildet, dessen bodenseitiger Antriebsdruckraum
21 und dessen stangenseitiger Antriebsdruckraum
22 mittels diesen je einzeln zugeordneter Vorspann-Ventile
23 und 24, die als Druckbegrenzungsventile
mit jeweils einstellbarem Druckgrenzwert ausgebildet sind,
unter einem Mindestdruck gehalten sind.Furthermore, the hydraulic installation 10 includes one
Des weiteren ist an der Hebebühne des Gabelstaplers ein
Schubantrieb 26 vorgesehen, der zum Verschieben der Last
von der Gabel auf die Lagerstelle ausnutzbar ist, auf der
das Lagergut abgestellt werden soll. Dieser Schubantrieb
ist in der Fig. 1 ebenfalls durch einen doppelt-wirkenden
linearen Hydrozylinder 26 repräsentiert. There is also a lift on the
Für das zur Erläuterung gewählte, spezielle Ausführungsbeispiel
ist darüber hinaus vorausgesetzt, daß die Hebebühne
des Gabelstaplers mit einem niedrig bauenden, lediglich
schematisch angedeuteten Drehtisch 27 ausgerüstet ist, der
mittels eines insgesamt mit 28 bezeichneten, hydraulischen
Drehantriebes um mindestens 180° im Uhrzeiger- und im Gegenuhrzeigersinn
drehbar ist, so daß eine auf dem Drehtisch
27 abgestellte Palette in jedem Falle in eine für das Abstellen
gewünschte, beliebige Orientierung drehbar ist, bevor
sie mittels des Schubantriebes 26 auf den jeweils vorgesehenen
Lagerplatz verschoben wird.For the specific exemplary embodiment chosen for explanation
is also provided that the lift
of the forklift with a low-build, only
schematically indicated rotary table 27 is equipped, the
by means of a hydraulic one designated 28 overall
Rotary drive by at least 180 ° clockwise and counterclockwise
is rotatable so that one on the
Dieser Drehantrieb ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel
mittels zweier einfach-wirkender linearer Hydroyzlinder
281 und 282 realisiert, die durch alternative Druckbeaufschlagung
und -entlastung ihrer stangenseitig angeordneten
Antriebsdruckräume 291 und 292 zum Antrieb des Drehtisches
27 in der einen oder der anderen Drehrichtung ansteuerbar
sind. Zur Antriebskopplung der beiden Linearzylinder
281 und 282 des Drehantriebes 28 kann, wie schematisch angedeutet,
ein mit einem Zahnrad 31 des Drehtisches 27 in
kämmendem Eingriff stehender Zahnriemen 32 vorgesehen sein,
der die parallel zueinander verlaufenden Kolbenstangen 301
und 302 der nebeneinander angeordneten Hydrozylinder 281
und 282 miteinander verbindet und auf einem 180°-Umfangsbereich
des Zahnrades 31 mit diesem in kraft-formschlüssigem
Eingriff gehalten ist.In the illustrated embodiment, this rotary drive is realized by means of two single-acting linear hydraulic cylinders 28 1 and 28 2 , which can be actuated by alternative pressurization and relief of their drive pressure chambers 29 1 and 29 2 arranged on the rod side to drive the rotary table 27 in one or the other direction of rotation , For the drive coupling of the two linear cylinders 28 1 and 28 2 of the rotary drive 28, as indicated schematically, a
Zur Bewegungssteuerung des Neigungs-Stellzylinders 19, des
Schubzylinders 26 und des Drehantriebes 28 sind diesen je
einzeln zugeordnete Proportionalventile 33,34 und 36 desselben
Typs vorgesehen, der nachfolgend anhand des dem
Schubzylinder 26 zugeordneten Schub-Steuerventils 34 erläutert
wird:To control the movement of the tilt actuating
Das Schubzylinder-Steuerventil 34 ist als lineares Schieberventil
ausgebildet, dessen Kolben, entsprechend der
durch das Steuerventil 34 vermittelten Funktionen durch ein
5/3-Wege-Ventilsymbol 34' repräsentiert ist. Entsprechend
sind die Ventilkolben der beiden anderen Steuerventile 33
und 36 mit 33' bzw. 36' bezeichnet.The thrust
Zur Betätigung des Steuerventils 34 ist ein Doppelhub-Magnetsystem
37 vorgesehen, das zwei durch je einen Steueranschluß
38 bzw. 39 repräsentierte Feldwicklungen hat, in
deren nicht-bestromtem Zustand der Kolben 34' des Steuerventils
34 durch die Wirkung vorgespannter Ventilfedern 41
und 42 seine zentrierte Mittelstellung einnimmt, die der
Grundstellung 0 des Steuerventils 34 entspricht, mit der
die Stillsetzung des Schubzylinders 26 verknüpft ist.A double-stroke magnet system is used to actuate the
Ist allein die eine (a)-Steuerwicklung 38 bestromt und die
andere (b)-Steuerwicklung 39 stromlos, so gelangt das Steuerventil
34 mit maximaler Auslenkung seines Ventilkolbens
34' gegen die Rückstellkraft der einen, "rechten" Ventilfeder
42 in seine Funktionsstellung I, die dem Einfahren der
Kolbenstange 43 des Kolbens 44 des Schubzylinders 26 in
Richtung des Pfeils 46 zugeordnet ist. Wird lediglich die
andere (b)-Steuerwicklung 39 bestromt, so gelangt das Steuerventil
34 unter maximaler Auslenkung seines Ventilkolbens
34' gegen die Rückstellkraft der anderen, "linken" Ventilfeder
41 aus seiner Grundstellung 0 in die Funktionsstellung
II, die der Ausfahrbewegung des Kolbens 44 des Schubzylinders
26 in Richtung des Pfeils 47 zugeordnet ist. Is only the one (a) control winding 38 energized and the
other (b) control winding 39 de-energized, the control valve arrives
34 with maximum deflection of its valve piston
34 'against the restoring force of the one, "right"
Dasselbe gilt sinngemäß für die Zuordnung der Funktionsstellung
I und II des Steuerventils 33 zu den in alternativen
Richtungen erfolgenden Stellbewegungen des Kolbens
des Neigungs-Stellzylinders 19 und ebenfalls sinngemäß für
die Zuordnung der Funktionsstellungen I und II des Steuerventils
36 des Drehantriebs 28 zu den alternativen Drehrichtungen
des Drehtisches 27 entsprechenden alternativen
Bewegungsrichtungen der Kolben 441 und 442 der beiden einfach-wirkenden
Hydrozylinder 281 und 282 des hydraulischen
Drehantriebes 28.The same applies mutatis mutandis to the assignment of the functional positions I and II of the
Das Steuerventil 34 ist als ein sogenanntes impulsbreitenmoduliertes
Proportionalventil ausgebildet, bei dem sowohl
die Richtung als auch der Betrag einer Auslenkung des Ventilkörpers
34' im Sinne eines Übergangs in die Funktionsstellung
I oder die Funktionsstellung II durch das Verhältnis
T1/T2 von Erregungszeitspannen T1 und T2 bestimmt ist,
innerhalb derer jeweils nur eine der beiden Steuerwicklungen
38 bzw. 39 bestromt ist, wobei die Summe T1 + T2 der
Periodendauer T einer fortlaufenden periodischen Erregung
beider Steuerwicklungen 38 und 39 entspricht, deren Impulsfolgefrequenz
fm durch die Beziehung fm = 1/T gegeben ist.The
Durch eine hinreichend hohe Modulationsfrequenz fm von z.B.
500 Hz, mit der die Steuerwicklungen 38 und 39 des Doppelhub-Magnetsystems
37 alternierend mit Stromimpulsen gleicher
Stromstärke jedoch unterschiedlicher Impulsdauern T1
und T2 innerhalb der Periodendauer T der Stromimpulse angesteuert
werden, wird unter Ausnutzung der mechanischen
Trägheit des Ankers des Doppelhub-Magnetsystems 37 und des
mit diesem bewegungsgekoppelten Ventilkolbens 34' erreicht,
daß die im Takt der Modulationsfrequenz fm erfolgenden Hinund
Herbewegungen des Ankers und des Ventilkolbens lediglich
Amplituden haben, die klein gegenüber den Auslenkungen
des Ventilkolbens 34' aus seiner Grundstellung 0 sind, so
daß die effektive Auslenkung aus der Grundstellung 0 jeweils
durch das Verhältnis der Zeitspannen T1 und T2 bestimmt
ist.A sufficiently high modulation frequency f m of, for example, 500 Hz, with which the
Die Einstellung der Modulationszeitspannen T1 und T2 erfolgt durch summierende Verarbeitung von Taktimpulsen konstanter, kurzer Dauer, wobei die Impulsfolgefrequenz fi dieser Taktimpulse 50 bis 100 und höher ist als die Impulsbreiten-Modulationsfrequenz fm, die der Beziehung fm = 1/(T1+T2) genügt.The modulation time periods T 1 and T 2 are set by summing processing of clock pulses of constant, short duration, the pulse repetition frequency f i of these clock pulses being 50 to 100 and higher than the pulse width modulation frequency f m , which corresponds to the relationship f m = 1 / ( T 1 + T 2 ) is sufficient.
Bei dieser Art der elektrischen Ventilansteuerung entspricht
einem Anfahren der Grundstellung 0 des Ventils 34
die Annäherung des jeweiligen Impulsdauer-Verhältnisses
T1/T2 an den Wert 1; ein Übergang in die Funktionsstellung
I und innerhalb dieser die Nutzung zunehmender Strömungsquerschnitte
der freigegebenen Strömungspfade erfolgt durch
Einsteuerung von Werten des Erregungs-Zeitverhältnisses
T1/T2, die größer als 1 sind und zunehmend größer werden,
während ein Übergang in die Funktionsstellung II und innerhalb
dieser die Nutzung zunehmender Strömungsquerschnitte
durch Einsteuerung von Werten des Verhältnisses T1/T2 erfolgt,
die kleiner als 1 sind und weiter abnehmen. Hierbei
ist es zweckmäßig, wenn das Verhältnis T1/T2 zwischen Extremalwerten
von 100/1 und 1/100 variierbar ist und der gesamte
Aussteuerbereich in etwa 100 inkrementale Schritte
unterteilt ist, so daß eine hinreichend fein abgestufte
Einstellung der Ventilkolben-Auslenkungen erreicht wird. In this type of electrical valve control, moving to the basic position 0 of the
Das Steuerventil 34 ist hinsichtlich der erzielbaren hydraulischen
Leitungsverbindungen ein 5/3-Wege-Ventil, das
versorgungsseitig einen Druck (P)-Versorgungsanschluß 48
hat, der über eine Druckversorgungsleitung 49 an den Druckausgang
51 des insgesamt mit 52 bezeichneten Druckversorgungsaggregats
angeschlossen ist, des weiteren einen Rücklauf
(T)-Anschluß 53, der über eine Rücklaufleitung 54 an
den Vorratsbehälter 56 des Druckversorgungsaggregats 52 angeschlossen
ist, sowie einen Last(x)-Sensierungs-Anschluß
57, der mit einem dem angeschlossenen Verbraucher 26 zugeordneten
Zulauf-Anschluß 58 eines Wechselventils 59 verbunden
ist, das, je nachdem, ob der am Last-Sensierungs-Anschluß
57 herrschende Druck niedriger oder höher ist als
der am anderen Zulaufanschluß 61 des Wechselventils 59 anstehende
Druck den Last-Sensierungs-Anschluß 57 des Steuerventils
34 gegen den Ausgang 62 des Wechselventils absperrt
oder mit dem Ausgang 62 des Wechselventils 59 verbindet.The
Verbraucherseitig hat das Steuerventils 34 einen A-Verbraucheranschluß
63, der mit dem bodenseitigen Antriebsdruckraum
21 des als Verbraucher angeschlossenen Schubzylinders
26 verbunden ist, sowie einen B-Verbraucheranschluß 64, der
mit dem stangenseitigen Antriebsdruckraum 22 des Schubzylinders
26 verbunden ist.On the consumer side, the
In der Grundstellung 0 des Steuerventils 34 sind die Verbraucheranschlüsse
63 und 64 gegeneinander sowie gegen die
Versorgungsanschlüsse 48 und 53 abgesperrt, jedoch ist der
T-Rücklaufanschluß 53 "intern" mit dem Last(x)-Sensierungsanschluß
57 verbunden. In der dem Rückzugsbetrieb des
Kolbens 44 des Schubzylinders 26 zugeordneten Funktionsstellung
I ist der Druckversorgungsanschluß 48 des Ventils
34 mit dessen B-Verbraucheranschluß 64 verbunden sowie intern
mit dem Last-Sensierungsanschluß 57, der nunmehr gegen
den Rücklauf-Anschluß 53 abgesperrt ist, der seinerseits
mit dem A-Verbraucheranschluß 63 verbunden ist. In dieser
Funktionsstellung I strömt Druckmedium von der Druckversorgungsleitung
49 über ein zwischen diese und den P-Versorgungsanschluß
48 des Ventils 34 geschaltetes Rückschlagventil
66, das in dieser Funktionsstellung in seine Offen-Stellung
gelangt, zum stangenseitigen Antriebsdruckraum 22
des Schub-Hydrozylinders 26, während aus dessen bodenseitigem
Antriebsdruckraum 21 Druckmedium über das Steuerventil
34 zum Vorratsbehälter 56 des Druckversorgungsaggregats 52
abströmt.The consumer connections are in the basic position 0 of the
In der dem Vorschubbetrieb des Schubzylinders 26 zugeordneten
Funktionsstellung II des Steuerventils 34 ist dessen
Druck(P)-Versorgungsanschluß 48 mit dem A-Verbraucheranschluß
63 sowie mit dem Last-Sensierungsanschluß 57 des
Steuerventils 34 verbunden und gegen den T-Rücklaufanschluß
53 abgesperrt, der nunmehr mit dem B-Verbraucheranschluß 64
verbunden ist, über den Druckmedium aus dem stangenseitigen
Druckraum 22 des Druckzylinders abströmen kann, während dem
bodenseitigen Antriebsdruckraum 21 unter hohem Druck stehendes
Druckmedium zuströmt.In the associated with the feed operation of the
Die Art der Einsteuerung von Drehbewegungen des Drehtisches
27 mittels des dem Drehantrieb 28 zugeordneten Steuerventils
36 ist dieselbe wie anhand des Schubantriebes 26 erläutert,
wobei beim dargestellten Erläuterungsbeispiel der
Last(x)-Sensierungsanschluß 57 des Drehantriebs-Steuerventils
36 mit dem zweiten Zulaufanschluß 61 des dem Schubzylinder
26 zugeordneten Wechselventils 59 verbunden ist. The type of control of rotary movements of the
Für den Fall, daß sowohl der Drehantrieb 28 als auch der
Schubzylinder 26 aktiviert sind, vermittelt das Wechselventil
59 einen Vergleich der Antriebsdrücke im jeweils druckbeaufschlagten
Antriebsdruckraum 21 oder 22 bzw. 291 oder
292 des Schubzylinders 26 bzw. der Drehantriebs-Hydrozylinder
281 bzw. 282 und somit einen Lastvergleich, wobei am
Ausgang 62 des Wechselventils 59 jeweils der höhere dieser
beiden Betriebsdrücke ansteht.In the event that both the rotary drive 28 and the
Der Ausgang 62 dieses "Vergleichs"-Wechselventils 59 ist
mit dem einen Zuflußanschluß 67 eines weiteren "Vergleichs"-Wechselventils
68 verbunden, das dem Neigungs-Stellzylinder
19 zugeordnet ist, wobei der zweite Zufluß-Anschluß
69 dieses Wechselventils 68 mit dem Last-Sensierungsanschluß
57 des Neigungs-Steuerventils 33 verbunden
ist.The
Im Unterschied zu den Steuerventilen 34 und 36 für den
Schubzylinder 26 und den Drehantrieb 28 ist der Druck (P)-Versorgungsanschluß
48 des Neigungs-Steuerventils 33 direkt
mit der Druckversorgungsleitung 49 verbunden, die an den
Druckausgang des Druckversorgungsaggregats 52 angeschlossen
ist; jedoch ist zwischen den A-Verbraucheranschluß 63 des
Neigungs-Steuerventils 33 und den stangenseitigen Antriebsdruckraum
22 des Neigungs-Stellzylinders 19 sowie zwischen
den B-Verbraucheranschluß 64 und den bodenseitigen Antriebsdruckraum
21 des Neigungs-Stellzylinders 19 je ein
Rückschlagventil 701 bzw. 702 geschaltet, das bei höherem
Druck im jeweiligen Antriebsdruckraum 22 oder 21 als am zugeordneten
Verbraucheranschluß 63 bzw. 64 sperrend ist, so
daß eine eingestellte Mast-Neigung auch bei einer Stillsetzung
des Neigungs-Stellzylinders 19 zuverlässig erhalten
bleibt und sich unter der Eigenlast des Mastes nicht ändern
kann. Durch die zu den beiden Rückschlagventilen 701 und
702 je einzeln parallel geschalteten Vorspann-Ventile 23
und 24 sind Mindest-Druckwerte bestimmt und einstellbar
vorgebbar, die bei einer Änderung der Mast-Neigung in jeweils
demjenigen der Antriebsdruckräume 21 und 22 des Neigungs-Stellzylinders
19 aufrechterhalten bleiben, aus dem
zur Positionsveränderung Druckmedium abströmen muß.In contrast to the
Auch das dem einfach-wirkenden Hub-Antriebszylinder 11 zugeordnete
Hub-Steuerventil 14 ist, in funktioneller Analogie
zu den den weiteren Verbrauchern 19,26 und 28 der Hydraulikinstallation
10 zugeordneten Steuerventilen 33, 34,
und 36, als 5/3-Wege-Proportionalventil ausgebildet.Also associated with the single-acting
Das Hub-Steuerventil 14 hat, ebenso wie die für die weiteren
Verbraucher 19,26 und 28 vorgesehenen Steuerventile
33,34 und 36, versorgungsseitig einen Druck(P)- Versorgungsanschluß
48, der mit der Druckversorgungsleitung 49
direkt kommunizierend verbunden ist, einen Rücklauf(T)-Anschluß
53, der direkt kommunizierend mit der Rücklaufleitung
54 verbunden ist, sowie einen Last(x)-Sensierungsanschluß
57, der mit dem einen Zulaufanschluß 71 eines funktionell
den Wechselventilen 59 und 68 entsprechenden weiteren
Wechselventils 72 verbunden ist, und, verbraucherseitig,
einen B-Verbraucheranschluß 64, der direkt-kommunizierend
mit dem Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders
11 verbunden ist, sowie einen A-Verbraucheranschluß 63, der
an den Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders 11
über ein Rückschlagventil 73 angeschlossen ist, das durch
relativ höheren Druck am A-Verbraucheranschluß 63 des Steuerventils
14 als an dessen B-Verbraucheranschluß 64 seine
Durchfluß-Stellung einnimmt und ansonsten sperrend ist. The
In der Grundstellung 0 des Hub-Steuerventils 14 sind dessen
A- und B-Verbraucheranschlüsse 63 und 64 sowie dessen
Druck(P)- und Rücklauf(T)-Anschlüsse 48 und 53 gegeneinander
abgesperrt, jedoch der Rücklauf(T)-Anschluß 53 und der
Last(x)-Sensierungsanschluß 57 "intern" miteinander verbunden.In the basic position 0 of the
In der Funktionsstellung I des Hub-Steuerventils 14, die
der Aufwärtsbewegung der Hebebühne des Gabelstaplers zugeordnet
ist, sind der Druck(P)-Versorgungsanschluß 48, der
A-Verbraucheranschluß 63 und der Last(x)-Sensierungsanschluß
57 des Hub-Steuerventils 14 kommunizierend miteinander
verbunden, jedoch gegen dessen Rücklauf(T)-Anschluß 53
und dessen B-Verbraucheranschluß 64 abgesperrt.In the functional position I of the
In der dem Absenkungsbetrieb des Hub-Antriebszylinders 11
zugeordneten Funktionsstellung II des Hub-Steuerventils 14
sind der B-Verbraucheranschluß 64, der Rücklauf(T)-Anschluß
53 und der Last(x)-Sensierungsanschluß 57 des Hub-Steuerventils
14 kommunizierend miteinander verbunden, jedoch gegen
dessen A-Verbraucheranschluß 63 und dessen Druck(P)-Versorgungsanschluß
48 abgesperrt, die in dieser Funktionsstellung
II ihrerseits gegeneinander abgesperrt sind.In the lowering operation of the lifting
Der zweite Zulaufanschluß 74 des mit dem Last-Sensierungsanschluß
57 des Hub-Steuerventils 14 einseitig verbundenen
Wechselventils 52 ist mit dem Ausgang 76 des dem Neigungs-Steuerventil
33 zugeordneten Wechselventils 68 verbunden.The second inlet port 74 of the one with the
Der Ausgang 77 des dem Hub-Steuerventil 14 zugeordneten
Wechselventils 72 ist mit dem Last-Druckanschluß 78 einer
Zwei-Wege-Druckwaage 79 verbunden, deren Referenz-Druckanschluß
81 an den Druckausgang 51 des Druckversorgungsaggregats
52 angeschlossen ist, von dem die Druckversorgungsleitung
49 ausgeht, an die die Druck(P)-Versorgungsanschlüsse
48 der einzelnen Steuerventile
14,33,34 und 36, teils über die Rückschlagventile 66, angeschlossen
sind.The
Zwischen den Last-Druckanschluß 78 der Druckwaage 79 und
den Rücklauf(T)-Anschluß 82, von dem die Rücklaufleitung 54
ausgeht, die mit den jeweiligen Rücklauf-Anschlüssen 53 der
Steuerventile 14,33,34 und 36 verbunden ist, ist ein Druckbegrenzungsventil
83 geschaltet, das den Betriebsdruck mit
dem die einzelnen Antriebe 11,19,26 und/oder 28 beaufschlagbar
sind, auf einen vorgebbar einstellbaren Maximalwert
Pmax von 100 bar begrenzt.A
Der durch das 2/2-Wege-Ventilsymbol repräsentierte Kolben
84 der Druckwaage 79 bildet mit seinen einander gegenüberliegenden
schematisch angedeuteten Stirnflächen 86 und 87
gleicher effektiver Fläche die druckdicht axial beweglichen
Begrenzungen einer Betriebsdruckkammer 88, in die über den
Last-Druckanschluß 78 der jeweilige Betriebsdruck eingekoppelt
ist, der sich bei Aktivierung eines der Antriebe durch
Betätigung seines Steuerventils einstellt, sowie einer Referenzdruckkammer
89, in die über den Referenz-Druckanschluß
81 der Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe 91
des Druckversorgungsaggregats 52 eingekoppelt ist, die mittels
eines elektrischen Antriebsmotors 92 angetrieben ist
und im Betrieb mit im wesentlichen konstanter Fördermenge
arbeitet.The piston represented by the 2/2-
Durch eine innerhalb der Lastdruckkammer 88 angeordnete,
vorgespannte Waagenfeder 93, deren Vorspannung einem Druck
von z.B. 3 bar äquivalent ist, wird der Kolben 84 der
Druckwaage 79 in deren Sperrstellung gedrängt. Für den
Fall, daß keiner der Antriebe 11,19,26 und 28 aktiviert ist
und somit die Last-Druckkammer 88 drucklos ist, gelangt die
Druckwaage durch die Wirkung des in die Referenzdruckkammer
89 eingekoppelten Ausgangsdruckes der Pumpe 91 in ihre
Durchflußstellung I und arbeitet somit im Umlaufbetrieb, in
dem Hydraulikmedium von der Pumpe 91 über die Druckwaage 79
in den Vorratsbehälter 56 zurückgefördert wird, wobei sich
- wegen der Wirkung der Waagenfeder - über der Druckwaage
ein Druckabfall von 3 bar ergibt.Through an arranged within the load pressure chamber 88,
preloaded
Zur Einstell-Betätigung des Hub-Steuerventils 14, zu dessen
baulicher und funktioneller Erläuterung nunmehr auch auf
die Fig. 2 Bezug genommen sei, ist ein spielfreier, nichtselbsthemmender,
insgesamt mit 94 bezeichneter Spindeltrieb
vorgesehen, der eine mittels eines impulsgesteuerten Elektromotors
96, z.B. eines Schrittmotors rotatorisch antreibbare
Gewindespindel 97 und eine mit dieser in kämmendem
Eingriff stehende Spindelmutter 98 umfaßt, die fest mit dem
Ventilkolben 14' des Hub-Steuerventils 14 verbunden ist,
der mittels eines gehäusefesten, radialen Stiftes 95, der
in eine Längsnut 99 des Kolbens hineinragt, gegen Verdrehen
innerhalb einer Gehäusebohrung 101 gesichert ist und in
dieser gleichwohl leichtgängig axial hin- und herverschiebbar
geführt ist.For setting actuation of the
Die insoweit erläuterte elektromotorische Betätigungseinrichtung
94, 96 des Hub-Steuerventils 14 ermöglicht eine
sehr fein "digital" abgestufte Einstellung der Auslenkungen
des Kolbens 14' des Hub-Steuerventils 14 gegenüber der dem
Stillstand der Hebebühne zugeordneten Mittelstellung als
Grundstellung 0, zu deren Erfassung ein elektronischer 102
oder elektromechanischer Referenzsignalgeber vorgesehen
ist, der ein für die - federzentrierte - Mittelposition des
Kolbens 14' charakteristisches elektrisches Referenzsignal
an eine zur Ansteuerung des Schrittmotors 96 vorgesehene
elektronische Steuereinheit 103 abgibt, anhand dessen die
elektronische Steuereinheit 103 selbsttätig erkennt, wann
sich der Kolben 14' in der Grundstellung 0 befindet oder
diese durchläuft.The electromotive actuating device explained so far
94, 96 of the
Zur Erläuterung der elektronischen Steuereinheit 103 wird
es als hinreichend angesehen, diese anhand ihrer Funktionen
zu beschreiben, bei deren Kenntnis ein Fachmann der elektronischen
Schaltungs- und Regelungstechnik ohne weiteres
in der Lage ist, die elektronische Steuereinheit 103 und
deren Peripherie mit den nunmehr zu erläuternden Funktionen
zu realisieren.To explain the
Der elektronischen Steuereinheit 103 sind als Informations-Eingaben
elektrische Ausgangssignale einer Sollwert-Vorgabeeinheit
1041 zugeleitet, durch deren Betätigung, z.B.
mittels eines vor- und zurückschwenkbaren Handhebels 106
der Gabelstapler-Fahrer dem Fahrerwunsch entsprechende
Sollwert-Signale hinsichtlich der Betriebsart - Heben oder
Senken des Hubantriebszylinders 11 sowie hinsichtlich der
Geschwindigkeit, mit der der Hebe- oder Absenkbetrieb erfolgen
soll, vorgeben kann.The
Zur Einsteuerung von Anstell-Winkeln, Vorschub-Kräften
und/oder Orientierungs-Winkeln sind dem Neigungsstellantrieb
19, dem Schubantrieb 26 und dem Drehantrieb 28 einzeln
zugeordnete Sollwert-Vorgabeeinheiten 1042, 1043 und
1044 vorgesehen, die, analog zu der für die Steuerung des
Hebe- und Absenkungsbetriebs der Hebebühne vorgesehenen
Sollwert-Vorgabeeinheit 1041 mittels je eines eigenen Handhebels
106 oder eines Drehknopfes 106' betätigbar sind,
wobei die Sollwert-Ausgangssignale der einzelnen Sollwert-Vorgabeeinheiten
1041 bis 1044 der elektronischen Steuereinheit
103 an separaten Sollwert-Eingängen 1091 bis 1094
zugeleitet sind.To control setting angles, feed forces and / or orientation angles, individually assigned setpoint specification units 104 2 , 104 3 and 104 4 are provided for the
Als weitere Informationseeingabe ist der elektronischen
Steuereinheit 103 das elektrische Ausgangssignal eines
elektronischen oder elektromechanischen Drucksensors 107
zugeleitet, das ein direktes Maß für den im Antriebsdruckraum
12 des Hub-Antriebszylinders 11 herrschenden Betriebsdruck
und damit auch ein Maß für die Last ist, die mittels
der Hebebühne des Gabelstaplers angehoben oder abgesenkt
werden soll.Another input for information is the electronic one
Aus einer Verarbeitung dieser Informations-Eingaben-, z.B.
durch Vergleich mit fest gespeicherten Daten-Paarungen oder
-kombinationen ermittelt die elektronische Steuereinheit
103 für die Steuerung des Hebe- und Absenkungsbetriebs des
Hub-Antriebszylinders 11 denjenigen Auslenkungshub des Kolbens
14' des Hub-Steuerventils 14, der erforderlich ist, um
bei vorgegebenem Betrag der Last, die anhand des Ausgangssignals
des Drucksensors 107 erfaßt wird, die gewünschte
Hebe- oder Senk-Geschwindigkeit einzustellen und generiert
die für diesen Auslenkungshub erforderliche Anzahl von Ansteuerimpulsen
für den Schrittmotor 96, der pro Ansteuerimpuls
eine Drehung um einen inkrementalen Winkelbetrag ausführt,
dem, bedingt durch die Auslegung des Spindeltriebes
94 ein inkrementaler axialer Verschiebeweg des Kolbens 14'
des Hub-Steuerventils 14 entspricht, so daß durch die Anzahl
der von der elektronischen Steuereinheit 103 abgegebenen
Ansteuerimpulse - digital - der Auslenkungs-Hub des
Kolbens 14' genau vorgegeben ist, um den der Kolben 14' relativ
zur Grundstellung 0 im Sinne der Einnahme der Funktionsstellung
I oder II des Steuerventils 14 verschoben werden
muß.From processing this information input, e.g.
by comparison with permanently stored data pairings or
combinations are determined by the
Diese Funktion der elektronischen Steuereinheit 103 ist
insbesondere für den Absenkungsbetrieb der Hebebühne von
Bedeutung, in dem lediglich die am Kolben 13 des Hub-Antriebszylinders
11 abgestützte Last zur Entfaltung des
den Rückstrom des Hydrauliköls zum Vorratsbehälter 56 vermittelnden
Druckes wirksam ist, so daß es, um eine bestimmte
Absenk-Geschwindigkeit zu erzielen, bei vergleichweise
geringer Last erforderlich ist, einen größeren Strömungsquerschnitt
des im Absenkungs-Betrieb wirksamen Strömungspfades
108 des Steuerventils 14 einzusteuern als bei vergleichsweise
höherer Last, unter der sich im Antriebsdruckraum
12 ein höherer Druck ergibt, der schon bei geringerem
Strömungsquerschnitt des im Absenkungsbetrieb genutzten
Strömungspfades 108 des Steuerventils (und entsprechend
stärkerer Drosselwirkung desselben) ausreicht, um eine mittels
der Sollwert-Vorgabeeinheit 1041 vorgewählte Senk- Geschwindigkeit
zu erreichen.This function of the
Anhand des last-charakteristischen Ausgangssingals des
Drucksensors 107 ist auch ein lastgerechter Beschleunigungs-,
Fahr- und Bremsbetrieb eines nicht dargestellten
elektrischen Fahr-Motors des Gabelstaplers möglich, insbesondere
derart, daß bei hoher Last vergleichweise niedrigere
Beschleunigungswerte einsteuerbar sind als bei vergleichsweise
geringer Last und/oder bei hoher Last auch die
maximale Fahrgeschwindigkeit reduziert wird. Based on the load-characteristic output signal of the
Die elektronische Steuereinheit 103 generiert auch die für
die Betriebs-Steuerung des Neigungs-Steuerventils 33, des
Schub-Steuerventils 34 und des Dreh-Steuerventils 36 erforderlichen,
relativ hochfrequenten Ansteuer-Impulsfolgen für
deren Doppelhub-Magnetsysteme 37, sowie Ansteuersignale für
den batteriegespeisten Antriebsmotor 92 der Hochdruckpumpe
91 des Druckversorgungsaggregats 52, durch die dessen Förderleistung
bedarfsgerecht steuerbar ist. Eine solche
Steuerung erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß die über je
eines der Steuerventile 14,33,42 und/oder 36 gesteuerten
hydraulischen Antriebskreise, die durch die jeweiligen Antriebszylinder
11,19,26 und 281 sowie 282 repräsentiert
sind, dynamisch stabil arbeiten können, jedoch der Hydrauliköl-Strom,
der im Regelungsbetrieb der Druckwaage 79 über
diese zum Vorratsbehälter 56 abströmt, auf einem möglichst
niedrigen Wert zu halten, um die durch diesen Umlauf-Ölstrom
bedingte Verlustleistung möglichst gering zu halten.
Eine solche Art der Drehzahl- bzw. Leistungs-Regelung
des elektrischen Antriebsmotors 92 ist bei dem zur Erläuterung
gewählten Ausführungsbeispiel zumindest für den Hebeund
Absenkungsbetrieb des Hub-Antriebszylinders 11 möglich,
bei dem der im Antriebsdruckraum 12 herrschende Betriebsdruck
mittels des Drucksensors 107 überwacht wird.The
Zur Erläuterung baulicher Einzelheiten des Hub-Steuerventils
14, das hinsichtlich seiner prinzipiellen Funktion
schon anhand der Fig. 1 erläutert worden ist, sei nunmehr
wieder auf die Fig. 2 Bezug genommen, die den dem Hubantrieb
11 zugeordneten Teil eines insgesamt mit 110 bezeichneten
Steuerblocks zeigt, in den das Hub-Steuerventil 14
und die Druckwaage 79 integriert sind, sowie auch das Rückschlagventil
73, das zwischen den A-Verbraucheranschluß 63
des Hub-Steuerventils 14 und den Antriebsdruckraum 12 des
Hub-Antriebszylinders 11 geschaltet ist, sowie das dem Hub-Steuerventil
14 zugeordnete Wechselventil 72 und auch das
Wechselventil 68, das zur Betriebsdruck-Sensierung an dem
in der Fig. 2 nicht mehr dargestellten Neigungs-Steuerventil
33 vorgesehen ist. Auch dieses Steuerventil 33 und die
weiteren Steuerventile 34 und 36 können in einer zu der für
das Hubsteuerventil 14 dargestellten, analogen Weise in den
Steuerblock 110 integriert sein.To explain structural details of the
Die Anordnung des Hubsteuerventils 14 und der Druckwaage 79
sowie des Rückschlagventils 73 ist so getroffen, daß ihre
zentralen Längsachsen 111 und 112 bzw. 113, entlang derer
ihre Kolben axial hin- und herverschiebbar sind, sowie auch
die zentralen Längsachsen 114 und 116 des P-Versorgungsanschlusses
48 bzw. des T- Rücklaufanschlusses
59 in der durch die Zeichenebene markierten Längsmittelebene
des Steuerblocks 110 verlaufen.The arrangement of the
Zwischen einem blockförmig dargestellten Gehäuseteil 117,
das an derselben Seite des Steuerblocks 110 angeordnet ist
wie die Versorgungs-Anschlußstutzen 48 und 53 und die gehäusefeste
Begrenzung einer nach außen druckdicht abgeschlossenen
ringförmigen B-Verbraucheranschlußkammer 118
bildet, die über den B-Verbraucheranschluß 64 des Hub-Steuerventils
14 mit dem Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders
11 in kommunizierender Verbindung steht,
und einem diesem blockförmigen Gehäuseteil 117 gegenüberliegend
angeordneten, ebenfalls blockförmig dargestellten
Gehäuseteil 119, das die gehäusefeste Begrenzung einer
drucklos gehaltenen Tank-Anschlußkammer 121 bildet, die mit
dem T- Rücklaufanschluß 53 in ständig-kommunizierender Verbindung
gehalten ist und den Spindeltrieb 94 aufnimmt, mittels
dessen der Kolben 14' des Hubsteuerventils 14 axial
hin- und herverschiebbar ist, hat der Steuerblock 110 einen
mehrschichtigen Aufbau aus hart miteinander verlöteten Segment-Blechen
1221 bis 12214, die in der Reihenfolge ihrer
Indizes übereinander bzw. nebeneinander mit zur Ebene der
zentralen Längsachsen 111 bis 114 und 116 rechtwinkligem
Verlauf ihrer miteinander verlöteten Begrenzungsflächen
zwischen den blockfömigen Gehäuseteilen 117 und 119 angeordnet
sind.Between a block-shaped
Die Segmentbleche 1221 bis 12214 sind mit ausgestanzten
und/oder z.B. in einem Laser-Schneidverfahren ausgeschnittenen
Ausnehmungen versehen, durch deren Konturenverlauf
und ggf. koaxiale Anordnung zueinander Querschnittsformen
und lichte Ausdehnungen von Quer- und Längskanälen innerhalb
des Steuerblocks 110 vorgegeben sind.The
Entsprechend den Aufsichts-Darstellungen der Segementbleche
1221 bis 12214 gemäß den Fig. 3a bis 3m sind die Segmentbleche
1221 bis 1228 mit kreisrunden Löchern 1231 bis 1238
gleichen Durchmessers versehen, die in miteinander fluchtender
Anordnung einen Querkanal 123 bilden, in den die Anschlußbuchse
48' des Druck(P)-Versorgungsanschlusses 48
eingelötet ist.According to the supervisory representations of
Dieser Querkanal 123 mündet in einen Längsschlitz 124 des
neunten Segmentbleches 1229, der zusammen mit den Segmentblechen
1228 und 12210 die Druck-Versorgungsleitung 49 (Fig.
1) bildet, die an die Druck(P-)Versorgungsanschlüsse 48 der
einzelnen Steuerventile 14,33,34 und 36 angeschlossen ist.This
Das achte Segmentblech 1228 und das zehnte Segmentblech
12210, zwischen denen die Druck(P-)Versorgungsleitung 49
verläuft, sowie das zwölfte Segmentblech 12212 und das 14. The
Segmentblech 12214 sind in koaxialer Anordnung bezüglich
der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 mit
kreisrunden, miteinander fluchtenden, durch Nachbearbeitung
geglätteten Ausnehmungen 1268, 12610, 12612 und 12614 versehen,
die Gleitsitze für radiale Flansche 127,128 und 129
des mittels des Schrittmotors 96 axial verschiebbar antreibbaren
Ventilkolbens 14' bilden, mittels derer der Kolben
druckdicht und axial leichtgängig verschiebbar in dem
insoweit das Ventilgehäuse bildenden Teil des Steuerblocks
110 gelagert ist.
Die Segmentbleche 1221 bis 1225 sind - in koaxialer Anordnung
bezüglich der zentralen Längsachse 116 des T-Rücklaufanschlusses
53 mit weiteren kreisrunden, miteinander fluchtenden
Ausnehmungen 1311 bis 1315 versehen, die einen Querkanal
131 bilden, in den der Anschlußstutzen 53' des T-Rücklaufanschlusses
eingelötet ist. Dieser Querkanal 131
mündet in die beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen
dem fünften Segmentblech 1225 und dem achten Segmentblech
1228 verlaufende Rücklaufleitung 54, die sich einerseits
bis zum Rücklauf-Anschlußbereich des Hub-Steuerventils
14 erstreckt und unter einseitiger Umgehung des Querkanals
123 weiter in denjenigen - nicht dargestellten - Bereich
des Steuerblocks 110 fortsetzt, in dem sich die Rücklaufanschlüsse
53 der weiteren Steuerventile 33,34 und 36
befinden. Die Form der Ausnehmungen 1326 und 1327 der Segmentbleche
1226 und 1227, die zwischen den Segmentblechen
1225 und 1228 die Form des sich vom Querkanal 131 bis in
den Bereich des Hubsteuerventils 14 erstreckenden Teils der
Rücklaufleitung 54 bestimmen, ist so gewählt, daß mit der
zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils konzentrisch
gekrümmte Randbereiche 1336 und 1337 der Rücklaufleitungs-Ausnehmungen
1326 und 1327 der beiden Segmentbleche 1226
bzw. 1227 in signifiakantem radialem Abstand von Rand der
Gleitsitzöffnung 1268 des Segmentbleches 1228 verlaufen, in
der der Kolbenflansch 127 dicht gleitend verschiebbar ist,
der an der dem Antriebsmotor 96 abgewandten Seite des Ventilkolbens
14' angeordnet ist, und daß auch die kreisrunden
Mündungsränder 1345 und 1348 (Fig. 2), über die miteinander
fluchtende Querkanäle 136 und 137 des Steuerblocks 110 an
den durch die Ausnehmungen 1326 und 1327 der Segmentbleche
1226 und 1227 berandeten Abschnitt der Rücklaufleitung 54
anschließen, vollständig innerhalb der lichten Abmessungen
dieses Rücklauf-Leitungsabschnitts verlaufen. Hierbei ist
der eine Querkanal 136 durch miteinander fluchtende kreisrunde
Öffnungen 1362, 1363, 1364 und 1365 der Segmentbleche
1222 bis 1225 gebildet und außenseitig durch einen Stopfen
138 druckdicht abgeschlossen, der in einer mit der gemeinsamen
zentralen Längsachse 112 der Segmentblech-Öffnungen
1362 bis 1365 koaxialen Ausnehmung 1361 etwas größeren
Durchmessers des Segmentbleches 1221 fixiert ist.The
Der andere Querkanal 137 ist durch miteinander fluchtende
kreisrunde Öffnungen 1378 und 13710 bis 13714 der Segmentbleche
1228 sowie 12210 bis 12214 gebildet und an seiner Außenseite
durch ein weiteres, blockförmig dargestelltes,
seitliches Gehäuse-Abschlußteil 139 nach außen druckdicht
verschlossen.The other
Die Segmentbleche 1221 und 1223 bis 12210 sind mit kreisrunden
Ausnehmungen 1411 und 1413 bis 14110 versehen, die koaxial
bezüglich der zentralen Längsachse 113 des Rückschlagventils
73 angeordnet sind, das zwischen den A-Verbraucheranschluß
63 des Hub-Steuerventils 14 und den Antriebsdruckraum
12 des Hub-Antriebszylinders 11 geschaltet ist. The
Das zwischen den Segmentblechen 1221 und 1223 angeordnete zweite Segmentblech 1222 hat eine Ausnehmung 1412, die einen mit der zentralen Achse 113 des Rückschlagventils 73 koaxial gekrümmten Randbereich 142 und einen mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxial gekrümmten Randbereich 143 hat, wobei der Radius der mit der zentralen Achse 113 des Rückschlagventils 73 koaxialen Krümmung etwas größer ist als derjenige der benachbarten kreisrunden Ausnehmungen 1411 und 1413 der Segmentbleche 1221 und 1223 und der Radius des mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxial gekrümmten Radbereiches 143 dieser Ausnehmung 1412 deutlich größer ist als derjenige des anderen gekrümmten Randbereiches 142 und auch etwas größer als die Radien mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxial angeordneter Ausnehmungen 1441, 1443 sowie 1444 und 14445 im wesentlichen gleichen Durchmessers der Segmentbleche 1221, 1223 sowie 1224 und 1225, die ihrerseits einen zu dem Gehäuseteil 117 hin offenen Querkanal 144 beranden, in den das Gehäuseteil mit einem hülsenförmigen Fortsatz 146 hineinragt, wobei der Durchmesser der kreisrunden Ausnehmung 1444 des Segmentbleches 1224 zur Aufnahme einer Ringdichtung 147 etwas größer ist als die Durchmesser der miteinander fluchtenden "großen" kreisrunden Ausnehmungen 1441, 1443 und 1445 der Segmentbleche 1221, 1223 und 1225, die hinsichtlich ihres Ausnehmungsbildes identisch sind.The second segment plate 122 2 arranged between the segment plates 122 1 and 122 3 has a recess 141 2 which has an edge region 142 which is coaxially curved with the central axis 113 of the check valve 73 and an edge region 143 which is coaxially curved with the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14 The radius of the curvature coaxial with the central axis 113 of the check valve 73 is slightly larger than that of the adjacent circular recesses 141 1 and 141 3 of the segment plates 122 1 and 122 3 and the radius of the with the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14 coaxially curved wheel region 143 of this recess 141 2 is significantly larger than that of the other curved edge region 142 and also somewhat larger than the radii with the central longitudinal axis 111 of the stroke control valve 14 of coaxially arranged recesses 144 1 , 144 3 and 144 4 and 144 45 of essentially the same diameter of the segment sheets 122 1 , 122 3 as well as 122 4 and 122 5 , which in turn border a transverse channel 144 which is open towards the housing part 117 and into which the housing part projects with a sleeve-shaped extension 146, the diameter of the circular recess 144 4 of the segment plate 122 4 for receiving an annular seal 147 being somewhat larger is the diameter of the "large" circular recesses 144 1 , 144 3 and 144 5 of the segment plates 122 1 , 122 3 and 122 5 which are aligned with one another and which are identical with regard to their recess image.
Die gekrümmten Randbereiche 142 und 143 der mit den Ausnehmungen
1411 und 1413 sowie den Ausnehmungen 1441 und 1443
der Segmentbleche 1221 und 1223 überlappenden Ausnehmung
1412 des dazwischen angeordneten Segmentbleches 1222
schließen jeweils mit glatter Krümmung and geradlinig verlaufende
Randbereiche 148 der Ausnehmung 1412 an.The
Der durch die Ausnehmung 1412 des Segmentbleches 1222 freigehaltene
Gehäusekanal, der sich zwischen der B- Verbraucheranschlußkammer
118 des Hub-Steuerventils 11 und dem mit
der zentralen Längsachse 113 des Rückschlagventils 73 koaxialen
Anschlußkanal erstreckt, bildet gleichsam den B-Verbraucheranschluß
64 des Hubsteuerventils 14.The housing channel which is kept free by the
Der mit der zentralen Längsachse 113 des Rückschlagventils
73 koaxiale, insgesamt mit 141 bezeichnete Querkanal hat im
mittleren Bereich des Steuerblocks 110 eine den Ventilsatz
149 für den kegelstumpfförmig dargestellten Ventilkörper
151 des Rückschlagventils 73 bildende konische Verjüngung,
mit der er an den A-Verbraucher-Anschlußkanal 63 anschließt,
der durch die miteinander fluchtenden Ausnehmungen
1417 bis 14110 der Segmentbleche 1227 bis 12210 gebildet
ist.The transverse channel coaxial with the central
Der A-Verbraucheranschlußkanal 63 mündet innerhalb einer
"flach"-elliptisch berandeten Ausnehmung 12611 des elften
Segmentbleches 12211, die, je nachdem, in welcher Funktionsstellung
sich der Kolben 14' des Hub- Steuerventils befindet,
entweder über einen in dem Ventil geöffneten Drosselspalt
mit der Druckversorgungsleitung 49 verbunden und
gegen die T-Rücklaufleitung 54 abgesperrt ist oder mit dieser
verbunden und gegen die Druckversorgungsleitung 49 abgesperrt
ist. Diese elliptisch berandete Ausnehmung 12611
des Segmentbleches 12211 vermittelt auch die kommunizierende
Verbindung des A-Verbraucheranschlusses 63 des Hub-Steuerventils
14 mit dessen Last-Sensierungsanschluß 57
(Fig. 1). The
Die einen Teil der Rücklaufleitung 54 berandende Ausnehmung
1327 des etwa in Höhe des Ventilsitzes 149 angeordneten
Segmentbleches 1227 hat eine die Ausnehmung 1417, deren
Rand einen Teil des Ventilsitzes 149 bildet, in radialem
Abstand umgehende bogenförmig gekrümmte Ausbuchtung 153,
mit der ein Querkanal 154, dessen Zentrale Längsachse 156
parallel zu den zentralen Längsachsen 113 und 111 des Rückschlagventils
73 und des Hub-Steuerventils 14 und in deren
Ebene verläuft, in kommunizierender Verbindung steht. Dieser
Querkanal 154 ist durch miteinander fluchtende, kreisrunde
Öffnungen 1548 bis 15412 der Segmentbleche 1228 bis
12212 gebildet; er kommuniziert auch mit einer "Tankraum"-Ausnehmung
12613 des Segmentbleches 12213, die einen kreisbogenförmig
berandeten, mit der zentralen Längsachse 111
des Hub-Steuerventils 14 koaxialen Öffnungsbereich 157 und
eine von diesem ausgehende schlitzförmige Ausbuchtung 158
hat, innerhalb deren Endabschnittes der Querkanal 154 in
die insgesamt schlüssellochförmige Ausnehmung 12613 des
Segmentbleches 12213 mündet. Der Krümmungsradius des kreisbogenförmig
verlaufenden Öffnungsrandbereiches 157' der
Tankraumausnehmung 12613 ist etwas größer als der Radius,
der mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils
14 koaxialen Gleitsitz-Ausnehmungen 1268, 12610, 12612 und
12614, in denen der Kolben 14' mit seinen Kolbenflanschen
127,128 und 129 gleitend verschiebbar angeordnet ist, so
daß zwischen dem 12. und dem 14. Segmentblech 12212 ein
Ringraum 159 vorhanden ist, der über die schlitzförmige
Ausbuchtung 158 der Tankraum-Ausnehmung 12613, den Querkanal
154 und die bogenförmig gekrümmte Ausbuchtung 153 der
"Tank"-Ausnehmung 1327 des Segmentbleches 1227 mit der T-Rücklaufleitung
54 in ständig kommunizierender Verbindung
steht. Dies gilt auch für die Tank-Anschlußkammer 121 des
Hub-Steuerventils 14, die über eine Querbohrung 161 des in
diese Kammer 121 hineinragenden Kupplungs-Abschnitts des
Kolbenflansches 129, eine mit dieser in kommunizierender
Verbindung stehende Längsbohrung 162 des Ventilkolbens 14'
und eine wiederum mit der Längsbohrung 162 in kommunizierender
Verbindung stehende Querbohrung 163, die zwischen
dem Kolbenflansch 129 und dem zentralen Kolbenflansch 128
an einem diese miteinander verbindenden Kolbenstangenabschnitt
164 angeordnet ist, mit dem Ringraum 159 kommunizierend
verbunden ist.The
Weitere Ausnehmungen, die an den Segmentblechen 12211 bis
12212, soweit in den Fig. 2 und 3j bis 3m dargestellt, vorgesehen
sind, sind die folgenden:Further recesses which are provided on the
Das Segmentblech 12212 ist mit einer dem Durchmesser nach
kleinen kreisrunden Öffnung 166 versehen, die den einen Zulaufanschluß
71 des Wechselventils 72 bildet, das. zum
Lastvergleich am Hub-Steuerventil 14 vorgesehen ist. Das
14. Blechsegment 12214 ist mit einer mit der vorgenannten
Ausnehmung 166 koaxialen Ausnehmung 167 etwas größeren
Durchmessers versehen, in die eine Ventilhülse 168 druckdicht
eingesetzt ist, die den zweiten Zulaufanschluß 74 sowie
den dem ersten Zulaufanschluß 71 gegenüberliegenden
Ventilsitz des Wechselventils 72 bildet. Der an die Betriebsdruckkammer
88 der Druckwaage 79 angeschlossene Ausgang
77 dieses Wechselventils 72 ist durch eine Ausbuchtung
169 der mit der zentralen Längsachse 112 der Druckwaage
koaxialen größtenteils runden Ausnehmung 13713 des Segmentbleches
12213 gebildet, das auch den zwischen den Ventilsitzen
dieses Ventils sich erstreckenden Ventilraum begrenzt. The
Das Segmentblech 12212 ist mit einer weiteren "kleinen",
kreisrunden Ausnehmung 171 versehen, die den einen Zulauf-Anschluß
69 des Wechselventils 68 bildet, der an den Last-Sensierungsanschluß
57 des NeigungsSteuerventils 33 angeschlossen
ist. Ein diesbezüglich erforderlicher Verbindungskanal
ist durch die Ausnehmung 172 des Segmentbleches
12211 repräsentiert.The
In der mit der Ausnehmung 171 des Segmentbleches 12212 koaxialen,
dem Durchmesser nach etwas größeren Ausnehmung 173
des Segmentbleches 12214 ist druckdicht eine Ventilhülse
174 eingesetzt, die den Zulaufanschluß 67 des dem Neigungs-Steuerventil
33 zugeordneten Wechselventils 68 sowie einen
seiner beiden Ventilsitze bildet.In the
Eine im wesentlichen langlochförmige Ausnehmung 176 des
Segmentbleches 12213 bildet mit einem mit der Ausnehmung
171 des Segmentbleches 12212 koaxialen gekrümmten Bereich
die Begrenzung des sich zwischen den Ventilsitzen erstrekkenden
Raumes des Wechselventils 68, das dem Neigungs-Steuerventil
33 zugeordnet ist und vermittelt die kommunizierende
Verbindung des Ventilausganges 76 mit einer kreisrunden
Anschluß-Ausnehmung 177 des Segmentbleches 12214 von
der innerhalb des druckförmig dargestellten Gehäuseteils
139 ein Anschlußkanal zum zweiten Zulaufanschluß 74 des dem
Hubsteuerventil zugeordneten Wechselventils 72 führt. Mit
diesen Öffnungen 176 und 177 bezüglich des Anschlusses des
in der Fig. 2 nicht mehr dargestellten, dem Schubantrieb
zugeordneten Wechselventils 59 funktionsanaloge Ausnehmungen
der Segmentbleche 12213 und 12214 sind in den Fig. 31
und 3m mit 176' bzw. 177' bezeichnet. A substantially slot-shaped
Zur weiteren baulichen und funktionellen Erläuterung des
Hub-Steuerventils 14, das in der Fig. 2 in seiner dem Last-Anhebebetrieb
zugeordneten Funktionsstellung I dargestellt
ist, sei nunmehr ergänzend auch auf die Fig. 2a, 2b und 2c
Bezug genommen, in denen den verschiedenen Funktionsstellungen
I, 0 und II des Hub-Steuerventils 14 zugeordnete
Funktionsstellungen einer insgesamt mit 14'' bezeichneten
Absenkungs-Ventileinheit in Relation zu den diesen verschiedenen
Funktionsstellungen zugeordneten Stellungen des
Hauptkolbens 14' dargestellt sind.For further structural and functional explanation of the
Die Absenkungs-Ventileinheit 14'' ist als vormontierbare
Baugruppe des Hub-Steuerventils 14 in das Gehäuseteil 117
integriert, das seitlich an den mehrschichtigen Steuerblock
110 angesetzt ist und gegenüber diesem mittels der Dichtungen
147 und 178 sowie mittels einer weiteren Ringdichtung
179 abgedichtet ist, die im Bereich des verbraucherseitigen
Anschlußstutzens 181 angeordnet ist, der ebenfalls an dem
Gehäuseteil 117 angeordnet ist.The lowering valve unit 14 '' can be preassembled
Assembly of the
Innerhalb dieses Gehäuseteils 117, das die gehäusefeste Begrenzung
der B-Verbraucheranschlußkammer 118 bildet, ist
diese durch eine Zwischenwand 182 gegen einen äußeren
Druckraum 183 abgesetzt, der seinerseits mittels eines aus
montagetechnischen Gründen erforderlichen Schraubstopfens
184 nach außen hin druckdicht abgeschlossen ist. Diese Zwischenwand
182 hat eine mit der zentralen Längsachse 111 des
Hub-Steuerventils 14 koaxiale, zentrale Bohrung 186, in der
ein zylindrisch- topfförmiger "äußerer" Ventilkörper 187
druckdicht gleitend verschiebbar angeordnet ist. Within this
Der Durchmesser D1 dieser zentralen Zwischenwand-Bohrung
186 ist geringfügig größer als der Durchmesser D2 einer mit
dieser koaxialen tankraumseitigen Öffnung 188 des Gehäuseteils
117, die durch eine innere Ringrippe 189 des hülsenförmigen
Fortsatzes 146 des Gehäuseteils 117 berandet ist,
durch die die B-Verbraucheranschlußkammer 118 gegen den
Tankraum 54' abgesetzt ist, der durch den im Bereich des
Hub-Steuerventils 14 verlaufenden Abschnitt der Rücklaufleitung
54 gebildet ist. Die anschlußkammerseitige Randkante
191 der durch die Ringrippe 189 berandeten Öffnung 188
bildet einen kreislinienförmigen Ventilsitz für den topfhülsenförmigen
Ventilkörper 187, der mit einer kreiskegeligen
Dichtfläche 192, über die eine äußere zylindrische Mantelfläche
193 an den Bodenbereich 194 des Ventilkörpers 187
anschließt, an dem Ventilsitz 191 abstützbar ist.The diameter D1 of this central partition wall bore
186 is slightly larger than the diameter D2 one with
this coaxial tank
Der Ventilkörperboden 194, dessen tankraumseitige Begrenzungsfläche
196 radial innerhalb des kegeligen Dichtflächenbereiches
192 rechtwinklig zur zentralen Längsachse 111
verläuft und dessen innere Begrenzungsfläche 197 im achsnahen,
zentralen Bodenbereich ebenfalls rechtwinklig zur zentralen
Längsachse 111 verläuft, hat in diesem Bereich eine
zentrale Öffnung 198, deren Durchmesser d1 signifikant
kleiner ist als der Innendurchmesser d2 des gleichwohl relativ
dickwandigen Zylindermantels 199 des topfhülsenförmigen
Ventilkörpers 187.The
Die innere kreisförmige Randkante 201 bildet den Sitz für
einen kalottenförmigen oder, wie dargestellt, kegelstumpfförmigen
Dichtkörper 202 eines zweiten Ventilkörpers
203 der Absenkungs-Ventileinheit 14'', der als Stufenkolben
ausgebildet ist, der mit seiner dem Durchmesser nach größeren
Kolbenstufe 204 gegen die innere Mantelfläche 206 des
Zylindermantels 199 des zylindrischtopfförmigen Ventilkörpers
187 gleitend abgedichtet ist. Diese außen zylindrische
Kolbenstufe 204 ist ihrerseits zylindrisch-topfförmig gestaltet,
wobei ihr mit dem äußeren Druckraum 183 in kommunizierender
Verbindung stehender Innenraum 207 über einen
den Bodenbereich 208 axial durchsetzenden Längskanal 209
und mit diesem kommunizierende Querkanäle 211 der dem
Durchmesser nach kleineren Kolbenstufe 212, die in den kegelstumpfförmigen
Dichtkörper 202 ausläuft, mit dem durch
die beiden Ventilkörper 187 und 203 berandeten inneren Ringraum
213 der Absenkungs-Ventileinheit 14'' in ständig-kommunizierender
Verbindung steht.The inner
An einer die innere Mündungsöffnung des Längskanals 209
koaxial umgebenden Ringschulter 214 des Stufenkolbens 203,
einerseits, und dem dieser gegenüberliegenden Schraubstopfen
184, andererseits, ist eine unter mäßiger Vorspannung
stehende Ventilfeder 216 abgestützt, die den Dichtkörper
202 des inneren Ventilkörpers 203 in Anlage mit seinem Ventilsitz
201 und damit auch den äußeren, topfhülsenförmigen
Ventilkörper 187 in Anlage mit dem gehäusefesten Ventilsitz
191 drängt. Diese "geschlossene" Konfiguration der Absenkungs-Ventileinheit
14'' des Hub-Steuerventils 14 ist sowohl
dessen im Schaltbild der Fig. 1 dargestellten Grundstellung
0 des Hub-Steuerventils 14 als auch dessen in der
Längsschnittdarstellung der Fig. 2 dargestellten Funktionsstellung
I des Hub-Steuerventils 14 zugeordnet, mit der der
Last-Anhebungs-Betrieb des Hub-Antriebszylinders 11 verknüft
ist.At one the inner opening of the
Die - ringraumförmige - Verbraucheranschlußkammer 118 steht
über eine Festdrossel 217 mit dem äußeren Druckraum 183 in
ständig-kommunizierender Verbindung, so daß in der in den
Fig. 2 und 2a dargestellten, sperrenden Konfiguration der
Absenkungs-Ventileinheit 14'' in dem äußeren Druckraum 183
derselbe Druck herrscht wie in der B-Verbraucheranschlußkammer
118. Eine funktionell der Drossel 217, die in den
Fig. 2 und 2a als Stufenbohrung mit parallel zur zentralen
Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 verlaufender zentraler
Achse 218 dargestellt ist, entsprechende Drossel
könnte auch, wie jeweils gestrichelt angedeutet, durch eine
schmale Längsnut 217' geringer radialer Tiefe des äußeren
Ventilkörpers 187 der Absenkungs-Ventileinheit 14'' oder
eine entsprechende Längsnut 217'' der zentralen Bohrung 186
der Zwischenwand 182 des die Absenkungs-Ventileinheit 14''
aufnehmenden Gehäuseteils 117 realisert sein.The - annular space -
Auch das die Absenkungs-Ventileinheit 14'' enthaltende Gehäuseteil
117, das bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel
der Hydraulik-Installation 10 aus montagetechnischen
Gründen als ein von dem Steuerblock 110 separates
Teil vorgefertigt werden muß, kann in der anhand des
Aufbaus des Steuerblocks 110 ausführlich erläuterten
Schichttechnik aus Segmentblechen 1171 bis 11710 erforderlichenfalls
unterschiedlicher Dicke zusammengesetzt sein,
für die durch gestrichelt eingezeichnete Lötfugen 220 (Fig.
2a) eine mögliche Aufteilung angegeben ist, bei deren Wahl
nur geringfügige und einfach durchführbare Vorbearbeitungen
der Segmentbleche 1174, 1775 und 1176 erforderlich sind, bevor
das das Gehäuseteil 117 bildende Segmentblech-Paket
1171 bis 11710 zusammengelötet werden kann.The
Das zu einem möglichen Schichtaufbau des Gehäuseteils 117
Gesagte gilt sinngemäß auch für das die Tankanschlußkammer
121 gehäusefest berandende Gehäuseteil 119, in der der
Spindeltrieb 94 angeordnet ist, der die Antriebskupplung
des Schrittmotors 96 mit dem Ventilkolben 14' vermittelt,
das im Bereich der Druckwaage 79 angeordnete Gehäuseteil
139, in das das Druckbegrenzungsventil 83 des Druckversorgungsaggregats
52 integriert ist und auch für das in der
Fig. 2 weiter dargestellte, seitlich an den Steuerblock 110
angesetzte Gehäuseteil 219, von dem teilweise die Ventilsitz-Hülse
174 des dem Neigungs-Stellantrieb 19 zugeordneten
Wechselventils 68 aufgenommen ist.This leads to a possible layer structure of the
Die in der Fig. 2 dargestellte Gesamtkonfiguration der Anordnung
des motorgesteuerten Hauptkolbens 14', der Ventilkörper
187 und 203 der Absenkungs-Ventileinheit 14'' des
Hub-Steuerventils 14, des Kolbens 84 der Druckwaage 79, des
Ventilkörpers 151 des Rückschlagventils 73, der Ventilkugel
221 des dem Hub-Steuerventil 14 zugeordneten Wechselventils
72 und der Ventilkugel 222 des dem Neigungs-Steuerventils
33 zugeordneten Wechselventils 68 entspricht einem stationären
Betriebszustand der Hydraulikinstallation 10, in dem
sich der Kolben 13 des Hub-Antriebszylinders 11 mit konstanter
Geschwindigkeit im Last-Hebe-Betrieb nach oben bewegt,
während die anderen hydraulischen Antriebe 19, 26 und
28 stillgesetzt sind, d.h. die ihnen zugeordneten Steuerventile
33, 34 und 36 in ihren sperrenden Grundstellungen 0
gehalten sind.The overall configuration of the arrangement shown in FIG. 2
of the motor-controlled main piston 14 ', the
In dem genannten stationären Betriebszustand ist der motorgetriebene
Hauptkolben 14' so weit aus seiner federzentrierten
Mittelstellung - weg von der Absenkungs- Ventileinheit
14'' - ausgerückt, daß eine Ringnut 223 des Kolbens
14', die zwischen dessen zentralem Kolbenflansch 128
und dessen tankraumseitigem Kolbenflansch 127 angeordnet
ist und in jeder möglichen Position des motorgetriebenen
Kolbens 14' mit der Druck(P)-Versorgungsleitung 49 in kommunizierender
Verbindung steht, über den nunmehr freigegebenen
Drosselspalt 152 auch mit dem A-Verbraucheranschluß
63 kommunizierend verbunden ist und Druckmedium über diesen
und das gegen die Wirkung seiner Ventilfeder geöffnete
Rückschlagventil 73 in den Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders
11 strömen kann.The motor-driven is in the above-mentioned stationary operating state
Main piston 14 'so far from its spring centered
Middle position - away from the lowering valve unit
14 '' - disengaged that an
Der am A-Verbraucheranschluß 63 anstehende, bei guter Näherung
dem Betriebsdruck im Antriebs-Zylinder 11 entsprechende
Druck steht auch am Last-Sensierungsanschluß 57 des
Hub-Steuerventils 14 an und bewirkt, daß das diesem zugeordnete
Wechselventil 72 in diejenige Funktionsstellung gelangt,
in der der anstehende Betriebsdruck auch in die Betriebs-Druckkammer
88 der Druckwaage 79 eingekoppelt ist.
Dieser Druck ist wegen des über dem Drosselspalt 152 eintretenden
Druckabfalls niedriger als der Druck unter dem
das über die Druck(P)-Versorgungsleitung 49 dem Hub-Steuerventil
14 zuströmende Druckmedium steht, der auch in die
Referenzdruckkammer 89 der Druckwaage 79 eingekoppelt ist.The pending at A
Der diesbezüglich erforderliche Strömungspfad, dem im
Schaltbild der Fig. 1 der Referenzdruck-Anschluß 81 entspricht,
ist durch einen mit der Druck(P)-Druckversorgungsleitung
49 in ständig kommunizierender Verbindung stehenden
Querkanal 224 sowie einen mit diesem und mit der Referenzdruckkammer
89 der Druckwaage 79 in ständig kommunizierender
Verbindung stehenden Längskanal 226 des Druckwaagenkolbens
84 gebildet. Aufgrund der positiven Druckdifferenz Δp
zwischen dem im stationären Betriebszustand in die Referenzdruckkammer
89 eingekoppelten Referenzdruckes pR und
dem in die Betriebsdruckkamer 88 der Druckwaage 79 eingekoppelten
Betriebsdruck pB ergibt sich für den Druckwaagenkolben
84 eine gegen die Rückstellkraft der Waagenfeder 93
gegenüber seiner Grundstellung ausgelenkte Gleichgewichtsposition,
in der zwischen einer kolbenseitigen Steuerkante
227 und einer gehäuseseitigen Steuerkante 228 des Steuerbocks
110 ein Drosselspalt 229 freigegeben ist, über den
Druckmedium von der Druck(P)-Versorgungsleitung 49 zum
drucklosen Tankraum 54' bzw. zum Vorratsbehälter 56 des
Druckversorgungsaggregats 52 zurückströmen kann.The flow path required in this regard, to which the
Der im Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszyliders 11
herrschende Druck pB ist auch in die B-Verbraucheranschlußkammer
eingekoppelt und herrscht - im stationären Betriebszustand
- auch in der äußeren Druckkammer 183 der Absenkungs-Ventileinheit
14'', deren Ventilkörper 187 und 203
dadurch mit zusätzlicher Kraft gegen ihre zugeordneten Ventilsitze
191 bzw. 201 gedrängt sind.The pressure p B prevailing in the
Zur Stillsetzung des Hub-Antriebes 11 wird der Hauptkolben
14' des Hub-Steuerventils 14, gesteuert mittels des
Schrittmotors 96, in die Grundstellung 0 gestellt, in der,
bedingt durch die Stellung des Hauptkolbens 14', die
Druck(P)-Versorgungsleitung 49 gegen den A- Verbraucheranschluß
63 abgesperrt ist, dieser jedoch, bedingt durch einen
in dieser Grundstellung freigegebenen Spalt zwischen
dem zentralen Flansch 128 des Hauptkolbens und dem diesem
benachbart angeordneten Rand 126'12 an der zur zentralen
Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxialen Ausnehmung
12612 des Segmentbleches 12212 des Steuerblocks 110
freigegebenen Ringspalts mit dem drucklosen Rücklauf(T)-Anschluß
48 in kommunizierender Verbindung steht.To stop the
Die Folge hiervon ist, daß das Rückschlagventil 73 in seine
Sperrstellung gelangt und, weil sich auch die Absenkungs-Steuerventileinheit
14'' in ihrer Sperrstellung befindet,
die Hebebühne mit der auf ihr abgestützen Last stehenbleibt.The consequence of this is that the
Sofern hierbei der Pumpenantrieb 92 nicht abgeschaltet
wird, gelangt der Kolben 84 der Druckwaage 79 durch die
Wirkung des in deren Referenzdruckkammer 89 eingekoppelten
Ausgangsdruckes der Pumpe 91 in eine Regelstellung, in der
in dem Gehäusekanal 137 des Steuerblocks 110 zwischen der
Druck(P)-Versorgungsleitung 49 und dem Tankraum 54' ein
Drosselspalt 229 freigegeben ist, über den in einem Umlaufbetrieb
der Pumpe 91 Druckmedium aus der Druck(P)-Versorgungsleitung
49 "direkt" zur Rücklaufleitung 54, d.h. zum
Vorratsbehälter 56 des Druckversorgungsaggregats 52 zurückströmt.If the
Auch das Anfahren der Grundstellung 0 des Hauptkolbens 14'
des Hub-Steuerventils 14 erfolgt zweckmäßigerweise motorgesteuert,
kontrolliert durch die elektronische Steuereinheit
103, um ein lastgerecht sanftes Einlaufen der Hebebühne in
den Stillstand zu gewährleisten und unerwünschte Erschütterungen
oder Schwingungen zu vermeiden. Die hierzu erforderliche
Last-Information ist durch das druck-charakteristische
Ausgangssignal des Drucksensors 107 bereitgestellt.Also the starting position 0 of the main piston 14 '
the
Sobald die Grundstellung 0 des Hauptkolbens 14' des Hub-Steuerventils
14 erreicht ist, was die elektronische Steuereinheit
103 am diesbezüglichen Ausgangssignal des Referenzsignalsgebers
102 erkennt, kann die elektrische Ansteuerung
des Schrittmotors 96 aufgehoben werden, da der
Hauptkolben 14' durch die Wirkung der Rückstellfedern 17
und 18 in der Grundstellung 0 gehalten wird.
In der Grundstellung 0 des Hauptkolbens 14' sind Stützringe
231 und 232, über die die Rückstellfedern 17 und 18 des
Hub-Steuerventils 14 an den einander abgewandten Endstirnflächen
233 und 234 des jeweiligen Kolben-Endflansches 129
bzw. 127 angreifen, gegen gehäusefeste Anschlagflächen 233'
bzw. 234' gedrängt, mit denen, in der Grundstellung 0 des
Hauptkolbens 14', dessen Endstirnflächen 233 und 234 fluchten.
Die Anschlagfläche 233' für den Stützring 233 der motorseitigen
Ventilfeder 17 ist durch eine radiale Innenschulter
des Gehäuseteils 119 gebildet, das die gehäusefeste
Begrenzung der Tank-Anschlußkammer 121 bildet, innerhalb
derer der Spindeltrieb 94 zur Antriebskopplung des
Schrittmotors 96 mit dem Hauptkolben 14' angeordnet ist;
die Anschlagfläche 234', an der - in der Grundstellung 0
des Hauptkolbens 14' - derjenige Stützring 232 abgestützt
ist, an dem die andere, im Tankraum 54' angeordnete Ventilfeder
18 angreift, die an der inneren Ringrippe 189 des die
Absenkungsventileinheit 14'' aufnehmenden Gehäuseteils 117
abgestützt ist, ist durch den tankraumseitigen Rand der mit
der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxialen
kreisrunden Öffnung 1268 desjenigen Segmentbleches
1228 gebildet, das den Tankraum 54' gegen die Druck(P)-Versorgungsleitung
49 abgrenzt.As soon as the basic position 0 of the
Der Hauptkolben 14' des Hub-Steuerventils 14 hat an seiner
der Absenkungs-Ventileinheit 14'' zugewandten Seite einen
durch den im Tankraum 54' angeordneten Stützring 232 hindurchtretenden
zylindrischen Fortsatz 236, dessen Durchmesser
geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des
Stützringes 232. Dieser Fortsatz verjüngt sich über eine
kegelstumpf-förmige Fase 237 zu einem zylindrischen Betätigungsabschnitt
238 hin, dessen Durchmesser d3 etwas größer
ist als der Durchmesser d1 der zentralen Öffnung 198 des
Bodens 194 des zylindrisch-topfförmigen Ventilkörpers 187
der Absenkungs- Ventileinheit 14''. Auf diesen zylindrischen
Betätigungsabschnitt 238 folgt ein schlanker, stößelförmiger
Endabschnitt 239, dessen Durchmesser d4 (Fig. 2b)
signifikant kleiner ist als der Durchmesser d1 des zentralen
Bodenöffnung 198 des topfhülsenförmigen Ventilkörpers
187.The main piston 14 'of the
In der Grundstellung des Hauptkolbens 14' befindet sich
dessen stößelförmiger Endabschnitt 239 in der in der Fig.
2a gestrichelt eingezeichneten Position, in der seine Endstirnfläche
241 entweder an der gegenüberliegenden Endstirnfläche
242 des kegelstumpfförmigen Dichtkörpers 202
des inneren Ventilkörpers 203 der Absenkungs-Ventileinheit
14'' "schon" anliegt oder noch in einem kleinen Abstand von
dieser angeordnet ist, so daß schon wenige Ansteuerimpulse,
durch die der Schrittmotor 96 im Sinne einer Verschiebung
des Kolbens 14' in Richtung auf die Absenkungs-Ventileinheit
14'' ansteuerbar ist, genügen, um den stößelförmigen
Endabschnitt 239 in Anlage mit dem inneren Ventilkörper 203
zu bringen und diesen bei weiterer Ansteuerung des Schrittmotors
in derselben Richtung von dem am anderen Ventilkörper
187 angeordneten Ventilsitz 201 abzuheben, so daß die
in der Fig. 2b qualitativ dargestellte Konfiguration der
Kolben 187 und 203 der Absenkungs-Ventileinheit 14'' erreicht
wird, in der deren inneres Sitzventil 201, 203 geöffnet
ist, während das äußere Sitzventil 187, 191 noch geschlossen
ist.In the basic position of the main piston 14 '
whose tappet-shaped
Druckmedium, das im Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders
11 unter einem durch die vom Kolben 13 abgestützte
Last sowie durch dessen den Antriebsdruckraum 12 beweglich
begrenzende Kolbenfläche bestimmten Druck steht, kann
jetzt über den B-Verbraucheranschluß 64, die B-Verbaucheranschlußkammer
118, die Festdrossel 217, den äußeren Druckraum
183 des Gehäuseteils 117, den Innenraum 207, den
Längskanal 209 und die Querkanäle 211 in den inneren Ringraum
213 der Kolben-Anordnung 187,203 und über den nunmehr
freigegebenen Ventilspalt 242 (Fig. 2b) in den drucklosen
Tankraum 54' des Hub-Steuerventils 14 und über diesen zum
Vorratsbehälter 56 des Druckversorgungsaggregats 52 abströmen,
mit der Folge, daß die Hebebühne des Gabelstaplers abgesenkt
wird. Unter der Voraussetzung, daß die freie Querschnittsfläche
des Ventilspalts 242 signifikant kleiner ist
als der freie Strömungsquerschnitt der Drossel 217, ist die
Sinkgeschwindigkeit im wesentlichen durch die Drosselwirkung
des inneren Sitzventils 201, 203 bei der jeweils gegebenen
Last bestimmt und durch motor-gesteuerte Einstellung
der Ventilspalt-Weite wählbar. Ist, andererseits, die Drosselwirkung
des Ventilspalts 242 signifikant kleiner als
diejenige der Festdrossel 217, so ist bei vorgegebener Last
die Absenkungs-Geschwindigkeit durch die Festdrossel 217
bestimmt und auf einen lastabhängigen Maximalwert begrenzt.Pressure medium in the
Die insoweit erläuterte Art des Absenkungsbetriebes durch
feinfühlige Einstellung der Drosselwirkung des durch den
inneren Ventilkörper 203 und dessen Sitz 201 am äußeren
Ventilkörper 187 gebildeten "Vorentlastungs"-Ventils und
Begrenzung der maximalen Sinkgeschwindigkeit durch die
Festdrossel 217 ist dann zweckmäßig, wenn die abzusenkende
Last groß und demgemäß auch der Druck hoch ist, unter dem
das Druckmedium im Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders
11 und in der mit diesem in unmittelbar kommunizierender
Verbindung stehenden B-Verbraucheranschlußkammer 118
der Absenkungs-Ventileinheit 14'' steht. The type of lowering operation explained so far
sensitive adjustment of the throttle effect of the
Ist, andererseits, die abzusenkende Last vergleichweise gering
und demzufolge auch der Druck, unter dem das Hydraulikmedium
im Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders
11 steht, mit der möglichen Folge, daß die allein durch
Öffnung des Vorentlastungsventils 201, 203 erreichbare Absenkungs-Geschwindigkeit
unerwünscht niedrig wäre, kann der
wirksame Abström-Querschnitt der Absenkungs-Ventileinheit
14'' dadurch vergrößert werden, daß durch weitere Auslenkung
des Hauptkolbens 14' auch das weitere, durch den topfhülsenförmigen
Ventilkörpers 187 und den diesem zugeordneten
Ventilsitz 191 gebildete Ventil der Absenkungs-Ventileinheit
14'' geöffnet wird und dadurch die qualitativ in
der Fig. 2c dargetellte Konfiguration der Ventilkörper 187
und 203 erreicht wird, in der Druckmedium sowohl aus dem
durch die beiden Ventilkörper 187 und 203 berandeten Ringraum
213 als auch über den äußeren, durch Abheben des
topfhülsenförmigen Ventilkörpers 187 von dem Ventilsitz 191
freigegebenen Ventilspalt 243 direkt aus der B-Verbraucheranschlußkammer
118 in den drucklosen Tankraum 54' abströmen
kann.On the other hand, the load to be lowered is comparatively low
and consequently also the pressure under which the hydraulic medium
in the
Der zylindrische Betätigungsabschnitt 238 des Kolben-Fortsatzes
236 ist an seiner mit der ebenen, tankraumseitigen
Begrenzungsfläche 196 des Ventilkörpersbodens 194 in
Anlage gelangenden Stirnseite mit Einkerbungen 244 versehen,
über die Druckmedium aus dem Ringraum 213 auch dann
hinreichend ungehindert abströmen kann, wenn der zylindrische
Betätigungsabschnitt 238 an dem die zentrale Bodenöffnung
198 umgebenden Randbereich abgestützt ist.The
Claims (14)
- Hydraulic installation for a forklift truck, having a hydraulic lift drive for a lifting platform and at least one further hydraulic drive, particularly a hydraulic tilt positioning drive, and, individually assigned to these hydraulic drives, electrically driveable valve arrangements by means of which the operating pressures and pressure-medium flow rates required for the different movements of the lifting platform can be controlled, the lift drive being designed as a single-acting hydraulic cylinder whose lifting and lowering operations are controllable through valve-controlled inflow of pressure medium to the drive pressure space and valve-controlled outflow of pressure medium from this drive pressure space of the hydraulic cylinder respectively, and there being provided for this purpose a lift control valve arrangement which is controllable out of an initial position (0), in which the drive pressure space of the lift drive cylinder is blocked against both the pressure output of the pressure supply unit and against its return (T) connection, into a functional position (I), assigned to the lifting operation, in which the drive pressure space of the lift drive cylinder is connected to the pressure (P) supply output of the pressure supply unit but blocked against its return (T) connection, or, alternatively, is controllable into a functional position (II) assigned to the lowering operation of the lift drive cylinder, in which the drive pressure space of the lift drive cylinder is connected, via flow path of the valve which is released in this position, to the return (T) connection of the pressure supply unit but blocked against its pressure (P) output, the amounts of the flow-path cross-sections released in the functional positions I and II being controllably settable and increasing amounts of the flow cross-sections of the flow paths released in the respective functional position (1 or II) corresponding to increasing amounts of the displacements of a piston of the lift control valve arrangement out of its middle position,
characterized by the following features:a) the lift control valve arrangement is designed as a multiway/3-position valve (14) which has a main piston (14') which is movable, by means of an electric positioning motor (96), into its positions, corresponding to the different functional positions (0, I and II) of the lift control valve arrangement (14), which, due to positive motional coupling of the valve piston (14') to the drive shaft of the positioning motor (96), have a defined relationship to the, relative to a reference position, azimuthal positions of the rotor of the positioning motor;b) the positioning motor (96) is designed as a digitally driveable motor, the rotor of which, by forced operation, attains an azimuthal position of its drive shaft which is coded into a digital drive signal,c) a pressure sensor (107) is provided which generates electrical output signals which are characteristic of the pressure in the drive pressure space (12) of the lift drive cylinder (11) and are supplied to an electronic control unit (103) which, in dependence on the output signals of the pressure sensor (107) which are characteristic of the pressure and, consequently, the load, provides for an automatic limitation of the control stroke of the main piston (14') of the lift control valve (14) to an amount, to which there corresponds a maximum value of the lifting or lowering speed of the lifting platform that is permissible in relation to the load, below which a dynamically stable lifting and lowering operation of the lifting platform which is substantially free from rocking motion is assured. - Hydraulic installation according to Claim 1, characterized in that, a non-self-locking gearing is provided for the mechanical drive coupling of the positioning motor (96) and the main piston (14') of the lift control valve arrangement (14), and the initial position (0) of the main piston (14') is centred by means of restoring springs (17 and 18).
- Hydraulic installation according to Claim 2, characterized in that the mechanical gearing is designed as a spindle-nut drive mechanism (94) in which the spindle (97) is preferably designed as a thread section of the drive shaft of the positioning motor (96) and the spindle nut (98) is fixedly joined to the piston (14') and is preferably made in a single piece with the piston which is movably guided in a torsionally rigid manner in the valve housing.
- Hydraulic installation according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that, upon a displacement of the valve main piston (14') out of its middle position for the purpose of a transition into the functional position (II) of the lift drive control arrangement (14) which is assigned to the lowering operation of the lift drive cylinder (11), a first seat valve (201, 203) first comes into its open position in which a pressure space (183) of the lift control valve arrangement (14) which communicates continuously, via a fixed throttle (217) with a B load connection chamber (118) which communicates continuously with the drive pressure space (12) of the drive hydraulic cylinder (11), comes into communication with the tank connection space (54') of the lift control valve (14) via the increasingly opening valve gap (242) of this valve seat, and upon further displacement of the main valve (14') for the purpose of an enlargement of the cross-section of the flow-off path (108) of the lift control valve arrangement (14), there additionally comes into its open position a second seat valve (187, 191) via whose valve gap (243) the B load connection chamber (118) and, with the latter, the drive pressure chamber (12) of the lift drive cylinder (11), comes into direct communication with the tank space (54') of the main control valve arrangement (14).
- Hydraulic installation according to Claim 4, characterized in that the first seat valve (201, 203) is designed as a check valve which is integrated into the second seat valve (187, 191) and can be deblocked by the displacement travel of the main control piston (14').
- Hydraulic installation according to Claim 5, characterized in that the second seat valve (187, 191) is designed as a check valve which can be deblocked by the displacement movement of the main valve (14') and which, from a minimum displacement of the piston through the stop action of the latter with the valve body (187) of the second valve seat (187, 191), comes into its open position in which, with increasing further displacement of the piston (14'), the opening cross-section of the valve gap (243) of the second seat valve (187, 191) increases further, but the opening cross-section of the valve gap (242) of the first seat valve (201, 203) remains constant.
- Hydraulic installation according to any one of Claims 4 to 6, characterized in that the second seat valve (187, 191) is designed as a ball seat valve which has a valve body (187), in the form of a cup sleeve, which, with a valve body section (199) in the form of a cylinder surface, forms the housing for the, in turn, cup-sleeve-type valve body (203) of the first seat valve (201, 203) which likewise has a sealing body (202), in the form of a truncated cone, which is pressed, by means of a valve spring (216), against a valve seat (201), in the form of a circular line, on the base (194) of the valve body (187) of the second seat valve within which there is delimited, by a section, close to the seat, of the valve body (187) of the second valve seat (187, 191) and by a smaller-diameter piston step (212) of the valve body (203) of the first seat valve (201, 203), an annular space (213) which communicates continuously with the outer pressure space (183) of the lift control valve arrangement (14) via transverse channels (211) of the valve body (203) of the first seat valve (201, 203).
- Hydraulic installation according to any one of Claims 1 to 7, the further hydraulic drive(s) being respectively realized by means of a double-acting hydraulic cylinder or by means of a push-pull operable hydraulic cylinder pair, which is/are controllable by means of a respective multiway/3-position electromagnetic valve whose control magnet system is designed as a double stroke system with two excitation windings through the alternative energizing of which positioning forces acting on the valve body in alternative directions can be exerted, the piston of the valve having a spring-centred middle position, corresponding to the initial position 0 of the valve, which corresponds to the stopped state of the respective drive, and alternative directions of the piston displacement being assigned to the alternative functional positions I and II which correspond to the alternative drive directions of the respective drive, characterized in that the valve (33, 34, 36) is designed as a pulse-width-modulated valve in which the excitation windings can be excited in continuous, rapid alternating sequence for different periods T1 and T2, so that the direction and amount of the displacement of the valve piston by which a defined flow cross-section or resistance is to be set for a selected functional position of the valve is determined by the ratio of the excitation times T1 and T2, the ratio T1/T2 = 1 being assigned to the initial position of the movable piston, and the sum T1 + T2 of the excitation periods for which the excitation windings (38 and 39) are periodically energized being made sufficiently small such that the displacement amplitudes of the movements of the valve piston produced in the effective equilibrium positions are significantly smaller than the maximum control stroke of the same, the sum of the drive times T1 and T2 corresponding to a predefinable constant value T, i.e., a modulation frequency fm = 1/T, there being furthermore used, as excitation currents for the two excitation windings, direct currents whose pulse repetition frequency fi is at least 10x and preferably 50 to 100x greater than the modulation frequency fm, and the ratio T1/T2 is variable between 1/100 and 100/1.
- Hydraulic installation according to Claim 8, characterized in that the frequency fm with which the modulation pulses of the different periods T1 and T2 can be generated is at least 200 Hz and preferably between 400 Hz and 1000 Hz, and the pulse repetition frequency fi is between 5 and 10 kHz.
- Hydraulic installation according to any one of Claims 1 to 9, characterized in that the lift control valve (14) and the further lift control valve(s) (33, 34, 36) each have a load (x)-sensing connection (57) which, in the initial position (0) of the respective valve (14, 33, 34, 36), is connected to the return (T) connection (53) of the respective control valve (14, 33, 34, 36) and, in the alternative functional positions (I and II) of the respective control valve (14, 33, 34, 36), is connected either to the one load connection (63) or to the other load connection (64) of the respective control valve (14, 33, 34, 36), and these load (x)-sensing connections (57) are connected to supply connections (58, 61, 69, 71) of a respective shuttle valve (59, 68, 72) which form a pressure comparison arrangement via which the respectively highest sensed operating pressure is supplied to the load connection (78) of a pressure regulator (79) whose reference pressure connection (81) is connected to the pressure output (51) of the pressure supply unit (52).
- Hydraulic installation according to any one of Claims 1 to 10, characterized in that a control block (110), forming the housing for at least the lift control valve (14) and preferably also for further control valves (33, 34, 36), has a multilayer structure of segment plates (1221 to 12214) which are hard-soldered to one another by their broad longitudinal delimiting faces and are provided with recesses through whose contour shape and arrangement in relation to one another the cross-sectional forms and the inside dimensions of transverse channels and longitudinal channels, as well as valve channels and control chambers within the control block (110) are predefined.
- Hydraulic installation according to Claim 11, characterized in that an outer, "first" segment plate (1221) and further segment plates (1222 to 1228) within the control block (110) are provided with circular openings (1231 to 1238) of equal diameter which, arranged in alignment with one another, form a transverse channel (132), serving as a pressure (P) supply connection, which opens into a longitudinal slot (124) of the inwardly following segment plate (1229), the said longitudinal slot forming the pressure supply line (49) which leads to the pressure (P) supply connections (48) of the individual control valves (11, 13, 34, 36).
- Hydraulic installation according to either of Claims 11 or 12, characterized in that the one outer, "first" segment plate (1211) and further segment plates (1222 to 1225) disposed within the control block (110) are provided with circular openings (1311 to 1315) which, arranged in alignment with one another, form the return (T) connection channel (131) which opens into the return line (54), which in turn is bordered by slot-type recesses, to which the control valves (14, 33, 34 and 36) are connected.
- Hydraulic installation according to any one of Claims 11 to 13, characterized in that the pressure (P) supply connection connector-piece (48') and/or the return (T) connection connector-piece (53') is/are soldered into an outer section of the P supply transverse channel (123) and of the return (T) return channel (131) respectively of the control block (110).
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