EP1178943A1 - Device for regulating the tilt function of a lifting mast, in particular for a fork-lift truck - Google Patents

Device for regulating the tilt function of a lifting mast, in particular for a fork-lift truck

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Publication number
EP1178943A1
EP1178943A1 EP00993835A EP00993835A EP1178943A1 EP 1178943 A1 EP1178943 A1 EP 1178943A1 EP 00993835 A EP00993835 A EP 00993835A EP 00993835 A EP00993835 A EP 00993835A EP 1178943 A1 EP1178943 A1 EP 1178943A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
control
working
working cylinder
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00993835A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Koetter
Georg Winkes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1178943A1 publication Critical patent/EP1178943A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/161Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
    • F15B11/162Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load for giving priority to particular servomotors or users
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F9/00Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075Constructional features or details
    • B66F9/08Masts; Guides; Chains
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    • B66F9/22Hydraulic devices or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B9/08Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor
    • F15B9/09Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with servomotors of the reciprocatable or oscillatable type controlled by valves affecting the fluid feed or the fluid outlet of the servomotor with electrical control means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/305Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30525Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
    • F15B2211/3053In combination with a pressure compensating valve
    • F15B2211/30535In combination with a pressure compensating valve the pressure compensating valve is arranged between pressure source and directional control valve

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling the tilting function of a lifting mast in a mobile work vehicle, in particular a forklift truck according to the type specified in the preamble of claim 1.
  • the tilt speed cannot be Current can be controlled, which is supplied on the other side of the cylinder. Rather, the volume flow running to the tank must be throttled so that the desired speed is obtained.
  • the signals of the tilt pressure sensor in connection with a stroke pressure sensor are only used to give the operator a warning signal for the tilting behavior of the forklift.
  • the directional valve of the tilt function is operated by hand.
  • a hydraulic control arrangement for a forklift truck which, among other things, has a valve axis for the tilt function, in which a 6/3-way valve with electrical actuation controls a double-acting working cylinder.
  • a 6/3-way valve with electrical actuation controls a double-acting working cylinder.
  • preload valves instead of such load-holding valves, which represent a combination of a pressure limiting valve and a check valve.
  • Such biasing valves act like a pressure relief valve for the volume flow emerging from the working cylinder; this is set to a value that is higher than the highest load pressure that occurs.
  • Such valves have the disadvantage that even for actuation in the load direction, a pressure must always be built up in the other cylinder chamber, which raises the pressure on the discharge side to the level of the pressure relief valve, which leads to energy losses in operation.
  • the preload valves also require additional valve effort in both working lines.
  • the device according to the invention for controlling the tilting function of a lifting mast in a mobile work vehicle with the characterizing features of the main claim has the advantage that it enables effective control of driving loads without additional valve elements between the working cylinder and directional control valve, so that the tilting function in both directions of movement even under load changes can be controlled safely and reliably.
  • the device is therefore less expensive to build and, unlike hydromechanical concepts, has no tendency to vibrate.
  • a better application to the forklift can be carried out by means of appropriate software parameters by simplifying the controller tuning. Because the regulation of the incline speed too acts in operation without a driving load, there is therefore no need for a hydromechanical limitation of the incline speed by means of a current regulator or an individual pressure compensator.
  • the position sensor in the device can also be used for further functions; its signals can be used to reduce the speed when approaching the stroke end in the manner of an electronic end position damping. It can also be achieved with the position sensor that a dependence of the maximum inclination speed on the inclination angle can be achieved.
  • the device according to the invention for controlling the tilt function uses the knowledge that the control edge on the slide of the directional control valve, which connects the working cylinder connection to the tank, can be used to regulate the speed of the working cylinder in the event of a driving load. Depending on the load state, whether driving or driven, this control edge must be opened to different degrees so that the desired volume flow can pass. In order to be able to set the desired speed regardless of the load condition, the cylinder drive is operated in a closed control loop. Via a position sensor, which detects the movement of the mast, depending on the design, path, angle or speed, the movement of the
  • Detect tilt cylinder The electrical output signals of the position sensor are fed to control electronics, the controllers of which carry out a comparison with the setpoint and correct deviations.
  • control electronics the controllers of which carry out a comparison with the setpoint and correct deviations.
  • an electrically actuated directional control valve is required, the energization of the actuating magnets being used as manipulated variables for the controller.
  • An embodiment according to claim 2 is particularly advantageous since a speed control loop allows particularly simple control. Also favorable are versions according to claims 3 and 4, whereby no operation of the hydraulic pump is required when tilting with sufficient driving load pressure, since the required amount of oil is sucked in by the double-acting working cylinder. This not only leads to energy savings, but also has noise advantages. Furthermore, an embodiment according to claim 5 is particularly expedient, since it can be used to carry out an emergency shutdown and high requirements with regard to tightness can be met, so that a simpler and cheaper control valve can be used. An embodiment according to claim 7 also favors the control of the tilt function without operating the hydraulic pump. Further advantageous embodiments result from the remaining claims of the description and the drawing.
  • FIG 1 shows a simplified representation of a device 10 for controlling the tilting function of a lifting mast 11 in a mobile work vehicle, which is designed here as a forklift 12.
  • the lifting mast 11 with its lifting device 13, which is of no interest here, is shown in FIG in a known manner with the help of an axis 14 pivotally mounted on the housing 15 of the forklift 12.
  • a hydraulically actuated, double-acting working cylinder 16 is articulated on the housing 15 and on the mast 11; with it, the lifting mast 11 can be held in its respective position or tilted forwards in the direction of travel of the forklift 12 and backwards against the direction of travel.
  • This working cylinder 16 is therefore also referred to as a tilt cylinder and is usually designed as a differential cylinder.
  • valve block 17 To actuate the working cylinder 16, a valve block 17 is provided, which is connected to a pump 18 for pressure medium supply and to a tank 19 m for relief.
  • the valve block 17 itself has an electromagnetically controllable, proportionally operating 4/3-way valve 21, which is followed by an isolating valve 22.
  • the device 10 For the electrical control of the directional control valve 21, the device 10 has control electronics 23 which are supplied by an electrical energy source 24 with current or
  • control electronics 23 are operatively connected to an electromechanical setpoint generator 25, which is arranged in a fixed position in the forklift 12 and at whose input 26 setpoints for the desired tilting speed can be set.
  • an electromechanical position sensor 27 is arranged in the forklift 12, which detects the movement of the mast 11 when tilting and reports actual values dependent thereon as electrical signals to the control electronics 23.
  • the actual and target values are controlled by the controllers of the
  • a return port 36 is connected to the return channel 32 via a return line 40.
  • Working lines 39 and 41 lead from the two motor connections 37 and 38 of the directional control valve to connections A and B. In these working lines 39, 41, the isolating valve 22 is connected, which in a spring-centered basic position 42 with its seat valves 50 connects A and B securely seals.
  • the release valve 22 is by a magnet 43 in one
  • Motor connection 37 is connected to the return connection 36 via a flow control edge 47.
  • the directional control valve 21 additionally has a control connection 48, via which in the first working position 45 the load pressure downstream of the measuring orifice 46 and thus in the second motor connection 38 tapped and led to the pressure compensator 34 via a control line 49.
  • this control connection 48 is connected to the return line 40 via a suction valve 51, the suction valve 51 opening towards the control connection 48.
  • the control line 49 is also connected to a control line system 52 which is not of interest here.
  • the directional control valve 21 also has, in addition to its central position 53, a second working position 54 in which the connections are now interchanged so that the drain control edge 47 is now connected between the second motor connection 38 and the return connection 36, while the measuring orifice 46 is between the inlet connection 35 and the motor connection 37 lies.
  • the directional control valve 21, which is designed as a proportionally operating control valve, is also expediently designed such that its drain control edge 47 in both
  • the release valve 22 is only required in connection with the inclination control if the requirements for tightness with the slide seal in the directional control valve 21 cannot be represented.
  • the release valve 22, which is equipped with tight seat valves 50, is electrically actuated and is switched into its open through position 44 before the control slide in the directional control valve 21 is actuated.
  • pressure medium from the directional control valve 21 via the port B m controls the piston chamber of the working cylinder 16 in order to tilt the lifting mast 11 m forward in the direction of travel. It is assumed that there are driving load conditions, the connection A and thus the first motor connection 37 being loaded by the engine pressure.
  • the drain control edge 47 is opened by the advance of the drain control edge 47 with increasing slide travel, after which the feed control edge 46 working as a measuring orifice can only open.
  • the load pressure in the tilt cylinder 16 leads to a flow as soon as the drain control edge 47 m of the first working position 45 opens.
  • the tilt cylinder 16 moves, a negative pressure being generated at the second connection 38 and thus at B, since the inlet control edge 46 has not yet released the connection between the inlet connection 35 and the second motor connection 38. This also applies to
  • the control electronics 23 and the directional control valve 21 work as Parts of a closed control loop, in which the desired incline speed is specified by the setpoint generator 25, while the position sensor 27 determines the actual value of the incline speed and reports it to the control electronics 23.
  • the electronic control unit 23 carries out the comparison between the setpoint value and the actual value and regulates any deviations that occur, the energization of the magnets 28 and 29 serving as the manipulated variable of the controller.
  • the controller m of the control electronics 23 will further increase the control of the control slide in the directional control valve 21.
  • the orifice 46 is opened until the desired oil flow flows to the second motor connection 38 and thus to the connection B.
  • the difference between an operation with a driving load and an operation with a driven load therefore lies in a differently large deflection of the control slide in the directional control valve 21 and thus in a differently wide opening of the control edges 47 and 46.
  • the directional control valve 21 which is designed as a proportional control valve is, the speed when tilting the
  • Lift mast 11 can be regulated forward in the direction of travel, which is possible both with driven and with driving load conditions.
  • complex load holding valves or preload valves can be saved in the working lines. This in particular reduces the number of hydraulic control elements, so that the vibration behavior of the device 10 is considerably improved.
  • the tilt control can take effect in a corresponding manner if the directional control valve 21 is controlled into its second working position 54 in order to tilt the lifting mast 11 backwards against the direction of travel.
  • the leading sequence control edge 47 can have the same effect.
  • the pressure compensator 34 is designed as an individual pressure compensator for the directional control valve 21 and is intended to ensure a control pressure gradient on the measuring orifice and thus the inlet control edge 46 which is independent of the load pressure. Under certain circumstances, this pressure compensator 34 can be omitted if the accuracy requirements for the control are not very high under favorable operating conditions. If, in an embodiment with a pressure compensator 34 missing, the pressure difference increases, for example in the case of parallel actuation, the device 10 for tilt control can counteract by reducing the deflection of the directional control valve 21 accordingly and thus keep the tilt speed constant.
  • the release valve 22 can also be omitted if sufficient tightness is ensured by the directional valve 21 itself.
  • the individual pressure compensator 34 can also be omitted if the requirements for the control quality are set low.
  • the position sensor 27 can easily be designed so that it can work as a displacement, angle or speed sensor.
  • the control loop can work particularly advantageously with a control variable tilting speed
  • the closed control loop can also be designed and operated as a position control loop. Directly controlled valves as well as pilot operated valves are suitable as control directional valves. You can also set the travel setpoint of a subordinate slide position controller as a manipulated variable for the controller.

Abstract

A device (10) for controlling the tilt function of a lifting mast (11), for a fork-lift truck (12) is disclosed, whereby a double-acting working cylinder (16), activating the lifting mast (11), is operated in a closed regulating circuit (55) on tilting. A setpoint generator (25) for the speed of tilt cooperates with control electronics (23), which obtain a measured value of tilt speed from a position sensor (27) and hence control an electromagnetically-operated distribution valve, such that any deviations are controlled out. The run-off control edge (42) in the distribution valve (21) is used for control of the volume flow with a driving load, such that complex pilot valves are not necessary.

Description

Einrichtung zum Steuern der Neigenfunktion eines Hubmastes, insbesondere für einen GabelstaplerDevice for controlling the tilting function of a mast, in particular for a forklift
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Steuern der Neigenfunktion eines Hubmastes bei einem mobilen Arbeitsfahrzeug, insbesondere Gabelstapler nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 naher angegebenen Gattung.The invention relates to a device for controlling the tilting function of a lifting mast in a mobile work vehicle, in particular a forklift truck according to the type specified in the preamble of claim 1.
Es ist schon eine solche Einrichtung zum Steuern derIt is already such a facility for controlling the
Neigenfunktion eines Hubmastes aus der DE 32 03 553 AI bekannt, bei der auf einem Gabelstapler ein proportional arbeitendes 4/3-Wegeventil einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder für die Neigenfunktion steuert. Dem Arbeitszylinder ist am stangenseitigen Raum ein elektrofluidischer Kippdruck-Meßfuhler zugeschaltet, wahrend in die zugeordnete hydraulische Arbeitsleitung ein Drossel- Ruckschlagventil geschaltet ist. Wird bei einem solchen Gabelstapler die Gabel belastet, so verursacht die Gewichtskraft dieser Last ein Moment um den Drehpunkt des Hubmastes im Fahrzeug. Dies fuhrt je nach der Lage des Lastschwerpunkts zu einer Druck- oder Zugkraft am Neigenzylinder. Soll nun die Neigenfunktion in dieser Richtung betätigt werden, also mit antreibender Last, so kann die Neigengeschwindigkeit nicht durch den Druckmittel- Strom gesteuert werden, der auf der anderen Zylinderseite zugeführt wird. Es muß vielmehr der zum Tank ablaufende Volumenstrom gedrosselt werden, so daß sich die gewünschte Geschwindigkeit ergibt. Mit vorliegender Einrichtung mit einem Drossel-Ruckschlagventil in der Arbeitsleitung laßt sich ein derartiger Lastrichtungswechsel beim Neigen des Hubmastes schlecht beherrschen. Auch werden die Signale des Kippdruck-Meßfuhlers im Zusammenhang mit einem Hubdruck- Meßfuhler lediglich dazu verwandt, um der Bedienungsperson ein Warnsignal für das Kippverhalten des Gabelstaplers zu geben. Das Wegeventil der Neigenfunktion wird hierbei von Hand betätigt.Tilting function of a mast is known from DE 32 03 553 AI, in which a proportionally operating 4/3-way valve controls a double-acting working cylinder for the tilting function on a forklift. An electrofluidic tilting pressure sensor is connected to the working cylinder on the rod side, while a throttle check valve is connected to the associated hydraulic working line. If the fork is loaded in such a forklift, the weight of this load causes a moment around the pivot point of the mast in the vehicle. Depending on the position of the center of gravity, this leads to compressive or tensile force on the tilt cylinder. If the tilt function should now be operated in this direction, i.e. with a driving load, the tilt speed cannot be Current can be controlled, which is supplied on the other side of the cylinder. Rather, the volume flow running to the tank must be throttled so that the desired speed is obtained. With the present device with a throttle check valve in the working line, such a change in load direction when tilting the mast is difficult to master. Also, the signals of the tilt pressure sensor in connection with a stroke pressure sensor are only used to give the operator a warning signal for the tilting behavior of the forklift. The directional valve of the tilt function is operated by hand.
Ferner ist aus der DE 197 21 739 AI eine hydraulische Steueranordnung für einen Gabelstapler bekannt, die unter anderem für die Neigenfunktion eine Ventilachse aufweist, bei der ein 6/3-Wegeventil mit elektrischer Betätigung einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder steuert. Um hier ein Neigen bei Lastrichtungswechseln zu ermöglichen, sind zwischen Arbeitszylinder und Wegeventil in jedeFurthermore, from DE 197 21 739 AI a hydraulic control arrangement for a forklift truck is known which, among other things, has a valve axis for the tilt function, in which a 6/3-way valve with electrical actuation controls a double-acting working cylinder. In order to make it possible to tilt when changing the load direction, there are between the working cylinder and directional control valve in each
Arbeitsleitung jeweils ein sogenanntes Lasthalteventil geschaltet, die als hydraulisch entsperrbare Ruckschlagventile arbeiten. Bei dieser Losung steuert der Druck auf der Zylinderzulaufseite den Offnungsquerschnitt an der Ablaufsteuerkante des Lasthalteventils. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des Arbeitszylinders durch das Lasthalteventil geregelt. So steigt zum Beispiel der Druck auf der Zulaufseite an, wenn die Geschwindigkeit des Arbeitszylinders kleiner als die Sollgeschwindigkeit ist, die von der zulaufenden Ol enge bestimmt wird. Somit öffnet das Lasthalteventil weiter und die Geschwindigkeit nimmt zu. Damit sind Lastrichtungswechsel in beidenWorking line switched a so-called load holding valve, which work as hydraulically unlockable check valves. With this solution, the pressure on the cylinder inlet side controls the opening cross-section at the outlet control edge of the load holding valve. In this way, the speed of the working cylinder is regulated by the load holding valve. For example, the pressure on the inlet side increases when the speed of the working cylinder is less than the target speed, which is determined by the oil tightness. The load holding valve thus opens further and the speed increases. So there are changes in load direction in both
Bewegungsrichtungen des doppelt wirkenden Arbeitszylinders beim Neigen beherrschbar; nachteilig ist jedoch die Verwendung von relativ aufwendigen, zusatzlichen Ventilen, die in beide Arbeitsleitungen geschaltet werden müssen.Direction of movement of the double-acting cylinder controllable when tilting; however, the disadvantage is Use of relatively complex, additional valves that have to be switched in both working lines.
Ferner ist es auch bekannt, anstelle solcher Lasthalteventile sogenannte Vorspannventile zu verwenden, welche eine Kombination aus einem Druckbegrenzungsventil und einem Ruckschlagventil darstellen. Solche Vorspannventile wirken für den aus dem Arbeitszylinder austretenden Volumenstrom wie ein Druckbegrenzungsventil; dabei ist dieses auf einen Wert eingestellt, der hoher als der höchste auftretende Lastdruck ist. Solche Ventile haben den Nachteil, daß selbst zur Betätigung in Lastrichtung stets ein Druck in der anderen Zylinderkammer aufgebaut werden muß, der den Druck auf der Ablaufseite auf das Niveau des Druckbegrenzungsventils anhebt, was zu Energieverlusten im Betrieb fuhrt. Auch die Vorspannventile erfordern zusatzlichen Ventilaufwand in beiden Arbeitsleitungen.Furthermore, it is also known to use so-called preload valves instead of such load-holding valves, which represent a combination of a pressure limiting valve and a check valve. Such biasing valves act like a pressure relief valve for the volume flow emerging from the working cylinder; this is set to a value that is higher than the highest load pressure that occurs. Such valves have the disadvantage that even for actuation in the load direction, a pressure must always be built up in the other cylinder chamber, which raises the pressure on the discharge side to the level of the pressure relief valve, which leads to energy losses in operation. The preload valves also require additional valve effort in both working lines.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemaße Einrichtung zum Steuern der Neigenfunktion eines Hubmastes bei einem mobilen Arbeitsfahrzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie eine wirksame Beherrschung treibender Lasten ohne zusatzliche Ventilelemente zwischen Arbeitszylinder und Wegeventil ermöglicht, so daß die Neigenfunktion in beiden Bewegungsrichtungen auch unter Lastrichtungswechseln sicher und zuverlässig steuerbar ist. Die Einrichtung baut somit kostengünstiger und weist im Unterschied zu hydromechanischen Konzepten keine Schwingungsneigung auf. Ferner laßt sich in der Steuerelektronik durch einfachere Reglerabstimmung eine bessere Applikation an den Gabelstapler durch entsprechende Softwareparameter durchfuhren. Da die Regelung der Neigengeschwindigkeit auch im Betrieb ohne treibende Last wirkt, ist somit keine hydromechanische Begrenzung der Neigengeschwindigkeit durch einen Stromregler oder eine Individualdruckwaage notig. Auch laßt sich der Lagesensor in der Einrichtung für weitere Funktionen verwenden; so können seine Signale zur Reduktion der Geschwindigkeit bei Annäherung an das Hubende nach Art einer elektronischen Endlagendampfung verwendet werden. Auch laßt sich mit dem Lagesensor erreichen, daß eine Abhängigkeit der maximalen Neigengeschwindigkeit vom Neigwinkel erreichbar ist.The device according to the invention for controlling the tilting function of a lifting mast in a mobile work vehicle with the characterizing features of the main claim has the advantage that it enables effective control of driving loads without additional valve elements between the working cylinder and directional control valve, so that the tilting function in both directions of movement even under load changes can be controlled safely and reliably. The device is therefore less expensive to build and, unlike hydromechanical concepts, has no tendency to vibrate. Furthermore, in the control electronics, a better application to the forklift can be carried out by means of appropriate software parameters by simplifying the controller tuning. Because the regulation of the incline speed too acts in operation without a driving load, there is therefore no need for a hydromechanical limitation of the incline speed by means of a current regulator or an individual pressure compensator. The position sensor in the device can also be used for further functions; its signals can be used to reduce the speed when approaching the stroke end in the manner of an electronic end position damping. It can also be achieved with the position sensor that a dependence of the maximum inclination speed on the inclination angle can be achieved.
Die erfindungsgemaße Einrichtung zum Steuern der Neigenfunktion bedient sich dabei der Erkenntnis, daß zur Regelung der Geschwindigkeit des Arbeitszylinders für den Fall treibender Last die Steuerkante am Schieber des Wegeventils genutzt werden kann, die den Arbeitszylinderanschluß mit dem Tank verbindet. In Abhängigkeit vom Lastzustand, ob treibend oder getrieben, muß diese Steuerkante unterschiedlich weit geöffnet werden, damit der gewünschte Volumenstrom passieren kann. Um unabhängig vom Lastzustand die gewünschte Geschwindigkeit einstellen zu können, wird der Zylinderantrieb in einem geschlossenen Regelkreis betrieben. Über einen Lagesensor, der je nach Ausfuhrung, Weg, Winkel oder Geschwindigkeit der Hubmast-Bewegung erfaßt, laßt sich auch die Bewegung desThe device according to the invention for controlling the tilt function uses the knowledge that the control edge on the slide of the directional control valve, which connects the working cylinder connection to the tank, can be used to regulate the speed of the working cylinder in the event of a driving load. Depending on the load state, whether driving or driven, this control edge must be opened to different degrees so that the desired volume flow can pass. In order to be able to set the desired speed regardless of the load condition, the cylinder drive is operated in a closed control loop. Via a position sensor, which detects the movement of the mast, depending on the design, path, angle or speed, the movement of the
Neigenzylinders erfassen. Die elektrischen Ausgangssignale des Lagesensors werden einer Steuerelektronik zugeführt, deren Regler einen Vergleich mit dem Sollwert durchfuhren und Abweichungen ausregeln. Zu diesem Zweck ist ein elektrisch betatigbares Wegeventil erforderlich, wobei die Bestromung der Betatigungsmagnete als Stellgroßen für den Regler verwendet werden.Detect tilt cylinder. The electrical output signals of the position sensor are fed to control electronics, the controllers of which carry out a comparison with the setpoint and correct deviations. For this purpose, an electrically actuated directional control valve is required, the energization of the actuating magnets being used as manipulated variables for the controller.
Durch die in den Unteransprύchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung nach Anspruch 2, da ein Geschwindigkeits-Regelkreis eine besonders einfache Regelung erlaubt. Gunstig sind ferner Ausfuhrungen nach den Ansprüchen 3 und 4, wodurch beim Neigen mit ausreichendem antreibenden Lastdruck kein Betrieb der Hydraulikpumpe erforderlich ist, da die benotigte Olmenge vom doppelt wirkenden Arbeitszylinder nachgesaugt wird. Dies fuhrt nicht nur zu einer Energieeinsparung, sondern hat auch Gerauschvorteile. Ferner ist eine Ausfuhrung nach Anspruch 5 besonders zweckmäßig, da mit ihr eine Notabschaltung durchfuhrbar ist und hohe Anforderungen bezuglich Dichtheit erfüllt werden können, so daß ein einfacheres und billigeres Regelwegeventil verwendbar ist. Auch eine Ausfuhrung nach Anspruch 7 begünstigt die Steuerung der Neigenfunktion ohne Betrieb der Hydraulikpumpe. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen der Beschreibung sowie der Zeichnung.The measures listed in the dependent claims are advantageous further developments and improvements in Main claim specified facility possible. An embodiment according to claim 2 is particularly advantageous since a speed control loop allows particularly simple control. Also favorable are versions according to claims 3 and 4, whereby no operation of the hydraulic pump is required when tilting with sufficient driving load pressure, since the required amount of oil is sucked in by the double-acting working cylinder. This not only leads to energy savings, but also has noise advantages. Furthermore, an embodiment according to claim 5 is particularly expedient, since it can be used to carry out an emergency shutdown and high requirements with regard to tightness can be met, so that a simpler and cheaper control valve can be used. An embodiment according to claim 7 also favors the control of the tilt function without operating the hydraulic pump. Further advantageous embodiments result from the remaining claims of the description and the drawing.
Zeichnungdrawing
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Einrichtung zum Steuern der Neigenfunktion eines Hubmastes für einen Gabelstapler in vereinfachter Darstellung und Figur 2 den Hydraulikblock für die Einrichtung nach Figur 1 in vereinfachter Darstellung.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a device for controlling the tilting function of a lifting mast for a forklift in a simplified representation, and FIG. 2 shows the hydraulic block for the device according to FIG. 1 in a simplified representation.
Beschreibung des AusfuhrungsbeispielsDescription of the exemplary embodiment
Die Figur 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Einrichtung 10 zum Steuern der Neigenfunktion eines Hubmastes 11 bei einem mobilen Arbeitsfahrzeug, das hier als Gabelstapler 12 ausgeführt ist. Der Hubmast 11 mit seiner hier nicht naher interessierenden Hubeinrichtung 13 ist in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Achse 14 schwenkbar am Gehäuse 15 des Gabelstaplers 12 gelagert. Ein hydraulisch betatigbarer , doppelt wirkender Arbeitszylinder 16 ist am Gehäuse 15 sowie am Hubmast 11 angelenkt; mit ihm kann der Hubmast 11 in seiner jeweiligen Stellung gehalten beziehungsweise nach vorne in Fahrtrichtung des Gabelstaplers 12 und nach hinten entgegen der Fahrtrichtung geneigt werden. Dieser Arbeitszylinder 16 wird deshalb auch als Neigenzylinder bezeichnet und ist meist als Differentialzylinder ausgeführt.1 shows a simplified representation of a device 10 for controlling the tilting function of a lifting mast 11 in a mobile work vehicle, which is designed here as a forklift 12. The lifting mast 11 with its lifting device 13, which is of no interest here, is shown in FIG in a known manner with the help of an axis 14 pivotally mounted on the housing 15 of the forklift 12. A hydraulically actuated, double-acting working cylinder 16 is articulated on the housing 15 and on the mast 11; with it, the lifting mast 11 can be held in its respective position or tilted forwards in the direction of travel of the forklift 12 and backwards against the direction of travel. This working cylinder 16 is therefore also referred to as a tilt cylinder and is usually designed as a differential cylinder.
Zum Betatigen des Arbeitszylinder 16 ist ein Ventilblock 17 vorgesehen, der zur Druckmittelversorgung mit einer Pumpe 18 und zur Entlastung mit einem Tank 19 m Verbindung steht. Der Ventilblock 17 selbst weist ein elektromagnetisch ansteuerbares, proportional arbeitendes 4/3-Wegeventil 21 auf, dem ein Freischaltventil 22 nachgeschaltet ist. Zur elektrischen Ansteuerung des Wegeventils 21 weist die Einrichtung 10 eine Steuerelektronik 23 auf, die von einer elektrischen Energiequelle 24 mit Strom beziehungsweiseTo actuate the working cylinder 16, a valve block 17 is provided, which is connected to a pump 18 for pressure medium supply and to a tank 19 m for relief. The valve block 17 itself has an electromagnetically controllable, proportionally operating 4/3-way valve 21, which is followed by an isolating valve 22. For the electrical control of the directional control valve 21, the device 10 has control electronics 23 which are supplied by an electrical energy source 24 with current or
Spannung versorgt wird. Weiterhin steht die Steuerelektronik 23 mit einem elektromechanischen Sollwertgeber 25 in Wirkverbindung, der gehausefest im Gabelstapler 12 angeordnet ist und an dessen Eingabe 26 Sollwerte für die gewünschte Neigen-Geschwindigkeit einstellbar sind.Voltage is supplied. Furthermore, the control electronics 23 are operatively connected to an electromechanical setpoint generator 25, which is arranged in a fixed position in the forklift 12 and at whose input 26 setpoints for the desired tilting speed can be set.
Fernerhin ist im Gabelstapler 12 ein elektromechanischer Lagesensor 27 angeordnet, der die Bewegung des Hubmastes 11 beim Neigen erfaßt und davon abhangige Istwerte als elektrische Signale an die Steuerelektronik 23 meldet. Die Ist- und Sollwerte werden von den Reglern derFurthermore, an electromechanical position sensor 27 is arranged in the forklift 12, which detects the movement of the mast 11 when tilting and reports actual values dependent thereon as electrical signals to the control electronics 23. The actual and target values are controlled by the controllers of the
Steuerelektronik 23 verglichen und davon abhangig Stellgroßen zum Ausregeln der Regelabweichung erzeugt, wobei als Stellgroße die Bestromung der Betatigungsmagnete 28, 29 am Wegeventil 21 dient. Die Figur 2 zeigt nun den Ventilblock 17 nach Figur 1 naher mit seiner Verschaltung, wobei die einzelnen Ventilelemente in Form von Schaltsymbolen vereinfacht dargestellt sind. Der Ventilblock 17 wird dabei von einem mit der Pumpe 18 verbundenen Zulaufkanal 31 sowie von einem mit dem Tank 19 verbundenen Rucklaufkanal 32 durchzogen, so daß noch zusatzliche Ventilblocke für andere Funktionen des Gabelstaplers, zum Beispiel für den Hubzylinder, anbaubar sind. Vom Zulaufkanal 31 führt eine Zulaufleitung 33 über eine Druckwaage 34 zu einem mit P bezeichnetenControl electronics 23 compared and, depending on this, generated manipulated variables for correcting the control deviation, the energizing of the actuating magnets 28, 29 on the directional control valve 21 serving as the manipulated variable. FIG. 2 now shows the valve block 17 according to FIG. 1 more closely with its connection, the individual valve elements being shown in simplified form in the form of circuit symbols. The valve block 17 is traversed by an inlet channel 31 connected to the pump 18 and by a return channel 32 connected to the tank 19, so that additional valve blocks for other functions of the forklift, for example for the lifting cylinder, can be attached. From the inlet channel 31, an inlet line 33 leads via a pressure compensator 34 to one labeled P
Zulaufanschluß 35 des 4/3 -Wegeventils 21. Ein mit R bezeichneter Rücklaufanschluß 36 steht über eine Rücklaufleitung 40 mit dem Rücklaufkanal 32 in Verbindung. Von den beiden Motoranschlüssen 37 und 38 des Wegeventils führen Arbeitsleitungen 39 beziehungsweise 41 zu den Anschlüssen A beziehungsweise B. Dabei ist in diese Arbeitsleitungen 39, 41 das Freischaltventil 22 geschaltet, das in einer federzentrierten Grundstellung 42 mit seinen Sitzventilen 50 die Anschlüsse A und B sicher abdichtet. Das Freischaltventil 22 ist durch einen Magnet 43 in eineInlet port 35 of the 4/3 way valve 21. A return port 36, denoted by R, is connected to the return channel 32 via a return line 40. Working lines 39 and 41 lead from the two motor connections 37 and 38 of the directional control valve to connections A and B. In these working lines 39, 41, the isolating valve 22 is connected, which in a spring-centered basic position 42 with its seat valves 50 connects A and B securely seals. The release valve 22 is by a magnet 43 in one
Durchgangsstellung 44 verstellbar. Dieses Freischaltventil kann auch in vorteilhafter Weise als vorgesteuertes Ventil ausgeführt sein.Open position 44 adjustable. This release valve can also advantageously be designed as a pilot-operated valve.
Am Wegeventil 21 sind die Magnete 28, 29 zu einem Doppelhubmagnet zusammengefaßt und von ihm ist der zugeordnete Schieber in eine erste Arbeitsstellung 45 auslenkbar, in welcher der Zulaufanschluß 35 über eine als Meßblende arbeitende Zulaufsteuerkante 46 mit dem zweiten Motoranschluß 38 verbunden ist, während der ersteOn the directional control valve 21, the magnets 28, 29 are combined to form a double stroke magnet and from it the associated slide can be deflected into a first working position 45, in which the inlet connection 35 is connected to the second motor connection 38 via an inlet control edge 46 functioning as a metering orifice, while the first
Motoranschluß 37 über eine Ablaufsteuerkante 47 mit dem Rücklaufanschluß 36 verbunden ist. Das Wegeventil 21 weist zusätzlich einen Steueranschluß 48 auf, über den in der ersten Arbeitsstellung 45 der Lastdruck stromabwärts von der Meßblende 46 und damit im zweiten Motoranschluß 38 abgegriffen und über eine Steuerleitung 49 zur Druckwaage 34 geführt wird. Ferner ist dieser Steueranschluß 48 über ein Nachsaugventil 51 mit der Rücklaufleitung 40 verbunden, wobei das Nachsaugventil 51 zum Steueranschluß 48 hin öffnet. Die Steuerleitung 49 steht ferner mit einem hier nicht näher interessierenden Steuerleitungsystem 52 in Verbindung. Das Wegeventil 21 weist ferner neben seiner Mittelstellung 53 eine zweite Arbeitsstellung 54 auf, in der nun die Verbindungen so vertauscht sind, daß nun die Ablaufsteuerkante 47 zwischen den zweiten Motoranschluß 38 und den Rücklaufanschluß 36 geschaltet ist, während die Meßblende 46 zwischen Zulaufanschluß 35 und Motoranschluß 37 liegt. Das als proportional arbeitendes Regelventil ausgebildete Wegeventil 21 ist ferner in zweckmäßiger Weise so ausgeführt, daß seine Ablaufsteuerkante 47 in beidenMotor connection 37 is connected to the return connection 36 via a flow control edge 47. The directional control valve 21 additionally has a control connection 48, via which in the first working position 45 the load pressure downstream of the measuring orifice 46 and thus in the second motor connection 38 tapped and led to the pressure compensator 34 via a control line 49. Furthermore, this control connection 48 is connected to the return line 40 via a suction valve 51, the suction valve 51 opening towards the control connection 48. The control line 49 is also connected to a control line system 52 which is not of interest here. The directional control valve 21 also has, in addition to its central position 53, a second working position 54 in which the connections are now interchanged so that the drain control edge 47 is now connected between the second motor connection 38 and the return connection 36, while the measuring orifice 46 is between the inlet connection 35 and the motor connection 37 lies. The directional control valve 21, which is designed as a proportionally operating control valve, is also expediently designed such that its drain control edge 47 in both
Arbeitsstellungen 45, 54 gegenüber der Zulaufsteuerkante 46 voreilt .Working positions 45, 54 advanced over the inlet control edge 46.
Die Steuerelektronik 23, der Ventilblock 17, der Neigenzylinder 16 sowie die beiden Geber 25 und 27 bilden Teile eines Regelkreises 55, in dem vor allem die Neigengeschwindigkeit als Regelgröße genutzt wird.The control electronics 23, the valve block 17, the tilt cylinder 16 and the two transmitters 25 and 27 form parts of a control circuit 55, in which the tilt speed is primarily used as a control variable.
Die Wirkungsweise der Einrichtung 10 wird wie folgt erläutert, wobei auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen wird. Das Freischaltventil 22 ist im Zusammenhang mit der Neigenregelung nur dann erforderlich, wenn die Anforderungen an die Dichtheit mit der Schieberabdichtung im Wegeventil 21 nicht darstellbar sind. Das mit dichten Sitzventilen 50 ausgestattete Freischaltventil 22 ist elektrisch betätigt und wird vor der Betätigung des Steuerschiebers im Wegeventil 21 in seine geöffnete Durchgangsstellung 44 geschaltet . Für die Erläuterung der Funktion der Neigenregelung soll nun davon ausgegangen werden, daß Druckmittel vom Wegeventil 21 über den Anschluß B m den Kolbenraum des Arbeitszylinders 16 gesteuert w rd, um den Hubmast 11 m Fahrtrichtung nach vorne zu neigen. Es wird dabei davon ausgegangen, daß treibende Lastverhältnisse vorliegen, wobei der Anschluß A und damit der erste Motoranschluß 37 vom Motordruck belastet sind. Bei einer Auslenkung des Steuerschiebers im Wegeventil 21 aus der Mittelstellung 53 m seine erste Arbeitsstellung 45 wird durch die Voreilung der Ablaufsteuerkante 47 mit zunehmenden Schieberweg zunächst diese Ablaufsteuerkante 47 geöffnet, wonach erst die als Meßblende arbeitende Zulaufsteuerkante 46 öffnen kann. Durch den Lastdruck im Neigenzylinder 16 kommt es zu einem Durchfluß, sobald die Ablaufsteuerkante 47 m der ersten Arbeitsstellung 45 öffnet. Der Neigenzylinder 16 bewegt sich, wobei am zweiten Anschluß 38 und damit bei B ein Unterdruck entsteht, da die Zulaufsteuerkante 46 noch nicht die Verbindung zwischen dem Zulaufanschluß 35 und dem zweiten Motoranschluß 38 freigegeben hat. Dieser Umstand trifft auch fürThe operation of the device 10 is explained as follows, reference being made to FIGS. 1 and 2. The release valve 22 is only required in connection with the inclination control if the requirements for tightness with the slide seal in the directional control valve 21 cannot be represented. The release valve 22, which is equipped with tight seat valves 50, is electrically actuated and is switched into its open through position 44 before the control slide in the directional control valve 21 is actuated. For the explanation of the function of the tilt control, it should now be assumed that pressure medium from the directional control valve 21 via the port B m controls the piston chamber of the working cylinder 16 in order to tilt the lifting mast 11 m forward in the direction of travel. It is assumed that there are driving load conditions, the connection A and thus the first motor connection 37 being loaded by the engine pressure. When the control slide in the directional control valve 21 is deflected from the middle position 53 m of its first working position 45, the drain control edge 47 is opened by the advance of the drain control edge 47 with increasing slide travel, after which the feed control edge 46 working as a measuring orifice can only open. The load pressure in the tilt cylinder 16 leads to a flow as soon as the drain control edge 47 m of the first working position 45 opens. The tilt cylinder 16 moves, a negative pressure being generated at the second connection 38 and thus at B, since the inlet control edge 46 has not yet released the connection between the inlet connection 35 and the second motor connection 38. This also applies to
Betriebspunkte zu, bei denen die Meßblende 46 zwar geöffnet ist, aber aufgrund der treibenden Lastverhältnisse der abfließende Volumenstrom in den Anschluß A die nachfließende Menge zum Anschluß B übersteigt . Auch das Flächenverhaltnis des normalerweise vorhandenen DifferentIalzy1inders erfordert einen höheren Strom in B als die aus A ablaufende Menge. In diesen Fällen wird nun das Nachsaugventil 51 wirksam, indem es ein Nachströmen von Druckmittel aus der Rücklaufleitung 40 über das Nachsaugventil 51, den Steueranschluß 48 und den zweiten Motoranschluß 38 zum Anschluß B erlaubt. Durch die als Regler arbeitende Steuerelektronik 23 wird dabei die Ablaufsteuerkante 47 soweit geöffnet, wie dies für die Realisierung der gewünschten Neigengeschwindigkeit erforderlich ist. Dabei arbeiten die Steuerelektronik 23 und das Wegeventil 21 als Teile eines geschlossenen Regelkreises, m dem von dem Sollwertgeber 25 die gewünschte Neigengeschwindigkeit vorgegeben wird, während der Lagesensor 27 den Istwert der Neigengeschwindigkeit ermittelt und an die Steuerelektronik 23 meldet. D e Steuerelektronik 23 führt dabei den Vergleich zwischen Sollwert und Istwert durch und regelt auftretende Abweichungen aus, wobei als Stellgröße des Reglers die Bestromung der Magnete 28 beziehungsweise 29 dient.Operating points at which the orifice 46 is open, but due to the driving load conditions, the outflowing volume flow in port A exceeds the inflowing amount to port B. The area ratio of the normally available differential cylinder also requires a higher current in B than the amount flowing out of A. In these cases, the suction valve 51 now takes effect by allowing pressure medium to flow in from the return line 40 via the suction valve 51, the control connection 48 and the second motor connection 38 to the connection B. Through the control electronics 23 operating as a controller, the sequence control edge 47 is opened as far as is necessary for the realization of the desired incline speed. The control electronics 23 and the directional control valve 21 work as Parts of a closed control loop, in which the desired incline speed is specified by the setpoint generator 25, while the position sensor 27 determines the actual value of the incline speed and reports it to the control electronics 23. The electronic control unit 23 carries out the comparison between the setpoint value and the actual value and regulates any deviations that occur, the energization of the magnets 28 and 29 serving as the manipulated variable of the controller.
Ist bei diesem Vorgang der antreibende Lastdruck nicht ausreichend, um die gewünschte Neigengeschwindigkeit zu erreichen oder wirkt gar der Lastdruck m die entgegengesetzte Richtung, so wird der Regler m der Steuerelektronik 23 die Ansteuerung des Steuerschiebers im Wegeventil 21 weiter erhöhen. Dadurch wird die Meßblende 46 soweit geöffnet, bis der gewünschte Ölstrom zum zweiten Motoranschluß 38 und damit zum Anschluß B fließt. Der Unterschied zwischen einem Betrieb mit treibender Last und einem Betrieb mit getriebener Last liegt somit m einer unterschiedlich großen Auslenkung des Steuerschiebers im Wegeventil 21 und damit m einer unterschiedlich weiten Öffnung der Steuerkanten 47 beziehungsweise 46. Mit dem Wegeventil 21, das als proportional arbeitendes Regelventil ausgeführt ist, kann somit bei Auslenkung m Richtung erster Arbeitsstellung 45 die Geschwindigkeit beim Neigen desIf the driving load pressure is not sufficient in this process to achieve the desired incline speed or even the load pressure m acts in the opposite direction, the controller m of the control electronics 23 will further increase the control of the control slide in the directional control valve 21. As a result, the orifice 46 is opened until the desired oil flow flows to the second motor connection 38 and thus to the connection B. The difference between an operation with a driving load and an operation with a driven load therefore lies in a differently large deflection of the control slide in the directional control valve 21 and thus in a differently wide opening of the control edges 47 and 46. With the directional control valve 21, which is designed as a proportional control valve is, the speed when tilting the
Hubmastes 11 nach vorne m Fahrtrichtung geregelt werden, wobei dies sowohl bei getriebenen wie auch bei treibenden Lastverhältnissen möglich ist. Durch die Regelung der Neigengeschwindigkeit für den Fall der treibenden Last mit Hilfe der Ablaufsteuerkante im Wegeventil 21 können aufwendige Lasthalteventile oder Vorspannventile m den Arbeitsleitungen eingespart werden. Dadurch verringert sich insbesondere die Zahl der hydraulischen Regelglieder, so daß das Schwingungsverhalten der Einrichtung 10 erheblich verbessert wird. Die Neigenregelung kann in entsprechender Weise wirksam werden, wenn das Wegeventil 21 in seine zweite Arbeitsstellung 54 gesteuert wird, um den Hubmast 11 entgegen der Fahrtrichtung nach hinten zu neigen. Auch hierbei kann die voreilende Ablaufsteuerkante 47 die gleiche Wirkung entfalten.Lift mast 11 can be regulated forward in the direction of travel, which is possible both with driven and with driving load conditions. By regulating the incline speed for the case of the driving load with the aid of the sequence control edge in the directional control valve 21, complex load holding valves or preload valves can be saved in the working lines. This in particular reduces the number of hydraulic control elements, so that the vibration behavior of the device 10 is considerably improved. The tilt control can take effect in a corresponding manner if the directional control valve 21 is controlled into its second working position 54 in order to tilt the lifting mast 11 backwards against the direction of travel. Here, too, the leading sequence control edge 47 can have the same effect.
Die Druckwaage 34 ist als Individualdruckwaage für das Wegeventil 21 ausgeführt und soll ein lastdruckunabhängiges Regeldruckgefälle an der Meßblende und somit der Zulaufsteuerkante 46 sicherstellen. Diese Druckwaage 34 kann unter Umständen dann entfallen, wenn bei günstigen Betriebsverhältnissen die Genauigkeits-Anforderungen an die Regelung nicht sehr hoch sind. Wenn bei einer Ausführung mit fehlender Druckwaage 34 die Druckdifferenz zum Beispiel im Falle einer Parallelbetätigung ansteigt, so kann die Einrichtung 10 zur Neigenregelung durch entsprechend geringere Auslenkung des Wegeventils 21 gegensteuern und damit die Neigengeschwindigkeit konstant halten.The pressure compensator 34 is designed as an individual pressure compensator for the directional control valve 21 and is intended to ensure a control pressure gradient on the measuring orifice and thus the inlet control edge 46 which is independent of the load pressure. Under certain circumstances, this pressure compensator 34 can be omitted if the accuracy requirements for the control are not very high under favorable operating conditions. If, in an embodiment with a pressure compensator 34 missing, the pressure difference increases, for example in the case of parallel actuation, the device 10 for tilt control can counteract by reducing the deflection of the directional control valve 21 accordingly and thus keep the tilt speed constant.
Selbstverständlich sind an der gezeichneten Ausführungsform Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann das Freischaltventil 22 auch entfallen, wenn eine ausreichende Dichtheit durch das Wegeventil 21 selbst gewährleistet wird. Auch die Individualdruckwaage 34 kann entfallen, wenn die Anforderungen an die Regelgüte niedrig angesetzt werden. Der Lagesensor 27 läßt sich ohne weiteres so ausbilden, daß er als Weg-, Winkel- oder Geschwindigkeitssensor arbeiten kann. Obwohl der Regelkreis mit einer Regelgröße Neigengeschwindigkeit besonders vorteilhaft arbeiten kann, kann der geschlossene Regelkreis auch als Lageregelkreis ausgeführt und betrieben werden. Als Regel-Wegeventile eignen sich direkt gesteuerte Ventile wie auch vorgesteuerte Ventile. Auch läßt sich der Wegsollwert eines unterlagerten Schieberlagereglers als Stellgröße für den Regler heranziehen. Of course, changes are possible to the illustrated embodiment without departing from the spirit of the invention. Thus, the release valve 22 can also be omitted if sufficient tightness is ensured by the directional valve 21 itself. The individual pressure compensator 34 can also be omitted if the requirements for the control quality are set low. The position sensor 27 can easily be designed so that it can work as a displacement, angle or speed sensor. Although the control loop can work particularly advantageously with a control variable tilting speed, the closed control loop can also be designed and operated as a position control loop. Directly controlled valves as well as pilot operated valves are suitable as control directional valves. You can also set the travel setpoint of a subordinate slide position controller as a manipulated variable for the controller.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Einrichtung zum Steuern der Neigenfunktion eines Hubmastes bei einem mobilen Arbeitsfahrzeug, insbesondere Gabelstapler, mit einem zum Neigen des Hubmastes dienenden doppelt wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder, der von einem proportional arbeitenden Wegeventil ansteuerbar ist, das in eine hydraulische Anlage mit Druckmittelquelle geschaltet ist und mit einem dem Arbeitszylinder zugeordneten Sensor, dessen elektrische Signale einer Elektronikeinheit zufuhrbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein die Bewegung des Hubmastes (11) beim Neigen erfassender Lagesensor (27) ist, dessen elektrische Signale einer Steuerelektronik (23) zufuhrbar sind, die mit einem Sollwertgeber (25) für die Neigenfunktion in Verbindung steht und daß das Wegeventil (21) elektromagnetisch betatigbar ist und zur Bildung eines geschlossenen Regelkreises (55) von der Steuerelektronik (23) ansteuerbar ist.1.Device for controlling the tilting function of a lifting mast in a mobile work vehicle, in particular forklift truck, with a double-acting hydraulic working cylinder serving to tilt the lifting mast, which can be controlled by a proportional directional control valve which is connected to a hydraulic system with a pressure medium source and with one The sensor assigned to the working cylinder, the electrical signals of which can be fed to an electronic unit, characterized in that the sensor is a position sensor (27) which detects the movement of the lifting mast (11) when tilting, the electrical signals of which can be fed to control electronics (23) which are connected to a Setpoint generator (25) for the tilt function is connected and that the directional valve (21) can be actuated electromagnetically and can be controlled by the control electronics (23) to form a closed control loop (55).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (16) in einem geschlossenen Geschwindigkeits-Regelkreis (55) betrieben wird, in dem der Sollwertgeber (25) ein Maß für die Neigengeschwindigkeit vorgibt . 2. Device according to claim 1, characterized in that the working cylinder (16) is operated in a closed speed control loop (55) in which the setpoint generator (25) specifies a measure of the incline speed.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (21) mindestens eine Arbeitsstellung (45, 54) aufweist, in welcher der stromabwärts von der Zulaufsteuerkante (46) liegende Motoranschluß (38, 37) über ein Nachsaugventil (51) mit einer Rucklaufseite (32, 40) in Verbindung steht.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the directional control valve (21) has at least one working position (45, 54) in which the motor connection (38, 37) located downstream of the inlet control edge (46) via a suction valve (51 ) is connected to a return side (32, 40).
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (21) einen Steueranschluß (48) aufweist, der einem Lastdruckabgriff in Arbeitsstellungen (45, 54) zugeordnet ist und der über das Nachsaugventil (51) mit der Rucklaufseite (32, 40) Verbindung hat, wobei das Nachsaugventil (51) zum Arbeitszylinder (16) hin öffnend ausgebildet ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the directional control valve (21) has a control connection (48) which is associated with a load pressure tap in working positions (45, 54) and which is connected via the suction valve (51) to the return side (32, 40 ) Connection, the suction valve (51) is designed to open towards the working cylinder (16).
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wegeventil (21) und Arbeitszylinder (16) ein Freischaltventil (22) geschaltet ist, das den Arbeitszylinder (16) dicht absperrende Sitzventile (50) aufweist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the directional control valve (21) and working cylinder (16), an isolating valve (22) is connected, which has the working cylinder (16) tight shut-off seat valves (50).
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wegeventil (21) in der Zulaufleitung6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the directional control valve (21) in the feed line
(33) eine Druckwaage (34) vorgeschaltet ist, die den Druckabfall an der Meßdrossel (46) des Wegeventils (21) konstant halt.(33) is preceded by a pressure compensator (34) which keeps the pressure drop at the measuring throttle (46) of the directional control valve (21) constant.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsstellung (45, 54) des Wegeventils (21) die Ablaufsteuerkante (47) gegenüber der als Meßdrossel arbeitenden Zulaufsteuerkante (46) voreilend ausgebildet ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the working position (45, 54) of the directional control valve (21), the drain control edge (47) with respect to the inlet control edge (46) working as a measuring throttle is designed to be leading.
8. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 7 dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (21) zu beiden Seiten einer Mittelstellung (53) jeweils eine Arbeitsstellung (45, 54) aufweist.8. Device according to claim 3 or 7, characterized in that the directional valve (21) on both sides a middle position (53) each has a working position (45, 54).
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des doppelt wirkenden Arbeitszylinders (16) der Hubmast (11) aus einer insbesondere vertikalen Mittelstellung nach beiden Richtungen hin neigbar ist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that with the help of the double-acting working cylinder (16) of the lifting mast (11) can be inclined in both directions from a particularly vertical central position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008031347A1 (en) * 2008-07-02 2010-01-07 Jungheinrich Aktiengesellschaft Feed device for fork carrier of industrial truck or reach truck, has sensor or switch emitting end position signal, when fork carrier is in or near end position, and control device reducing or making pressure to zero in thrust cylinder
CN102506784B (en) * 2011-11-24 2013-12-18 三一集团有限公司 Sliding fit mechanism, measuring device, measuring method and container stacking machine
DE102012103483A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Still Gmbh Hydraulic tilt drive of a mast of a truck
DE102012213068A1 (en) 2012-07-25 2014-01-30 Robert Bosch Gmbh Method and fault simulator for checking the fault detection of a control unit
CN112249984A (en) * 2020-10-13 2021-01-22 安徽合力股份有限公司 Forklift tilt oil cylinder movement buffer control system and method based on angle compensation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4511974A (en) * 1981-02-04 1985-04-16 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Load condition indicating method and apparatus for forklift truck
JPS57158696U (en) * 1981-03-31 1982-10-05
GB2097959B (en) * 1981-03-31 1984-09-12 Toyoda Automatic Loom Works Fork lift control system
FI129U1 (en) * 1992-03-09 1992-06-12 Pekka Kolari Mastcentraliseringsanordning Foer truck
JP3552358B2 (en) * 1995-09-08 2004-08-11 株式会社豊田自動織機 Tilt mechanism of cargo handling vehicle
EP0866027B1 (en) * 1997-03-21 2004-05-26 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Hydraulic control apparatus for industrial vehicles
DE19721739A1 (en) * 1997-05-24 1998-11-26 Mannesmann Rexroth Ag Hydraulic control arrangement, in particular for a forklift

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0160734A1 *

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Publication number Publication date
DE10007688A1 (en) 2001-08-23
WO2001060734A1 (en) 2001-08-23

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