EP1193211A2 - Hydraulische Hubvorrichtung - Google Patents

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EP1193211A2
EP1193211A2 EP01122968A EP01122968A EP1193211A2 EP 1193211 A2 EP1193211 A2 EP 1193211A2 EP 01122968 A EP01122968 A EP 01122968A EP 01122968 A EP01122968 A EP 01122968A EP 1193211 A2 EP1193211 A2 EP 1193211A2
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EP
European Patent Office
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lowering
valve
lifting device
hydraulic lifting
speed
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EP01122968A
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EP1193211A3 (de
EP1193211B1 (de
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Ralf Mebert
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Still Wagner GmbH and Co KG
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Still Wagner GmbH and Co KG
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    • B66F9/075Constructional features or details
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    • F15B2211/7114Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders with direct connection between the chambers of different actuators
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    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/75Control of speed of the output member

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic lifting device for a battery-electric operated machine, in particular industrial truck, the lifting device has a vertically movable load suspension device, which is equipped with at least one hydraulic lifting cylinder is operatively connected, the lifting cylinder by means of a Pressure medium line with one in the lifting operation as a pump and in the lower operation as Engine working hydraulic unit is connected to the one in the Lifting operation as a motor and lowering operation as a generator working electrical
  • the machine is in a driving connection.
  • Raising the vertically movable load suspension means is carried out by means of at least one Lift cylinder, which is connected to the hydraulic unit, which is in lifting operation works as a pump, conveys pressure medium to the lifting cylinder and from it as a motor working electrical machine is driven.
  • the hydraulic unit which is in lifting operation works as a pump
  • a generator working electrical machine drives.
  • This allows the lowering of the Load suspension means recovered potential energy of the load by the potential energy from the electrical working as a generator Machine is converted into electrical energy and fed into the battery.
  • the energy recovery during lowering results in a longer operating time a battery charge, which means that the truck can charge a higher battery charge Handling capacity.
  • Such a lifting device is known from EP 0 630 853 B1.
  • the regulation of Lowering speed of the load handler in lowering mode and Lifting speed of the load handler in lifting operation is via the entire working area by means of speed control of the electrical machine.
  • the signal from a setpoint specification device becomes a speed setpoint for the electrical machine formed.
  • the speed setpoint is determined using a speed sensor arranged on the electrical machine Actual speed value compared, the from the actual speed value and the Speed setpoint formed control deviation on a speed controller of the electrical Machine is given.
  • a lifting device in which a Proportional valve for controlling the lowering movement is provided.
  • the proportional valve in the In proportional operation in the fine control area, the proportional valve is in one Flow position. At high lowering speeds, the proportional valve is in opened a flow position. Both in the fine control area and at high The hydraulic unit is lowered from the lifting cylinder escaping pressure medium driven, thereby energy recovery is made possible.
  • the proportional valve is in the entire sink operation flows through, especially at high lowering speeds Proportional valve due to the high pressure medium flow a high pressure loss occurs.
  • the lowering speed in Fine control range can be set precisely by using the proportional valve
  • pressure loss occurring at high sink speeds is reduced the percentage of recoverable energy.
  • the present invention has for its object a lifting device to provide the type mentioned at the beginning, which in the fine control area low sink speeds an exact setting of the sink speed and effective energy recovery at high sink speeds allows.
  • the lowering movement is thus when lowering in the fine control range controlled by the lowering valve, the outflowing from the lifting cylinder Pressure medium flows to the tank via the lowering valve.
  • the lower valve is open due to the low pressure medium flows in the fine control range to design low volume flows and therefore has low construction costs and Space requirements.
  • the lowering valve is as Proportional valve designed and to control the lowering movement in the Fine control range can be applied to a flow position.
  • a Proportional valve can easily in the sink operation in the fine control range Lowering speed can be set accurately, taking the total Proportional range of the sink valve for controlling the sink movement in the Fine control range can be used.
  • the lowering valve can be reached when it is reached a limit lowering speed in the locked position.
  • the proportional valve is thus in a lowering speed Locked position, which prevents pressure medium from flowing out to the container and it is achieved that the pressure medium flowing out of the lifting cylinder via the as Motor-driven hydraulic unit flows and the one working as a generator drives electrical machine.
  • the lowering valve can Reached the lower limit speed in the flow position stay. At high lowering speeds, the proportional valve remains in the fully open flow position. This results in a simpler one control-related transition from lowering in the fine control area via the Proportional valve for regenerative lowering at high lowering speeds via the hydraulic unit. Due to the low pressure medium flow in the The branch line is the pressure medium flow flowing out of the tank to the Ratio to the pressure medium flow flowing to the hydraulic unit low, resulting in effective energy recovery at high Lowering speeds is achieved.
  • a Measuring device for detecting the speed of movement of the Load suspension device is provided.
  • moving the speed of the Measuring device that detects the load suspension device can be a simple Feedback signal to control the sink valve in sink operation in Fine control range or to control the electrical machine in sink operation high sink speeds as well as in lifting operation.
  • the measuring device is expediently designed as a displacement sensor.
  • the displacement sensor arranged on the lifting cylinder can easily Movement speed of the load handler can be detected.
  • the electrical machine can be designed as a DC machine. Special Advantages arise when the electrical machine as an asynchronous machine is trained. With an asynchronous machine there is one in the sink mode automatic feeding of electrical energy back into the battery, resulting in a low construction costs for the lifting device results.
  • a lifting device 1 is no longer for one shown truck.
  • the lifting device 1 has a hydraulic Unit 2 on that with an electrical machine 3, for example one DC or asynchronous machine, is in a driving connection.
  • the electrical Machine 3 is no longer used to supply electrical energy battery shown in operative connection.
  • the hydraulic unit 2 stands with a container 5 and a pressure medium line 6 in connection, which is guided to lifting cylinders 7. There is one on each of the lifting cylinders 7 Pipe rupture protection 8 arranged.
  • a load holding valve 10 is arranged in the pressure medium line 6.
  • the load holding valve 10 has a blocking position 10a designed as a seat valve and a flow position 10b on.
  • the load holding valve 10 is in the direction of the blocking position 10a by a spring 11 acted upon.
  • an actuating device 12 for example a Switching magnet, the load holding valve 10 can be loaded into the flow position 10b.
  • a sink valve 16 is arranged.
  • the lower valve 16 is as in Intermediate positions throttling proportional valve is formed and has a Seat valve formed blocking position 16a and a flow position 16b.
  • the lowering valve 16 is in the direction of the blocking position 16a by means of a spring 17 applied.
  • an actuating device 18 for example a Proportional magnets, the lowering valve 16 is in the direction of the flow position 16b acted upon.
  • a measuring device 20 for example a displacement sensor, is provided on the lifting cylinders 7 Detection of the speed of movement arranged.
  • the electric machine 3 is used for lifting in accordance with the specification Setpoint input device, such as a joystick, operated, which as Pump operated hydraulic unit 2 to achieve the predetermined Lifting speed provides the required amount of pressure medium.
  • Setpoint input device such as a joystick
  • Pump operated hydraulic unit 2 to achieve the predetermined Lifting speed provides the required amount of pressure medium.
  • the Measuring device 20 can provide a feedback signal for speed control electrical machine 3 are generated.
  • the electrical machine 3 can run at a predetermined minimum speed be operated, whereby when lifting in the fine control range of the as Pump working hydraulic unit 2 a the pressure medium requirement of Lift cylinder 7 exceeding pressure medium flow is promoted.
  • By activation of the lowering valve 16 in the flow position 16b can be done in a simple manner the pumped by the hydraulic unit 2 working as a pump Flow off excess pressure medium flow to tank 5. This will turn on allows simple way that the lifting cylinder 7 when lifting in the fine control range be operated at the specified lifting speed.
  • a setpoint is set by the setpoint Lowering speed of the load handler specified.
  • Pressure medium thus flows from the lifting cylinders 7 via the lowering valve 16 to a container in a flow position 16b.
  • the lowering speed is thus in the fine control range by the lowering valve 16 set, the entire proportional range of the sink valve 16 to Control of the sink movement is used in the fine control area.
  • the signal of the Measuring device 20 can be used as a feedback signal for controlling the Sink valve16 can be used.
  • the signal from the measuring device 20 can be used as a feedback signal Speed control of the electrical machine can be used.
  • the lowering valve 16 can move completely into the Flow position 16b can be controlled or acted upon in the blocking position 16 become.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hubvorrichtung (1) für eine batterie-elektrisch betriebene Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, wobei die Hubvorrichtung (1) ein vertikal bewegbares Lastaufnahmemittel aufweist, das mit zumindest einem hydraulischen Hubzylinder (7) in Wirkverbindung steht, wobei der Hubzylinder (7) mittels einer Druckmittelleitung (6) mit einem im Hebenbetrieb als Pumpe und im Senkenbetrieb als Motor arbeitenden hydraulischen Aggregat (2) in Verbindung steht, das mit einer im Hebenbetrieb als Motor und im Senkenbetrieb als Generator arbeitenden elektrischen Maschine (3) in trieblicher Verbindung steht. Die Aufgabe, im Feinsteuerbereich bei geringen Senkengeschwindigkeiten ein genaue Einstellung der Senkengeschwindigkeit und bei hohen Senkengeschwindigkeiten eine effektive Energierückgewinnung zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass von der Druckmittelleitung (6) eine zu einem Behälter (5) geführte Zweigleitung (15) abzweigt, in der ein Senkenventil (16) zur Steuerung der Senkenbewegung im Feinsteuerbereich angeordnet ist. Das Senkenventil (16) ist als Proportionalventil ausgebildet und im Feinsteuerbereich in eine Durchflussstellung (16b) beaufschlagbar. Bei Erreichen einer Senkgrenzgeschwindigkeit ist ein Lasthalteventil (10) in eine Öffnungsstellung aufsteuerbar und die elektrische Maschine (3) im Generatorbetrieb betreibbar. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hubvorrichtung für eine batterie-elektrisch betriebene Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, wobei die Hubvorrichtung ein vertikal bewegbares Lastaufnahmemittel aufweist, das mit zumindest einem hydraulischen Hubzylinder in Wirkverbindung steht, wobei der Hubzylinder mittels einer Druckmittelleitung mit einem im Hebenbetrieb als Pumpe und im Senkenbetrieb als Motor arbeitenden hydraulischen Aggregat in Verbindung steht, das mit einer im Hebenbetrieb als Motor und im Senkenbetrieb als Generator arbeitenden elektrischen Maschine in trieblicher Verbindung steht.
Derartige Hubvorrichtungen werden in batterie-elektrisch betriebenen Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeugen, eingesetzt. Das Anheben des vertikal bewegbaren Lastaufnahmemittels erfolgt hierbei mittels zumindest eines Hubzylinders, der mit dem hydraulischen Aggregat verbunden ist, das im Hebenbetrieb als Pumpe arbeitet, Druckmittel zum Hubzylinder fördert und von der als Motor arbeitenden elektrischen Maschine angetrieben wird. Während des Absenkens wird der aus dem Hubzylinder ausströmende Druckmittelstrom durch das hydraulische Aggregat geleitet, das im Senkenbetrieb als Pumpe arbeitet und die als Generator arbeitende elektrische Maschine antreibt. Hierdurch kann die beim Absenken des Lastaufnahmemittels freiwerdende potentielle Energie der Last zurückgewonnen werden, indem die potentielle Energie von der als Generator arbeitenden elektrischen Maschine in elektrische Energie umgewandelt und in die Batterie eingespeist wird. Durch die Energierückgewinnung beim Senken ergibt sich eine längere Betriebsdauer einer Batterieladung, wodurch das Flurförderzeug mit einer Batterieladung eine höhere Umschlagleistung aufweist.
Aus der EP 0 630 853 B1 ist eine derartige Hubvorrichtung bekannt. Die Regelung der Senkgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels im Senkenbetrieb und der Hubgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels im Hebenbetrieb erfolgt über den gesamten Arbeitsbereich mittels einer Drehzahlregelung der elektrischen Maschine. Hierbei wird aus dem Signal einer Sollwertvorgabeeinrichtung ein Drehzahlsollwert für die elektrischen Maschine gebildet. Der Drehzahlsollwert wird mit einem mittels eines an der elektrischen Maschine angeordneten Drehzahlsensors gemessenen Drehzahlistwert verglichen, wobei die aus dem Drehzahlistwert und dem Drehzahlsollwert gebildete Regelabweichung auf einen Drehzahlregler der elektrischen Maschine gegeben wird.
Mit einer derartigen Hubvorrichtung kann ohne wesentliche Hydraulikverluste eine optimale Energierückgewinnung im Senkenbetrieb erzielt werden.
Beim Senken stützt sich hierbei jedoch die Last nach Öffnen eines zwischen dem Hubzylinder und dem hydraulischen Aggregat angeordneten Lasthalteventils ausschließlich auf dem hydraulischen Aggregat und der mit dieser gekoppelten elektrischen Maschine ab. Im Feinsteuerbereich bei geringen Senkgeschwindigkeiten kann es bei einer derartigen Drehzahlregelung der elektrischen Maschine zu einer ungenauen Einstellung der Senkgeschwindigkeit kommen, da die an der hydraulischen Maschine auftretende Leckage von dem Drehzahlsensor der elektrischen Maschine nicht erfasst wird und somit die Leckage der hydraulischen Maschine bei der Einstellung der Senkgeschwindigkeit nicht berücksichtigt wird.
Zudem können aufgrund der Massenkräfte des hydraulischen Aggregats und der elektrischen Maschine zu Beginn des Senkenbetriebs zeitliche Verzögerungen bei der Istwerterfassung der Senkgeschwindigkeit auftreten, die in dem Drehzahlregelkreis zu Verfälschungen des Messergebnisses und zu Schwingungen führen können, wodurch es zu einer ungenauen Einstellung der Senkengeschwindigkeit im Feinsteuerbereich kommen kann.
Aus der DE 30 18 156 C2 ist eine Hubvorrichtung bekannt, bei der ein Proportionalventil zur Steuerung der Senkenbewegung vorgesehen ist. Im Senkenbetrieb im Feinsteuerbereich befindet sich das Proportionalventil in einer Durchflussstellung. Bei hohen Senkgeschwindigkeiten wird das Proportionalventil in eine Durchflussstellung aufgesteuert. Sowohl im Feinsteuerbereich wie auch bei hohen Senkgeschwindigkeiten wird das hydraulische Aggregat von dem aus dem Hubzylinder ausströmenden Druckmittel angetrieben, wodurch eine Energierückgewinnung ermöglicht wird. Das Proportionalventil ist jedoch im gesamten Senkenbetrieb durchströmt, wodurch insbesondere bei hohen Senkgeschwindigkeiten am Proportionalventil aufgrund des hohen Druckmitteldurchflusses ein hoher Druckverlust auftritt. Mit einer derartigen Hubvorrichtung kann die Senkengeschwindigkeit im Feinsteuerbereich genau eingestellt werden, durch den am Proportionalventil auftretenden Druckverlust bei hohen Senkengeschwindigkeiten vermindert sich jedoch der Anteil der zurückgewinnbaren Energie.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubvorrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die im Feinsteuerbereich bei geringen Senkengeschwindigkeiten ein genaue Einstellung der Senkengeschwindigkeit und bei hohen Senkengeschwindigkeiten eine effektive Energierückgewinnung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass von der Druckmittelleitung eine zu einem Behälter geführte Zweigleitung abzweigt, in der ein Senkenventil zur Steuerung der Senkenbewegung im Feinsteuerbereich angeordnet ist.
Erfindungsgemäß wird somit beim Senken im Feinsteuerbereich die Senkenbewegung durch das Senkenventil gesteuert, wobei das vom Hubzylinder abströmende Druckmittel über das Senkenventil zum Behälter strömt. Hierdurch kann die Senkengeschwindigkeit im Feinsteuerbereich auf einfache Weise eingestellt werden. Durch die geringen Druckmittelströme im Feinsteuerbereich ist das Senkenventil auf geringe Volumenströme auszulegen und weist daher einen geringen Bauaufwand und Bauraumbedarf auf.
Gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Senkenventil als Proportionalventil ausgebildet und zur Steuerung der Senkenbewegung im Feinsteuerbereich in eine Durchflussstellung beaufschlagbar. Mit einem Proportionalventil kann auf einfache Weise im Senkenbetrieb im Feinsteuerbereich die Senkengeschwindigkeit genau eingestellt werden, wobei der gesamte Proportionalbereich des Senkenventils zur Steuerung der Senkenbewegung im Feinsteuerbereich verwendet werden kann.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Senkenventil eine als Sitzventil ausgebildete Sperrstellung aufweist. In der Sperrstellung wird somit ein Druckmittelstrom zum Behälter vermieden. Dadurch kann in der Neutralstellung oder im Hebenbetrieb ein Druckmittelstrom vom Hubzylinder über die Zweigleitung zum Behälter auf einfache Weise verhindert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in der Druckmittelleitung zwischen dem hydraulischen Aggregat und dem Anschluss der Zweigleitung ein Lasthalteventil angeordnet ist. Hierdurch kann auf einfache Weise ein unbeabsichtigtes Absinken der Last in der Neutralstellung der Hubvorrichtung vermieden werden.
Zweckmäßigerweise ist bei Erreichen einer Senkgrenzgeschwindigkeit das Lasthalteventil in eine Öffnungsstellung aufsteuerbar und die elektrische Maschine im Generatorbetrieb betreibbar. Die Senkenbewegung bei hohen Senkengeschwindigkeiten erfolgt somit durch die als Generator betriebene elektrische Maschine, wobei eine Energierückgewinnung erfolgt. Durch die Anordnung des Senkenventils in der von der Druckmittelleitung abzweigenden Zweigleitung tritt bei hohen Senkengeschwindigkeiten kein durch das Senkenventil bedingter Druckverlust zwischen dem Hubzylinder und dem hydraulischen Aggregat auf. In der von dem Hubzylinder zu dem hydraulischen Aggregat geführten Druckmittelleitung ist hierbei lediglich das Lasthalteventil angeordnet, das von dem aus dem Hubzylinder zum hydraulischen Aggregat strömenden Druckmittelstrom durchströmt wird, wodurch geringe Druckverluste auftreten und somit die potentielle Energie der Last bei hohen Senkengeschwindigkeiten ohne nennenswerte Verluste als elektrische Energie zurückgewonnen werden kann.
Das Senkenventil kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bei Erreichen einer Grenzsenkgeschwindigkeit in die Sperrstellung beaufschlagt werden. Bei hohen Senkengeschwindigkeiten befindet sich somit das Proportionalventil in einer Sperrstellung, wodurch ein Abströmen von Druckmittel zum Behälter vermieden wird und erzielt wird, dass das vom Hubzylinder abströmende Druckmittel über das als Motor betriebene hydraulische Aggregat strömt und die als Generator arbeitende elektrischen Maschine antreibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Senkenventil bei Erreichen der Senkgrenzgeschwindigkeit in der Durchflussstellung beaufschlagt bleiben. Bei hohen Senkgeschwindigkeiten bleibt somit das Proportionalventil in der vollständig geöffneten Durchflussstellung. Hierdurch ergibt sich ein einfacher steuerungstechnischer Übergang vom Senken im Feinsteuerbereich über das Proportionalventil zum generatorischen Senken bei hohen Senkengeschwindigkeiten über das hydraulische Aggregat. Aufgrund des geringen Druckmittelflusses in der Zweigleitung ist hierbei der aus dem zum Behälter abströmende Druckmittelstrom im Verhältnis zu dem dem hydraulischen Aggregat zuströmenden Druckmittelstrom gering, wodurch eine wirksame Energierückgewinnung bei hohen Senkgeschwindigkeiten erzielt wird.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Messeinrichtung zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels vorgesehen ist. Durch eine die Bewegungsgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels erfassende Messeinrichtung kann auf einfache Weise ein Rückkopplungssignal zur Steuerung des Senkenventils im Senkenbetrieb im Feinsteuerbereich bzw. zur Steuerung der elektrischen Maschine im Senkenbetrieb bei hohen Senkengeschwindigkeiten sowie im Hebenbetrieb erzeugt werden.
Zweckmäßigerweise ist die Messeinrichtung als Wegsensor ausgebildet ist. Mit einem beispielsweise am Hubzylinder angeordneten Wegsensor kann auf einfache Weise die Bewegungsgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels erfasst werden.
Sofern im Hebenbetrieb im Feinsteuerbereich die elektrische Maschine mit einer minimalen Drehzahl betreibbar ist, ergeben sich besondere Vorteile, wenn das Senkenventil in eine Durchflussstellung beaufschlagbar ist. Der im Hebenbetrieb im Feinsteuerbereich von dem als Pumpe betriebene hydraulische Aggregat durch den Betrieb mit einer minimalen Drehzahl überschüssig geförderte Druckmittelstrom kann hierdurch auf einfache Weise über das Senkenventil zum Behälter abströmen. Hierdurch wird ohne zusätzlichen Aufwand erzielt, dass die Hubgeschwindigkeit im Hebenbetrieb im Feinsteuerbereich genau eingestellt werden kann.
Die elektrische Maschine kann als Gleichstrommaschine ausgebildet sein. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die elektrische Maschine als Asynchronmaschine ausgebildet ist. Mit einer Asynchronmaschine ergibt sich im Senkenbetrieb eine automatische Rückspeisung von elektrischer Energie in die Batterie, wodurch sich ein geringer Bauaufwand für die Hubvorrichtung ergibt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Figur ist eine erfindungsgemäße Hubvorrichtung 1 für ein nicht mehr dargestelltes Flurförderzeug gezeigt. Die Hubvorrichtung 1 weist ein hydraulisches Aggregat 2 auf, das mit einer elektrischen Maschine 3, beispielsweise einer Gleichstrom- oder Asynchronmaschine, in trieblicher Verbindung steht. Die elektrische Maschine 3 steht hierbei zur Versorgung mit elektrischer Energie mit einer nicht mehr dargestellten Batterie in Wirkverbindung.
Das hydraulische Aggregat 2 steht mit einem Behälter 5 und einer Druckmittelleitung 6 in Verbindung, die zu Hubzylindern 7 geführt ist. An den Hubzylindern 7 ist jeweils eine Rohrbruchsicherung 8 angeordnet.
In der Druckmittelleitung 6 ist ein Lasthalteventil 10 angeordnet. Das Lasthalteventil 10 weist eine als Sitzventil ausgebildete Sperrstellung 10a und eine Durchflussstellung 10b auf. In Richtung der Sperrstellung 10a ist das Lasthalteventil 10 durch eine Feder 11 beaufschlagt. Mittels einer Betätigungseinrichtung 12, beispielsweise einem Schaltmagnet, ist das Lasthalteventil 10 in die Durchflussstellung 10b beaufschlagbar.
Von der Druckmittelleitung 6 zweigt zwischen dem Lasthalteventil 10 und den Hubzylindem 7 eine Zweigleitung 15 ab, die zum Behälter 5 geführt ist, wobei in der Zweigleitung 15 ein Senkenventil 16 angeordnet ist. Das Senkenventil 16 ist als in Zwischenstellungen drosselndes Proportionalventil ausgebildet und weist eine als Sitzventil ausgebildete Sperrstellung 16a und eine Durchflussstellung 16b auf. In Richtung der Sperrstellung 16a ist das Senkenventil 16 mittels einer Feder 17 beaufschlagt. Durch eine Betätigungseinrichtung 18, beispielsweise einen Proportionalmagneten, ist das Senkenventil 16 in Richtung der Durchflussstellung 16b beaufschlagbar.
An den Hubzylindem 7 ist eine Messeinrichtung 20, beispielsweise ein Wegsensor, zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit angeordnet.
In der dargestellten Neutralstellung der Hubvorrichtung 1 befindet sich das Lasthalteventil 10 in der Sperrstellung 10a. Das Senkenventil 16 befindet sich ebenfalls in der Sperrstellung 16a. Die Hubzylinder 7 sind somit leckölfrei abgesperrt, wodurch ein unbeabsichtigtes Absinken der an den Hubzylindern 7 anstehende Last vermieden wird.
Zum Heben wird die elektrische Maschine 3 entsprechend der Vorgabe einer Sollwertvorgabeeinrichtung, beispielsweise einem Joystick, betrieben, wodurch das als Pumpe betriebene hydraulische Aggregat 2 die zur Erzielung der vorgegebenen Hebengeschwindigkeit erforderliche Druckmittelmenge liefert. Mittels der Messeinrichtung 20 kann hierbei ein Rückkopplungssignal zur Drehzahlregelung der elektrischen Maschine 3 erzeugt werden.
Die elektrische Maschine 3 kann hierbei mit einer vorbestimmten minimalen Drehzahl betrieben werden, wodurch beim Hebenbetrieb im Feinsteuerbereich von dem als Pumpe arbeitenden hydraulischen Aggregat 2 ein den Druckmittelbedarf der Hubzylinder 7 übersteigender Druckmittelstrom gefördert wird. Durch eine Ansteuerung des Senkenventils 16 in die Durchflussstellung 16b kann hierbei auf einfache Weise der von dem als Pumpe arbeitenden hydraulischen Aggregat 2 geförderte überschüssige Druckmittelstrom zum Behälter 5 abströmen. Hierdurch wird auf einfache Weise ermöglicht, dass die Hubzylinder 7 beim Heben im Feinsteuerbereich mit der vorgegebenen Hebengeschwindigkeit betrieben werden.
Im Senkenbetrieb wird durch die Sollwertvorgabeeinrichtung eine Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels vorgegeben.
Im Feinsteuerbereich bei geringen Senkengeschwindigkeiten wird durch eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 18 des Senkenventils 16 das Senkenventil 16 in Abhängigkeit von der Vorgabe der Sollwertvorgabeeinrichtung in die Durchflussstellung 16b beaufschlagt. Druckmittel strömt somit von den Hubzylindern 7 über das in eine Durchflussstellung 16b beaufschlagte Senkenventil 16 zum Behälter. Im Feinsteuerbereich wird somit die Senkengeschwindigkeit durch das Senkenventil 16 eingestellt, wobei der gesamte Proportionalbereich des Senkenventils 16 zur Steuerung der Senkenbewegung im Feinsteuerbereich verwendet wird. Das Signal der Messeinrichtung 20 kann hierbei als Rückkopplungssignal zur Steuerung des Senkenventils16 verwendet werden.
Überschreitet die an der Sollwertvorgabeeinrichtung vorgegebene Senkengeschwindigkeit eine eingestellte Grenzsenkgeschwindigkeit, wird das Lasthalteventil 10 durch eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 12 in die Durchflussstellung 10b aufgesteuert. Druckmittel strömt somit aus den Hubzylindern 7 zum hydraulischen Aggregat 2, das als Motor betrieben wird und die als Generator arbeitende elektrische Maschine 3 antreibt. Die potentielle Energie der Last bei hohen Senkengeschwindigkeit kann somit durch den Generatorbetrieb der elektrischen Maschine 2 zurückgewonnen und in die Batterie eingespeist werden.
Das Signal der Messeinrichtung 20 kann hierbei als Rückkopplungssignal zur Drehzahlregelung der elektrischen Maschine verwendet werden.
Bei hohen Senkgeschwindigkeiten kann das Senkenventil 16 vollständig in die Durchflussstellung 16b aufgesteuert sein oder in die Sperrstellung 16 beaufschlagt werden.
Im Senkenbetrieb bei hohen Senkengeschwindigkeiten liegt außer dem Lasthalteventil 10 und der Rohrbruchsicherung 8 kein einen Druckverlust verursachendes Bauteil in der Druckmittelleitung 6, wodurch die potentielle Energie der Last ohne nennenswerte Druckverluste als elektrische Energie zurückgewonnen werden kann.

Claims (12)

  1. Hydraulische Hubvorrichtung für eine batterie-elektrisch betriebene Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, wobei die Hubvorrichtung ein vertikal bewegbares Lastaufnahmemittel aufweist, das mit zumindest einem hydraulischen Hubzylinder in Wirkverbindung steht, wobei der Hubzylinder mittels einer Druckmittelleitung mit einem im Hebenbetrieb als Pumpe und im Senkenbetrieb als Motor arbeitenden hydraulischen Aggregat in Verbindung steht, das mit einer im Hebenbetrieb als Motor und im Senkenbetrieb als Generator arbeitenden elektrischen Maschine in trieblicher Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass von der Druckmittelleitung (6) eine zu einem Behälter (5) geführte Zweigleitung (15) abzweigt, in der ein Senkenventil (16) zur Steuerung der Senkenbewegung im Feinsteuerbereich angeordnet ist.
  2. Hydraulische Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Senkenventil (16) als Proportionalventil ausgebildet und zur Steuerung der Senkenbewegung im Feinsteuerbereich in eine Durchflussstellung (16b) beaufschlagbar ist.
  3. Hydraulische Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Senkenventil (16) eine als Sitzventil ausgebildete Sperrstellung (16a) aufweist.
  4. Hydraulische Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckmittelleitung (6) zwischen dem hydraulischen Aggregat (2) und dem Anschluss der Zweigleitung (15) ein Lasthalteventil (10) angeordnet ist.
  5. Hydraulische Hubvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen einer Senkgrenzgeschwindigkeit das Lasthalteventil (10) in eine Öffnungsstellung aufsteuerbar und die elektrische Maschine (3) im Generatorbetrieb betreibbar ist.
  6. Hydraulische Hubvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Senkenventil (16) bei Erreichen der Senkgrenzgeschwindigkeit in die Sperrstellung (16a) beaufschlagt ist.
  7. Hydraulische Hubvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen der Senkgrenzgeschwindigkeit das Senkenventil (16) in die Durchflussstellung (16b) beaufschlagt ist.
  8. Hydraulische Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung (20) zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels vorgesehen ist.
  9. Hydraulische Hubvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (20) als Wegsensor ausgebildet ist.
  10. Hydraulische Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei im Hebenbetrieb im Feinsteuerbereich die elektrische Maschine (3) mit einer minimalen Drehzahl betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Senkenventil (16) in eine Durchflussstellung (16b) beaufschlagbar ist.
  11. Hydraulische Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (3) als Gleichstrommaschine ausgebildet ist.
  12. Hydraulische Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (3) als Asynchronmaschine ausgebildet ist.
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