EP1593858B1 - Hydrauliksystem für Flurförderfahrzeuge - Google Patents
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- EP1593858B1 EP1593858B1 EP05008201A EP05008201A EP1593858B1 EP 1593858 B1 EP1593858 B1 EP 1593858B1 EP 05008201 A EP05008201 A EP 05008201A EP 05008201 A EP05008201 A EP 05008201A EP 1593858 B1 EP1593858 B1 EP 1593858B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
- F15B21/041—Removal or measurement of solid or liquid contamination, e.g. filtering
Definitions
- the invention relates to a hydraulic system for a material handling vehicle.
- Reachstackers are being used increasingly recently as industrial trucks. Reachstackers are rubber-tired vehicles with diesel engine and driver's cab. They are capable of transporting and stacking loads, in particular containers, trailers, sheet-metal coils, piece goods, etc.
- Previously known reachstackers are equipped with a container spreader arranged on the telescopic arm as load-carrying means, d. H. lifting and lowering of the spreader takes place only via the telescopic arm. The lifting and lowering movement of the telescopic arm and the movement of the spreader is carried out hydraulically. Reachstackers can handle or load fully loaded containers in multiple rows one behind the other and one above the other.
- the cabs on the vehicle in the rear part fixedly or movably connected to the frame, whereby the driver has a good view of the fixed telescope arm with the container spreader.
- Hydraulic systems as used in industrial trucks, require a high-purity pressure medium to damage their components to avoid. The cleaning of the pressure medium is therefore necessary to ensure the proper functioning of the hydraulic system. It is already known to use high-pressure or return filter systems that clean the entire hydraulic oil flow of particles of> 10 ⁇ m.
- Out DE 42 03 062 C1 is also a hydraulic system with bypass filter system is known in which is ensured by built-in the tank walls that preferably the freshly cleaned oil is sucked and used for the working movement and not the returning and thus potentially higher contaminated oil.
- Out DE 195 15 962 A1 Another arrangement of a bypass filter is known.
- US 4,027,595 shows a stationary hydraulic system for installation in a station, which is used in shunting to decelerate wagons.
- filters are provided whose state is monitored by a voltage applied to the filter pressure difference.
- limit values are exceeded, the main system is switched to replacement systems in order to be able to maintain shunting operation during repair work.
- the known filter monitors only check the degree of soiling of the filter and, if a certain limit value is exceeded, report that the filter has been used up and must therefore be replaced.
- these bypass filters can not prevent further components from being damaged in the event of damage in the hydraulic system, through which particles are increasingly introduced into the hydraulic oil flow.
- the object of the invention is to provide a hydraulic system at hand, can be reliably detected in the damage in the hydraulic system.
- a hydraulic system is given to the hand, which is to be used in industrial trucks and has a filter system for cleaning the hydraulic oil flow by filtering particles, also means, for example, for taking a defined and constant partial flow of the hydraulic oil and in which at least one filter element for filtering the Hydraulic oil partial flow is present.
- This is a bypass filter system, with which a defined and constant oil flow is taken, which is matched to the filter element used.
- This hydraulic oil flow is cleaned of dirt particles in the filter and returned to the hydraulic system at a lower pressure level.
- a clogging indicator is formed by using a pressure gauge to measure the dynamic pressure applied to the filter.
- a logging unit for receiving the dynamic pressure of the filter as a function of time.
- This can for example consist in a memory of a connected monitoring unit, in which the corresponding pressure values are stored as a function of time.
- a differential unit can be used to record the speed of the filter pressure change. The speed of the filter back pressure change corresponds to a contamination rate. In turn, a sudden increase in this rate of contamination indicates damage to the hydraulic system.
- a warning signal can be output in the event that the contamination rate exceeds a predetermined value.
- a corresponding signal can be displayed in the driver's cabin by means of a warning lamp.
- the hydraulic system 10 which may be, for example, a hydraulic system of a Reachstackers not shown here, has a pump for the hydraulic oil 12. About this pump, the hydraulic oil is supplied to a consumer 14, not shown here. From the hydraulic oil line 16 of the hydraulic system 10, a defined and constant hydraulic oil partial flow is removed by means of a throttle 18 used here and fed to a filter 20. The filter 20 is associated with a pressure transducer 22. After the filter 20, a check valve 24 is provided. The guided over the very fine-pored filter element 20 hydraulic oil flow is then fed back to the hydraulic system at a lower pressure level.
- a throttle 18 may also be a flow regulator, a flow divider or other means for removing a constant partial flow can be used.
- bypass filter system By means of the bypass filter system shown here, it can be prevented that a hydraulic component in case of damage contaminates the entire hydraulic system with particles. Such contamination can be flushed into the overall system, for example, with increased wear in a pump that leads to abrasion of the pumping material. Thus, consequential damage can be effectively prevented in otherwise perfectly functioning components.
- the system presented in the figure can be particularly preferably used as an early warning system by using the pressure sensor serving as a clogging indicator.
- the clogging indicator measures the dynamic pressure upstream of the filter 20 through which the constant flow of hydraulic oil flows.
- a suitable display uses this dynamic pressure as a measure of the filter's contamination. Upon reaching a certain pressure value, the need to replace the filter element is signaled. For this purpose, a warning light, not shown here, may be provided in the driver's cab.
- the dynamic pressure over the entire duration of use of the hydraulic system in a logging unit (not shown here) is logged.
- a pollution speed results.
- a sudden increase in this rate of contamination indicates damage to the hydraulic system.
- Such a damage can be, for example, an increased dirt entry from the outside through a defective seal.
- the Laufgamitur a pump may be damaged and thereby be due to increased wear.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Flurförderfahrzeug.
- Als Flurförderfahrzeuge werden in letzter Zeit zunehmend Reachstacker eingesetzt. Reachstacker sind gummibereifte Fahrzeuge mit Dieselmotor und Fahrerkabine. Sie sind in der Lage, Lasten, insbesondere Container, Trailer, Blech-Coils, Stückgut usw. zu transportieren und zu stapeln. Bisher bekannte Reachstacker sind mit einem am Teleskoparm als Lastaufnahmemittel angeordneten Containerspreader ausgestattet, d. h. ein Heben und Senken des Spreaders erfolgt nur über den Teleskoparm. Die Heb- und Senkbewegung des Teleskoparms und die Bewegung des Spreaders erfolgt dabei hydraulisch. Reachstacker können vollbeladene Container mehrreihig hintereinander und übereinander handhaben bzw. stapeln. Bei bekannten Reachstackern sind die Fahrerkabinen auf dem Fahrzeug im hinteren Teil fest oder beweglich mit dem Rahmen verbunden angeordnet, wodurch der Fahrer eine gute Sicht auf den mit dem Teleskoparm fest verbundenen Containerspreader hat.
- Hydrauliksysteme, wie sie in Flurförderfahrzeugen eingesetzt werden, bedürfen eines Druckmediums von hohem Reinheitsgrad, um Beschädigungen ihrer Komponenten zu vermeiden. Die Reinigung des Druckmediums ist daher erforderlich, um die einwandfreie Funktion des Hydrauliksystems sicherzustellen. Es ist bereits bekannt, Hochdruck- oder Rücklauffilteranlagen zu verwenden, die den kompletten Hydraulikölstrom von Partikeln von > 10 µm reinigen.
- Aus
DE 40 11 913 A1 ist es dabei bereits bekannt, einen definierten Teilstrom des Hydrauliköls zu entnehmen und über ein Filterelement zu reinigen, wobei diese Nebenstromfilteranlage ein Bypassventil und eine Staudruckanzeige aufweist. Die Staudruckanzeige dient dabei als Anzeige des Verschmutzungsgrades des Filters. - Aus
DE 42 03 062 C1 ist ebenfalls ein Hydrauliksystem mit Nebenstromfilteranlage bekannt, bei welchem durch in den Tank eingebaute Wände sichergestellt wird, dass bevorzugt das frisch gereinigte Öl angesaugt und für die Arbeitsbewegung genutzt wird und nicht das rücklaufende und damit potentiell höher kontaminierte Öl. AusDE 195 15 962 A1 ist eine weitere anordnung eines Nebenstromfilters bekannt. -
US 4,027,595 zeigt ein stationäres Hydrauliksystem zum Einbau in einen Bahnhof, welches bei Rangierarbeiten benutzt wird, um Wagons abzubremsen. Hierbei sind Filter vorgesehen, deren Zustand über eine am Filter anliegende Druckdifferenz überwacht wird. Beim Überschreiten von Grenzwerten wird vom Hauptsystem der Reihe nach auf Ersatzsysteme umgeschaltet, um auch während Reperaturarbeiten den Rangierbetrieb aufrechterhalten zu können. - Die bekannten Filterüberwachungen überprüfen dabei lediglich den Verschmutzungsgrad des Filters und melden bei überschreiten eines gewissen Grenzwertes, dass der Filter verbraucht ist und daher ausgetauscht werden muss. Diese Nebenstromfilter können jedoch nicht verhindern, dass bei einem Schaden im Hydrauliksystem, durch welchen vermehrt Partikel in den Hydraulikölstrom eingetragen werden, weitere Komponenten geschädigt werden.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydrauliksystem an die Hand zu geben, bei dem Schäden im Hydrauliksystem sicher erkannt werden können.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird ein Hydrauliksystem an die Hand gegeben, das bei Flurförderfahrzeugen einzusetzen ist und eine Filteranlage zum Reinigen des Hydraulikölstroms durch Abfiltern von Partikeln aufweist, weiterhin eine Einrichtung, beispielsweise zur Entnahme eines definierten und konstanten Teilstroms des Hydrauliköls und in welchem mindestens ein Filterelement zum Filtern des Hydraulikölteilstroms vorhanden ist. Es handelt sich hier um eine Nebenstromfilteranlage, mit welcher ein definierter und konstanter Ölstrom entnommen wird, der auf das verwendete Filterelement abgestimmt ist. Dieser Hydraulikölstrom wird im Filter von Schmutzpartikeln gereinigt und dem Hydrauliksystem auf niedrigerem Druckniveau wieder zugeführt.
- Aufgrund der Verwendung eines begrenzten Hydraulikölstroms auf niedrigem Druckniveau ist der Einsatz hochfeiner Filterelemente möglich, so dass eine Filterung kleinster Partikel im Bereich von 3 µm, wie sie durch normalen Verschleiß im Hydrauliksystem auftreten, möglich ist.
- Weiterhin wird eine Verschmutzungsanzeige dadurch gebildet, dass ein Druckmesser zur Messung des am Filter anliegenden Staudrucks genutzt wird.
- Weiterhin ist eine Protokolliereinheit zur Aufnahme des Staudrucks des Filters in Abhängigkeit von der Zeit vorgesehen. Diese kann beispielsweise in einem Speicher einer angeschlossenen Überwachungseinheit bestehen, in dem die entsprechenden Druckwerte in Abhängigkeit von der Zeit gespeichert werden. Über eine Differenziereinheit kann die Geschwindigkeit der Filterstaudruckänderung aufgenommen werden. Die Geschwindigkeit der Filterstaudruckänderung entspricht einer Verschmutzungsgeschwindigkeit. Eine plötzliche Zunahme dieser Verschmutzungsgeschwindigkeit wiederum weist auf einen Schaden im Hydrauliksystem hin. Durch eine entsprechende Überwachung der Verschmutzungsgeschwindigkeit und Einstellen entsprechender Grenzwerte kann ein Warnsignal für den Fall ausgebbar sein, dass die Verschmutzungsgeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert überschreitet. Ein entsprechendes Signal kann in der Fahrerkabine mittels einer Warnlampe angezeigt werden.
- Besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems ergeben sich aus dem sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteranspruch. Demnach kann das erfindungsgemäße Hydrauliksystem besonders vorteilhaft in einem Reachstacker eingesetzt werden.
- In der einzigen Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Das Hydrauliksystem 10, das beispielsweise ein Hydrauliksystem eines hier nicht näher dargestellten Reachstackers sein kann, weist eine Pumpe für das Hydrauliköl 12 auf. Über diese Pumpe wird das Hydrauliköl einem hier nicht näher dargestellten Verbraucher 14 zugeführt. Von der Hydraulikölleitung 16 des Hydrauliksystems 10 wird mittels einer hier verwendeten Drossel 18 ein definierter und konstanter Hydraulikölteilstrom entnommen und einem Filter 20 zugeführt. Dem Filter 20 ist ein Druckaufnehmer 22 zugeordnet. Nach dem Filter 20 ist ein Rückschlagventil 24 vorgesehen. Der über das sehr feinporige Filterelement 20 geführte Hydraulikölstrom wird dann wieder dem Hydrauliksystem auf niedrigerem Druckniveau zugeführt. Statt einer Drossel 18 kann auch ein Mengenregler, ein Stromteiler oder eine andere Einrichtung zur Entnahme eines konstanten Teilstroms eingesetzt werden.
- Mittels der hier dargestellten Nebenstrom-Filteranlage kann verhindert werden, dass eine Hydraulikkomponente bei Beschädigung das gesamte Hydrauliksystem mit Partikeln kontaminiert. Derartige Kontaminationen können beispielsweise bei gesteigertem Verschleiß in einer Pumpe, die zum Abrieb des Pumpmaterials führt, in das Gesamtsystem gespült werden. Somit können Folgeschäden bei ansonsten einwandfrei funktionierenden Komponenten wirksam verhindert werden.
- Das in der Figur vorgestellte System lässt sich durch Verwendung des als Verschmutzungsanzeige dienenden Druckaufnehmers besonders bevorzugt als Frühwamsystem nutzen.
- Die Verschmutzungsanzeige misst den Staudruck vor dem von dem konstanten Hydraulikölförderstrom durchflossenem Filter 20. Durch eine geeignete Anzeige wird dieser Staudruck als Maß für die Verschmutzung des Filters genutzt. Mit Erreichen eines bestimmten Druckwerts wird die Notwendigkeit signalisiert, das Filterelement auszutauschen. Hierfür kann eine hier nicht näher dargestellte Warnleuchte in der Fahrerkabine vorgesehen sein.
- Zur Nutzung der Verschmutzungsanzeige wird der Staudruck über die gesamte Einsatzdauer des Hydrauliksystems in einer Protokolliereinheit (hier nicht näher dargestellt) protokolliert.
- Durch Differenzierung des Staudrucks nach der Zeit ergibt sich eine Verschmutzungsgeschwindigkeit. Eine plötzliche Zunahme dieser Verschmutzungsgeschwindigkeit weist auf einen Schaden im Hydrauliksystem hin. Bei einem derartigen Schaden kann es sich beispielsweise um einen gesteigerten Schmutzeintrag von außen durch eine defekte Dichtung handeln. Andererseits kann auch die Laufgamitur einer Pumpe beschädigt sein und dadurch ein gesteigerter Verschleiß bedingt sein.
Claims (2)
- Hydrauliksystem für Flurförderfahrzeuge mit einer Filteranlage zum Reinigen des Hydraulikölstroms durch Abfiltern von Partikeln, mit einer Einrichtung zur Entnahme eines definierten Teilstroms des Hydrauliköls, mit mindestens einem Filterelement (20) zum Filtern des Hydraulikölteilstromes und mit einem als Verschmutzungsanzeige dienenden Druckmesser (22) zur Messung des am Filter (20) anliegenden Staudrucks
gekennzeichnet durch
eine Protokolliereinheit zur Aufnahme des Staudrucks des Filters (20) in Abhängigkeit von der Zeit und eine Differenziereinheit zur Ermittlung der Geschwindigkeit der Filterstaudruckänderung. - Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flurfahrzeug ein Reachstacker ist.
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