EP2251299B1

EP2251299B1 - Pressure energy reservoir

Info

Publication number: EP2251299B1
Application number: EP20090006610
Authority: EP
Inventors: Recept Macit; Christoph Stönner
Original assignee: Hawe Hydraulik SE
Current assignee: Hawe Hydraulik SE
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2029-05-15
Also published as: EP2251299A1

Description

FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bereitstellung einer Druckreserve in einem hydraulischen System.The present invention relates to an apparatus and a method for providing a pressure reserve in a hydraulic system.

DESCRIPTION OF THE PRIOR ART

In Nutzfahrzeugen werden oft sicherheitsrelevante Funktionen durch hydraulische Systeme realisiert. Beispielsweise werden die Lenkung und die Bremse in Nutzfahrzeugen aber auch in Personenkraftfahrzeugen und allgemein in der Mobiltechnik durch hydraulische Komponenten unterstützt. Aus Sicherheitsgründen ist es notwendig, dass das Fahrzeug auch dann noch lenkbar bzw. bremsbar bleibt, selbst wenn die Stromversorgung und die hydraulische Kraftversorgung ausfällt, so dass das Fahrzeug in dieser Notsituation abgebremst und an einen sicheren Platz gelenkt werden kann.In commercial vehicles safety-related functions are often realized by hydraulic systems. For example, the steering and the brake in commercial vehicles but also in passenger vehicles and generally in mobile technology are supported by hydraulic components. For safety reasons, it is necessary that the vehicle still remains steerable or brakable, even if the power supply and the hydraulic power supply fails, so that the vehicle can be braked in this emergency situation and directed to a safe place.

Zu diesem Zweck werden Hydrospeicher bereitgestellt, in denen hydraulische Energie gespeichert wird, die auch dann zur Verfügung steht, wenn keine Antriebsenergie mehr verfügbar ist, so dass ein Notbetrieb gewährleistet ist. Weiterhin ermöglicht solch ein Hydrospeicher einen schnelleren Kaltstart des Systems, da sofort nach dem Start des Fahrzeugs hydraulische Energie zum Lenken und Bremsen verfügbar ist. Das heißt, es muss nicht erst nach dem Starten des Systems Druck durch die Pumpe aufgebaut werden.For this purpose, hydraulic accumulators are provided, in which hydraulic energy is stored, which is also available when no drive energy is available, so that an emergency operation is ensured. Furthermore, such a hydraulic accumulator allows a faster cold start of the system, as immediately after the start of the vehicle hydraulic energy for steering and braking is available. This means that pressure does not have to be built up by the pump until the system is started.

Ein derartiges hydraulisches System ist beispielsweise aus der US 2008/0152513 bekannt.Such a hydraulic system is for example from the US 2008/0152513 known.

Figur 1 zeigt ein Beispiel eines hydraulischen Systems in einem Fahrzeug, z. B. einem Gabelstapler, der mit einem solchen Hydrospeicher S ausgestattet ist. Figur 1 zeigt eine hydraulische Kraftquelle 70 und verschiedene hydraulische Verbraucher 10, 20, 40, 50, 60 und 80, die von der hydraulischen Kraftquelle 70 mit Antriebsenergie versorgt werden. Hydraulische Verbraucher können beispielsweise eine Betriebsbremse 60, eine Feststellbremse 40, eine Batterieverriegelung 50, und diverse Arbeitseinheiten 10, 20 und 80 sein. Insbesondere können bei einem Gabelstapler als Arbeitselemente Hubeinheiten 10 und Kippeinheiten 20 vorgesehen sein. Typischerweise werden die Arbeitselemente mit hydraulischen Zylindern 83, 10-1, 10-2, 20-1 und 20-2, sogenannten Linearmotoren, realisiert. Die Zylinder 10-1, 10-2, 20-1 und 20-2 werden über 4/3-Wegeventile 11, 21 und 22 angesteuert. Im Fall von Arbeitszylindern zur Erzeugung einer Hubkraft werden häufig doppelt wirkende Zylinder 10-1 und 10-2 in Kombination mit einem Lasthalteventilblock 12 mit jeweils einem Lasthalteventil 12-1 und 12-2 für jede Arbeitskammer des doppelt wirkenden Zylinders eingesetzt. Weiterhin wird für die Ansteuerung der Hubzylinder 10-1 und 10-2 häufig ein proportionales 4/3-Wegeschieberventil 11 zur Flusssteuerung des Fluidmaterials verwendet. FIG. 1 shows an example of a hydraulic system in a vehicle, for. As a forklift, which is equipped with such a hydraulic accumulator S. FIG. 1 shows a hydraulic power source 70 and various hydraulic consumers 10, 20, 40, 50, 60 and 80, which are powered by the hydraulic power source 70 with drive energy. Hydraulic consumers may be, for example, a service brake 60, a parking brake 40, a battery lock 50, and various work units 10, 20 and 80. In particular, lifting units 10 and tilting units 20 can be provided as working elements in a forklift. Typically, the working elements are realized with hydraulic cylinders 83, 10-1, 10-2, 20-1 and 20-2, so-called linear motors. The cylinders 10-1, 10-2, 20-1 and 20-2 are controlled via 4/3-way valves 11, 21 and 22. in the In the case of working cylinders for generating a lifting force, double acting cylinders 10-1 and 10-2 are often used in combination with a load holding valve block 12 each having one load holding valve 12-1 and 12-2 for each working chamber of the double acting cylinder. Furthermore, a proportional 4/3 way spool valve 11 is often used to control the lift cylinders 10-1 and 10-2 for flow control of the fluid material.

Das hydraulische System kann auch Plunger-Zylinder 83, die z. B. zum Dämpfen verwendet werden, umfassen, die gegebenenfalls mit erforderlichen Mengenbegrenzungseinrichtungen 82 und anderen Schutzeinrichtungen wie Druckbegrenzungsventile 81 und Leitungsbruchsicherungen LB eingesetzt sein können.The hydraulic system can also plunger cylinder 83, the z. B. used for damping include, which may optionally be used with required flow control devices 82 and other protective devices such as pressure relief valves 81 and line breakages LB.

Weitere Elemente in dem hydraulische Stand-der-Technik-System gemäß Figur 1 sind eine Betriebsbremse 60 mit Zu- und Ablaufsteuerelementen 61 und 62, eine Batterieverriegelung 50 mit Steuerventil 51 und eine Feststellbremse 40 mit dazugehörigen Steuerelementen 41, 42 und 43.Other elements in the hydraulic state-of-the-art system according to FIG. 1 are a service brake 60 with inlet and outlet control elements 61 and 62, a battery lock 50 with control valve 51 and a parking brake 40 with associated controls 41, 42 and 43.

Auch eine Handpumpe 30 z. B. zur Notbefüllung des Hydrospeichers S kann Bestandteil des hydraulischen Systems sein.Also a hand pump 30 z. B. for Notbefüllung the hydraulic accumulator S may be part of the hydraulic system.

Im Normalbetrieb werden die hydraulischen Verbraucher 10, 20, 40, 50, 60 und 80 durch die Pumpeneinheit 70 über die Druckleitung P mit Druckenergie versorgt. Während des Normalbetriebs wird auch der Speicher S über das Druckregelventil 41 aufgeladen. Bei Ausfall der Druckerzeugungseinheit 70 werden die hydraulischen Verbraucher 40, 50 und 60 vom Speicher S mit Druck versorgt. Die restlichen hydraulischen Verbraucher 10, 20 und 80 sind über das Rückschlagventil 42 von der Druckversorgung durch den Speicher S abgetrennt, so dass nur sicherheitsrelevante Systeme mit Druck versorgt werden und keine Druckenergie verschwendet wird.In normal operation, the hydraulic consumers 10, 20, 40, 50, 60 and 80 are supplied by the pump unit 70 via the pressure line P with pressure energy. During normal operation, the memory S is charged via the pressure control valve 41. In case of failure of the pressure generating unit 70, the hydraulic consumers 40, 50 and 60 are supplied from the memory S with pressure. The remaining hydraulic consumers 10, 20 and 80 are separated via the check valve 42 from the pressure supply through the memory S, so that only safety-related systems are supplied with pressure and no pressure energy is wasted.

Als Hydrospeicher werden in der Regel Druckbehälter verwendet, die eine Flüssigkeit unter Druck speichern und damit hydraulische Energie abgeben können. Dazu wird eine Hydraulikflüssigkeit unter Druck in einen mit Gas, in der Regel Stickstoff, gefüllten Druckbehälter gepresst. Die Hydraulikflüssigkeit komprimiert das Gas und steht zu einem späteren Zeitpunkt als gespeicherte Energie zur Verfügung. Das Gas und die Hydraulikflüssigkeit werden durch ein Trennglied, z. B. eine Membran, voneinander getrennt.As a hydraulic accumulator pressure vessels are usually used, which store a liquid under pressure and thus can deliver hydraulic energy. For this purpose, a hydraulic fluid is forced under pressure into a pressure vessel filled with gas, usually nitrogen. The hydraulic fluid compresses the gas and is available as stored energy at a later time. The Gas and the hydraulic fluid are separated by a separator, z. As a membrane, separated from each other.

Ein Nachteil solcher Hydrospeicher ist, dass besondere Sicherheitsvorschriften eingehalten werden müssen aufgrund der besonderen Gefahren durch den Überdruck und auch durch den Einfluss von Temperaturerhöhungen auf den Überdruck. Die Sicherungsmaßnahmen sind deshalb kostenintensiv und aufwändig. Weiterhin benötigt der Hydrospeicher Platz und erfordert in der Mobiltechnik, z. B. bei der Verwendung in Nutzfahrzeugen, aufgrund des zusätzliche Gewichts mehr Antriebsenergie.A disadvantage of such hydraulic accumulators is that special safety regulations must be observed due to the particular dangers of overpressure and also due to the influence of temperature increases on the overpressure. The security measures are therefore cost-intensive and expensive. Furthermore, the hydraulic accumulator requires space and requires in mobile technology, eg. B. when used in commercial vehicles, due to the additional weight more drive energy.

SUMMARY OF THE INVENTION

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, kosten- und energieeffizient eine Druckreserve bereitzustellen, die bei Stromausfall oder Pumpenausfall zur Verfügung steht, die einen geringen Platzbedarf hat und die sicherheitstechnisch keinen zusätzlichen Aufwand erzeugt.It is therefore an object of the present invention, cost and energy efficient to provide a pressure reserve that is available in case of power failure or pump failure, which has a small footprint and safety does not generate additional effort.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer Druckreserve gemäß Anspruch 1.The object is achieved by a device for providing a pressure reserve according to claim 1.

Eine solche Vorrichtung weist mindestens einen Hydromotor zur Verwendung als Hubantrieb auf, wobei ein Hydraulikanschluss des mindestens einen Hydromotors über jeweils eine Ventilanordnung mit mindestens einem hydraulischen Verbraucher leckagefrei verbunden ist. Dadurch kann die in einem Hubantrieb gespeicherte potentielle Energie bei einem Ausfall der druckerzeugenden Einheiten genutzt werden, um sie in einem Notbetrieb an sicherheitsrelevante Verbraucherkomponenten, wie z. B. Lenkung und Bremse, weiterzuleiten. Das heißt, die Ventilanordnung erlaubt generell zwei Betriebszustände, nämlich einen Normalbetrieb und einen Notbetrieb des hydraulischen Systems. Die leckagefreie Verbindung sorgt dafür, dass die Druckreserve lange erhalten bleibt, z. B. im Fall von längeren Standzeiten im abgeschalteten Zustand. Dadurch lässt sich auch die Zeit für den Systemstart bei einem Kaltstart des Nutzfahrzeugs verkürzen, da sofort Druck zur Verfügung steht, um z. B. die Batterieverriegelung, die zur Schonung der Batterie im ausgeschalteten Zustand dient, zu entriegeln. Der Druck muss also nicht erst für den Betrieb der wichtigen Komponenten aufgebaut werden.Such a device has at least one hydraulic motor for use as a lifting drive, wherein a hydraulic connection of the at least one hydraulic motor via a respective valve arrangement with at least one hydraulic consumer is connected leak-free. As a result, the potential energy stored in a lifting drive can be used in the event of a failure of the pressure-generating units, in an emergency operation to safety-relevant consumer components, such. As steering and brake, forward. That is, the valve assembly generally allows two operating conditions, namely a normal operation and an emergency operation of the hydraulic system. The leak-free connection ensures that the pressure reserve is maintained for a long time, z. B. in the case of longer life in the off state. As a result, the time for the system start at a cold start of the commercial vehicle can be shortened, since pressure is available immediately to z. B. the battery lock, which serves to protect the battery in the off state, to unlock. The pressure does not have to be built up first for the operation of the important components.

Zusätzlich umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinrichtung, die so ausgelegt ist, dass sie den Hydromotor in eine vorgespannte Position fährt, bevor die Steuervorrichtung abgeschaltet oder in einen Ruhezustand versetzt wird. Da der Hydromotor als Hubantrieb verwendet wird, steht nur dann eine Druckreserve zur Verfügung, wenn die Hubvorrichtung in einer angehobenen Position steht, da nur dann nutzbare potentielle Energie gespeichert ist. Um zu verhindern, dass das hydraulische System bzw. das Nutzfahrzeug abgeschaltet wird, wenn der Hubantrieb sich in einer abgesenkten Position befindet, veranlasst die Steuereinrichtung, dass der Hubantrieb vor dem Abschalten des Systems oder bevor das System in einen Ruhezustand versetzt wird in eine angehobene Position fährt. Dadurch steht sofort Druckenergie beim Starten des Nutzfahrzeugs zur Verfügung. Z. B. kann sofort nach dem Start die Batterie entriegelt und das System gebremst oder gelenkt werden. Der Druck muss nicht erst durch die Pumpe aufgebaut werden.In addition, the apparatus further includes a controller adapted to move the hydraulic motor to a biased position before the controller is shut down or placed in an idle state. Since the hydraulic motor is used as a lifting drive, a pressure reserve is only available when the lifting device is in a raised position, since only then usable potential energy is stored. In order to prevent the hydraulic system or the utility vehicle from being switched off when the lifting drive is in a lowered position, the control device causes the lifting drive to be in a raised position before the system is switched off or before the system is put into a resting state moves. As a result, pressure energy is available immediately when starting the commercial vehicle. For example, immediately after starting the battery can be unlocked and the system can be braked or steered. The pressure does not have to be built up by the pump first.

In einer besonderen Ausführungsform gemäß Anspruch 2 ist der Hydromotor zur Verwendung als Hubantrieb ein Hubzylinder. Ein Zylinder als Hubantrieb stellt die einfachstmögliche Realisierung eines solchen Hubantriebs dar, obwohl auch andere Hubantriebe denkbar sind. Z. B. wäre ein Rotationsmotor, der eine Last wie eine Winde mit Seilzug anheben kann, möglich.In a particular embodiment according to claim 2 , the hydraulic motor for use as a lifting drive is a lifting cylinder. A cylinder as a linear actuator represents the simplest possible realization of such a linear actuator, although other linear actuators are conceivable. For example, a rotary motor capable of lifting a load such as a cable winch would be possible.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Anspruch 3 umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinrichtung, die so ausgelegt ist, dass sie den Hubzylinder in eine angehobene Position fährt, bevor die Steuervorrichtung abgeschaltet oder in einen Ruhezustand versetzt wird. Bei einem Hubzylinder entspricht die angehobene Position einer vorgespannten Position. Dadurch erreicht man, dass auch nach Abschalten des Systems gespeicherte Druckenergie zur Verfügung steht.In a further embodiment according to claim 3 , the apparatus further comprises a control device which is designed so that it drives the lifting cylinder in a raised position before the control device is switched off or put into a resting state. In a lifting cylinder corresponds to the raised position of a biased position. This ensures that even after switching off the system stored pressure energy is available.

Gemäß einer Ausführungsform nach Anspruch 4 ist der hydraulische Verbraucher eine hydraulische Lenkung und/oder eine hydraulische Bremse. Bei einem Ausfall der Pumpe sind diese beiden hydraulischen Verbraucher die wichtigsten Komponenten für einen Notbetrieb, so dass das Fahrzeug auch bei Ausfall der Pumpe lenkbar und bremsbar bleibt.According to one embodiment according to claim 4 , the hydraulic consumer is a hydraulic steering and / or a hydraulic brake. In the event of failure of the pump these two hydraulic consumers are the most important components for an emergency operation, so that the vehicle remains steerable and brakable even if the pump fails.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Anspruch 5umfasst die Ventilanordnung ein elektrisch betätigbares Mehrwegesitzventil mit zusätzlicher Möglichkeit zur Handbetätigung. Da die Ventilanordnung weitgehend leckagefrei sein soll und um die komplexen Schaltvorgänge bei der Umschaltung zwischen einem Normalbetrieb des hydraulischen Systems und einem Notbetrieb zu handhaben, stellt die Verwendung eines Mehrwegesitzventil die rationellste und kostengünstigste Realisierung einer solchen Ventilanordnung dar, da Standartmehrwegesitzventile aus Herstellerkatalogen einsetzbar sind und keine Sonderlösungen nötig sind. Im Zuge der Automatisierung ist das Mehrwegesitzventil elektrisch betätigbar. Um einen Notbetrieb des hydraulischen Systems selbst bei Stromausfall zu gewährleisten, ist das Mehrwegesitzventil zusätzlich handbetätigbar, so dass die Druckreserve auch bei Stromausfall nutzbar ist.In a further embodiment according to claim 5 , the valve assembly comprises an electrically actuated multiway seat valve with additional possibility for Manual operation. Since the valve assembly should be largely leak-free and to handle the complex switching operations when switching between a normal operation of the hydraulic system and an emergency operation, the use of a Mehrwegesitzventil represents the most rational and cost-effective implementation of such a valve assembly, since standard multiway seat valves from manufacturer catalogs are used and no Special solutions are needed. In the course of automation, the multi-way seat valve is electrically actuated. In order to ensure emergency operation of the hydraulic system even in the event of a power failure, the multi-way seat valve is additionally manually operable, so that the pressure reserve can be used even in the event of a power failure.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Anspruch 6 ist die hydraulische Bremse so ausgelegt, dass sie im drucklosen Zustand bremst, wobei die Ventilanordnung zwischen der hydraulischen Bremse und dem Hubzylinder ein 3/2-Wegesitzventil mit Federvorspannung umfasst, das im Ventilruhezustand einen Bremszylinder mit einer Rücklaufleitung verbindet und eine Verbindung zwischen Bremszylinder und Druckversorgung (Druckleitung oder Druckreserve) unterbricht, wobei das 3/2-Wegesitzventil elektrisch betätigbar ist und im Normalbetrieb bestromt (d.h. nicht im Ruhezustand) ist.In a further embodiment according to claim 6 , the hydraulic brake is designed so that it brakes in the unpressurized state, wherein the valve arrangement between the hydraulic brake and the lifting cylinder comprises a 3/2-way seat valve with spring bias, which connects a brake cylinder with a return line in the valve resting state and a connection between the brake cylinder and pressure supply (pressure line or pressure reserve) interrupts, wherein the 3/2-way seat valve is electrically actuated and energized in normal operation (ie not in the idle state).

D. h. im Normalbetrieb, wenn das 3/2-Wegesitzventil bestromt ist, stellt das 3/2-Wegesitzventil eine Verbindung zwischen der Druckversorgung und dem Bremszylinder her, so dass der Bremszylinder unter Druck steht und die Bremse nicht bremst. Bei Stromausfall schaltet das 3/2-Wegesitzventil in den Ruhezustand, so dass der Bremszylinder in die Rücklaufleitung entlastet wird und die Bremse aktiviert ist. Diese Konfiguration erfüllt deshalb die Sicherheitsfunktion, dass das Fahrzeug bei Stromausfall automatisch bremst.Ie. In normal operation, when the 3/2-way seat valve is energized, the 3/2-way seat valve establishes a connection between the pressure supply and the brake cylinder, so that the brake cylinder is under pressure and the brake does not brake. In the event of a power failure, the 3/2-way seat valve switches to the idle state, so that the brake cylinder is relieved into the return line and the brake is activated. This configuration therefore fulfills the safety function that automatically brakes the vehicle in the event of a power failure.

In einer Ausführungsform davon gemäß Anspruch 7 teilt sich eine Fluidverbindung zwischen dem 3/2 Wegesitzventil und der Druckversorgung in einen ersten Zweig und einen zweiten Zweig auf, wobei der erste Zweig eine Fluidverbindung mit der Druckleitung über ein erstes Rückschlagventil, das in Richtung Druckleitung sperrt, herstellt, und wobei der zweite Zweig eine Fluidverbindung mit dem Hydromotor zur Verwendung als Hubantrieb über ein zweites Rückschlagventil, das in Richtung Hydromotor sperrt, herstellt.In one embodiment thereof according to claim 7 , fluid communication between the 3/2-way seated valve and the pressure supply splits into a first branch and a second branch, the first branch fluidly communicating with the pressure line via a first check valve which blocks toward the pressure line. and wherein the second branch provides fluid communication with the hydraulic motor for use as a lift actuator via a second check valve which blocks in the direction of the hydraulic motor.

Dadurch wird der jeweils höhere Druck von der Druckleitung oder dem Hydromotor an den Bremszylinder weitergeleitet, so dass das Fahrzeug bremsbar bleibt, selbst wenn die Pumpe ausfällt und der Druck auf der Druckversorgungsleitung einbricht. Die Rückschlagventile verhindern, dass sich ein Druckverlust auf einer Druckversorgungseinheiten (Druckleitung und Hydromotor) auf die jeweils andere Einheit auswirken kann.Characterized the respective higher pressure from the pressure line or the hydraulic motor is forwarded to the brake cylinder, so that the vehicle remains brakable, even if the pump fails and the pressure on the pressure supply line breaks. The check valves prevent pressure loss on one pressure supply unit (pressure line and hydraulic motor) from affecting the other unit.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Anspruch 8 ist die Sitzventilanordnung zwischen der hydraulischen Lenkung und dem Hubzylinder angeordnet und umfasst ein 2/2 Wege Sitzventil, das im Ruhezustand sperrt, wobei das 2/2 Wege Sitzventil elektrisch betätigbar und im Normalbetrieb stromlos (d.h. im Ruhezustand) ist. Durch das 2/2-Wegesitzventil wird die Druckreserve in dem Hubzylinder von der Lenkeinheit getrennt. Die vollständige Trennung der Lenkeinheit von dem Hubzylinder während des Normalbetriebs hat den Vorteil, dass Lenkbewegungen nicht auf den Hubzylinder rückwirken können. Das 2/2-Wegesitzventil ist deshalb so ausgelegt, dass es im Ruhezustand die Verbindung zwischen Hubzylinder und Lenkeinheit unterbricht und stromlos ist. Im Notbetrieb muss das 2/2-Wegesitzventil elektrisch oder manuell betätigt werden, so dass das Fahrzeug über die Druckreserve in dem Hubzylinder lenkbar bleibt, selbst wenn die Druckversorgungen in der Druckversorgungsleitung ausfällt.In a further embodiment according to claim 8 , the poppet valve assembly between the hydraulic steering and the lifting cylinder is arranged and includes a 2/2 way poppet valve which locks in the idle state, the 2/2 way poppet valve electrically actuated and de-energized in normal operation (ie at rest) is. Through the 2/2-way seat valve, the pressure reserve in the lift cylinder is separated from the steering unit. The complete separation of the steering unit from the lifting cylinder during normal operation has the advantage that steering movements can not react on the lifting cylinder. The 2/2-way seat valve is therefore designed so that it interrupts the connection between the lifting cylinder and steering unit and is de-energized in the idle state. In emergency operation, the 2/2-way seat valve must be operated electrically or manually, so that the vehicle remains steerable via the pressure reserve in the lifting cylinder, even if the pressure supplies in the pressure supply line fails.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 9 weist der Hubzylinder eine Einrichtung zur Erfassung einer Position eines Kolbens im Hubzylinder auf, und/oder der Hydromotor weist eine Einrichtung zur Erfassung eines Drucks im Hydromotor auf. Dadurch kann die Steuereinrichtung die Druckreserve aus dem Hubzylinder besser regeln.According to a further embodiment according to claim 9 , the lifting cylinder has a device for detecting a position of a piston in the lifting cylinder, and / or the hydraulic motor has a device for detecting a pressure in the hydraulic motor. As a result, the control device can better regulate the pressure reserve from the lifting cylinder.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bereitstellung einer Druckreserve in einem hydraulischen System gemäß dem Anspruch 10 bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das leckagefreie Anschließen eines Hydromotors, der als Hubantrieb verwendet wird, an ein hydraulisches System, und die Bereitstellung einer leckagefreien Verbindung des Hydromotors zu mindestens einem hydraulischen Verbraucher. Der leckagefreie Anschluss eines Hydromotors, der als Hubantrieb verwendet wird, hat den Vorteil, dass im Ruhezustand oder im abgeschalteten Zustand die im Hydromotor gespeicherte Druckenergie erhalten bleibt. Durch die Bereitstellung einer leckagefreien Verbindung des Hydromotors zu mindestens einem hydraulischen Verbraucher lässt sich die im Hydromotor gespeicherte Druckenergie an die Verbraucher weiterleiten, um einen Notbetrieb von sicherheitsrelevanten hydraulischen Verbrauchern zu gewährleisten, selbst wenn die Pumpe außer Betrieb ist.According to one aspect of the present invention, a method for providing a pressure reserve in a hydraulic system according to claim 10 is provided. The method comprises the leak-free connection of a hydraulic motor, which is used as a lifting drive, to a hydraulic system, and the provision of a leak-free connection of the hydraulic motor to at least one hydraulic consumer. The leak-free connection of a hydraulic motor, which is used as a lifting drive, has the advantage that in the idle state or in the off state, the pressure energy stored in the hydraulic motor is maintained. By providing a leak-free connection of the hydraulic motor to at least one hydraulic consumer, the pressure energy stored in the hydraulic motor can be forwarded to the consumers to ensure emergency operation of safety-relevant hydraulic consumers, even if the pump is out of operation.

Das Verfahren umfasst weiterhin ein Vorspannen des Hydromotors vor dem abschalten des hydraulischen Systems. Dadurch steht sofort nach dem Einschalten des Systems Druck zum Bremsen, Lenken oder Entriegeln der Batterie zur Verfügung, wodurch ein Kaltstart beschleunigt wird.The method further includes biasing the hydraulic motor prior to shutting down the hydraulic system. As a result, pressure is immediately available to brake, steer or unlatch the battery as soon as the system is turned on, accelerating a cold start.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß Anspruch 11 überwacht eine Steuereinrichtung einen Druck im Hydromotor und steuert ihn so, dass er in einer Normalsituation nicht unter einen vorbestimmten Wert abfällt. Dadurch wird erreicht, dass in der Regel immer Druckenergie in dem Hydromotor gespeichert bleibt, um eine Druckreserve bereitzustellen, falls die Pumpe plötzlich ausfällt.In a further embodiment according to claim 11 , a control device monitors a pressure in the hydraulic motor and controls it so that it does not fall below a predetermined value in a normal situation. It is thereby achieved that, as a rule, pressure energy always remains stored in the hydraulic motor in order to provide a pressure reserve if the pump suddenly fails.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 12 steuert die Steuereinrichtung den Druck im Hydromotor so, dass er in einer Ausnahmesituation unter den vorbestimmten Wert abgesenkt werden kann, wobei die Ausnahmesituation ein Fahrzeugstillstand bei aktiver Hydraulik sein kann. Obwohl es wünschenswert ist, ständig eine Druckreserve im Hydromotor zu halten, kann es notwendig sein, den Hubantrieb bis in die untere Endstellung zu fahren, so dass keine potentielle Energie für die Druckreserve nutzbar ist. Da dieser Fall z. B. bei einem Gabelstapler häufig eintritt, dies jedoch im Widerspruch zur Anforderung einer ständigen Druckreserve ist, sollte dieser Betriebszustand als Ausnahmesituation in der Fahrzeugsteuerprogrammierung vorgesehen sein.According to a further embodiment according to claim 12 , the control device controls the pressure in the hydraulic motor so that it can be lowered in an exceptional situation below the predetermined value, wherein the exceptional situation may be a vehicle standstill with active hydraulics. Although it is desirable to constantly maintain a pressure reserve in the hydraulic motor, it may be necessary to drive the lifting drive to the lower end position, so that no potential energy for the pressure reserve is available. Since this case z. B. occurs frequently in a forklift, but this is in contradiction to the requirement of a permanent pressure reserve, this operating condition should be provided as an exceptional situation in the vehicle control programming.

In einer weiteren Ausführungsform nach Anspruch 13 ist der Hydromotor ein Hubzylinder und die Steuervorrichtung fährt den Hubzylinder in eine angehobene Position, bevor die Steuervorrichtung abgeschaltet oder in einen Ruhezustand versetzt wird. Dadurch steht nach einem Neustart des Systems sofort gespeicherte Druckenergie zur Verfügung, um das System zu lenken, zu bremsen oder die Batterie zu entriegeln.In a further embodiment according to claim 13 , the hydraulic motor is a lifting cylinder and the control device moves the lifting cylinder to a raised position before the control device is switched off or put into a resting state. As a result, after a restart of the system, immediately stored pressure energy is available to steer, brake, or unlock the system.

BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes im Vergleich zum Stand der Technik erläutert. Es zeigen:

Figur 1: ein Schaltbild eines hydraulischen Systems mit einem Hydrospeicher gemäß dem Stand der Technik; und
Figur 2: ein hydraulisches System mit einem Hubzylinder als Vorrichtung zur Bereitstellung einer Druckreserve gemäß der vorliegenden Erfindung.

Embodiments of the subject invention will be explained in comparison with the prior art with reference to the drawings. Show it:

FIG. 1: a diagram of a hydraulic system with a hydraulic accumulator according to the prior art; and
FIG. 2: a hydraulic system with a lifting cylinder as a device for providing a pressure reserve according to the present invention.

DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt einen Teil eines hydraulischen Systems mit einer Lenkeinheit 100, einer Hubeinheit 200 und einer Bremseinheit 300. Jede der Einheiten 100, 200 und 300 ist eingangsseitig mit einer Druckleitung P und einer Rücklaufleitung R verbunden, und ist ausgangsseitig mit einem hydraulischen Verbraucher, z. B. hydraulischen Zylindern 100-1, 200-1 und 300-1 verbunden. In dieser Art hydraulischer Systeme gemäß Figur 2 sind die Druckleitung P und die Rücklaufleitung R als BUS-Leitungen realisiert, an die parallel verschiedenste Verbraucher 100, 200 und 300 angeschlossen werden können.In the FIG. 2 shown embodiment of the present invention shows a part of a hydraulic system with a steering unit 100, a lifting unit 200 and a brake unit 300. Each of the units 100, 200 and 300 is the input side to a pressure line P and a return line R connected, and is the output side with a hydraulic Consumers, eg. Hydraulic cylinders 100-1, 200-1 and 300-1. In this type of hydraulic systems according to FIG. 2 the pressure line P and the return line R are realized as BUS lines to which a variety of consumers 100, 200 and 300 can be connected in parallel.

Die Lenksteuereinheit 100 ist fluidisch mit einer Lenkantriebseinheit 100-1 oder 100-2 durch die Fluidleitung Li und Re verbunden. Die Lenksteuereinheit 100 ist weiterhin mit der Druckleitung P und der Rücklaufleitung R verbunden. Die Lenksteuereinheit 100 verbindet aufgrund von Lenksteuersignalen von einem Lenkrad die Druckleitung P mit einer der beiden Arbeitsleitungen Li oder Re und verbindet die jeweils andere Arbeitsleitung Li oder Re mit der Rückleitung R. Die Lenksteuereinheit 100 weist auch einen Anschluss für eine Notbetriebsleitung X auf, die durch ein Rückschlagventil 101 von der Druckleitung P abgetrennt ist, das in Richtung der Druckleitung P sperrt. Durch die Notbetriebsleitung X kann die Lenkung mit Druck versorgt werden, wenn der Druck auf der Druckleitung P zu gering zum Betätigen der Lenkung werden sollte.The steering control unit 100 is fluidly connected to a steering drive unit 100-1 or 100-2 through the fluid lines Li and Re. The steering control unit 100 is further connected to the pressure line P and the return line R. The steering control unit 100 connects due to steering control signals from a steering wheel, the pressure line P with one of the two working lines Li or Re and connects the other working line Li or Re to the return line R. The steering control unit 100 also has a connection for an emergency operating line X by a check valve 101 is separated from the pressure line P, which blocks in the direction of the pressure line P. By the emergency operating line X, the steering can be supplied with pressure when the pressure on the pressure line P should be too low to operate the steering.

Als Lenkantrieb kann z. B. ein doppelt wirkender Gleichlaufzylinder 100-1 oder ein Rotationsmotor 100-2 verwendet werden.As a steering drive z. B. a double-acting constant velocity cylinder 100-1 or a rotary motor 100-2 can be used.

Die Bremssteuereinheit 300 ist eingangsseitig mit der Druckleitung P und der Rücklaufleitung R verbunden. Ausgangsseitig ist die Bremssteuereinheit 300 über die Arbeitsleitung FS mit dem Bremszylinder 300-1 verbunden. In der in Figur 2 gezeigten Darstellung wird ein einfach wirkender Zylinder mit einer Feder, die die Kolbenstange aus dem Zylinder schiebt, gezeigt. Strömt Druckmittel über die Arbeitsleitung FS in den Bremszylinder 300-1, zieht sich die Kolbenstange des Bremszylinders 300-1 in den Zylinder zurück und komprimiert die Feder. Der in Figur 2 dargestellte Bremszylinder 300-1 kann deshalb im drucklosen Zustand seine Bremskraft entfalten. Die in Figur 2 dargestellte Bremse kann z. B. als Feststellbremse verwendet werden. Obwohl in Figur 2 ein einfach wirkender Zylinder mit einer Feder, die die Kolbenstange aus dem Zylinder treibt, gezeigt ist, sind auch andere Bremszylindersysteme denkbar. Z.B. könnte auch bei entsprechender Anpassung der Ansteuerelemente ein doppelt wirkender Zylinder oder ein einfach wirkender Zylinder mit einer Feder, die die Kolbenstange in den Zylinder zurückzieht, verwendet werden.The brake control unit 300 is connected on the input side to the pressure line P and the return line R. On the output side, the brake control unit 300 is connected via the working line FS to the brake cylinder 300-1. In the in FIG. 2 As shown, a single-acting cylinder with a spring that pushes the piston rod out of the cylinder is shown. If pressure medium flows via the working line FS into the brake cylinder 300-1, the piston rod of the brake cylinder 300-1 retracts into the cylinder and compresses the spring. The in FIG. 2 shown brake cylinder 300-1 can therefore develop its braking force in the unpressurized state. In the FIG. 2 shown brake can z. B. be used as a parking brake. Although in FIG. 2 a single-acting cylinder with a spring that drives the piston rod out of the cylinder is shown, other brake cylinder systems are conceivable. For example, even with a corresponding adaptation of the control elements, a double-acting cylinder or a single-acting cylinder with a spring which retracts the piston rod into the cylinder could be used.

Im Fall des in Figur 2 dargestellten einfach wirkenden Zylinders wird der Bremszylinder 300-1 durch ein 3/2-Wegesitzventil 303 angesteuert. Das 3/2-Wegesitzventil 303 weist drei Fluidanschlüsse auf, die an der Druckleitung P, an der Rücklaufleitung R und an der Arbeitsleitung FS angeschlossen sind. In der Stellung A des Ventils 303 ist die Druckleitung P mit der Arbeitsleitung FS verbunden. In der Stellung A strömt deshalb Druckmittel in die Arbeitskammer des Bremszylinders 300-1 und die Kolbenstange des Bremszylinders 300-1 zieht sich in den Zylinder zurück. Die Bremse ist deaktiviert und das Fahrzeug kann ungehindert bewegt werden. In der Stellung B ist die Arbeitsleitung FS mit der Rückleitung R verbunden. Das heißt, durch die Federkraft der Feder im Bremszylinder 300-1 wird Druckmittel aus dem Zylinder heraus und in die Rückleitung R gedrückt. Das heißt, die Bremse ist aktiviert und das Fahrzeug bleibt stehen. In der in der Figur 2 gezeigten Darstellung wird das 3/2-Wegesitzventil 303 durch eine Feder im Ruhezustand in der Stellung B gehalten. Das heißt, Druckmittel kann aus dem Bremszylinder 300-1 in die Rückleitung strömen und das Fahrzeug bremst in dieser Stellung. Soll das Fahrzeug normal bewegt werden, muss der Elektromagnet M2 des 3/2-Wegesitzventils bestromt werden, so dass das Ventil in Stellung A geht und Druckmittel in den Bremszylinder 300-1 strömen kann. Um bei einem Stromausfall das Fahrzeug in Bewegung setzen zu können, ist das 3/2-Wegesitzventil 303 handbetätigbar, so dass das Ventil 303 von Hand in Stellung A geschaltet werden kann und damit die Bremse entriegelt werden kann.In the case of in FIG. 2 shown single-acting cylinder, the brake cylinder 300-1 is driven by a 3/2-way seat valve 303. The 3/2-way seat valve 303 has three fluid ports connected to the pressure line P, to the return line R and to the working line FS. In position A of the valve 303, the pressure line P is connected to the working line FS. Therefore, in the position A, pressure fluid flows into the working chamber of the brake cylinder 300-1, and the piston rod of the brake cylinder 300-1 retracts into the cylinder. The brake is deactivated and the vehicle can be moved without hindrance. In position B, the working line FS is connected to the return line R. That is, by the spring force of the spring in the brake cylinder 300-1 pressure fluid is forced out of the cylinder and into the return line R. This means that the brake is activated and the vehicle stops. In the in the FIG. 2 As shown, the 3/2-way seat valve 303 is held by a spring at rest in the B position. That is, pressure fluid can flow from the brake cylinder 300-1 in the return line and the vehicle brakes in this position. If the vehicle is to be moved normally, the electromagnet M2 of the 3/2-way seat valve must be energized so that the valve goes to position A and pressure medium can flow into the brake cylinder 300-1. In order to be able to set the vehicle in motion during a power failure, the 3/2-way seat valve 303 is manually operated, so that the valve 303 can be switched by hand in position A and thus the brake can be unlocked.

Das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt auch einen Druckschalter 304 in der Bremssteuereinheit 300. Durch den Druckschalter 304 kann ein elektrisches Signal erzeugt werden, das anzeigt, ob die Bremse aktiv oder nicht aktiv ist. Der Druckschalter 304 kann auch als Drucküberwachungssystem dienen, durch den ein Ausfall einer Pumpe erfasst werden kann, wodurch ein Notbetrieb ausgelöst werden kann.This in FIG. 2 The embodiment shown also shows a pressure switch 304 in the brake control unit 300. By the pressure switch 304, an electrical signal can be generated which indicates whether the brake is active or not active. The pressure switch 304 may also serve as a pressure monitoring system by which a failure of a pump can be detected, whereby an emergency operation can be triggered.

Figur 2 zeigt als weiteren Verbraucher einen Hubzylinder 200-1, der z. B. in einem Gabelstapler als ein Hubantrieb verwendet werden kann. Der Hubzylinder 200-1 ist über die Arbeitsleitung H mit der Hubsteuereinrichtung 200 verbunden. Die Hubsteuereinrichtung 200 verbindet die Arbeitskammer des Hubzylinders 200-1 entweder mit der Druckleitung P oder mit der Rücklaufleitung R. Die Steuerung des Hubzylinders 200-1 erfolgt über den Ventilblock 205, über den vorgegeben werden kann, ob Druckmittel in die Arbeitskammer des Hubzylinders 200-1 aus der Druckleitung strömt oder ob Druckmittel aus der Arbeitskammer des Hubzylinders 200-1 in die Rückleitung R abgelassen wird, oder als dritte Möglichkeit, dass die Hubposition gehalten wird. Üblicherweise werden zur Steuerung von Hubzylindern 4/3-Wegeventile verwendet. Durch die drei Stellungen eines solchen Ventils realisiert man den Hebevorgang, den Absenkvorgang und das Halten der Stellung. Beim Anheben des Kolbens des Hubzylinders 200-1 von der Stellung X0 zur Stellung X2 wird potentielle Energie E aufgebaut, die äquivalent zu einem gespeicherten Druck ist. Gabelstapler ohne Last auf der Gabel können so einen Speicherdruck bis zu 30 bar aufweisen, mit Last bis ca. 200 bar. Dieser Druck ist unabhängig von der Hubhöhe des Hubzylinders 200-1. Dieser gespeicherte Druck kann als Druckreserve zum Betrieb anderer hydraulischer Komponenten verwendet werden. Je höher jedoch der Kolben des Hubzylinders 200-1 steht, desto länger steht die Druckreserve zur Verfügung. Wird diese Druckreserve z. B zum Lenken verwendet, senkt sich langsam der Kolben des Hubzylinders 200-1 ab bis zur Hubendstellung X0, bei der der Kolben des Hubzylinders 200-1 auf Block steht. FIG. 2 shows as a further consumer a lifting cylinder 200-1, the z. B. can be used in a forklift as a linear actuator. The lifting cylinder 200-1 is connected to the stroke control device 200 via the working line H. The stroke control device 200 connects the working chamber of the lifting cylinder 200-1 either with the pressure line P or with the return line R. The control of the lifting cylinder 200-1 via the valve block 205, via which can be specified whether pressure medium in the working chamber of the lifting cylinder 200-. 1 flows from the pressure line or whether pressure fluid is discharged from the working chamber of the lifting cylinder 200-1 in the return line R, or as a third possibility that the stroke position is held. Usually 4/3-way valves are used to control lifting cylinders. By the three positions of such a valve to realize the lifting operation, the lowering and holding the position. As the piston of lift cylinder 200-1 is raised from position X0 to position X2, potential energy E equivalent to a stored pressure is established. Forklift trucks with no load on the fork can thus have a storage pressure of up to 30 bar, with a load of up to approx. 200 bar. This pressure is independent of the lifting height of the lifting cylinder 200-1. This stored pressure can be used as a pressure reserve for operating other hydraulic components. However, the higher the piston of the lifting cylinder 200-1 is, the longer the pressure reserve is available. If this pressure reserve z. B used for steering, the piston of the lifting cylinder 200-1 slowly descends to the stroke end position X0 at which the piston of the lifting cylinder 200-1 stands on block.

Um dese gespeicherte Druckenergie im Notfall für sicherheitsrelevante Verbraucher, wie z. B. Lenkung und Bremse, nutzen zu können, weist das Hydrosystem der Erfindung gemäß der Figur 2 eine zusätzliche Verbindung zwischen der Arbeitsleitung H am Hubzylinder 200-1 zur Lenkeinheit 100 bzw. zur Bremssteuereinheit 300 auf. Die Fluidverbindung zur Lenksteuereinheit 100 erfolgt über die Verbindungseinheit 210 und die Verbindung zur Bremssteuereinheit 300 erfolgt über die Verbindungseinheit 310. Die Verbindungseinheiten 210 und 310 sind auf der einen Seite mit der Arbeitsleitung H zum Hubzylinder 200-1 und auf der anderen Seite mit der Lenksteuereinheit 100 bzw. der Bremssteuereinheit 300. Zu beachten ist, dass die Verbindungen zur Lenksteuereinheit 100 und zur Bremssteuereinheit 300 gegenüber der Druckleitung P mit Rückschlagventilen 101 bzw. 302 abgesichert sind, so dass ein Druckverlust der Druckreserve in dem Hubzylinder 200-1 in die Druckleitung P erfolgen kann. Das heißt, die Rückschlagventile 101 und 302 sperren in Richtung Druckleitung P. Die Verbindungen 210 bzw. 310 können auf einfache Weise durch ein Rückschlagventil realisiert werden, das in Richtung Arbeitsleitung H sperrt, wie in der Verbindungseinheit 310 beispielhaft gezeigt wird.To dese stored pressure energy in an emergency for security consumers, such. As steering and brake to use, has the hydro system of the invention according to the FIG. 2 an additional connection between the working line H on the lifting cylinder 200-1 to the steering unit 100 and the brake control unit 300 on. The fluid connection to the steering control unit 100 via the connection unit 210 and the connection to the brake control unit 300 via the connection unit 310. The connection units 210 and 310 are on one side with the working line H to the lifting cylinder 200-1 and on the other side with the steering control unit 100th It should be noted that the connections to the steering control unit 100 and the brake control unit 300 with respect to the pressure line P are secured with check valves 101 and 302, so that a pressure drop of the pressure reserve in the lifting cylinder 200-1 in the pressure line P. can. That is, the check valves 101 and 302 lock in the direction of pressure line P. The connections 210 and 310 can be realized in a simple manner by a check valve which locks in the direction of working line H, as shown in the connection unit 310 by way of example.

Eine bessere Trennung der Komponenten erreicht man über ein 2/2-Wegesitzventil 203, wie es beispielhaft in der Verbindungseinheit 210 gezeigt ist. Das 2/2-Wegesitzventil 203 befindet sich in Ruhestellung aufgrund der Federkraft einer Feder in Stellung B. In der Stellung B des Ventils 203 ist die Verbindung zwischen der Arbeitsleitung H und der Lenksteuereinheit 100 unterbrochen. In der Stellung A des Ventils 203 ist der Hubzylinder 200-1 fluidisch mit der Lenksteuereinheit 100 verbunden, so dass gespeicherte Druckenergie im Hubzylinder 200-1 zum Lenken genutzt werden kann. Das Ventil 203 kann durch Handbetätigung oder durch Bestromung des Elektromagneten M1 in Stellung A gebracht werden. Da im Normalbetrieb Lenkbewegungen die Druckleitung E stärker belasten als die Betätigung der Bremse, ist es günstiger, die Verbindungseinheit 210 durch das 2/2-Wegesitzventil zu realisieren, was eine bessere Trennung des Lenkzylinders 100-1 und des Hubzylinders 200-1 erlaubt. Auf der anderen Seite ist durch die geringere Belastung der Druckleitung P durch den Bremszylinder 300-1 ein einfaches Rückschlagventil 301 für die Verbindungseinheit 310 ausreichend und kostengünstiger.A better separation of the components is achieved via a 2/2-way valve seat 203, as shown by way of example in the connection unit 210. The 2/2-way seat valve 203 is in the rest position due to the spring force of a spring in position B. In the position B of the valve 203, the connection between the working line H and the steering control unit 100 is interrupted. In the position A of the valve 203, the lifting cylinder 200-1 is fluidly connected to the steering control unit 100, so that stored pressure energy can be used in the lifting cylinder 200-1 for steering. The valve 203 can be brought into position A by manual operation or by energizing the solenoid M1. Since in normal operation steering movements stress the pressure line E more than the operation of the brake, it is better to realize the connection unit 210 through the 2/2-way seat valve, which allows a better separation of the steering cylinder 100-1 and the lifting cylinder 200-1. On the other hand, due to the lower load on the pressure line P through the brake cylinder 300-1, a simple check valve 301 for the connection unit 310 is sufficient and less expensive.

Der Ventilblock 205 zur Steuerung der Hubbewegung des Hubzylinders 200-1 kann auf verschiedene Arten realisiert werden. Je nachdem, ob einfach wirkende oder doppelt wirkende Zylinder als Hubzylinder verwendet werden, können 4/3-Wegeventile oder 3/3-Wegeventile mit zusätzlichen Lasthalteinrichtungen eingesetzt werden. In jedem Fall sollte darauf geachtet werden, dass Leckageverluste gering sind, um einen gespeicherten Druck im Hubzylinder 200-1 zu erhalten. In einer Variante für einen einfach wirkenden Hubzylinder 200-1, wie er in Figur 2 dargestellt ist, kann der Ventilblock 205 aus einer Kombination eines 3/2-Wegesitzventiles analog zu dem Ventil 303 in der Bremssteuereinheit 300 und einem Rückschlagventil, das zwischen der Druckleitung P und dem 3/2-Wegesitzventil angeordnet ist, bestehen.The valve block 205 for controlling the lifting movement of the lifting cylinder 200-1 can be realized in various ways. Depending on whether single-acting or Double-acting cylinders can be used as lifting cylinders, 4/3-way valves or 3/3-way valves with additional load-holding devices can be used. In any case, care should be taken that leakage losses are low to maintain a stored pressure in the lift cylinder 200-1. In a variant for a single-acting lifting cylinder 200-1, as in FIG. 2 is illustrated, the valve block 205 may consist of a combination of a 3/2-way seat valve analogous to the valve 303 in the brake control unit 300 and a check valve which is arranged between the pressure line P and the 3/2-way seat valve.

Im Normalbetrieb ist das 3/2-Wegesitzventil 303 bestromt und das 2/2-Wegesitzventil 203 ist nicht bestromt. In diesem Fall ist die Bremse gelöst, da der Bremszylinder 300-1 unter Druck steht, und die Verbindung zwischen der Arbeitsleitung H und der Lenksteuereinheit 100 ist unterbrochen. Das heißt, die Lenkung und die Bremse werden ausschließlich über die Druckleitung P versorgt. Bei Ausfall der Pumpe sinkt der Druck in der Druckleitung P und die Lenkung setzt aus, da kein Druck mehr für die Betätigung des Lenkantriebs 100-1 bzw. 100-2 zur Verfügung steht. Eine Steuereinrichtung sorgt dafür, dass der Kolben des Hubzylinders 200-1 nicht unter eine bestimmte Höhe X1, die durch einen Positionsdetektor 201 erfasst wird, abfällt, so dass ständig eine Druckreserve vorhanden ist. Stellt die Steuereinrichtung (nicht gezeigt) fest, dass der Druck in der Druckleitung P unter einen bestimmten Wert abfällt, bestromt die Steuereinrichtung das 2/2-Wegesitzventil 203 und stellt eine Verbindung zwischen Arbeitsleitung H und der Lenksteuereinheit 100 her. Die Druckreserve im Hubzylinder 200-1 kann dadurch zum Lenken verwendet werden. Gleichzeitig hält die Druckreserve im Hubzylinder 200-1 den Druck im Bremszylinder 300-1 über die Verbindungseinheit 310 aufrecht, da das 3/2-Wegesitzventil 303 ständig bestromt wird und in Stellung A ist. Alternativ oder zusätzlich zum Positionssensor 201 kann auch ein Drucksensor 202 verwendet werden.In normal operation, the 3/2-way seat valve 303 is energized and the 2/2-way seat valve 203 is not energized. In this case, the brake is released because the brake cylinder 300-1 is under pressure, and the connection between the working line H and the steering control unit 100 is interrupted. That is, the steering and the brake are supplied exclusively via the pressure line P. In case of failure of the pump, the pressure in the pressure line P decreases and the steering stops, since no more pressure is available for the operation of the steering drive 100-1 or 100-2. A control device ensures that the piston of the lifting cylinder 200-1 does not fall below a certain height X1, which is detected by a position detector 201, so that there is always a pressure reserve. If the control device (not shown) determines that the pressure in the pressure line P drops below a certain value, the control device energizes the 2/2-way seat valve 203 and establishes a connection between the working line H and the steering control unit 100. The pressure reserve in the lifting cylinder 200-1 can thereby be used for steering. At the same time, the pressure reserve in the lift cylinder 200-1 maintains the pressure in the brake cylinder 300-1 via the connection unit 310, since the 3/2-way seat valve 303 is constantly supplied with power and is in position A. Alternatively or in addition to the position sensor 201, a pressure sensor 202 may also be used.

Bei einem Stromausfall, bei dem auch die Pumpe ausfallen würde und der Druck in der Druckleitung P absinken würde, schaltet das 3/2-Wegesitzventil 303 in den Ruhezustand B, wodurch der Bremszylinder 300-1 druckentlastet wird und das Fahrzeug bremst als Sicherheitseinrichtung automatisch. Um einen Notbetrieb des Fahrzeugs zu gewährleisten und z. B. das Fahrzeug in eine sichere Endposition zu bringen, können die Ventile 203 und 303 handbetätigt in die Stellung A gebracht werden, so dass die Bremse entriegelt wird und die Lenkung betätigt werden kann.In a power failure, in which the pump would fail and the pressure in the pressure line P would decrease, the 3/2-way seat valve 303 switches to the idle state B, whereby the brake cylinder 300-1 is depressurized and the vehicle brakes automatically as a safety device. To ensure emergency operation of the vehicle and z. B. the vehicle in a safe end position bring the valves 203 and 303 can be manually operated in the position A, so that the brake is unlocked and the steering can be operated.

Da die Steuereinrichtung überwacht, dass möglichst immer eine Druckreserve und damit ein Mindesthub des Hubzylinders 200-1 vorhanden ist, der Gabelstapler gegebenenfalls aber die Gabel bis in die Endstellung X0 absenken muss, sollte ein solcher Fall als Ausnahmesituation programmiert sein.Since the control device monitors that as far as possible a pressure reserve and thus a minimum stroke of the lifting cylinder 200-1 is present, but the forklift may need to lower the fork to the end position X0, such a case should be programmed as an exceptional situation.

Da es auch vorteilhaft ist, dass auch nach längeren Standzeiten und abgeschalteten Systemen sofort Druck vorhanden ist, sollte die Steuereinrichtung den Hubzylinder vor dem Abschalten des Systems anheben. Da der Hubzylinder vorteilhafterweise über Sitzventilkombinationen mit dem restlichen hydraulischen System verbunden ist, werden Druckverluste durch Leckage gering gehalten und das System kann schneller starten nach längeren Standzeiten, da sofort Druck im System vorhanden ist.Since it is also advantageous that even after prolonged service life and shutdown systems immediately pressure is present, the controller should raise the lifting cylinder before switching off the system. Since the lifting cylinder is advantageously connected via seat valve combinations with the rest of the hydraulic system, pressure losses are kept low by leakage and the system can start faster after longer periods, as there is immediate pressure in the system.

Anzumerken ist, dass die in Figur 2 gezeigten Ventilkombinationen nur Beispiele für mögliche Realisierungen der gewünschten Funktionen darstellen und auch anders realisiert werden können. Die gezeigten Ventile stellen jedoch eine einfache und kostengünstige Realisierung der gewünschten Funktionen dar.It should be noted that the in FIG. 2 shown valve combinations represent only examples of possible realizations of the desired functions and can be realized otherwise. However, the valves shown represent a simple and inexpensive realization of the desired functions.

Claims

Device for providing a pressure reserve in a hydraulic system, comprising the following:
at least one hydraulic motor (200-1) for use as a lift drive;

a hydraulic connection of the at least one hydraulic motor which is connected in a leak-free manner to at least one hydraulic consumer (100-1, 100-2, 300-1) via a seat valve system (203, 303, 301) in each case,

characterized by

a control device which is designed in such a way that it drives the hydraulic motor (200-1) into a pretensioned position before the control device is switched off or placed in a rest state.
Device according to Claim 1, wherein the hydraulic motor is a lifting cylinder (200-1).
Device according to Claim 2, [wherein] the control device is designed in such a way that it drives the lifting cylinder (200-1) into a raised position before the control device is switched off or placed in a rest state.
Device according to one of Claims 1 through 3, wherein the hydraulic consumer is a hydraulic steering system (100-1, 100-2) and/or a hydraulic brake (300-1).
Device according to one of Claims 1 through 4, wherein the valve system (203, 303) includes a multi-way seat valve (203, 303) which is electrically actuatable as well as manually actuatable.
Device according to Claim 4 or Claims 4 and 5, wherein the hydraulic brake (300-1) is designed in such a way that it brakes in the pressureless state, and
wherein the valve system (303) between the hydraulic brake (300-1) and the hydraulic motor (200-1) for use as a lift drive includes a 3/2-way seat valve with spring pretensioning, which in the rest state of the valve connects a brake cylinder (300-1) to a return line (R) and interrupts a connection between the brake cylinder (300-1) and a pressure supply (R, 200-1), the 3/2-way seat valve (303) being electrically actuatable and energized during normal operation.
Device according to Claim 6, wherein a fluid connection between the 3/2-way seat valve and the pressure supply (P, 201-1) is divided into a first branch and a second branch, the first branch establishing a fluid connection with the pressure line (P) via a first check valve which blocks in the direction of the pressure line (P), and the second branch establishing a fluid connection with the hydraulic motor (200-1) for use as a lift drive via a second check valve which blocks in the direction of the hydraulic motor (200-1).
Device according to Claim 4 and one of Claims 5, 6, or 7, wherein the seat valve system (203) is situated between the hydraulic steering system (100-1, 100-2) and the lifting cylinder (200-1), and includes a 2/2-way seat valve which blocks in the rest state, the 2/2-way seat valve (203) being electrically actuatable and nonenergized during normal operation.
Device according to one of Claims 2 through 7, wherein the lifting cylinder (200-1) has a device (201) for detecting a position of a piston in the lifting cylinder (200-1), and/or wherein the hydraulic motor (200-1) has a device for detecting a pressure (202) in the hydraulic motor (200-1).
Method for providing a pressure reserve in a hydraulic system, comprising the following:
Connecting a hydraulic motor (200-1), which is used as a lift drive, to a hydraulic system in a leak-free manner;

Providing a leak-free connection of the hydraulic motor (200-1) to at least one hydraulic consumer (100-1, 100-2, 300-1); and

Pretensioning the hydraulic motor (200-1) before switching off the hydraulic system.
Method according to Claim 10, wherein a control device monitors a pressure in the hydraulic motor (200-1), and controls the pressure in such a way that in a normal situation the pressure does not drop below a predetermined value.
Method according to Claim 11, wherein the control device controls the pressure in the hydraulic motor (200-1) in such a way that in an exceptional situation the pressure may be lowered below the predetermined value, whereby the exceptional situation may be a vehicle standstill with the hydraulic system active.
Method according to one of Claims 10 through 12, wherein the hydraulic motor (200-1) is a lifting cylinder (200-1), and wherein a control device drives the lifting cylinder into a raised position before the control device is switched off or placed in a rest state.