EP4321471A1 - Hydraulisches system für ein flurförderzeug - Google Patents

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EP4321471A1
EP4321471A1 EP23186618.7A EP23186618A EP4321471A1 EP 4321471 A1 EP4321471 A1 EP 4321471A1 EP 23186618 A EP23186618 A EP 23186618A EP 4321471 A1 EP4321471 A1 EP 4321471A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mast
free
proportional valve
lift cylinder
hydraulic system
Prior art date
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Pending
Application number
EP23186618.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Schwab
Hans-Ulrich Knechtel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde Material Handling GmbH
STILL GmbH
Original Assignee
Linde Material Handling GmbH
STILL GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde Material Handling GmbH, STILL GmbH filed Critical Linde Material Handling GmbH
Publication of EP4321471A1 publication Critical patent/EP4321471A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
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    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
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    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
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    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
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    • F15B2211/40576—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/40584—Assemblies of multiple valves the flow control means arranged in parallel with a check valve

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic system for an industrial truck with a mast which has at least one extension mast that can be raised and lowered in a stationary mast and a load-carrying device that can be raised and lowered in the extension mast, the hydraulic system having a free-lift cylinder for raising and lowering the load-carrying device and at least one mast lifting cylinder for raising and lowering the extension mast, wherein a control valve device is provided for controlling the lifting operation and the lowering operation of the free lift cylinder and the mast lift cylinder and wherein a mast transition damping device is provided which comprises at least one electrically operated proportional valve.
  • a free lift for the load-carrying means that can be raised and lowered in the extension mast.
  • the load handling device in the extendable mast can be raised without the extendable mast being raised.
  • a free-lift cylinder is provided, by means of which the load-carrying means can be raised and lowered in the extension mast, and a mast lifting cylinder is provided, by means of which the extension mast can be raised and lowered in a stationary mast of the mast.
  • the mast lifting cylinder forms a mast lift in which the extension mast is raised and lowered in the standing mast.
  • a mast transition damping device which includes at least one electrically operated proportional valve.
  • a generic one Hydraulic system with a mast transition damping device, which includes at least one electrically operated proportional valve, is shown in Figure 3a DE 10 2016 103 256 A1 known.
  • the lifting speed or the lowering speed of the free lift cylinder or the mast lift cylinder can be controlled in the area of the transition between the free lift and the mast lift in such a way that an almost gentle/impact-free passage through the mast transition is possible and an almost constant lifting or .Lowering speed is achieved in the transition area between free lift and mast lift.
  • the electrically operated proportional valves of the mast transition damping device have a basic position designed as a blocking position in the non-controlled, ie de-energized, state, in which no pressure medium can flow out of the free-lift cylinder or the mast-lift cylinder. If a fault in the proportional valves of the mast transition damping device occurs in such a mast transition damping device in lowering operation while lowering a load, for example with a nominal load, the proportional valves are suddenly actuated into the basic position designed as a blocking position, in which the connection of the free lift cylinder and the mast lift cylinder to the container is blocked is.
  • Such a fault in the electrically operated proportional valves can occur in the event of a loss of electrical energy, for example due to a power failure in the electrical control signal of the proportional valves and/or due to a plug of an electrical cable that is connected to an electrical actuating device of the corresponding proportional valve.
  • the load on the load-carrying device is suddenly stopped and, depending on the previous lowering speed of the load-carrying device and the weight of the load picked up on the load-carrying device, a pulse is introduced into the mast via a pressure peak.
  • the present invention is based on the object of providing a hydraulic control system and an industrial truck with a hydraulic control system which is improved with regard to the disadvantages mentioned.
  • the proportional valve of the mast transition damping device has a throttle connection which causes a throttled volume flow in the non-controlled state and can be actuated in the direction of a flow position when electrically controlled.
  • the proportional valves of the mast transition damping device in the non-controlled state ie in the de-energized state, each enable a throttle connection with which a throttled volume flow can flow out of the free-lift cylinder or the mast-lift cylinder.
  • a fault occurs in the electrically operated proportional valves with a loss of electrical energy, for example due to a power failure of the electrical control signal of the proportional valves and / or due to a plug break in an electrical cable that is connected to an electrical actuating device of the corresponding proportional valve
  • a throttled volume flow can therefore flow out of the free lift cylinder or the mast lift cylinder via the throttle connection, whereby a sudden stop of the lifting or lowering movement of the load is avoided and damage to the mechanical structure of the mast can be easily avoided and the tilting stability of the Industrial truck is improved.
  • the proportional valve is actuated in the non-activated state into a basic position which is provided with the throttle connection.
  • the basic position is therefore designed as a throttle position.
  • the proportional valve of the mast transition damping device is therefore designed as an electrically operated proportional throttle valve.
  • the proportional valve in the basic position is provided with a throttle opening, in particular a throttle bore.
  • a throttle opening designed, for example, as a throttle hole, a throttle connection can be easily achieved in the basic position of the proportional valve, by means of which a throttled volume flow can flow out of the free-lift cylinder or the mast-lift cylinder when the proportional valve is not activated and de-energized.
  • the proportional valve is arranged in a housing, the proportional valve being actuated in the non-controlled state into a basic position, which is designed as a blocking position, and the throttle connection is formed by a bypass line formed in the housing of the proportional valve , in which a throttle device is arranged.
  • a throttle connection which is formed by a bypass line formed in the housing of the proportional valve and in which a throttle device is arranged, in conjunction with a proportional valve whose basic position is designed as a blocking position, it can be achieved in a simple manner that in the non-controlled, de-energized state of the proportional valve, a throttled volume flow can flow out of the free-lift cylinder or the mast-lift cylinder.
  • the free-lift cylinder is connected to the control valve device by means of a first branch line and the at least one mast lift cylinder is connected to the control valve device by means of a second branch line, a first proportional valve of the mast transition damping device being arranged in the first branch line and in the second branch line second proportional valve of the mast transition damping device is arranged.
  • two such proportional valves can be used to reduce the pressure medium flow into the free-lift cylinder in a simple manner during lifting operation before the end of the free lift of the free-lift cylinder by activating the proportional valve arranged in the first branch line and the pressure medium flow into the Mast lifting cylinders are initiated by increasing the pressure and in lowering operation before the end of the mast stroke of the mast lifting cylinder by controlling the proportional valve arranged in the second branch line, the pressure medium flow from the mast lifting cylinder cylinder is reduced and the pressure medium flow from the free lifting cylinder is initiated by reducing the pressure, so that a shock-free transition between free lift and Mast lift of the mast can be achieved without loss of speed with little additional construction effort.
  • a bypass line is arranged in particular on the first proportional valve, in which a check valve opening in the direction of the control valve device, in particular a check valve, is arranged.
  • a bypass line is arranged in particular on the second proportional valve, in which a check valve, in particular a check valve, opening in the direction of the at least one mast lifting cylinder is arranged.
  • a mechanical line break protection device is installed in particular on each mast lifting cylinder.
  • the mechanical line break protection device each comprises, in particular, a check valve opening in the direction of the mast lifting cylinder, for example a check valve, and a bypass line with a throttle device arranged in the bypass line.
  • a mechanical line break protection device is installed in particular on the free-lift cylinder.
  • the mechanical line break protection device includes in particular a check valve opening in the direction of the free-lift cylinder, for example a check valve, and a bypass line with a throttle device arranged in the bypass line.
  • the first proportional valve is mounted on the free-lift cylinder and has the function of an electrical line break protection device.
  • the function of a mast transition damping and the function of an electrical line break protection device can be achieved in a simple manner with the first proportional valve, since the first proportional valve attached to the free-lift cylinder functions in a simple manner in the de-energized state through the throttle connection a line break protection device can take over and can limit the lowering speed of the free-lift cylinder to permissible values.
  • the free-lift cylinder in particular is connected to the by means of a first branch line Control valve device connected and each mast lifting cylinder connected to the control valve device by means of a branch line, a proportional valve of the mast transition damping device being arranged in each branch line.
  • such proportional valves can be used to easily control the pressure medium flow in lifting operation before the end of a free lift of the free-lift cylinder by controlling the proportional valve arranged in the branch line of the free-lift cylinder the free lift cylinder are reduced and the pressure medium flow is introduced into the mast lift cylinder by increasing the pressure and in lowering operation before the end of a mast stroke of the mast lift cylinder the pressure medium flow from the mast lift cylinders is reduced by controlling the proportional valves arranged in the branch lines of the mast lift cylinders and the pressure medium flow from the free lift cylinder is initiated by pressure reduction so that a smooth transition between the free lift and the mast lift of the mast can be achieved without loss of speed and with little additional construction effort.
  • a proportional valve is installed in particular on the free-lift cylinder and/or a proportional valve is installed on each mast-lift cylinder, the proportional valves each having the function of an electrical line break protection device.
  • the corresponding proportional valves can be easily connected to the proportional valves by attaching the corresponding proportional valves to the free-lift cylinder and/or to the mast-lift cylinder Function of a mast transition damping and the function of electrical line break protection devices can be achieved, since the proportional valve attached to the corresponding lifting cylinder can easily take over the function of a line break protection device in the de-energized state through the throttle connection and can limit the lowering speed of the corresponding lifting cylinder to permissible values.
  • the invention further relates to an industrial truck with a hydraulic system according to the invention.
  • the invention has a number of advantages.
  • the mast transition between free lift and mast lift can be passed through without reducing the speed in both lifting and lowering operation of the load-carrying device, whereby a high handling capacity of the industrial truck can be achieved.
  • the full mechanical stroke of the free-lift cylinder and the mast-lift cylinder or cylinders can be utilized.
  • the proportional valves of the mast transition damping device are designed as an electrical line break protection device, in the event of a fault, the proportional valves can be brought into the basic position via a time-controlled movement (ramp). This avoids a sudden reduction in the speed of the load.
  • the proportional valves of the mast transition damping device are designed as an electrical line break protection device, the proportional valves of the mast transition damping device are always in the basic position in the unactuated, de-energized state and therefore the line break protection device is always engaged or active. This offers increased safety for the industrial truck.
  • the proportional valves of the mast transition damping device according to the invention also make it possible to design the free-lift cylinder with a smaller piston diameter, which enables a higher speed when lifting and lowering.
  • FIG. 1 to 4 A schematic structure of a hydraulic system 1 of an industrial truck of an industrial truck (not shown in detail) is shown. The same components are provided with the same reference numbers.
  • the industrial truck has a lifting frame, not shown, on which a load-carrying device can be raised and lowered.
  • the load-carrying device consists in particular of a lifting carriage that can be moved vertically on a mast and to which, for example, a load fork formed by fork arms is attached as an attachment.
  • the mast consists in particular of a standing mast and at least one extension mast which can be raised and lowered on the standing mast and on which the load-carrying means is arranged such that it can be raised and lowered.
  • the mast has at least two lifting stages.
  • the hydraulic system has a free-lift cylinder 10 for raising and lowering the load-carrying device relative to the extension mast.
  • the free-lift cylinder 10 forms a first lifting stage (free lift).
  • a flexible traction means (not shown), for example a lifting chain, is provided, which is attached to the lifting carriage with a first end, is guided via a deflection roller on the extendable piston rod of the free-lift cylinder 10 and with a second end attached to the extension mast.
  • the hydraulic system 1 has at least one mast lifting cylinder 11a, 11b.
  • the mast lifting cylinder 11a, 11b forms a second lifting stage (mast lifting).
  • two mast lifting cylinders 11a, 11b are provided.
  • a control valve device 15 is provided to control the lifting operation and the lowering operation of the free lift cylinder 10 and the mast lift cylinders 11a, 11b.
  • the control valve device 15 is designed as a proportional valve throttling in intermediate positions with a blocking position 15a designed as a neutral position, a lifting position 15b and a lowering position 15c.
  • the control valve device 15 is connected to a delivery line 16 of a pump 17, which sucks pressure medium from a container 19 by means of a suction line 18, to a container line 20 led to the container 19 and to a consumer line 21, which is connected to the free-lift cylinder 10 and the mast-lift cylinders 11a , 11b is connected.
  • the blocking position 15a of the control valve device 15 In the blocking position 15a of the control valve device 15, the connection of the consumer line 21 to the delivery line 16 and the container line 20 is blocked.
  • the delivery line 16 In the lifting position 15b of the control valve device 15, the delivery line 16 is connected to the consumer line 21.
  • the lowered position 15c of the control valve device 15 the consumer line 21 is connected to the container line 20.
  • the control valve device 15 is arranged in a control directional valve block 22 in the exemplary embodiments shown.
  • the control valve device 15 can be actuated electrically, for example, by means of an electronic control device 25.
  • control valve device 15 may have a separate lifting valve for controlling the lifting operation of the load-carrying device and a separate lowering valve for controlling the lowering operation of the load-carrying device.
  • the free lift cylinder 10 and the mast lift cylinders 11a, 11b are in the Figures 1 to 4 designed in such a way that in the lifting operation of the load-carrying device, the free-lift cylinder 10 first extends and then the mast-lift cylinders 11a, 11b extend and that in the lowering operation of the load-carrying device, the mast-lift cylinders 11a, 11b first retract and then the free-lift cylinder 10 retracts.
  • the hydraulic system 1 of the Figures 1 to 4 further has a mast transition damping device 35, which includes at least one electrically operated proportional valve.
  • the free-lift cylinder 10 is connected to the control valve device 15 by means of a first branch line 30 branching off from the consumer line 21 and the at least one mast lifting cylinder 11a, 11b is connected to the control valve device 15 by means of a second branch line 31 branching off from the consumer line 21.
  • the branch line 31 is connected to the mast lifting cylinder 11a by means of a first connecting line 31a and to the mast lifting cylinder 11b by means of a first connecting line 31b.
  • the mast transition damping device 35 has two electrically actuated proportional valves 36, 37, the first proportional valve 36 being arranged in the first branch line 30 and the second proportional valve 37 being arranged in the second branch line 31.
  • a bypass line 40 is arranged on the first proportional valve 36, in which a check valve 41 opening in the direction of the control valve device 15, in particular a check valve, is arranged.
  • a bypass line 42 is arranged on the second proportional valve 37, in which a check valve 43, in particular a check valve, opening in the direction of the mast lifting cylinders 11a, 11b is arranged.
  • a mechanical line break protection device 60a, 60b is installed on each mast lifting cylinder 11a, 11b.
  • the line break protection device 60a mounted on the mast lifting cylinder 11a comprises a check valve 62a which opens in the direction of the mast lifting cylinder 11a, for example a check valve, and a bypass line 63a with a throttle device 64a arranged in the bypass line 63a.
  • the line break protection device 60b mounted on the mast lifting cylinder 11b comprises a check valve 62b which opens in the direction of the mast lifting cylinder 11b, for example a check valve, and a bypass line 63b with a throttle device 64b arranged in the bypass line 63b.
  • a mechanical line break safety valve device 60c is also attached to the free-lift cylinder 10.
  • the line break protection device 60c mounted on the free-lift cylinder 10 includes a check valve 62c that opens in the direction of the free-lift cylinder 10, for example a check valve, and a bypass line 63c with a throttle device 64c arranged in the bypass line 63c.
  • the electrically actuated proportional valve 36 or 37 of the mast transition damping device 35 has, in the non-controlled state, a throttle connection 50 which causes a throttled volume flow and can be actuated in the direction of a flow position 51a when electrically actuated.
  • the proportional valve 36 or 37 is actuated in the non-controlled state into a basic position 51b, which is provided with the throttle connection 50.
  • the throttle connection 50 is, for example, one that acts in the basic position 51b
  • Throttle opening 52 for example a throttle bore, is formed.
  • the basic position 51b is therefore designed as a throttle position.
  • the proportional valve 36 or 37 is each actuated by a spring device 55 into the basic position 51b and can be actuated in the direction of the flow position 51a by means of an electrical actuating device 56, for example a proportional magnet.
  • the actuating devices 56 are connected to the electronic control device 25 for control purposes.
  • the hydraulic system 1 of the Figure 1 thus has a mast transition damping device 35 formed by the two electrically operated proportional valves 36, 37 in combination with mechanical line break protection devices 60a, 60b, 60c on the free lift cylinder 10 and on the mast lift cylinders 11a, 11b.
  • the electronic control device 25 is in the Figures 1 to 4 with a sensor device, not shown, for example a lifting height sensor or a lifting height switch, with which the mast transition area between the free lift and the mast lift can be determined.
  • a sensor device not shown, for example a lifting height sensor or a lifting height switch, with which the mast transition area between the free lift and the mast lift can be determined.
  • the hydraulic system 1 of the Figure 1 works as follows.
  • the electronic control device 25 begins to actuate the proportional valve 36 into the basic position 51b, which is designed as a throttle position.
  • the volume flow in front of the proportional valve 36 increases accumulated so that pressure medium flows from the control valve device 15 into the mast lifting cylinders 11a, 11b via the opening check valve 43.
  • the electronic control device 15 begins to actuate the proportional valve 37 into the basic position 51b, which is designed as a throttle position.
  • the volume flow in front of the proportional valve 37 is accumulated to such an extent that pressure medium flows from the free-lift cylinder 10 to the control valve device 15 via the opening check valve 41.
  • the free lift cylinder 10 is connected to the control valve device 15 by means of a first branch line 30 branching off from the consumer line 21, the first mast lifting cylinder 11a is connected to the control valve device 15 by means of a second branch line 31a branching off from the consumer line 21 and the second mast lifting cylinder 11b is connected by means of a third, Branch line 31b branching off from consumer line 21 is connected to control valve device 15
  • the mast transition damping device 35 has three electrically actuated proportional valves 36, 37a, 37b, with a proportional valve 36, 37a, 37b of the mast transition damping device 35 being arranged in each branch line 30, 31a, 31b.
  • the first proportional valve 36 is arranged in the first branch line 30, the second proportional valve 37a in the second branch line 31a arranged and the third proportional valve 37b arranged in the third branch line 31b.
  • the proportional valve 36 is attached to the free-lift cylinder 10, wherein the proportional valve 36 of the mast transition damping device 35 continues to have the function of an electrical line break protection device 60c of the free-lift cylinder 10.
  • the proportional valve 37a is attached to the mast lifting cylinder 11a, with the proportional valve 37a of the mast transition damping device 35 continuing to have the function of an electrical line break protection device 60a of the mast lifting cylinder 11a.
  • the proportional valve 37b is attached to the mast lifting cylinder 11b, with the proportional valve 37b of the mast transition damping device 35 continuing to have the function of an electrical line break protection device 60b of the mast lifting cylinder 11b.
  • the electrically actuated proportional valves 36, 37a, 37b of the mast transition damping device 35 each have a throttle connection 50 which causes a throttled volume flow and can be actuated in the direction of a flow position 51a when electrically actuated.
  • the proportional valve 36, 37a, 37b is actuated in the non-controlled state into a basic position 51b, which is provided with the throttle connection 50.
  • the throttle connection 50 is formed, for example, by a throttle opening 52 acting in the basic position 51b, for example a throttle bore.
  • the basic position 51b is therefore designed as a throttle position.
  • the proportional valve 36, 37a, 37b is each actuated by a spring device 55 into the basic position 51b and can be actuated in the direction of the flow position 51a by means of an electrical actuating device 56, for example a proportional magnet.
  • the actuating devices 56 are connected to the electronic control device 25 for control purposes.
  • the hydraulic system 1 of the Figure 2 thus has one formed by the three electrically operated proportional valves 36, 37a, 37b Mast transition damping device 35 in combination with electrical line break protection devices 60a, 60b, 60c on the free lift cylinder 10 and on the mast lift cylinders 11a, 11b, the proportional valves 36, 37a, 37b of the mast transition damping device 35 mounted on the corresponding lifting cylinders each having the function of a line break protection device 60a, 60 b, 60c.
  • the hydraulic system 1 of the Figure 2 works as follows.
  • the electronic control device 25 begins to actuate the proportional valve 36 into the basic position 51b designed as a throttle position and to actuate the proportional valves 37a, 37b into the flow position 51a .
  • the volume flow in front of the proportional valve 36 is accumulated to such an extent that pressure medium flows from the control valve device 15 into the mast lifting cylinders 11a, 11b via the proportional valves 37a, 37b actuated in the direction of the flow position 51a.
  • the control device 25 actuates the proportional valves 37a, 37b into the flow position 51a, whereby pressure medium from the mast lifting cylinders 11a, 11b into the Consumer line 21 and flows out to the container 19 via the control valve device 15 actuated in the lowering position 15c. Due to the area ratio of the free-lift cylinder 10 to the mast-lift cylinders 11a, 11b, no pressure medium initially flows from the free-lift cylinder 10, even in the basic position 51b located proportional valve 36 to the control valve device 15.
  • the electronic control device 15 begins to actuate the proportional valves 37a, 37b into the basic position 51b designed as a throttle position and to actuate the proportional valve 36 into the flow position 51a.
  • the volume flow in front of the proportional valves 37a, 37b is accumulated to such an extent that the pressure in the consumer line 21 increasingly decreases, so that increasingly more pressure medium flows from the free-stroke cylinder 10 to the control valve device 15 via the proportional valve 36 which is opened into the flow position 51a .
  • the electrically operated proportional valves 36, 37a, 37b of Figure 2 continue to have the function of the line break protection devices 60a, 60b, 60c. If the load-carrying device is not raised or lowered and the proportional valves 36, 37a, 37b are not activated, the proportional valves 36, 37a, 37b are in the basic position 51b, which is designed as a throttle position. This corresponds to the condition of a collapsed line break protection device. In the event of a line break, the lowering speed of the load-carrying means is limited to a permissible value by means of the throttle connection 50 of the proportional valve 36, 37a, 37b which is effective in the basic position 51b.
  • the control device 25 controls the proportional valves 36, 37a, 37b into the basic position 51b designed as a throttle position. This ensures that the lowering speed of the load-carrying means is limited to a permissible value by means of the throttle connection 50 effective in the basic position 51b.
  • the free-lift cylinder 10 is connected to the control valve device 15 by means of a first branch line 30 branching off from the consumer line 21 and the at least one mast lifting cylinder 11a, 11b is connected to the control valve device 15 by means of a second branch line 31 branching off from the consumer line 21.
  • the branch line 31 is here by means of a first connecting line 31a with the mast lifting cylinder 11a and by means of a first connecting line 31b with the mast lifting cylinder 11b.
  • the mast transition damping device 35 has two electrically actuated proportional valves 36, 37, the first proportional valve 36 being arranged in the first branch line 30 and the second proportional valve 37 being arranged in the second branch line 31.
  • the proportional valve 36 is analogous to that Figure 2 attached to the free-lift cylinder 10, the proportional valve 36 of the mast transition damping device 35 continuing to have the function of an electrical line break protection device 60c of the free-lift cylinder 10.
  • the second proportional valve 37 is analogous to Figure 1 a bypass line 42 is arranged, in which a check valve 43, in particular a check valve, opening in the direction of the mast lifting cylinders 11a, 11b is arranged.
  • a mechanical line break protection device 60a, 60b is installed on each mast lifting cylinder 11a, 11b.
  • the line break protection device 60a mounted on the mast lifting cylinder 11a comprises a check valve 62a which opens in the direction of the mast lifting cylinder 11a, for example a check valve, and a bypass line 63a with a throttle device 64a arranged in the bypass line 63a.
  • the line break protection device 60b mounted on the mast lifting cylinder 11b comprises a check valve 62b which opens in the direction of the mast lifting cylinder 11b, for example a check valve, and a bypass line 63b with a throttle device 64b arranged in the bypass line 63b.
  • the electrically actuated proportional valve 36 or 37 of the mast transition damping device 35 has, in the non-controlled state, a throttle connection 50 which causes a throttled volume flow and can be actuated in the direction of a flow position 51a when electrically actuated.
  • the proportional valve 36 or 37 is actuated in the non-controlled state into a basic position 51b, which is provided with the throttle connection 50.
  • the Throttle connection 50 is formed, for example, by a throttle opening 52 acting in the basic position 51b, for example a throttle bore.
  • the basic position 51b is therefore designed as a throttle position.
  • the proportional valve 36 or 37 is each actuated by a spring device 55 into the basic position 51b and can be actuated in the direction of the flow position 51a by means of an electrical actuating device 56, for example a proportional magnet.
  • the actuating device 56 is connected to the electronic control device 25 for control purposes.
  • the hydraulic system 1 of the Figure 3 thus has a mast transition damping device 35 formed by the two electrically operated proportional valves 36, 37 in combination with the mechanical line break protection devices 60a, 60b on the mast lifting cylinders 11a, 11b and with the electrical line break protection device 60c on the free lift cylinder 10.
  • the hydraulic system 1 of the Figure 3 works as follows.
  • the electronic control device 25 begins to actuate the proportional valve 36 arranged on the free-lift cylinder 10 into the basic position 51b designed as a throttle position.
  • the volume flow in front of the proportional valve 36 is accumulated to such an extent that pressure medium flows from the control valve device 15 into the mast lifting cylinders 11a, 11b via the opening check valve 43.
  • the control device 25 actuates the proportional valve 37 into the flow position 51a, whereby pressure medium from the mast lifting cylinders 11a, 11b via the opened proportional valve 37 into the consumer line 21 and via the Control valve device 15 actuated in the lowering position 15c flows out to the container 19. Due to the area ratio of the free-lift cylinder 10 to the mast-lift cylinders 11a, 11b, no pressure medium initially flows from the free-lift cylinder 10 and the proportional valve 36, which is in the basic position 51b and is mounted on the free-lift cylinder 10, flows to the control valve device 15.
  • the electronic control device 15 begins to actuate the proportional valve 37 into the basic position 51b designed as a throttle position and to actuate the proportional valve 36 attached to the free-lift cylinder 10 into the flow position 51a.
  • the volume flow in front of the proportional valves 37 is accumulated to such an extent that the pressure in the consumer line 21 increasingly decreases, so that increasingly more pressure medium flows from the free-stroke cylinder 10 to the control valve device 15 via the proportional valve 36 which is opened into the flow position 51a.
  • the proportional valves 36, 37a, 37b each have a housing 70 in which the corresponding proportional valve 36, 37a, 37b is installed.
  • the proportional valve 36, 37a, 37b is actuated in the non-activated state into a basic position 51b, which is designed as a blocking position.
  • the throttle connection 50 of the proportional valve 36, 37a, 37b is each formed by a bypass line 71 formed in the housing 70 of the corresponding proportional valve 36, 37a, 37b, in which a throttle device 72 is arranged.
  • the proportional valve 36, 37a, 37b of Figure 4 is actuated by a spring device 55 into the basic position 51b and can be actuated in the direction of the flow position 51a by means of an electrical actuating device 56, for example a proportional magnet.
  • the actuating device 56 is connected to the electrical control device 25 for control.
  • the volume flow into the free-lift cylinder 10 in the mast transition area is increasingly throttled by appropriately controlling the proportional valve 36 of the mast transition damping device 35, whereby a continuous decrease in the extension speed of the free-lift cylinder 10 is achieved.
  • the proportional valves 37a, 37b are each actuated into the flow position 51a.
  • the dynamic pressure that increases due to throttling leads to a continuously faster extension of the mast lifting cylinders 11a, 11b.
  • the overlapping movement of the free lift cylinder 10 and the mast lift cylinders 11a, 11b is preferably carried out in such a way that the lifting speed of the load remains constant in the mast transition area.
  • the volume flow from the mast lifting cylinders 11a, 11b in the mast transition area is increasingly throttled by appropriately controlling the proportional valves 37a, 37b in the basic position 51b of the mast transition damping device 35, whereby a continuous decrease in the retraction speed of the mast lifting cylinders 11a, 11b is achieved.
  • the proportional valve 36 is actuated into the flow position 51a.
  • the reducing pressure in the consumer line 31 due to throttling leads to a continuously faster retraction of the free-lift cylinder 10.
  • the overlapping movement of the free-lift cylinder 10 and the mast-lift cylinders 11a, 11b is preferably designed in such a way that the lowering speed of the load in the mast transition area remains constant.
  • the free-lift cylinder 10 and the mast-lift cylinders 11a, 11b move to their mechanical end position at a very low speed both in lifting operation and in lowering operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System (1) für ein Flurförderzeug mit einem Hubgerüst, das mindestens einen in einem Standmast anhebbaren und absenkbaren Ausfahrmast und ein in dem Ausfahrmast anhebbares und absenkbares Lastaufnahmemittel aufweist, wobei das hydraulische System einen Freihubzylinder (10) zum Anheben und Absenken des Lastaufnahmemittels und mindestes einen Masthubzylinder (11a; 11b) zum Anheben und Absenken des Ausfahrmastes aufweist, wobei eine Steuerventileinrichtung (15) zur Steuerung des Hebenbetriebs und des Senkenbetriebs des Freihubzylinders (10) und des Masthubzylinders (11a; 11b) vorgesehen ist und wobei eine Mastübergangsdämpfungsvorrichtung (35) vorgesehen ist, die mindestens ein elektrisch betätigtes Proportionalventil (36; 37; 37a; 37b) umfasst. Das Proportionalventil (36; 37; 37a; 37b) der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung (35) weist im nicht angesteuerten Zustand eine einen gedrosselten Volumenstrom bewirkende Drosselverbindung (50) auf und ist bei einer elektrischen Ansteuerung in Richtung einer Durchflussstellung (51a) betätigbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System für ein Flurförderzeug mit einem Hubgerüst, das mindestens einen in einem Standmast anhebbaren und absenkbaren Ausfahrmast und ein in dem Ausfahrmast anhebbares und absenkbares Lastaufnahmemittel aufweist, wobei das hydraulische System einen Freihubzylinder zum Anheben und Absenken des Lastaufnahmemittels und mindestes einen Masthubzylinder zum Anheben und Absenken des Ausfahrmastes aufweist, wobei eine Steuerventileinrichtung zur Steuerung des Hebenbetriebs und des Senkenbetriebs des Freihubzylinders und des Masthubzylinders vorgesehen ist und wobei eine Mastübergangsdämpfungsvorrichtung vorgesehen ist, die mindestens ein elektrisch betätigtes Proportionalventil umfasst.
  • Bei Flurförderzeugen mit einem Mehrfachhubgerüst, das einen Standmast und mindestens einen Ausfahrmast umfasst, ist es bekannt, einen Freihub für das in dem Ausfahrmast anhebbar und absenkbare Lastaufnahmemittel vorzusehen. Mit dem Freihub kann das Lastaufnahmemittel in dem Ausfahrmast angehoben werden ohne dass der Ausfahrmast angehoben wird. Hierzu ist bei bekannten Hubgerüsten ein Freihubzylinder vorgesehen, mittels dem das Lastaufnahmemittel in dem Ausfahrmast angehoben und abgesenkt werden kann, und ein Masthubzylinder vorgesehen, mittels dem der Ausfahrmast in einem Standmast des Hubgerüstes angehoben und abgesenkt werden kann. Der Masthubzylinder bildet einen Masthub, bei dem der Ausfahrmast in dem Standmast angehoben und abgesenkt wird.
  • Aufgrund der Verwendung eines Freihubzylinders und des Masthubzylinders treten am Übergang von dem Freihub in den Masthub und umgekehrt Stöße auf, die zu Belastungen an den Bauteilen des Hubgerüstes und einer aufgenommenen Last führen.
  • Um den Übergang von dem Freihub in den Masthub und umgekehrt zu verbessern, ist es bereits bekannt, eine Mastübergangsdämpfungsvorrichtung vorzusehen, die mindestens ein elektrisch betätigtes Proportionalventil umfasst. Ein gattungsgemäßes hydraulisches System mit einer Mastübergangsdämpfungsvorrichtung, die mindestens ein elektrisch betätigtes Proportionalventil umfasst, ist aus der Figur 3a der DE 10 2016 103 256 A1 bekannt.
  • Mit dem mindestens einen elektrisch betätigten Proportionalventil kann im Bereich des Übergangs zwischen Freihub und Masthub die Hubgeschwindigkeit bzw. die Senkengeschwindigkeit des Freihubzylinders bzw. des Masthubzylinders derart gesteuert werden, dass ein nahezu sanftes/ schlagfreies Durchfahren des Mastüberganges ermöglicht wird und eine nahezu gleichbleibende Heben- bzw. Senkengeschwindigkeit im Übergangsbereich zwischen Freihub und Masthub erzielt wird.
  • Bei der aus der Figur 3a der DE 10 2016 103 256 A1 bekannten Mastübergangsdämpfungsvorrichtung weisen die elektrisch betätigten Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung im nicht angesteuerten, d.h. stromlosen, Zustand eine als Sperrstellung ausgebildete Grundstellung auf, in der kein Druckmittel aus dem Freihubzylinder bzw. dem Masthubzylinder abströmen kann. Tritt bei einer derartigen Mastübergangsdämpfungsvorrichtung im Senkenbetrieb während des Absenkens einer Last, beispielsweise mit Nennlast, ein Fehlerfall der Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung auf, werden die Proportionalventile schlagartig in die als Sperrstellung ausgebildete Grundstellung betätigt, in der die Verbindung des Freihubzylinders und des Masthubzylinders mit dem Behälter abgesperrt ist. Ein derartiger Fehlerfall der elektrisch betätigten Proportionalventile kann bei einem Verlust der elektrischen Energie, beispielweise aufgrund eines Stromausfall des elektrischen Ansteuersignals der Proportionalventile und/oder durch einen Steckerabriss eines elektrischen Kabels, das mit einer elektrischen Betätigungseinrichtung des entsprechenden Proportionalventils verbunden ist, auftreten. Infolge der schlagartigen Betätigung der Proportionalventile in die Sperrstellung bei einem derartigen Fehlerfall der Proportionalventile wird die Last auf dem Lastaufnahmemittel schlagartig angehalten und je nach vorangegangener Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels und Gewicht der auf dem Lastaufnahmemittel aufgenommen Last wird ein Impuls über eine Druckspitze in das Hubgerüst eingeleitet. Insbesondere bei hohen Senkengeschwindigkeiten des Lastaufnahmemittels im Bereich von größer 1 m/s, beispielsweise 1,2 m/s, wird bei einem derartigen Fehlerfall, beispielsweise bei einem Steckerabriss eines elektrischen Kabels, das mit der elektrischen Betätigungseinrichtung des entsprechenden Proportionalventils verbunden ist, beim Senken des Lastaufnahmemittels ein großer Impuls in Form einer Druckspitze in das Hubgerüst eingeleitet, der zu einer Schädigung der mechanischen Struktur des Hubgerüstes führen kann und die Kippstabilität des Flurförderzeugs beeinflussen kann. Weiterhin ist nach einem derartigen Fehlerfall, durch den die Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung in die als Sperrstellung ausgebildete Grundstellung betätigt wurden, d.h. im energielosen Zustand des hydraulischen Systems, ein weiteres Absenken der Last nicht mehr möglich.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Steuerungssystem und ein Flurförderzeug mit einem hydraulischen Steuerungssystem zur Verfügung zu stellen, das hinsichtlich der genannten Nachteile verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Proportionalventil der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung im nicht angesteuerten Zustand eine einen gedrosselten Volumenstrom bewirkende Drosselverbindung aufweist und bei einer elektrischen Ansteuerung in Richtung einer Durchflussstellung betätigbar ist.
  • Erfindungsgemäß ermöglichen somit die Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung im nicht angesteuerten Zustand, d.h. im stromlosen Zustand, jeweils eine Drosselverbindung, mit der ein gedrosselter Volumenstrom aus dem Freihubzylidner bzw. dem Masthubzylinder abströmen kann. Tritt bei den erfindungsgemäßen Proportionalventilen der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung ein Fehlerfall der elektrisch betätigten Proportionalventile auf mit einem Verlust der elektrischen Energie, beispielweise aufgrund eines Stromausfall des elektrischen Ansteuersignals der Proportionalventile und/oder durch einen Steckerabriss eines elektrischen Kabels, das mit einer elektrischen Betätigungseinrichtung des entsprechenden Proportionalventils verbunden ist, kann somit über die Drosselverbindung ein gedrosselter Volumenstrom aus dem Freihubzylinder bzw. dem Masthubzylinder abströmen, wodurch ein schlagartiger Stopp der Heben- bzw. Senkenbewegung der Last vermieden wird und eine Schädigung der mechanischen Struktur des Hubgerüstes in einfacher Weise vermieden werden kann und die Kippstabilität des Flurförderzeugs verbessert wird. Darüber hinaus ist es im energielosen Zustand des hydraulischen Systems möglich, die Last weiter abzusenken, da über die Drosselverbindung im nicht angesteuerten Zustand, d.h. im stromlosen Zustand, der Proportionalventile Druckmittel aus dem Freihubzylinder und dem Masthubzylinder abströmen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere das Proportionalventil im nicht angesteuerten Zustand in eine Grundstellung betätigt, die mit der Drosselverbindung versehen ist. Die Grundstellung ist somit als Drosselstellung ausgebildet. Das Proportionalventil der Mastübergangsdämpfungseinrichtung ist somit als elektrisch betätigtes Proportional-Drosselventil ausgebildet. Mit einer eine Drosselverbindung aufweisenden stromlosen Grundstellung des Proportionalventils der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung kann in einfacher Weise im nicht angesteuerten, stromlosen Zustand des Proportionalventils ein gedrosselter Volumenstrom aus dem Freihubzylinder bzw. dem Masthubzylinder abströmen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist insbesondere das Proportionalventil in der Grundstellung mit einer Drosselöffnung, insbesondere einer Drosselbohrung, versehen. Mit einer beispielsweise als Drosselbohrung ausgebildeten Drosselöffnung kann in einfacher Weise in der Grundstellung des Proportionalventil eine Drosselverbindung erzielt werden, mittels der im nicht angesteuerten, stromlosen Zustand des Proportionalventils ein gedrosselter Volumenstrom aus dem Freihubzylidner bzw. dem Masthubzylinder abströmen kann.
  • Gemäß einer alternativen und ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere das Proportionalventil in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Proportionalventil im nicht angesteuerten Zustand in eine Grundstellung betätigt ist, die als Sperrstellung ausgebildet ist, und die Drosselverbindung von einer im Gehäuse des Proportionalventils ausgebildeten Umgehungsleitung gebildet ist, in der eine Drosseleinrichtung angeordnet ist. Mit einer Drosselverbindung, die von einer im Gehäuse des Proportionalventils ausgebildeten Umgehungsleitung gebildet ist, in der eine Drosseleinrichtung angeordnet ist, kann in Verbindung mit einem Proportionalventil, dessen Grundstellung als Sperrstellung ausgebildet ist, in einfacher Weise erzielt werden, dass im nicht angesteuerten, stromlosen Zustand des Proportionalventils ein gedrosselter Volumenstrom aus dem Freihubzylinder bzw. dem Masthubzylinder abströmen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere der Freihubzylinder mittels einer ersten Zweigleitung mit der Steuerventileinrichtung verbunden und der mindestens eine Masthubzylinder mittels einer zweiten Zweigleitung mit der Steuerventileinrichtung verbunden, wobei in der ersten Zweigleitung eine erstes Proportionalventil der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung angeordnet ist und in der zweiten Zweigleitung ein zweites Proportionalventil der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung angeordnet ist. Bei einem hydraulischen System mit einem Freihubzylinder und einem oder mehreren Masthubzylinder kann mit zwei derartigen Proportionalventilen in einfacher Weise im Hebenbetrieb vor dem Ende des Freihubes des Freihubzylinders durch Ansteuern des in der ersten Zweigleitung angeordneten Proportionalventils der Druckmittelstrom in den Freihubzylinder verringert werden und der Druckmittelstrom in den Masthubzylinder durch Druckerhöhung eingeleitet werden und im Senkenbetrieb vor dem Ende des Masthubes des Masthubzylinders durch Ansteuern des in der zweiten Zweigleitung angeordneten Proportionalventils der Druckmittelstrom aus dem Masthubzylinderzylinder verringert werden und der Druckmittelstrom aus dem Freihubzylinder durch Drucksenkung eingeleitet werden, so dass ein stoßfreier Übergang zwischen Freihub und Masthub des Hubgerüstes ohne Geschwindigkeitsverlust mit geringem zusätzlichen Bauaufwand erzielbar ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere an dem ersten Proportionalventil eine Umgehungsleitung angeordnet, in der ein in Richtung zur Steuerventileinrichtung öffnendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist. Mit einem derartigen Sperrventil wird es ermöglicht, dass im Senkenbetrieb beim Übergang vom Masthub in den Freihub Druckmittel aus dem Freihubzylinder abströmen kann ohne das in der ersten Zweigleitung angeordnete Proportionalventil ansteuern zu müssen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere an dem zweiten Proportionalventil eine Umgehungsleitung angeordnet, in der ein in Richtung zu dem mindestens einen Masthubzylinder öffnendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist. Mit einem derartigen Sperrventil wird es ermöglicht, dass im Hebenbetrieb beim Übergang vom Freihub in den Masthub Druckmittel in den Masthubzylinder einströmen kann ohne das in der zweiten Zweigleitung angeordnete Proportionalventil ansteuern zu müssen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere an jedem Masthubzylinder eine mechanische Leitungsbruchsicherungseinrichtung angebaut. Die mechanische Leitungsbruchsicherungseinrichtung umfasst jeweils insbesondere ein in Richtung zu dem Masthubzylinder öffnendes Sperrventil, beispielsweise ein Rückschlagventil, und eine Umgehungsleitung mit einer in der Umgehungsleitung angeordneten Drosseleinrichtung. Mit einer derartigen Leitungsbruchsicherungseinrichtung an jedem Masthubzylinder kann in einfacher Weise bei einem Fehlerfall die Senkengeschwindigkeit der Masthubzylinder auf zulässige Werte beschränkt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere an dem Freihubzylinder eine mechanische Leitungsbruchsicherungseinrichtung angebaut. Die mechanische Leitungsbruchsicherungseinrichtung umfasst insbesondere ein in Richtung zu dem Freihubzylinder öffnendes Sperrventil, beispielsweise ein Rückschlagventil, und eine Umgehungsleitung mit einer in der Umgehungsleitung angeordneten Drosseleinrichtung. Mit einer derartigen Leitungsbruchsicherungseinrichtung an dem Freihubzylinder kann in einfacher Weise bei einem Fehlerfall die Senkengeschwindigkeit des Freihubzylinders auf zulässige Werte beschränkt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere das erste Proportionalventil an dem Freihubzylinder angebaut und weist die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung auf. Durch den Anbau des erfindungsgemäßen ersten Proportionalventils an den Freihubzylinder kann in einfacher Weise mit dem ersten Proportionalventil die Funktion einer Mastübergangsdämpfung und die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung erzielt werden, da das erste, am Freihubzylinder angebaute Proportionalventil im stromlosen Zustand durch die Drosselverbindung in einfacher Weise die Funktion einer Leitungsbruchsicherungseinrichtung übernehmen kann und die Senkengeschwindigkeit des Freihubzylinders auf zulässige Werte beschränken kann.
  • Gemäß einer alternativen und ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist insbesondere der Freihubzylinder mittels einer ersten Zweigleitung mit der Steuerventileinrichtung verbunden und jeder Masthubzylinder mittels einer Zweigleitung mit der Steuerventileinrichtung verbunden, wobei in jeder Zweigleitung ein Proportionalventil der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung angeordnet ist. Bei einem hydraulischen System mit einem Freihubzylinder und insbesondere mindestens zwei Masthubzylinder kann mit derartigen Proportionalventilen, wobei jedem Hubzylinder ein Proportionalventil zugeordnet ist, in einfacher Weise im Hebenbetrieb vor dem Ende eines Freihubes des Freihubzylinders durch Ansteuern des in der Zweigleitung des Freihubzylinders angeordneten Proportionalventils der Druckmittelstrom in den Freihubzylinder verringert werden und der Druckmittelstrom in den Masthubzylinder durch Druckerhöhung eingeleitet werden und im Senkenbetrieb vor dem Ende eines Masthubes des Masthubzylinders durch Ansteuern der in den Zweigleitungen der Masthubzylinder angeordneten Proportionalventile der Druckmittelstrom aus den Masthubzylinderzylindern verringert werden und der Druckmittelstrom aus dem Freihubzylinder durch Drucksenkung eingeleitet werden, so dass ein stoßfreier Übergang zwischen Freihub und Masthub des Hubgerüstes ohne Geschwindigkeitsverlust mit geringem zusätzlichen Bauaufwand erzielbar ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist hierbei insbesondere an dem Freihubzylinder ein Proportionalventil angebaut und/oder an jedem Masthubzylinder ein Proportionalventil angebaut, wobei die Proportionalventile jeweils die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung aufweisen. Bei einem hydraulischen System, bei dem in jeder zu einem Hubzylinder geführten Zweigleitung ein Proportionalventil angeordnet ist und somit jedem Hubzylinder ein Proportionalventil zugeordnet ist, kann durch einen Anbau der entsprechenden Proportionalventile an den Freihubzylinder und/oder an die Masthubzylinder in einfacher Weise mit den Proportionalventilen die Funktion einer Mastübergangsdämpfung und die Funktion von elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtungen erzielt werden, da das an dem entsprechenden Hubzylinder angebaute Proportionalventil im stromlosen Zustand durch die Drosselverbindung in einfacher Weise die Funktion einer Leitungsbruchsicherungseinrichtung übernehmen kann und die Senkengeschwindigkeit des entsprechenden Hubzylinders auf zulässige Werte beschränken kann.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Flurförderzeug mit einem erfindungsgemäßen hydraulischen System.
  • Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf.
  • Mit den erfindungsgemäßen Proportionalventilen der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung kann der Mastübergang zwischen Freihub und Masthub ohne Geschwindigkeitsreduzierung sowohl im Hebenbetrieb als auch Senkenbetrieb des Lastaufnahmemittels durchfahren werden, wodurch eine hohe Umschlagsleitung des Flurförderzeugs erzielbar ist.
  • Mit den erfindungsgemäßen Proportionalventilen der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung kann der volle mechanische Hub des Freihubzylinders und des oder der Masthubzylinder ausgenutzt werden.
  • Im Falle eines Energieverlustes, beispielweise infolge eines Steckerabrisses, wird die Bewegung des Lastaufnahmemittels aufgrund der Drosselverbindung der Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung nicht schlagartig gestoppt. Dies führt zu einer geringeren Belastung des Hubgerüstes und einer reduzierten Kippgefahr des Flurförderzeugs.
  • Im Falle eines Energieverlustes, beispielweise infolge eines Steckerabrisses, ist aufgrund der Drosselverbindung der Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung ein Notabsenken der Last möglich, beispielsweise mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung an der Steuerventileinrichtung.
  • Bei der Ausführung der Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung als elektrische Leitungsbruchsicherungseinrichtung können in einem Fehlerfall die Proportionalventile über eine zeitlich gesteuerte Bewegung (Rampe) in die Grundstellung gebracht werden. Dadurch wird eine schlagartige Geschwindigkeitsreduzierung der Last vermieden.
  • Bei der Ausführung der Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung als elektrische Leitungsbruchsicherungseinrichtung sind die Proportionalventile der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung im unbetätigten, stromlosen Zustand immer in der Grundstellung und somit ist die Leitungsbruchsicherungseinrichtung immer eingefallen bzw. aktiv. Dies bietet eine erhöhte Sicherheit des Flurförderzeugs.
  • Mit den erfindungsgemäßen Proportionalventilen der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung wird weiterhin ermöglicht, den Freihubzylinder mit kleinerem Kolbendurchmesser auszuführen, wodurch eine höhere Geschwindigkeit beim Heben und Senken ermöglicht wird.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden beispielsweise anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
    • Figur 1
    einen schematischen Schaltplan einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Systems,
    Figur 2
    einen schematischen Schaltplan einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Systems,
    Figur 3
    einen schematischen Schaltplan einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Systems und
    Figur 4
    einen schematischen Schaltplan einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Systems.
  • In den Figuren 1 bis 4 ist jeweils ein schematischer Aufbau eines hydraulischen Systems 1 eines Flurförderzeugs eines nicht näher dargestellten Flurförderzeugs dargestellt. Gleiche Bauteile sind hierbei mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Das Flurförderzeug weist ein nicht näher dargestelltes Hubgerüst auf, an dem ein Lastaufnahmemittel anhebbar und absenkbar angeordnet ist. Das Lastaufnahmemittel besteht insbesondere aus einem an einem Hubgerüst vertikal bewegbaren Hubschlitten, an dem beispielsweise eine von Gabelzinken gebildete Lastgabel als Anbaugerät befestigt ist.
  • Das Hubgerüst besteht insbesondere aus einem Standmast und mindestens einem an dem Standmast anhebbar und absenkbar angeordneten Ausfahrmast, an dem das Lastaufnahmemittel anhebbar und absenkbar angeordnet ist.
  • Das Hubgerüst weist mindestens zwei Hubstufen auf. Zum Anheben und Absenken des Lastaufnahmemittels relativ zu dem Ausfahrmast weist das hydraulische System einen Freihubzylinder 10 auf. Der Freihubzylinder 10 bildet eine erste Hubstufe (Freihub). Zum Anheben und Absenken des Lastaufnahmemittels ist insbesondere ein nicht näher dargestelltes flexibles Zugmittel, beispielsweise eine Hubkette, vorgesehen, das mit einem ersten Ende an dem Hubschlitten befestigt ist, über eine Umlenkrolle an der ausfahrbaren Kolbenstange des Freihubzylinders 10 geführt ist und mit einem zweiten Ende an dem Ausfahrmast befestigt ist. Zum Anheben und Absenken des Ausfahrmastes relativ zum Standmast weist das hydraulische System 1 mindestens einen Masthubzylinder 11a, 11b auf. Der Masthubzylinder 11a, 11b bildet eine zweite Hubstufe (Masthub). In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind zwei Masthubzylinder 11a, 11b vorgesehen.
  • Zur Steuerung des Hebenbetriebs und des Senkenbetriebs des Freihubzylinders 10 und der Masthubzylinder 11a, 11b ist eine Steuerventileinrichtung 15 vorgesehen.
  • Die Steuerventileinrichtung 15 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen als in Zwischenstellungen drosselndes Proportionalventil mit einer als Neutralstellung ausgebildeten Sperrstellung 15a, einer Hebenstellung 15b und einer Senkenstellung 15c ausgebildet. Die Steuerventileinrichtung 15 ist hierzu an eine Förderleitung 16 einer Pumpe 17, die mittels einer Ansaugleitung 18 Druckmittel aus einem Behälter 19 ansaugt, an eine zu dem Behälter 19 geführte Behälterleitung 20 und an eine Verbraucherleitung 21 angeschlossen, die mit dem Freihubzylinder 10 und den Masthubzylindern 11a, 11b verbunden ist.
  • In der Sperrstellung 15a der Steuerventileinrichtung 15 ist die Verbindung der Verbraucherleitung 21 mit der Förderleitung 16 und der Behälterleitung 20 abgesperrt. In der Hebenstellung 15b der Steuerventileinrichtung 15 ist die Förderleitung 16 mit der Verbraucherleitung 21 verbunden. In der Senkenstellung 15c der Steuerventileinrichtung 15 steht die Verbraucherleitung 21 mit der Behälterleitung 20 in Verbindung.
  • Die Steuerventileinrichtung 15 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen ein einem Steuerwegeventilblock 22 angeordnet.
  • Die Steuerventileinrichtung 15 ist beispielsweise elektrisch mittels einer elektronischen Steuereinrichtung 25 betätigbar.
  • Alternativ kann die Steuerventileinrichtung 15 ein separates Hebenventil zur Steuerung des Hebenbetriebs des Lastaufnahmemittels und ein separates Senkenventil zur Steuerung des Senkenbetriebs des Lastaufnahmemittels aufweisen.
  • Der Freihubzylinder 10 und die Masthubzylinder 11a, 11b sind in den Figuren 1 bis 4 derart ausgeführt, dass im Hebenbetrieb des Lastaufnahmemittels zuerst der Freihubzylinder 10 ausfährt und anschließend die Masthubzylinder 11a, 11b ausfahren und dass im Senkenbetrieb des Lastaufnahmemittels zuerst die Masthubzylinder 11a, 11b einfahren und anschließend der Freihubzylinder 10 einfährt.
  • Das hydraulische System 1 der Figuren 1 bis 4 weist weiterhin eine Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 auf, die mindestens ein elektrisch betätigtes Proportionalventil umfasst.
  • In der Figur 1 ist der Freihubzylinder 10 mittels einer ersten, von der Verbraucherleitung 21 abzweigenden Zweigleitung 30 mit der Steuerventileinrichtung 15 verbunden und der mindestens eine Masthubzylinder 11a, 11b mittels einer zweiten, von der Verbraucherleitung 21 abzweigenden Zweigleitung 31 mit der Steuerventileinrichtung 15 verbunden. Die Zweigleitung 31 steht hierbei mittels einer ersten Anschlussleitung 31a mit dem Masthubzylinder 11a und mittels einer ersten Anschlussleitung 31b mit dem Masthubzylinder 11b in Verbindung.
  • In der Figur 1 weist die Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 zwei elektrisch betätigbare Proportionalventile 36, 37 auf, wobei das erste Proportionalventil 36 in der ersten Zweigleitung 30 angeordnet ist und das zweite Proportionalventil 37 in der zweiten Zweigleitung 31 angeordnet ist.
  • An dem ersten Proportionalventil 36 ist eine Umgehungsleitung 40 angeordnet, in der ein in Richtung zur Steuerventileinrichtung 15 öffnendes Sperrventil 41, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist.
  • An dem zweiten Proportionalventil 37 ist eine Umgehungsleitung 42 angeordnet, in der ein in Richtung zu den Masthubzylindern 11a, 11b öffnendes Sperrventil 43, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist.
  • In der Figur 1 sind die Proportionalventile 36, 37 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 mit den Umgehungsleitungen 40, 42 und den darin angeordneten Sperrventilen 41, 43 in einem Ventilblock 45 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 angeordnet.
  • In der Figur 1 ist an jedem Masthubzylinder 11a, 11b eine mechanische Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60a, 60b angebaut. Die an dem Masthubzylinder 11a angebaute Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60a umfasst ein in Richtung zu dem Masthubzylinder 11a öffnendes Sperrventil 62a, beispielsweise ein Rückschlagventil, und eine Umgehungsleitung 63a mit einer in der Umgehungsleitung 63a angeordneten Drosseleinrichtung 64a. Die an dem Masthubzylinder 11b angebaute Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60b umfasst ein in Richtung zu dem Masthubzylinder 11b öffnendes Sperrventil 62b, beispielsweise ein Rückschlagventil, und eine Umgehungsleitung 63b mit einer in der Umgehungsleitung 63b angeordneten Drosseleinrichtung 64b.
  • In der Figur 1 ist weiterhin an dem Freihubzylinder 10 eine mechanische Leitungsbruchsicherungsventileinrichtung 60c angebaut. Die an dem Freihubzylinder 10 angebaute Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60c umfasst ein in Richtung zu dem Freihubzylinder 10 öffnendes Sperrventil 62c, beispielsweise ein Rückschlagventil, und eine Umgehungsleitung 63c mit einer in der Umgehungsleitung 63c angeordneten Drosseleinrichtung 64c.
  • Das elektrisch betätigbare Proportionalventil 36 bzw. 37 der Mastübergangsdämpfungseinrichtung 35 weist im nicht angesteuerten Zustand eine einen gedrosselten Volumenstrom bewirkende Drosselverbindung 50 auf und ist bei einer elektrischen Ansteuerung in Richtung einer Durchflussstellung 51a betätigbar.
  • In der Figur 1 ist das Proportionalventil 36 bzw. 37 im nicht angesteuerten Zustand in eine Grundstellung 51b betätigt, die mit der Drosselverbindung 50 versehen ist. Die Drosselverbindung 50 ist beispielsweise von einer in der Grundstellung 51b wirkenden Drosselöffnung 52, beispielsweise einer Drosselbohrung, gebildet. Die Grundstellung 51b ist somit als Drosselstellung ausgebildet.
  • Das Proportionalventil 36 bzw. 37 ist jeweils von einer Federeinrichtung 55 in die Grundstellung 51b betätigt und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 56, beispielsweise eines Proportionalmagneten, in Richtung der Durchflussstellung 51a betätigbar. Die Betätigungseinrichtungen 56 stehen zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 25 in Verbindung.
  • Das hydraulische System 1 der Figur 1 weist somit eine von den beiden elektrisch betätigten Proportionalventilen 36, 37 gebildete Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 in Kombination mit mechanischen Leitungsbruchsicherungseinrichtungen 60a, 60b, 60c an dem Freihubzylinder 10 und an den Masthubzylindern 11a, 11b auf.
  • Die elektronische Steuereinrichtung 25 steht in den Figuren 1 bis 4 mit einer nicht näher dargestellten Sensoreinrichtung, beispielsweise einem Hubhöhensensor oder einem Hubhöhenschalter, in Verbindung, mit dem der Mastübergangsbereich zwischen dem Freihub und dem Masthub ermittelbar ist.
  • Das hydraulische System 1 der Figur 1 funktioniert wie folgt.
  • Zum Heben des Lastaufnahmemittels, wobei die Steuerventileinrichtung 15 in die Hebenstellung 15b betätigt ist, wird Druckmittel von der Steuerventileinrichtung 15 in die Verbraucherleitung 21 zu dem Ventilblock 45 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 gefördert. Von der Steuereinrichtung 25 ist das Proportionalventil 36 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 in die Durchflussstellung 51a betätigt, so dass Druckmittel über das in die Durchflussstellung 51a betätigte Proportionalventil 36 und die Zweigleitung 30 in den Freihubzylinder 10 strömt. Aufgrund des Flächenverhältnisses des Freihubzylinders 10 zu den Masthubzylindern 11a, 11b fließt zunächst kein Druckmittel über das Sperrventil 43 in die Masthubzylinder 11a, 11b. Sobald sich der Freihubzylinder 10 dem Mastübergangsbereich nähert, der von der Steuereinrichtung 25 mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, beginnt die elektronische Steuereinrichtung 25 das Proportionalventil 36 in die als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung 51b zu betätigen. Infolgedessen wird der Volumenstrom vor dem Proportionalventil 36 soweit angestaut, dass über das sich öffnende Sperrventil 43 Druckmittel von der Steuerventileinrichtung 15 in die Masthubzylinder 11a, 11b strömt.
  • Zum Senken des Lastaufnahmemittels, wobei die Steuerventileinrichtung 15 in die Senkenstellung 15c betätigt ist, wird Druckmittel aus den Masthubzylindern 11a, 11b über die Zweigleitung 31 in den Ventilblock 45 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 geführt. Von der Steuereinrichtung 25 ist das Proportionalventil 37 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 in die Durchflussstellung 51a betätigt, so dass Druckmittel über das in Durchflussstellung 51a betätigte Proportionalventil 37 in die Verbraucherleitung 21 und über die in die Senkenstellung 15c betätigte Steuerventileinrichtung 15 zu dem Behälter 19 abströmt. Aufgrund des Flächenverhältnisses des Freihubzylinders 10 zu den Masthubzylindern 11a, 11b fließt zunächst kein Druckmittel aus dem Freihubzylinder 10 über das Sperrventil 41 zu der Steuerventileinrichtung 15. Sobald sich die Masthubzylinder 11a, 11b dem Mastübergangsbereich nähern, der von der Steuereinrichtung 25 mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, beginnt die elektronische Steuereinrichtung 15 das Proportionalventil 37 in die als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung 51b zu betätigen. Infolgedessen wird der Volumenstrom vor dem Proportionalventil 37 soweit angestaut, dass über das sich öffnende Sperrventil 41 Druckmittel aus dem Freihubzylinder 10 zu der Steuerventileinrichtung 15 strömt.
  • In der Figur 2 ist der Freihubzylinder 10 mittels einer ersten, von der Verbraucherleitung 21 abzweigenden Zweigleitung 30 mit der Steuerventileinrichtung 15 verbunden, der erste Masthubzylinder 11a mittels einer zweiten, von der Verbraucherleitung 21 abzweigenden Zweigleitung 31a mit der Steuerventileinrichtung 15 verbunden und der zweite Masthubzylinder 11b mittels einer dritten, von der Verbraucherleitung 21 abzweigenden Zweigleitung 31b mit der Steuerventileinrichtung 15 verbunden
  • In der Figur 2 weist die Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 drei elektrisch betätigbare Proportionalventile 36, 37a, 37b auf, wobei in jeder Zweigleitung 30, 31a, 31b ein Proportionalventil 36, 37a, 37b der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 angeordnet ist. Das erste Proportionalventil 36 ist in der ersten Zweigleitung 30 angeordnet, das zweite Proportionalventil 37a in der zweiten Zweigleitung 31a angeordnet und das dritte Proportionalventil 37b in der dritten Zweigleitung 31b angeordnet.
  • Das Proportionalventil 36 ist an dem Freihubzylinder 10 angebaut, wobei das Proportionalventil 36 der Mastübergangsdämpfungseinrichtung 35 weiterhin die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60c des Freihubzylinders 10 aufweist. Das Proportionalventil 37a ist an dem Masthubzylinder 11a angebaut, wobei das Proportionalventil 37a der Mastübergangsdämpfungseinrichtung 35 weiterhin die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60a des Masthubzylinders 11a aufweist. Das Proportionalventil 37b ist an dem Masthubzylinder 11b angebaut, wobei das Proportionalventil 37b der Mastübergangsdämpfungseinrichtung 35 weiterhin die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60b des Masthubzylinders 11b aufweist.
  • Die elektrisch betätigbaren Proportionalventile 36, 37a, 37b der Mastübergangsdämpfungseinrichtung 35 weisen im nicht angesteuerten Zustand jeweils eine einen gedrosselten Volumenstrom bewirkende Drosselverbindung 50 auf und sind bei einer elektrischen Ansteuerung in Richtung einer Durchflussstellung 51a betätigbar.
  • In der Figur 2 ist das Proportionalventil 36, 37a, 37b jeweils im nicht angesteuerten Zustand in eine Grundstellung 51b betätigt, die mit der Drosselverbindung 50 versehen ist. Die Drosselverbindung 50 ist beispielsweise von einer in der Grundstellung 51b wirkenden Drosselöffnung 52, beispielsweise einer Drosselbohrung, gebildet. Die Grundstellung 51b ist somit als Drosselstellung ausgebildet.
  • Das Proportionalventil 36, 37a, 37b ist jeweils von einer Federeinrichtung 55 in die Grundstellung 51b betätigt und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 56, beispielsweise eines Proportionalmagneten, in Richtung der Durchflussstellung 51a betätigbar. Die Betätigungseinrichtungen 56 stehen zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 25 in Verbindung.
  • Das hydraulische System 1 der Figur 2 weist somit eine von den drei elektrisch betätigten Proportionalventilen 36, 37a, 37b gebildete Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 in Kombination mit elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtungen 60a, 60b, 60c an dem Freihubzylinder 10 und an den Masthubzylindern 11a, 11b auf, wobei die an den entsprechenden Hubzylindern angebauten Proportionalventile 36, 37a, 37b der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 jeweils die Funktion einer Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60a, 60b, 60c aufweisen.
  • Das hydraulische System 1 der Figur 2 funktioniert wie folgt.
  • Zum Heben des Lastaufnahmemittels, wobei die Steuerventileinrichtung 15 in die Hebenstellung 15b betätigt ist, wird Druckmittel von der Steuerventileinrichtung 15 in die Verbraucherleitung 21 und in die an die Verbraucherleitung 21 angeschlossenen Zweigleitungen 30, 31a, 31b gefördert. Von der Steuereinrichtung 25 ist das Proportionalventil 36 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 in die Durchflussstellung 51a betätigt, so dass Druckmittel über das in die Durchflussstellung 51a betätigte Proportionalventil 36 und die Zweigleitung 30 in den Freihubzylinder 10 strömt. Aufgrund des Flächenverhältnisses des Freihubzylinders 10 zu den Masthubzylindern 11a, 11b fließt zunächst kein Druckmittel in die Masthubzylinder 11a, 11b. Sobald sich der Freihubzylinder 10 dem Mastübergangsbereich nähert, der von der Steuereinrichtung 25 mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, beginnt die elektronische Steuereinrichtung 25 das Proportionalventil 36 in die als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung 51b zu betätigen und die Proportionalventile 37a, 37b jeweils in die Durchflussstellung 51a zu betätigen. Infolgedessen wird der Volumenstrom vor dem Proportionalventil 36 soweit angestaut, dass über die in Richtung der Durchflussstellung 51a betätigten Proportionalventile 37a, 37b Druckmittel von der Steuerventileinrichtung 15 in die Masthubzylinder 11a, 11b strömt.
  • Zum Senken des Lastaufnahmemittels, wobei die Steuerventileinrichtung 15 in die Senkenstellung 15c betätigt ist, werden von der Steuereinrichtung 25 die Proportionalventile 37a, 37b jeweils in die Durchflussstellung 51a betätigt, wodurch Druckmittel aus den Masthubzylindern 11a, 11b über die geöffneten Proportionalventile 37a, 37b in die Verbraucherleitung 21 und über die in die Senkenstellung 15c betätigte Steuerventileinrichtung 15 zu dem Behälter 19 abströmt. Aufgrund des Flächenverhältnisses des Freihubzylinders 10 zu den Masthubzylindern 11a, 11b fließt zunächst kein Druckmittel aus dem Freihubzylinder 10 und das in der Grundstellung 51b befindliche Proportionalventil 36 zu der Steuerventileinrichtung 15. Sobald sich die Masthubzylinder 11a, 11b dem Mastübergangsbereich nähern, der von der Steuereinrichtung 25 mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, beginnt die elektronische Steuereinrichtung 15 die Proportionalventile 37a, 37b in die als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung 51b zu betätigen und das Proportionalventil 36 in die Durchflussstellung 51a zu betätigen. Infolgedessen wird der Volumenstrom vor den Proportionalventilen 37a, 37b soweit angestaut, dass der Druck in der Verbraucherleitung 21 zunehmend sinkt, so dass aus dem Freihubzylinder 10 über das in die Durchflussstellung 51a aufgesteuerte Proportionalventil 36 zunehmend mehr Druckmittel aus dem Freihubzylinder 10 zu der Steuerventileinrichtung 15 strömt.
  • Die elektrisch betätigten Proportionalventile 36, 37a, 37b der Figur 2 weisen weiterhin die Funktion der Leitungsbruchsicherungseinrichtungen 60a, 60b, 60c auf. Sofern kein Heben- bzw. Senkvorgang des Lastaufnahmemittels durchgeführt wird und die Proportionalventile 36, 37a, 37b nicht angesteuert sind, befinden sich die Proportionalventile 36, 37a, 37b in der als Drosselstellung ausgebildeten Grundstellung 51b. Dies entspricht dem Zustand einer eingefallenen Leitungsbruchsicherungseinrichtung. Bei einem Leitungsbruch wird somit die Senkgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels mittels der in der Grundstellung 51b wirksamen Drosselverbindung 50 des Proportionalventils 36, 37a, 37b auf einen zulässigen Wert beschränkt.
  • Sofern während eines Hub- bzw. Senkvorgangs des Lastaufnahmemittels von der Steuereinrichtung 25 eine Abweichung bzw. ein Fehler, beispielsweise ein Leitungsbruch erkannt wird, steuert die Steuereinrichtung 25 die Proportionalventile 36, 37a, 37b jeweils in die als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung 51b. Dadurch wird sichergestellt, dass die Senkgeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels mittels der in der Grundstellung 51b wirksamen Drosselverbindung 50 auf einen zulässigen Wert beschränkt ist.
  • In der Figur 3 ist analog zur Figur 1 der Freihubzylinder 10 mittels einer ersten, von der Verbraucherleitung 21 abzweigenden Zweigleitung 30 mit der Steuerventileinrichtung 15 verbunden und der mindestens eine Masthubzylinder 11a, 11b mittels einer zweiten, von der Verbraucherleitung 21 abzweigenden Zweigleitung 31 mit der Steuerventileinrichtung 15 verbunden. Die Zweigleitung 31 steht hierbei mittels einer ersten Anschlussleitung 31a mit dem Masthubzylinder 11a und mittels einer ersten Anschlussleitung 31b mit dem Masthubzylinder 11b in Verbindung.
  • In der Figur 3 weist die Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 zwei elektrisch betätigbare Proportionalventile 36, 37 auf, wobei das erste Proportionalventil 36 in der ersten Zweigleitung 30 angeordnet ist und das zweite Proportionalventil 37 in der zweiten Zweigleitung 31 angeordnet ist.
  • Das Proportionalventil 36 ist analog zu der Figur 2 an dem Freihubzylinder 10 angebaut, wobei das Proportionalventil 36 der Mastübergangsdämpfungseinrichtung 35 weiterhin die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60c des Freihubzylinders 10 aufweist.
  • An dem zweiten Proportionalventil 37 ist analog zur Figur 1 eine Umgehungsleitung 42 angeordnet, in der ein in Richtung zu den Masthubzylindern 11a, 11b öffnendes Sperrventil 43, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist.
  • In der Figur 3 ist analog zur Figur 1 an jedem Masthubzylinder 11a, 11b eine mechanische Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60a, 60b angebaut. Die an dem Masthubzylinder 11a angebaute Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60a umfasst ein in Richtung zu dem Masthubzylinder 11a öffnendes Sperrventil 62a, beispielsweise ein Rückschlagventil, und eine Umgehungsleitung 63a mit einer in der Umgehungsleitung 63a angeordneten Drosseleinrichtung 64a. Die an dem Masthubzylinder 11b angebaute Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60b umfasst ein in Richtung zu dem Masthubzylinder 11b öffnendes Sperrventil 62b, beispielsweise ein Rückschlagventil, und eine Umgehungsleitung 63b mit einer in der Umgehungsleitung 63b angeordneten Drosseleinrichtung 64b.
  • Das elektrisch betätigbare Proportionalventil 36 bzw. 37 der Mastübergangsdämpfungseinrichtung 35 weist im nicht angesteuerten Zustand eine einen gedrosselten Volumenstrom bewirkende Drosselverbindung 50 auf und ist bei einer elektrischen Ansteuerung in Richtung einer Durchflussstellung 51a betätigbar.
  • In der Figur 3 ist das Proportionalventil 36 bzw. 37 im nicht angesteuerten Zustand in eine Grundstellung 51b betätigt, die mit der Drosselverbindung 50 versehen ist. Die Drosselverbindung 50 ist beispielsweise von einer in der Grundstellung 51b wirkenden Drosselöffnung 52, beispielsweise einer Drosselbohrung, gebildet. Die Grundstellung 51b ist somit als Drosselstellung ausgebildet.
  • Das Proportionalventil 36 bzw. 37 ist jeweils von einer Federeinrichtung 55 in die Grundstellung 51b betätigt und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 56, beispielsweise eines Proportionalmagneten, in Richtung der Durchflussstellung 51a betätigbar. Die Betätigungseinrichtung 56 stehen zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 25 in Verbindung.
  • Das hydraulische System 1 der Figur 3 weist somit eine von den beiden elektrisch betätigten Proportionalventilen 36, 37 gebildete Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 in Kombination mit den mechanischen Leitungsbruchsicherungseinrichtungen 60a, 60b an den Masthubzylindern 11a, 11b und mit der elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung 60c an dem Freihubzylinder 10 auf.
  • Das hydraulische System 1 der Figur 3 funktioniert wie folgt.
  • Zum Heben des Lastaufnahmemittels, wobei die Steuerventileinrichtung 15 in die Hebenstellung 15b betätigt ist, wird Druckmittel von der Steuerventileinrichtung 15 in die Verbraucherleitung 21 und die Zweigleitungen 30, 31 gefördert. Von der Steuereinrichtung 25 ist das am Freihubzylinder 10 angeordnete Proportionalventil 36 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 in die Durchflussstellung 51a betätigt, so dass Druckmittel über das in die Durchflussstellung 51a betätigte Proportionalventil 36 und die Zweigleitung 30 in den Freihubzylinder 10 strömt. Aufgrund des Flächenverhältnisses des Freihubzylinders 10 zu den Masthubzylindern 11a, 11b fließt zunächst kein Druckmittel über das Sperrventil 43 in die Masthubzylinder 11a, 11b. Sobald sich der Freihubzylinder 10 dem Mastübergangsbereich nähert, der von der Steuereinrichtung 25 mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, beginnt die elektronische Steuereinrichtung 25 das am Freihubzylinder 10 angeordnete Proportionalventil 36 in die als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung 51b zu betätigen. Infolgedessen wird der Volumenstrom vor dem Proportionalventil 36 soweit angestaut, dass über das sich öffnende Sperrventil 43 Druckmittel von der Steuerventileinrichtung 15 in die Masthubzylinder 11a, 11b strömt.
  • Zum Senken des Lastaufnahmemittels, wobei die Steuerventileinrichtung 15 in die Senkenstellung 15c betätigt ist, wird von der Steuereinrichtung 25 das Proportionalventil 37 in die Durchflussstellung 51a betätigt, wodurch Druckmittel aus den Masthubzylindern 11a, 11b über das geöffneten Proportionalventil 37 in die Verbraucherleitung 21 und über die in die Senkenstellung 15c betätigte Steuerventileinrichtung 15 zu dem Behälter 19 abströmt. Aufgrund des Flächenverhältnisses des Freihubzylinders 10 zu den Masthubzylindern 11a, 11b fließt zunächst kein Druckmittel aus dem Freihubzylinder 10 und das in der Grundstellung 51b befindliche, am Freihubzylinder 10 angebaute Proportionalventil 36 zu der Steuerventileinrichtung 15. Sobald sich die Masthubzylinder 11a, 11b dem Mastübergangsbereich nähern, der von der Steuereinrichtung 25 mittels der Sensoreinrichtung erkannt wird, beginnt die elektronische Steuereinrichtung 15 das Proportionalventil 37 in die als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung 51b zu betätigen und das am Freihubzylinder 10 angebaute Proportionalventil 36 in die Durchflussstellung 51a zu betätigen. Infolgedessen wird der Volumenstrom vor dem Proportionalventilen 37 soweit angestaut, dass der Druck in der Verbraucherleitung 21 zunehmend sinkt, so dass aus dem Freihubzylinder 10 über das in die Durchflussstellung 51a aufgesteuerte Proportionalventil 36 zunehmend mehr Druckmittel aus dem Freihubzylinder 10 zu der Steuerventileinrichtung 15 strömt.
  • In der Figur 4 ist eine Variante der Figur 2 dargestellt.
  • In der Figur 4 weisen die Proportionalventile 36, 37a, 37b jeweils ein Gehäuse 70 auf, in dem das entsprechende Proportionalventil 36, 37a, 37b eingebaut ist. Das Proportionalventil 36, 37a, 37b ist jeweils im nicht angesteuerten Zustand in eine Grundstellung 51b betätigt ist, die als Sperrstellung ausgebildet ist. Die Drosselverbindung 50 des Proportionalventils 36, 37a, 37b ist jeweils von einer im Gehäuse 70 des entsprechenden Proportionalventils 36, 37a, 37b ausgebildeten Umgehungsleitung 71 gebildet, in der eine Drosseleinrichtung 72 angeordnet ist.
  • Das Proportionalventil 36, 37a, 37b der Figur 4 ist jeweils von einer Federeinrichtung 55 in die Grundstellung 51b betätigt und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 56, beispielsweise eines Proportionalmagneten, in Richtung der Durchflussstellung 51a betätigbar. Die Betätigungseinrichtung 56 stehen zur Ansteuerung mit der elektrischen Steuereinrichtung 25 in Verbindung.
  • Von der Steuereinrichtung 25 werden in den Figuren 1 bis 4 die entsprechenden Proportionalventile 36, 37a, 37b der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 derart angesteuert, dass im Hebenbetrieb des Lastaufnahmemittels beim Mastübergang vom Freihub in den Masthub und im Senkenbetrieb des Lastaufnahmemittels beim Mastübergang vom Masthub in den Freihub jeweils eine gleichmäßige Bewegung des Lastaufnahmemittels ohne eine Geschwindigkeitsänderung oder Stöße im Mastübergang erzielt wird.
  • Im Hebenbetrieb wird hierzu durch entsprechende Ansteuerung des Proportionalventils 36 der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 der Volumenstrom in den Freihubzylinder 10 im Mastübergangsbereich zunehmend angedrosselt, wodurch eine kontinuierliche Abnahme der Ausfahrgeschwindigkeit des Freihubzylinders 10 erzielt wird. Die Proportionalventile 37a, 37b sind jeweils in die Durchflussstellung 51a betätigt. Der durch das Androsseln anwachsende Staudruck führt zu einem kontinuierlich schnelleren Ausfahren der Masthubzylinder 11a, 11b. Die überschneidende Bewegung des Freihubzylinders 10 und der Masthubzylinder 11a, 11b ist bevorzugt derart ausgeführt, dass die Hubgeschwindigkeit der Last im Mastübergangsbereich konstant bleibt.
  • Im Senkenbetrieb wird hierzu durch entsprechende Ansteuerung der Proportionalventile 37a, 37b in die Grundstellung 51b der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung 35 der Volumenstrom aus den Masthubzylindern 11a, 11b im Mastübergangsbereich zunehmend angedrosselt, wodurch eine kontinuierliche Abnahme der Einfahrgeschwindigkeit der Masthubzylinder 11a, 11b erzielt wird. Das Proportionalventil 36 ist in die Durchflussstellung 51a betätigt. Der durch das Androsseln sich verringernde Druck in der Verbraucherleitung 31 führt zu einem kontinuierlich schnelleren Einfahren des Freihubzylinders 10. Die überschneidende Bewegung des Freihubzylinders 10 und der Masthubzylinder 11a, 11b ist bevorzugt derart ausgeführt, dass die Senkengeschwindigkeit der Last im Mastübergangsbereich konstant bleibt.
  • Durch die Mastübergangsdämpfung fahren der Freihubzylinder 10 sowie die Masthubzylinder 11a, 11b sowohl im Hebenbetrieb als auch im Senkenbetrieb mit einer sehr geringen Geschwindigkeit in ihre mechanische Endlage.

Claims (13)

  1. Hydraulisches System (1) für ein Flurförderzeug mit einem Hubgerüst, das mindestens einen in einem Standmast anhebbaren und absenkbaren Ausfahrmast und ein in dem Ausfahrmast anhebbares und absenkbares Lastaufnahmemittel aufweist, wobei das hydraulische System einen Freihubzylinder (10) zum Anheben und Absenken des Lastaufnahmemittels und mindestes einen Masthubzylinder (11a; 11b) zum Anheben und Absenken des Ausfahrmastes aufweist, wobei eine Steuerventileinrichtung (15) zur Steuerung des Hebenbetriebs und des Senkenbetriebs des Freihubzylinders (10) und des Masthubzylinders (11a; 11b) vorgesehen ist und wobei eine Mastübergangsdämpfungsvorrichtung (35) vorgesehen ist, die mindestens ein elektrisch betätigtes Proportionalventil (36; 37; 37a; 37b) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Proportionalventil (36; 37; 37a; 37b) der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung (35) im nicht angesteuerten Zustand eine einen gedrosselten Volumenstrom bewirkende Drosselverbindung (50) aufweist und bei einer elektrischen Ansteuerung in Richtung einer Durchflussstellung (51a) betätigbar ist.
  2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Proportionalventil (36; 37; 37a; 37b) im nicht angesteuerten Zustand in eine Grundstellung (51b) betätigt ist, die mit der Drosselverbindung (50) versehen ist.
  3. Hydraulisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Proportionalventil (36; 37; 37a; 37b) in der Grundstellung (51b) mit einer Drosselöffnung (52), insbesondere einer Drosselbohrung, versehen ist.
  4. Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Proportionalventil (36; 37; 37a; 37b) in einem Gehäuse (70) angeordnet ist, wobei das Proportionalventil (36; 37; 37a; 37b) im nicht angesteuerten Zustand in eine Grundstellung (51b) betätigt ist, die als Sperrstellung ausgebildet ist, und die Drosselverbindung (50) von einer im Gehäuse (70) des Proportionalventils (36; 37; 37a; 37b) ausgebildeten Umgehungsleitung (71) gebildet ist, in der eine Drosseleinrichtung (72) angeordnet ist.
  5. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Freihubzylinder (10) mittels einer ersten Zweigleitung (30) mit der Steuerventileinrichtung (15) verbunden ist und der mindestens eine Masthubzylinder (11a; 11b) mittels einer zweiten Zweigleitung (31) mit der Steuerventileinrichtung (15) verbunden ist, wobei in der ersten Zweigleitung (30) eine erstes Proportionalventil (36) der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung (35) angeordnet ist und in der zweiten Zweigleitung (31) ein zweites Proportionalventil (37) der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung (35) angeordnet ist.
  6. Hydraulisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Proportionalventil (36) eine Umgehungsleitung (40) angeordnet ist, in der ein in Richtung zur Steuerventileinrichtung (15) öffnendes Sperrventil (41), insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist.
  7. Hydraulisches System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Proportionalventil (37) eine Umgehungsleitung (42) angeordnet ist, in der ein in Richtung zu dem mindestens einen Masthubzylinder (11a; 11b) öffnendes Sperrventil (43), insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist.
  8. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Masthubzylinder (11a; 11b) eine mechanische Leitungsbruchsicherungseinrichtung (60a; 60b) angebaut ist.
  9. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Freihubzylinder (10) eine mechanische Leitungsbruchsicherungseinrichtung (60c) angebaut ist.
  10. Hydraulisches System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Proportionalventil (36) an dem Freihubzylinder (10) angebaut ist und die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung (60c) aufweist.
  11. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Freihubzylinder (10) mittels einer ersten Zweigleitung (30) mit der Steuerventileinrichtung (15) verbunden ist und jeder Masthubzylinder (11a; 11b) mittels einer Zweigleitung (31a; 31b) mit der Steuerventileinrichtung (15) verbunden ist, wobei in jeder Zweigleitung (30; 31a; 31b) ein Proportionalventil (36; 37a; 37b) der Mastübergangsdämpfungsvorrichtung (35) angeordnet ist.
  12. Hydraulisches System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Freihubzylinder (10) ein Proportionalventil (36) angebaut ist und/oder an jedem Masthubzylinder (11a; 11b) ein Proportionalventil (37a; 37b) angebaut ist, wobei die Proportionalventile (36; 37a; 37b) jeweils die Funktion einer elektrischen Leitungsbruchsicherungseinrichtung (60a; 60b; 60c) aufweisen.
  13. Flurförderzeug mit einem hydraulischen System (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
EP23186618.7A 2022-08-09 2023-07-20 Hydraulisches system für ein flurförderzeug Pending EP4321471A1 (de)

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