NO751937L - - Google Patents

Description

Hydraulisk krets.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en hydraulisk krets, særlig den type hydrauliske kretser som er anvendbare i slike kjøretøyer som går under benevnelsen elektriske trucker, laste-maskiner og liknende. Slike kjøretøyer benytter elektrisk drevne drivorganer som fortrinnsvis er drevne av en eller flere elektriske akkumulatorer. Disse akkumulatorer transporteres vanligvis av kjøretøyet, og elektrisk energi som.er lagret i ..akkumulatorene benyttes .blant annet for drift av kjøretøyet. Etter forbruk av lagret elektrisk energi lades akkumulatorene opp igjen for på nytt å kunne drive kjøretøyet. Kjøretøyet er utstyrt med en hydraulisk drevet styreanordning, samt hydraulisk drevet arbeidsorgan, for eksempel løfteorgan, og/eller vippeorganer for gafler og liknende.

Det er tidligere kjent ved kjøretøyer av den type som er utstyrt med elektrisk drevne drivorganer å anordne en hydraulisk styring ved å la en hydraulisk pumpe stadig tilføre styreanordningen nødvendig styremedium. Den kjente hydrauliske pumpe drives kontinuerlig, noe som blant annet medfører den ulempe at kjøretøyets fører utsettes for en kontinuerlig, forstyrrende lyd. Den hydrauliske pumpe for styreanordningen har i tidligere kon-struksjoner vært atskilt fra den hydrauliske pumpen for arbeidsorganene, dvs. løfte- eller vippeorganene. Den hydrauliske pumpe for arbeidsorganene har nemlig arbeidet intermitterende, noe som innebærer at den hydrauliske pumpe bare starter straks arbeidsorganene benyttes. Imidlertid kan det konstateres at to hydrauliske pumper som arbeider samtidig bidrar betydelig til den

forstyrrende lyd.

- Idet-kjøretøyet benytter elektrisk drevne drivorganer og disse drives av elektriske akkumulatorer, blir den tilgjengelige, akkumulerte elektriske energi begrenset. Dette innebærer på sin side at den kontinuerlige arbeidende pumpe stadig forbruker den

elektriske energi som er akkumulert i akkumulatorene og derved reduseres kjøretøyets totale b.enyttelsestid.

Ved anvendelse av en konvensjonell hydraulisk styreanordning på en elektrisk drevet truck holdes pumpemotorens strømkrets sluttet ved hjelp av en trykkontakt som sluttes når førerstolen belastes av føreren. Pumpemotoren arbeider så lenge føreren befinner seg i stolen. Ved kjøring rett frem kreves det intet styrearbeid og således forbrukes det ikke noe styremedium og derved ikke noe hydraulisk olje under trykk. En overstrømnings-ventil slipper istedenfor olje tilbake til tanken for hydraulisk olje. For strømbesparing under rettlinjet kjøring er det foreslått en manuelt manøvrert fotstrømstiller, som kan benyttes for start og stopp av pumpen. En slik fremgangsmåte er imidlertid uegnet idet den krever stor påpasselighet hos føreren og også kan være en fare fra trafikksikkerhetssynspunkt.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en forlengelse a<y>benyttelsestiden for slike kjøretøyer som har elektrisk drevne drivorganer. Dette foregår ved at ett og samme elektrisk drevne pumpeorgan skal være innrettet til å kunne dels forsyne styreanordningen dels arbeidsorganet, alternativt arbeidsorganene, med styremedium. Dette kan foregå ved at et av styreanordningen benyttet ledningssystem omfatter dels en anordning som akkumulerer styremedium og dels et organ som avføler trykket i ledningssystemet og som samvirker med pumpeorganet på slik måte at en forhåndsbestemt, lav trykkverdi aktiverer pumpeorganet som véd forhåndsbestemt, høy trykkverdi bortkobles. Forutsetningen for en slik løsning er at en reguleringsventil, som hører til styreanordningen og som bestemmer hjulutslagets størrelse, er innrettet til i nøytral-stilling, dvs. når hjulene er innstilt for rettlinjet kjøre-retning, å sperre passasjen for styremedium. Reguleringsventilen skal således kunne oppta hydraulisk trykk på sin inn-takstilkobling når rattet ikke påvirkes.

Som følge av denne løsning vil pumpeorganet bare være aktivert under kortvarige tidsavsnitt, noe som på sin side medfører at den forstyrrende lyd, som stammer fra pumpeorganet, bare opptrer^under tilsvarende korte tidsavsnitt.

Den anviste løsning bidrar også til å minske strømforbruket

til i visse tilfeller ned til 30-60%.

Den foreliggende oppfinnelse tar også sikte på å gi an- visning om ytterligere detaljer som nødvendig for et enkelt arbeidende kjøretøy av den ovenfor angitte type og med relativt lang benyttelsestid.

Sammenfatningsvis kan den foreliggende oppfinnelse anses

bestå av en hydraulisk krets anvendbar i et kjøretøy, for eksempel en truck, med elektrisk drevet drivorgan, hydraulisk drevet styreanordning samt hydraulisk drevet arbeidsorgan, for eksempel løfte-organ, vippeorgan og liknende, hvor ett og samme elektrisk drevet pumpeorgan som inngår i den hydrauliske krets er innrettet til å forsyne dels styreanordningen dels arbeidsorganet med styremedium. Et av styreanordningen benyttet ledningssystem som omfatter dels en anordning som akkumulerer styremedium og dels et organ, som avføler trykket i ledningssystemet og som samvirker med pumpeorganet på slik måte at en forhåndsbestemt, lav trykkverdi aktiverer pumpeorganet og en forhåndsbestemt, høy trykkverdi kobler bort pumpeorganet. En reguleringsventil som hører til styreanord-ningene og som bestemmer hjulutslagets størrelse er innrettet til i nøytrålstilling (når rattet ikke påvirkes) å sperre passasje for styremedium.

Det som fremst kan ansees være kjennetegnende for den foreliggende oppfinnelse er at en styremediumfordelingsanordning som hører til kretsen, er utstyrt med minst to elektrisk manøvrer-bare organer, og at styremediumfordelingsanordningen via minst ett organ er avpasset til ved start av pumpen å sikre lavt trykk til styremediumfordelingsanordningens tilførselsledning.

En for tiden foreslått utførelsesform, som oppviser de kjennetegn som er signifikative for den foreliggende oppfinnelse, vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et hydraulisk koblingsskjerna over anordning-ene som inngår i kjøretøyet. Fig. 2 viser i: snitt en foreslått utførelsesform av en styremediumfordelingsanordning. Fig. 3 viser et annet snitt av styremediumfordelingsanordningen ifølge fig. 2. Fig. 4 viser et tverrsnitt av styremediumfordelingsanordningen ifølge fig. 2 og 3.

Fig. 5 viser et elektrisk koblingsarrangement for drift

av kjøretøyets styreanordning og arbeidsorgan.

Den foreliggende oppfinnelse benyttes således i et kjøre-tøy, for eksempel en truck, som er utstyrt med elektrisk drevet drivorgan, hydraulisk drevet styreanordning samt hydraulisk drevet arbeidsorgan, for eksempel løfteorgan, vippeorgan og liknende. Idet den foreliggende oppfinnelse ikke direkte vedrører strøm-tilførsel til de elektrisk drevne drivorganer eller arrangementet med de elektriske akkumulatorer har disse deler utgått av fig. 1 for oversiktens skyld.

Det er åpenbart at kjøretøyet for sin drift er utstyrt med et antall ulike deler, men idet styreanordningens spesielle konstruksjon med styreorganer, ledd og liknende, driften av driv-organene ved hjelp av elektriske akkumulatorer, bremser m.m. ikke utgjør noen del av den foreliggende oppfinnelse er også disse deler utelatt for tydelighetens skyld.

Oppfinnelsen kan selvfølgelig benytte pneumatisk drevne anordninger like godt som hydraulisk drevne anordninger, men i den etterfølgende beskrivelse vil det bli gitt eksempel på oppfinnelsen i forbindelse med et hydraulisk drevet system.

Under henvisning til fig. 1 benytter oppfinnelsen en elektrisk motor 1 som driver en hydraulisk pumpe 2 hvis inngangsside 2a via en ledning 3 er koblet til en mediumtank 4. Pumpens ut-gangsside 2b er via en ledning 5 koblet til en styremediumfordelingsanordning 6. Til styremediumfordelingsanordningen 6 er det koblet to ledninger 7 og 8. Ledningen 7 er koblet til en ventil 9 hvis påvirkning på sin side leder styremedium til en arbeidssylinder (ikke vist) som hører til arbeidsorganet. Ledningen 8 er returledning og løper mellom anordningen 6 og ventilen 9. Styremediumfordelingsanordningen 6 og ventilen 9 står via ledningen 8 i forbindelse med en ledning 10 som utgjør

selve returledningen til mediumtanken 4. Styremediumfordelingsanordningen 6 er også utstyrt med en tilkobling for et rør 11,

som inngår som en del i et ledningssystem som benytter styreanordningen. Ledningen 11 samvirker med en anordning 12 som akkumulerer styremedium og som via en ledning 13 står i forbindelse med en reguleringsventil 14 som hører til selve styreanordningen. Reguleringsventilen består av en ventil som marked-føres under.handelsnavnet "Orbitrol" DSP-160. Denne ventil er således regulerbar, og hjulutslagets størrelse bestemmes av denne. Ventilen 14 er dessuten innrettet til i en nøytralstilling, dvs. når hjulene er innstilt for rettlinjet kjøreretning, å sperre

passasje for styremedium gjennom reguleringsventilen 14. Dette innebærer at så fort rattet ikke påvirkes, sperres passasjen gjennom reguleringsventilen 14. Dette innebærer at anordningen

6 har en slik konstruksjon at et trykk kan bygges opp foran ventilen 14. Fra reguleringsventilen 14 løper det ledninger 15 og 16 til styresylinderen 17 som inngår i styreanofdningens hydrauliske system og hvor stempelet 18, som inngår i styresylinderen 17, påvirker i figuren ikke viste ledd for hjulinnstillingen eller

hjulutslaget. Fra reguleringsventilen 14 er det også koblet en ledning 19 til mediumtanken 4. Olje som er tilbakeført fra styresylinderen 17 passerer gjennom ventilen 14 til mediumtanken 4 via ledningen 19.

Av fig. 1 fremgår det at en og samme hydrauliske pumpe

2 betjener både styreanordningen og arbeidsorganet.

Anordningen 12 for akkumulering av styremedium består av en akkumulator for hydraulisk olje som er dimensjonert for å akkumulere styremedium tilstrekkelig til å få i det minste ett fullt utslag for styrehjulet. Akkumulatoren for hydraulisk olje kan også være dimensjonert for å akkumulere styremedium for minst to fulle utslag av styrehjulet eller styrehjulene. Videre er pumpeorganet dimensjonert slik at dette ved drift under 2 sek. kan innføre eller mate tilstrekkelig styremedium inn i akkumulatoren for hydraulisk olje 12. Derved sikres det at lydnivået fra motoren og pumpen bare får en kort varighet samtidig som strømforbruket blir kortvarig.

Ledningssystemet omfatter også et organ 21 som avføler trykket i ledningssystemet. Og dette er plassert inne i styre-mediumf ordelingsanordningen 6. Organet 21 vil bli nærmere beskrevet senere. Organet 21 som avføler trykket i ledningssystemet 11, 12 samvirker med pumpeorganet 2 på slik måte at ved en forhåndsbestemt lav trykkverdi aktiveres pumpeorganet ved at strøm tilføres motoren 1, og ved. en forhåndsbestemt, høy trykkverdi i ledningssystemet 11, 12 kobles pumpeorganet 2 bort ved at strømmen brytes til motoren 1. Dette foregår ved at organet 21 som avføler trykket i ledningssystemet, tillates å påvirke elektriske kontaktdeler som er anbrakt i umiddelbar tilkobling til styremediumfordelingsanordningen 6. Disse kontaktdeler er ikke vist og utgjør kjent teknikk.

I fig. 2-4 vises i ulike snitt styremediumfordelingsanordningen 6. Til styremediumfordelingsanordningen 6 er det således koblet ledninger 5, 7, 8 og 11. Styremediumfordelingsanordningen 6 omfatter dels et organ 30, som virker som hjelpeorgan for akkumulering i ledningssystemet 11, 12 og som vil bli beskrevet senere, dels et organ 40 som er tilordnet styreanordningen. Organet 30 er oppbygget i en hylse 31 hvor det blant annet finnes en bunnskrue 32. På bunnskruen 32 hviler det en fjær 33 som er plassert i en utsparing som er utformet i: hylsen. Fjæren 33 holder et stempel 34 i en stilling som befinner seg borte fra bunnskruen 32. Hylsen er utstyrt med et hull 35 som i den viste stilling forbinder en kanal 36, som på sin side står i forbindelse med røret 7, med en kanal 37 som på sin side står i forbindelse med røret 5. Dette innebærer at olje i røret eller ledningen 5 kan passere gjennom anordningen 6 via organet 30 ut i røret eller ledningen 7 og inn i ventilen 9, som i upåvirket stilling ikke benytter styremediet, men lar dette passere til mediumtanken 4 via ledningen 10.

Ledningen 5 står i forbindelse med kanalen 37 som via en kanal 38 går over i en ytterligere kanal 39. Kanalen 39 står i forbindelse med organet 40 for styreanordningen. Organet 40 er på liknende måte som organet 30 oppbygget i en hylse 41 hvis nedre del er tettet ved hjelp av en bunnskrue 42. En fjær 43 trykker et stempel 44 bort fra bunnskruen 42, og hylsen er utstyrt med et hull 45. Ved upåvirket organ 40 tetter stempelet 44, og styremedium kan ikke passere fra kanalen 39 til kanalen som er koblet til ledningen 11 via en tilbakeslagsventil 46.

Tilbakeslagsventilen 46 har konvensjonell utforming og utgjør ikke noen del av den foreliggende oppfinnelse. Her skal det bare nevne at tilbakeslagsventilen består av en kule 46a, som er trykket an mot et sete 46b ved hjelp av en fjær 46c.

Kanalen 39 løper til en overstrømningsventil 50 av kjent konstruksjon. Dette innebærer at så snart trykket i ledningen 5 har tildens til å oppnå en forutbestemt høy verdi, vil dette trykk ikke overskrides ved at ventilen 50 åpnes. Dette er bare en sikkerhetsforanstaltning.

En kanal 51 løper fra ledningen 11 til organet 21 som av-føler trykket i ledningssystemet. En kanal 52 løper til en kanal 52a som står i forbindelse med organene 30 og 40 og virker som drenering.

Organet 21 som avføler trykket i ledningssystemet er vist mer detaljert i fig. 4. Organet 21 består av en manøvreringsstang

61 som samvirker med en stilleskrue 62, som på sin side samvirker

med en låsemutter 63 med en mellomliggende kobberbrikke 64, mot en manøvreringsstangstyring 65. Trykket som stammer fra ledningssystemet tilkobles via kanalen 51.og trykker et stempel 66 nedad mot virkningen av en fjær 67 som hviler på en fjærholder 68. Fjær-holderen 68 samvirker med en stilleskrue 69 som på sin side samvirker med en låsemutter 70, som via en kobberbrikke 71 samvirker med en holder 72 for stilleskruen 69. Trykket i ledningssystemet 11 trykker stempelet 66 nedad mot stilleskruen 69, og ved hjelp

av fjæren 73 forskyves også stangen 61 nedad i fig. 4. Etter hvert som trykket minsker i ledningssystemet 11, 12 vil stempelet 66 forskyve seg oppover, og derved trykkes manøvrerings-stangen 61 oppover i fig. 4.

Styremediumfordelingsanordningen 6 funksjonerer på følg-ende måte: Ved påvirkning av et manøvreringsorgan 9 (ventilen) for å dirigere arbeidsorganet, for eksempel løfteorganet, aktiveres den hydrauliske pumpe 2 umiddelbart ved at strøm tilføres motoren 1. Dette medfører at styremedium føres inn i anordningen 6 via ledningen 5. Stempelet 34 blir stående i vist stilling, og hullet 35 befinner seg i umiddelbar forbindelse med kanalen 36, og dermed vil styremedium passere ut gjennom ledningen 7 inn i ventilen 9 og ut gjennom ledningene 8 og 10. Påvirkning av ventilen 9 gir imidlertid som resultat at en del (eller alt) styremedium passerer over til manøvreringsorganene og påvirker disse. Aktiveringen av den hydrauliske pumpe 2 foregår så lenge ventilen 9 er påvirket.

Dersom det istedenfor antas at styreanordningen benyttes

så mye at trykket i ledningssystemet 11, 12 er sunket til den forhåndsbestemte verdi, innebærer dette at manøvreringsstangen 61 er blitt forskjøvet til sin øverste stilling og påvirker der

en i fig. 4 skjematisk vist kontaktdel 61a, som aktiverer den hydrauliske pumpe 2 ved å sette tilkoblingsledningene for motoren 1 under.spenning. Det bør her bemerkes at organene 30 og 40 er

påvirkbare ved aktivering av elektromagneter som hører til res-pektive organer. Disse er ikke vist i fig. 3, men samvirker med stangen 30a og 40a og trykker stangen nedover ved aktivering.

Det har vist seg å være vesentlig at ved start av den hydrauliske pumpe 2 må - ledningen 5 ikke stå under trykk, idet en ledning 5 under trykk forårsaker en betydelig gnistdannelse i kommutatoren i motoren. Med henblikk på å oppfylle dette for mål står ledningen 5 vanligvis i forbindelse med returledningen 10 til mediumtanken 4 via kanalen 37, 36, ledningen 7, ventilen

9 og ledningen 8.

Organet 21 for avføling av trykket i ledningssystemet er avpasset til å kunne regulere den forhåndsbestemte, lave trykkverdi, og denne kan ligge i området 20-40 kp/cm 2. På liknende måte er organet for avføling av trykket i ledningssystemet avpasset til å kunne bestemme den høye trykkverdi som kan ligge i området 120-70 kp/, cm 2.

Ved aktivering av pumpen 2 på grunn av lavt trykk i ledningssystemet 11, 12 foregår det en samtidig aktivering av ikke viste elektromagneter som påvirker organene 30, 40 slik at stemplene 44, 34 forskyves nedover i fig. 3 mot bunnskruene 32, 42. Stempelet 44 stenger passasjen til kanalen 36, og i denne stilling vil styremediet passere gjennom kanalene 37, 38, 39 etter hvert som stempelet 44 i organet 40 forskyves nedover i fig. 3, og da oppstår en forbindelse gjennom tilbakeslagsventilen 46 til ledningen 11. Styremediet passerer inn i ledningssystemet 11 , 12 inntil stangen 61 av stempelet 66 forskyves nedad til sin nederste stilling, hvorved manøvrerings-stahgen 61 stopper påvirkning av den hydrauliske pumpe 2 ved å bryte strømkretsen til motoren 1 via kontaktdelene 61a. Dersom i den ovenfor beskrevne stilling ventilen 9 påvirkes, brytes strømkretsen i magnetspolen som påvirker organet 30, og stempelet 34 inntar igjen sin øvre stilling. Derved muliggjøres passasje av styremedium fra kanalen 5 til ledningen 7 slik at i nevnte tilfelle også arbeidsorganet kan byttes ut.

I fig. 5 vises et foreslått elektrisk koblingsskjema over delene som hører til oppfinnelsen.

Når trykkstangen 61 inntar sin nedre stilling, påvirkes kontaktdelene 61a i en mikrobryter 100 i fig. 5, som slipper frem strøm dels til elektromagneter 140 for organet 40 dels gjennom en diode D2 til motorens 1 kontaktor 101 samt gjennom et relé Rel til en elektromagnet 130 for organet 30. Dersom i ovennevnte tilfelle en påvirkning foregår av ventilen 9 aktiveres derved en mikrobryter 102 som påvirker releet Rel og bryter strømmen til elektromagneten 130. Dersom manøvreringsstangen 61 har inntatt sin øvre stilling og mikrobryteren 100 bryter strøm-men, men ventilen 9 påvirkes og derved også mikrobryteren 102 går det strøm gjennom dioden Dl og aktiverer kontaktoren 101 for motoren 1. Også i dette tilfelle påvirkes reléspolen for releet Rel, noe som imidlertid ikke har betydning. Dioder D3, D4, D5 har som oppgave å beskytte kjøretøyets øvrige elektriske kom-ponenter mot forstyrrelser i form av induksjonsspenninger i elek-tromagnetene 130 og 140 samt releet Rel. Disse beskyttelsesdioder er imidlertid bare nødvendige ved tyristormanøvrert fremdrifts-organ. Komponentene releet Rel, motstandene Ri, R2 samt diodene Dl, D2,D3, D4 og D5 er plassert i en komponentkasse som er be-regnet for dette.

Oppfinnelsen er selvfølgelig ikke begrenset til den ovenfor angitt utførelsesform, men kan gjennomgå modifikasjoner innen-for rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims (3)

1. Hydraulisk krets anvendbar i et kjøretøy, for eksempel en truck, med et elektrisk drevet drivorgan, en hydraulisk drevet styreanordning samt et hydraulisk drevet arbeidsorgan, for eksempel løfteorgan, vippeorgan eller liknende hvor ett og samme elektrisk drevet pumpeorgan (2) som inngår i den hydrauliske krets er innrettet til å forsyne dels styreanordningen (14) dels arbeidsorganet (9) med styremedium, idet ett av styreanordningen benyttet ledningssystem (11,12) som omfatter dels en anordning (12) som akkumulerer styremedium og dels et organ (21) som avføler trykket i ledningssystemet og som samvirker med pumpeorganet (1) på slik måte at en forhåndsbestemt, lav trykkverdi aktiverer pumpeorganet (1) og i en forhåndsbestemt høy trykkverdi kobler bort pumpeorganet (1), og at en reguleringsventil (14), som hører til styreanordningen og som bestemmer hjulutslagets størrelse, er innrettet til i nøytralstilling (når rattet ikke påvirkes) å sperre passasje for styremedium, karakterisert ved at en styremediumfordelingsanordning (6) som hører til kretsen, er utstyrt med minst to elektrisk manøvrerbare, organer (30,40), og at styremediumfordelingsanordningen (6) via minst ett organ (30,40) er avpasset til ved start av pumpen (2) å sikre lavt trykk til styremediumfordelingsanordningens tilførselsledning (5) .

2. Hydraulisk krets i samsvar med krav 1, karakterisert ved at akkumulatoren (2) for hydraulisk olje er dimensjonert til å akkumulere styremedium for å frembringe i det minste et fullt utslag for hjulene. 3. Hydraulisk krets i samsvar med krav 2, karakterisert ved at pumpeorganet (2) er dimensjonert til ved drift under 2 sek. å innføre tilstrekkelig styremedium' i akkumulatoren for hydraulisk olje.

3. Hydraulisk krets i samsvar med krav 1, karakterisert ved at organet (21) som avføler trykket i ledningssystemet, er avpasset slik at den forhåndsbestemte lave trykkverdi ligger i området 20-40 kp/cm 2 og den høye trykkverdi ligger i området 120-70 kp/cm 2. 5. Hydraulisk krets i samsvar méd krav 1, karakterisert ved at det ene organ (30) er påvirkbart via kontaktdeler på et relé (Rel).