SE455498B - Hydraulisk lyftanordning for lyftaggregat - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 455 4_98 besparing som härvid uppnås har dock inte kunnat uppväga den merkostnad som systemet innebär. Detta kräver nämligen för- hållandevis mycket ledningsdragning och komplicerade venti- ler och måste även dimensioneras för högre tryck än normalt.

Dessa olägenheter förstärks om olika former av fjärrstyrning behövs, t.ex. från en med lyftgaffeln medföljande operatörs- hytt.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstad- komma en lyftanordning för lyftaggregat på batteridrivna fordon, vilken undviker ovannämnda olägenheter med de förut kända anordningarna och vilken på ett enklare och mer driftsäkert sätt kan återvinna energi från upplyfta laster m.m. Ett annat ändamål är att skapa en anordning som i jämförelse med konventionella hydrauliska lyftanordningar inte ökar vare sig vikten eller kräver extra utrymme.

Ytterligare ändamål och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen. De uppnås genom de kännetecken som anges i efterföljande patentkrav.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas under hänvisning till bifogade ritningsblad, på vilka: Fig. 1 är en sidovy på en schematiskt framställd industri- truck utrustad med en Iyftanordning enligt uppfinningen.

Fig. 2 är en tvärsektion genom en arbetscylinder till- hörande lyftanordningen. Vidare framgår ett schematiskt framställt hydraulsystem för arbetscylíndern.

Den visade industritrucken är av det slag som används i vissa former av plocklager och innefattar därför ett ' lyftaggregat 11 med sammanbyggd hytt 12 för operatören.

Lasterna hanteras härvid med någon lämplig form av lyft- gafflar 13. Lyftaggregatet 11 är förskjutbart längs en mast 14 anbríngad på fordonets chassi, som även uppbär batteri- iv .w fu 10 15 20 25 30 35 455 498 paket 15) elmotorer 16 m.m. för framdrivnings- och lyft- funktionerna. En arbetscylinder 17 är anordnad för den direkta lyftningen och sänkningen av lyftaggregatet 11.

Arbetscylindern 17 innefattar såsom framgår av fig. 2 ett cylinderhus 18~och en i detta rörlig dubbelverkande kolv 19 med ett kolvhuvud 20 och en kolvstång 21. Ett rör 22 är anbringat centralt i cylínderhusets ena ändvägg 23 för att inskjuta i cylinderkammaren och i dess längsriktning fram till den motsatta ändväggen 24. Röret 22 är även anordnat att inskjuta genom en håltagning 25 i kolvhuvudet 20 och in i kolvstàngen 21, som är ihålig och rörformad. Röret 22 och kolven 19 avgränsar en inre tryckkammare 26, som med en packning 27 är avskild från cylinderkammaren, vilken i sin tur är uppdelad i en första 28 och en andra 29 cirkelring- formad arbetskammare med vardera ett utlopp 30, 31. Den första arbetskammaren 28 är härvid begränsad av röret 22 och cylinderväggen 32 och den andra 29 av kolvstàngen 21 och cylinderväggen 32.

Tryckkammaren 26 är lämpligen sluten och fylld med någon gas, tflex. kvävgas, men kan även vara förbunden med en yttre tryckgastank 33 via en ledning 34. Tryckkammarens volym blir på känt sätt en linjär variabel av kolvens 19 slaglängd, vilket innebär att den inneslutna gasen ger upphov till en fjäderkraft proportionell mot trycket i kammaren och den inre arean på kolvstàngens utskjutande ände 35. Genom lämpliga val av dessa variabler kan Ejäderkraften anpassas till egenvikten av lyftaggregatet samt eventuellt viss ytterligare last. Den pá detta vis uppnådda förspänningen av kolven kan även anordnas så att den blir inställbar, t.ex. genom en reglerventil 36 i anslutningsledningen 34.

Lyftcylindern 17 är anordnad att manövreras med hjälp av ett hydrauylsystem som är uppbyggt av enkla driftsäkra komponenter och som är speciellt lämpat för elektrisk 10 15 20 25 30 35 455 498 avstándsmanövrering, t.ex. från hytten 12 på lyftaggregatet.

Systemet innefattar en enkel hydraulpump 40 med konstant deplacement, t.ex. en kugghjulspump vars flöde till storlek och riktning kan varieras genom-varvtalsreglering och omkastning av pumpens rotationsriktning. Från pumpen 40 går en anslutningsledning 41, 42 till respektive arbetskammare 28, ingår även inställbar med vilkas 29 via inkopplingsbara backventiler 43, 44. I systemet tryckregleringsorgan i form av en fast 45 och en 46 backventil och en tryckbegränsningsventil 47 hjälp trycket kan hållas på en sådan nivå att kavitationer, tryckstötar m.m. kan undvikas. Eftersom hydraulsystemet i princip är helt slutet behövs endast en mindre hydraultank 48 för utjämning av flödet samt eventuellt kompensation för visst läckage. Hydraulpumpen 40 är direktdriven av en likströmsmotor 49, som via ett styrorgan 50 på känt sätt enkelt kan varvtalsregleras och ges ändrad rotationsriktning. Styrorganet, lämpligen en mikroprocessor, påverkas från operatörshytten och med ledning av operatörens kommandon utsänds lämpliga styr- * signaler bl.a. till motorn 49 och backventilerna 43, 44.

Härvid är vissa speciella konstanter, minsta pumpvarvtal, förregleringar m.m. inprogrammerade i mikroprocessorn för att uppnå lämplig samordning mellan hydraultryck och öppning av ventilerna 43, 44.

I fig. 2 visas arbetscylindern 17 i sitt nedre ändläge och hydraulsystemet befinner sig i viloläge. Vid lyftning av en last drar operatören på vanligt sätt i en styrspak och mikroprocessorn startar pumpmotorn, som gives lämpligt varvtal och önskad rotationsriktning. Mikroprocessorn ger därefter order om öppning av ventilen 44 medan ventilen 43 förblir i det visade viloläget. Vid körning i denna riktning går oljan direkt från den andra arbetskammaren 29 till pumpens sugsida. Då deplacementet vanligtvis är mindre på denna sida kompletteras oljemängden från tanken 48 via backventilen 45. Från pumpen matas hydrauloljan till den x 10 15 20 25 30 35 455 498 första arbetskammaren 28 via anslutningsledningen 41 och backventilen 43. Dä sänkning önskas drivs hydraulpumpen åt motsatt håll och vid lämpligt tryck och varvtal ändrar ventilen 43 sitt läge medan ventilen 44 kvarstår i vilo- läget. Den oljemängd som nu kommer från cylinderns första arbets kammare 28 går nu in på pumpens nya omvända sugsida.

På pumpens trycksída går nu oljan på grund av det mindre deplacementet i den andra arbetskammaren 29 också via den inställbara backventilen 46 till tanken 48. Vid sänkningen blir vanligtvis det inkommande trycket på pumpens sugsida så stort att pumpen såsom en motor kan driva elmotorn 49, som i sin tur fungerar som generator, då varvtalet är tillräckligt högt. Mer betydelsefullt än den energiàtervinning som härvid kan uppnås är att lyftaggregatet nu kan bromsas på elektro- mekanisk väg istället för tidigare metoder som bromsade genom strypning av oljeflödet. Detta innebar att energi absorberades genom oljeuppvärmning som gav krav på olje- kylare och även stora övervolymer olja.

Genom uppfinningen ástadkoms således en mycket enkel och energisnål lyftanordning utan att skrymmande eller dyrbara tillsatser behöver tíllgripas. För lyftcylindern 17 utgörs merkostnaden för gasfjäderfunktionen endast av centrumröret 22 och packningen 27. Övriga funktioner enligt uppfinningen upptages av delar som alltid måste finnas i en hydraulcylin- der av detta slag. Vidare är den enda extra yta som måste tillordnas ytterytan på nämnda rör, vilken genom integratio- nen blir smord helt automatiskt. Genom den utjämnande effekt som den inbyggda tryckgaskammaren har möjliggörs även användandet av en direktansluten hydraulpump,som utan kompli- cerade 4-vägsventiler och áterflöde till tank kan åstadkomma samma styrning av rörelsen som tidigare. Systemet medger, istället billiga och lättillgängliga ventiler, som i likhet med pumpmotorn är lätta att fjärrstyra. Styrningen kan därvid ske med hjälp av modern mikroelektronik utan behov av ytterligare hydraulledningar. Uppfinningen kan givetvis 455 498 varieras på màngahanda sätt inom ramen för patentkraven. Så kan exempelvis tryckgaskammaren 26 och den första arbetskammaren 28 byta plats och vidare kan, om så önskas, flera cylindrar anslutas till en gemensam yttre tryckgastank 33, vilket eventuellt också skulle ge möjlighet till att ha tryckkammaren 26 fylld med olja istället för gas.

(J ..||.

Claims (5)

455 498 Patentkrav

1. Hydraulisk lyftanordníng för lyftaggregat (11) på företrädesvis batteridrivna fordon innefattande en arbetscylinder (17) för lyftning och sänkning av lyftaggregatet, en tryckgaskammare för förepänning av arbetscylíndern och en elmotordriven hydraulpump (40) med ett ledningssystem (41, 42) för manövrering av ar- betscylindern, (17) innefattar (19) med ett varvid arbetscylindern en i ett cylinderhus (18) rörlig kolv håltaget kolvhuvud (20) och en ihålig kolvstång (21) och ett rör (22) anordnat i cylindern vilket inskjuter i kolvhuvudet (20) och kolvstången (21) och tätande avgränsat en tryckkammare (26) från en arbetskammare (28, 29), kännetecknad av att arbetscylindern (17) är dubbelverkande och uppvisar två arbetskammare (28, 29) belägna mellan cylinderhuset (18) och centrumröret (22) respektive cylinderhuset (18) och kolvstången (21) och att tryckkammaren (26) bildar en helt sluten tryckgas- kammare avgränsad av ett tätningaorgan (27) anordnat mellan kolven (19) och röret (22) och uppvisande en minsta volym tillräckligt stor för att kolven vid normal drift skall kunna nå sina respektive ändlägen.

2. att hydraulpumpen (40) har väsentligen konstant deplacement och är dírektansluten via anslutningsled- ningar (b1, 42) till respektive arbetakammare (28, 29) och att styrorgan (50) är anordnade att atyra pump- motorns varvtal och rotationsriktning så att flödet i _ respektive anslutningsledning kan ges variabel storlek och riktning. Lyftanordning enligt patentkravet 1, kännetecknad av 455 498

3. Lyftanordning enligt patentkravet 2, kännetecknad av att en backventil (43, 44) är inkopplingsbar i anslut- ningsledningen (41, 42) mellan respektive arbetskammare (28, 29) och hydraulpump (40) för att enligt styr- signaler från styrorganet (50) kunna stänga flödet från den ena eller bägge arbetskamrarna (28, 29).

4. Lyftanordning enligt patentkravet 2 eller 3, känne- tecknad av att tryckregleringsorgan (45, 46, 47) är anordnade i hydraulsystemet för arbetscylindern (17) för att utjämna deplacementsskillnader pà arbetscylin- derns tryck- och sugsída.

5. Lyftanordning enligt patentkravet 3 eller 4, känne- tecknad av att styrorganet (50) innefattar en mikro- processor som är anordnad för beräkning av tidpunkten för backventilernas (43, 44) in- eller urkoppling med ledning av hydraulpumpens (40) varvtal och pumprikt- ning.