SE512652C2 - Anordning för, och förfarande vid, förflyttning av lastbärare hos industritruck - Google Patents

Description

15 20 25 30 512 652 slår i ställaget.

Uppfinningens ändamål. :_ Uppfinningen har till syfte att åstadkomma en anordning och ett förfarande där ovannämnda problem undviks och där vrid- och sidledsrörelserna hos en industritrucks lastgafflar kan ske enkelt, säkert och koordinerat på ett energi-, miljö- och kostnadsmässigt effektivt sätt.

Kort redogörelse av uppfinningen.

Uppfinningens ändamål uppfylls med en anordning enligt kravets 1 kännetecknande del. Genom att man härmed har en varvtalsreglerad motor och ett arrangemang med proportionalflödesventiler kan man minimera spillflödet och därmed optimera energiåtgången.

Kraven 2 och 3 anger föredragna utföringsformer med effektiva kretslösningar och utformningar av de rörelsegivande hydraulförbrukarna.

En anordning enligt kraven 4 och 6 möjliggör utnyttjande av samma motor och pump till alla hydraulfunktioner, medan krav 5 specificerar en anordning för optimerad funktion och operatörsvänlighet.

Det uppfinningsenliga förfarande framgår av kravets 7 kännetecknande del. Genom att vid sidledsrörelse styra motorn så att endast nödvändigt flöde erhålls kan man minimera spillflödet och därmed optimera energiåtgången. Vid användning av båda förbrukarna ges motorn ett varvtal som med viss marginal överstiger de båda förbrukarnas tillåtna maxflöde. Önskat rörelsemönster fås genom styrning av proportionalflödesventilerna. Det är omöjligt att motorvarvtalsstyra båda funktionerna med en och samma motor eftersom allt flöde skulle gå igenom den första förbrukaren vid seriekoppling och genom den med minst motstånd vid parallellkoppling av proportionalflödesventilerna, men med ovanstående förfarande kan det samlade spillflödet minimeras. 10 15 20 25 30 512 652 Kravet 8 anger föredragen utföringsforrn för vridrörelsen. Eftersom denna rörelse har låga flöden i förhållande till de övriga är rörelsen rent teknisk svår att styra med motorvarvtalsstyrning. Detta ger dock inga större försämringar av effektiviteten eftersom det redan låga maxflödet ger än mindre spillflöden.

Ett förfarande enligt kraven 9-11 ger optimerad funktion och operatörsvänlighet medan kravet 12 möjliggör säkerhetsmässigt effektivt utnyttjande av samma motor och pump till alla hydraulfunktioner.

Uppfinningens ytterligare särdrag och fördelar framgår av det nedan redovisade föredragna utförlngsexemplet där hänvisning sker till den bifogade figuren som visar en schematisk skiss av hydraulsystemet hos en industritruck med vridgaffelaggregat.

Beskrivning av ett utföringsexempel.

Figuren visar en schematisk skiss av hydraulsystemet hos en industritruck med vridgaffelaggregat. Truckens övriga utformning är enligt något idag känt koncept.

Samtliga komponenter såsom ventiler mm som visas i figuren och tillhör uppfinningen äri sig kända och finns på marknaden i dag. Uppfinningen omfattas således av tillämpningen av komponenterna, deras inbördes arrangemang och deras styrning.

Truckens hydraulsystem innefattar en varvtalsreglerad AC-motor 2 som driver en hydraulpump 4. Pumpens ingång 3 har en anslutning 8 till en hydraulvätskereservoar 6.

Hydraulförbrukarna kan delas in i två delsystem 10, 12, Det första delsystemet 10 används för vertikal rörelse i form av lyft och sänkning av truckens lastbärande organ, vilka företrädesvis utgörs av en sedvanlig gaffelvagn med två lastgafflar (ej visade här).

Det andra delsystemet 12 används för horisontell rörelse i form av sidledsförflyttning och vridning av gaffelvagnen kring en vertikal axel.

Det första delsystemet innefattar tre stycken lyflcylindrar 14, 16, 18 som är anslutna till pumpens utgång 5 via en hydraulledning 15. Cylindrarna 14, 16, 18 aktiveras stegvis på sedvanligt sätt vilket uppstår automatiskt av förhållandet mellan tryckarea och lyft lll llll ll ll llil 10 15 20 25 30 512 652 lâSt.

Vid lyft öppnar en riktningsventil 20 på ledningen 15 och vid sänkning öppnar en annan riktningsventil 22. Ett filter är också anordnat på ledningen för att förhindra att smuts från cylindrarna når pumpen. Vid sänkningen arbetar pumpen 4 som motor och motorn 2 som generator i syfte att regenerativt återmata energi till ett ej visat batteri. En tryckbegränsningsventil 24 öppnar vid ett givet maxtryck som annars kan överstigas när gaffelvagnen går i topp eller om Iyftrörelsen hindras av något. Det finns också en manuellt påverkbar nödsänkningsventil 25 som är parallellkopplad med riktningsventilerna 20, 22.

Det andra delsystemet 12 innefattar två hydraulförbrukare 30, 32. Den första förbrukaren 30 utgörs av en hydraulmotor som samverkar med en stativfast kuggstång 33 för åstadkommande av sidledsförflyttning av gaffelvagnen. Hydraulmotorn 30 är uppfinningsenligt ansluten till pumpens utgång 5 via en ledning 50 till en första proportionalflödesventils 38 ingång 52 och en ledning 62 från dess primärflödesutgång 54 via en 4/3 riktningsventil 42 och en lasthållningsventil 46. Hydraulmotorn 30 kan drivas åt båda håll och drivningsriktningen beror på riktningsventilens 42 läge.

Den andra förbrukaren 32 utgörs av två cylindrar 34 vars kolvar är förbundna med en kedja 36 eller liknande vilken samverkar med hjul 37 för att påverka gaffelvagnen vridning kring en vertikal axel. Denna andra förbrukare 32 är uppfinningsenligt ansluten till pumpens utgång 5 via en ledningen 50 och den första trevägs proportionalflödesventilens 38 returutgång 56, en ledning 64 till en andra trevägs proportionalflödesventils 40 ingång 58 och en ledning 66 från dess primärflödesutgång 60 via en 4/3 riktningsventil 44 och en lasthållningsventil 48. Vilken cylinder 34 som trycksätts och därmed kedjans 35 och hjulets 37 riktning beror på riktningsventilens 44 läge.

Om det andra delsystemets 12 ventilblock förbereds med ledningar 70, 72 kan ytterligare hydraulfunktioner kopplas in för speciella tillämpningar, exempelvis för gaffeltilt. En riktningsventil 31 är anordnad på pumpens 4 utgående ledning 50. 10 15 20 25 30 512 652 Systemet innefattar en elektronisk styrenhet 80 som mottager insignaler från av operatören påverkbara reglage 82, 84, 86, 88 för lyft och sänkning, sidorörelse av gaffelvagnen, vridrörelse av gaffelvagnen samt autorotation. Föraren kan via reglagen 82, 84, 86, 88 välja önskad rörelseriktning och -hastighet I beroende av dessa insignaler ger styrenheten 80 signaler till motorn 2, riktningsventilerna 20, 22, 31, proportionalflödesventilerna 38, 40 samt riktningsventilerna 42, 44 via signalledningar (här onumrerade). Samtliga ventiler har i opåverkat tillstånd de i figuren visade stängda lägena som utgångslägen.

Styrsystemet 80 kan självfallet om så önskas kopplas till fler operatörsreglage. Wdare kan det vara lämpligt att på känt sätt ge insignaler från olika komponenter för att möjliggöra reglering och detektering av olika ändlägen.

Gaffelvagnen styrs på följande sätt: Om operatören ger signal för lyft av gaffelvagnen via reglaget 82 ger styrenheten 80 signal till motorn 2 att driva pumpen 4 med det varvtal som motsvarar operatörens valda hastighet. Riktningsventilen 20 öppnar så att hydraultryoket når cylindrarna 14, 16, 18 via ledningen 15.

Om operatören ger signal för sänkning av gaffelvagnen via reglaget 82 ger styrenheten 80 signal till riktningsventilen 22 som öppnar så att hydraultrycket på grund av lasten återleds genom pumpen 4 till reservoaren 6. Riktningsventilen 20 hålls stängd. Pumpen 4 drivs i detta fall som motor medan motorn 2 blir en generator som bromsas till det varvtal som motsvarar operatörens valda hastighet. Återvunnen energi återmatas till batteriet på känt sätt. Rent praktisk kan det vara lämpligt att montera hela det första delsystemets 10 ventilblock direkt på pumpen 4.

Om operatören ger signal för sidoförflyttning av gaffelvagnen via reglaget 84 drivs motorn 2 med ett varvtal som ger ett flöde motsvarande önskad hastighet. Ventilen 31 öppnar och den första proportionalflödesventilen 38 öppnar helt och riktningsventilen 42 ställs i läge motsvarande önskad rörelseriktning. 10 15 20 25 30 512 652 Om operatören ger signal för vridrörelse av gaffelvagnen via reglaget 86 drivs motorn 2 med ett varvtal som ger ett flöde motsvarande eller något överstigande ett givet maxflöde för den andra förbrukaren 32. Ventilen 31 öppnar och den andra proportionalflödesventilen 40 öppnar så att primärflödet motsvarar önskad vridhastighet. Riktningsventilen 44 ställs i läge motsvarande önskad rörelseriktning.

Som tidigare nämnts är det olämpligt att reglera denna rörelse genom motorvarvtalsreglering. Spillflödet återleds via returledningen 68 till reservoaren 6.

Om operatören ger signal för samtidig sidoförflyttning och vridrörelse via reglagen 84, 86 drivs motorn 2 med ett varvtal som ger ett flöde motsvarande eller något överstigande ett givet sammanlagt maxflöde för de båda förbrukarna 30, 32. Ventilen 31 öppnar och den första proportionalflödesventilen 38 öppnar så att primärflödet motsvarar önskad rörelsehastighet. Resterande flöde leds från returutgången via ledningen 64 till den andra proportionalflödesventilen 40 som öppnar så att primärflödet motsvarar önskad vridhastighet. Riktningsventilerna 42, 44 ställs i läge motsvarande önskad rörelseriktning. Spillflödet återleds via returledningen 68 till reservoaren 6.

Reglaget 88 används för autorotation. Detta innebär att man kan flytta lastgafflarna mellan två hemmalägen, ett för lastning eller lossning i lagerställage på gångens ena sida och ett för gångens andra sida. Autorotationen innebär att styrenheten 80 automatiskt ger signal till ventilerna och motorn enligt en förbestämd sekvens där operatörens utslag ger önskad riktning men med förbestämd hastighet. Ventilerna och motorn styrs i övrigt på samma sätt som i föregående stycke.

Styrenheten 80 är vidare anordnad att förhindra att de båda delsystemen 10, 12 är aktiverade samtidigt. Detta kan leda till allvarliga konsekvenser eftersom det vid smalgångshantering annars är risk för att lasten slår i ställaget vilket kan leda till svåra olyckor. Styrenheten 80 ger därför aldrig signal om aktivering av vertikal rörelse medan horisontell rörelse pågar, eller vice versa.

Om extra hydraulförbrukare kopplas in kan de kopplas in i serie efter den andra proportionalflödesventilens utlopp 62 och regleras på samma sätt med motorvarvtal motsvarande eller överstigande totalt maxvärde. 10 512 652 Som en grov uppskattning av de flöden som kan behövas för de olika rörelse kan sägas 50 liter/minut för lyft, 8 liter/minut för sidledsrörelse samt ca 1,5 liter/minut för vridrörelse. Avdessa relativt stora skillnader följer att uppfinningen ger en optimerad användning av motorn 2 och pumpen 4, och att stora energiförluster och spillflöden kan undvikas.

Uppflnningen kan inom ramen av patentkraven utövas enligt ett flertal alternativa utföringsformer än de ovan visade. Således kan hydraulförbrukarna ersättas av andra eller kompletteras med flera. Ventilarrangemanget kan ha fler former än den som visas i figuren. lll

Claims (12)

10 15 20 25 512 652 Patentkrav.

1. Anordning för förflyttning av lastbärande organ, företrädesvis en gaffelvagn, hos en industritruck, vilka organ påverkas rörelse av ett hydrauliskt system innefattande en pump (4) driven av en motor (2), företrädesvis AC-motor, en hydraulvätskereservoar (6) ansluten till pumpens ingång (3), en första hydraulförbrukare (30) för åstadkommande av sidledsrörelse, samt en andra hydraulförbrukare (32) för åstadkommande av vridrörelse, vilka förbrukare (30, 32) är anslutna till pumpens utgång (5), kännetecknad av att motorn (2) är varvtalsreglerad, att den första förbrukaren (30) är ansluten till pumpens utgång (5) via en första trevägs proportionalflödesventil (38), att den andra hydraulförbrukaren (32) är ansluten till den första proportionalflödesventilens returutgång (56) via en andra trevägs proportionalflödesventil (40) vars returutgång (62) är ansluten till hydraulvätskereservoaren (6).

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av en riktningsventil (42, 44) och en lasthållningsventil (46, 48) är anordnade serie mellan respektive proportionalflödesventils primärflödesutgång (54, 60) och dess förbrukare (30, 32).

3. Anordning enligt något av kraven 1 eller 2, kännefecknad av att den första hydraulförbrukaren (30) utgörs av en hydraulmotor och att den andra förbrukaren av två cylindrar (34) vars kolvar är förbundna med varandra med en drivande kedja (36) eller motsvarande.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av pumpen också är ansluten till cylindrar (14, 16, 18) för lyft och sänkning av det lastbärande organet, att en riktningsventil (31) är anordnad mellan pumpen och den första proportionalflödesventilen (38), samt att pumpen/motorn (4/2) också kan drivas som motor/generator för regenerativ återmatning till ett batteri vid lastsänkning.. 10 15 20 25 30 512 652

5. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att en elektronisk styrenhet (80) är förbunden med ett antal reglage (82, 84, 86, 88) för insignaler från en operatör, att styrenheten (80) vidare är förbunden med proportionalflödesventilerna (38, 40), riktningsventilerna (42, 44) och motorn (2) för styrning av dessa i beroende av operatörens insignaler.

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att ytterligare förbrukare är anslutna mellan den andra proportionalflödesventilens returutlopp (62) och hydraulvätskereservoaren (6).

7. Förfarande vid förflyttning av lastbärande organ av det slag som anges i kravet 5, kännetecknat av att styrenheten (80) vid signal från operatören om aktivering av enbart den första hydraulförbrukaren (30) ger styrsignaler till motorn (2) att driva pumpen (4) med ett varvtal som ger det flöde som motsvarar operatörens önskade rörelsehastighet, samt att helt öppna den första proportionalflödesventilen (38), att styrenheten (80) vid signal från operatören om aktivering av båda hydraulförbrukarna (30, 32) ger styrsignaler till motorn (2) att driva pumpen (4) med ett varvtal som ger ett flöde motsvarande eller något överstigande ett givet sammanlagt maxflöde för nämnda hydraulförbrukare (30, 32), samt att öppna proportionalflödesventilerna (38, 40) i sådan grad att primärflödet motsvarar operatörens önskade rörelsehastighet.

8. Förfarande enligt krav 7, kännetecknar' av att styrenheten (80) vid signal från operatören om aktivering av enbart andra hydraulförbrukaren (32) ger styrsignaler till motorn (2) att driva pumpen (4) med ett varvtal som ger ett flöde motsvarande eller något överstigande ett maxflöde för nämnda andra hydraulförbrukare (32), samt att öppna den andra proportionalflödesventilen (40) i sådan grad att primärflödet motsvarar operatörens önskade rörelsehastighet.

9. Förfarande enligt krav 7 eller 8, kännefecknad av att styrenheten (80) ger signal till riktningsventilen eller ventilerna (42, 44) för påverkan till läge för av operatören önskad rörelseriktning. l'l|l|l I llll .il li ii irl l 10 512 652 10

10. Förfarande enligt något av kraven 7-9, kännetecknad av att respektive proportionalflödesventil (38, 40) hålls stängd när styrenheten (80) ej erhåller signal om rörelse av ansluten förbrukare.

11. Förfarande enligt något av kraven 7-10, kännetecknad av att styrenheten (80) ger signal till ventilerna (38, 40, 42, 44) och motorn (2) att styra hydraulförbrukarna (30, 32) enligt en förbestämd sekvens när operatören ger signal om förflyttning från ett hemmaläge till annat hemmaläge för de lastbärande organen.

12. Förfarande enligt något av kraven 7-11 där motorn också används till lyft och sänkning av de lastbärande organen, kännetecknad av styrenheten (80) ej ger signal för påverkan av rörelse erhållande dessa funktioner under den tid som den första eller andra hydraulförbrukaren (30, 32) är aktiverad, samt vice versa.