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Die
Erfindung betrifft eine fahrbare Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug,
mit mindestens einer Bremse, die als hydraulisch lösbare
Federspeicherbremse ausgebildet ist und einen Druckraum aufweist,
dem eine elektrisch betätigbare Ventileinrichtung vorgeschaltet
ist.
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In
der
DE 103 15 496
A1 ist ein hydraulischer Schaltplan für eine gattungsgemäße
Arbeitsmaschine offenbart, die als batterie-elektrischer Gabelstapler
ausgebildet ist. Bei diesem Gabelstapler ist ein elektrisch steuerbares,
als Proportional-Druckminderventil ausgebildetes Bremsventil vorgesehen. Durch
gezieltes Herabsetzen des Druckes im Druckraum infolge entsprechender
Steuerung des Bremsventils wird dosiert gebremst. Ferner kann das
stehende Fahrzeug durch Ausschalten der Stromversorgung des Bremsventils
und den dadurch hervorgerufenen, vollständigen Druckabbau
arretiert werden. Somit dient die Federspeicherbremse der gattungsgemäßen
Arbeitsmaschine sowohl als dosierbare Betriebsbremse als auch als
Feststellbremse.
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Kommt
es bei fahrender Arbeitsmaschine zu einem Stromausfall, so wird
der Druckraum in der Federspeicherbremse abrupt entlastet und das
Fahrzeug zwangsgebremst. Hierbei wirkt die größtmögliche
Bremsverzögerung auf den Gabelstapler ein. Beim Transportieren
einer Last auf der Gabel des Gabelstaplers kann es daher unter ungünstigen
Umständen zum Abwurf der Last kommen.
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Um
dies zu verhindern, ist in der nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung 10
2007 037 967 vorgeschlagen worden, ein als Wegeventil ausgeführtes
und ausschließlich für eine Feststellbremsfunktion
vorgesehenes Bremsventil als Impulsventil auszubilden, das jeweils
durch einen elektrischen Impuls von einer Druckabbaustellung in
eine Druckversorgungsstellung und von der Druckversorgungsstellung
in die Druckabbaustellung betätigbar ist und das bei fehlendem
Impuls in der zuletzt eingenommen Stellung verharrt.
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Erfolgt
bei fahrendem Fahrzeug ein Stromausfall, dann wird somit das Fahrzeug
nicht automatisch zwangsgebremst, denn das Bremsventil befindet
sich nach wie vor in der Druckversorgungsstellung. Vielmehr kann
das Fahrzeug mit den der Betriebsbremse zugeordneten Bremselementen
dosiert abgebremst werden:
In der ebenfalls nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung 10
2008 035 359 ist gemäß einer von zwei
Ausführungsformen ein elektrisch betätigbares
Dreistellungsventil als Bremsventil vorgesehen, wobei dieses Bremsventil
eine den Druckraum mit einer Druckversorgungseinrichtung verbindende, elektrisch
aktivierbare erste Schaltstellung und eine den Druckraum mit einer
Drucksenke verbindende, elektrisch aktivierbare zweite Schaltstellung
aufweist sowie eine im stromlosen Zustand wirksame dritte Schaltstellung,
in der der Druckraum mit einer Druckhalteeinrichtung oder einer
Druckabbaueinrichtung verbunden ist. Auch hier wird somit bei Stromausfall und
fahrendem Fahrzeug verhindert, dass das Fahrzeug abrupt zwangsgebremst
wird.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform der nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung 10
2008 035 359 ist als Bremsventil ein Zweistellungsventil
vorgesehen, das eine den Druckraum mit einer Druckversorgungseinrichtung
verbindende, elektrisch aktivierbare erste Schaltstellung und eine im
stromlosen Zustand wirksame zweite Schaltstellung aufweist, in der
der Druckraum mit einem elektrisch in Öffnungsrichtung
betätigbaren Proportional-Druckbegrenzungsventil verbunden
ist, die einer Drucksenke vorgeschaltet ist. Bei Stromausfall schaltet
das Bremsventil in die zweite Schaltstellung, jedoch verhindert
das Proportional-Druckbegrenzungsventil, das geschlossen bleibt,
einen Druckabbau. Daher erfolgt auch bei dieser Konstruktion keine Zwangsbremsung
und das Fahrzeug kann mit Hilfe der Betriebsbremse gesteuert abgebremst
werden.
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In
allen genannten Fällen besteht die Möglichkeit,
die zum Stillstand gebrachte Arbeitsmaschine auch bei Stromausfall
zu arretieren, indem das Bremsventil bzw. das Proportional-Druckbegrenzungsventil
mechanisch betätigt und dadurch die Federspeicherbremse
geschlossen wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Arbeitsmaschine
der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei
dem die stehende Arbeitsmaschine bei Stromausfall auf einfache Weise
arretiert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass ein Bremshebel vorgesehen ist, der durch Tritt auf ein Bremspedal
schwenkbar ist und der ein erstes Bremshebellager sowie ein in Längserstreckung
des Bremshebels davon beabstandetes zweites Bremshebellager aufweist,
wobei der Bremshebel in einem einer Betriebsbremsfunktion zugeordneten
ersten Betätigungsbereich um das erste Bremshebellager
und in einem daran anschließenden, einer Feststellbremsfunktion
zugeordneten zweiten Betätigungsbereich um das zweite Bremshebellager
schwenkbar ist und wobei das erste Bremshebellager bei Betätigung
des Bremshebels im zweiten Betätigungsbereich ortsveränderlich
ist und derart in mechanischer Wirkverbindung mit der Ventileinrichtung
steht, dass die Ventileinrichtung in Richtung einer Druckabbaustellung
betätigbar ist.
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Der
Bremshebel kann dadurch in den zweiten Betätigungsbereich
gebracht werden, dass das Bremspedal bis zum Anschlag durchgetreten
wird. Hierbei wird die Schwenkachse des Bremshebels vom ersten Bremshebellager
zum zweiten Bremshebellager verschoben, wodurch sich die Position
des ersten Bremshebellagers verändert. Diese Positionsänderung
wird durch eine mechanische Koppelung des ersten Bremshebellagers
mit der Ventileinrichtung in eine die Ventileinrichtung betätigende
Bewegung umgewandelt.
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Trotz
der durchgängigen Verwendung des Begriffs „mechanische
Wirkverbindung” sei klargestellt, dass auch eine hydraulische
Wirkverbindung, wie sie beispielsweise in Form eines hydraulischen Gestänges
bekannt ist, unter den Wortsinn des genannten Begriffs fallen soll.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das erste Bremshebellager
in einer Linearführung angeordnet. Beim Durchtreten des Bremspedals
in den zweiten Betätigungsbereich des Bremshebels hinein
wird somit eine Linearbewegung des ersten Bremshebellagers erzeugt,
mit deren Hilfe die Ventileinrichtung betätigt werden kann.
Diese Ausführung ist besonders dann von Vorteil, wenn die Ventileinrichtung
einen Längsschieber aufweist. Gleichwohl ist es grundsätzlich
auch möglich, eine Bewegung des ersten Bremshebellagers
zu erzeugen, die nicht translatorisch ist.
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Das
zweite Bremshebellager ist bevorzugt an mindestens einem der Betriebsbremsfunktion
zugeordneten Bremszylinder angeordnet.
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Eine
günstige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die
Ventileinrichtung eine den Druckraum mit einer Druckversorgungseinrichtung
verbindende, elektrisch aktivierbare erste Schaltstellung und eine
den Druckraum mit einer Drucksenke verbindende, elektrisch aktivierbare
zweite Schaltstellung aufweist sowie eine im stromlosen Zustand
wirksame dritte Schaltstellung, in der der Druckraum mit einer Druckhalteeinrichtung
oder einer Druckabbaueinrichtung verbunden ist. Es ist auch denkbar,
die Ventileinrichtung in mehrere einzelne Ventile aufzuteilen, insbesondere
Sitzventile.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Dabei zeigt
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1 einen
Ausschnitt aus einem hydraulischen Schaltplan einer erfindungsgemäßen
Arbeitsmaschine und
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2 eine
schematische Darstellung einer mechanischen Wirkverbindung zwischen
einem Bremshebel und einer Ventileinrichtung.
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Die
erfindungsgemäße Arbeitsmaschine ist beispielsweise
als batterie-elektrisch betriebener Gabelstapler ausgebildet und
verfügt über zwei Radwellen 1a und 1b,
die jeweils durch einen Radmotor 2a bzw. 2b antreibbar
sind. Die Radwellen 1a, 1b lassen sich durch jeweils
eine Bremse arretieren, die als hydraulisch lösbare Federspeicherbremse 3a bzw. 3b (bevorzugt ölgekühlte
Lamellenbremse) ausgebildet ist. Zum Lösen der Federspeicherbremsen 3a, 3b ist jeweils
ein Druckraum 4a bzw. 4b vorgesehen. Die Druckräume 4a, 4b sind
mit einer gemeinsamen hydraulischen Leitung 5 verbunden,
an die eine in der Figur nicht dargestellte Druckversorgungseinrichtung anschließbar
ist. In die Leitung 5 ist eine Ventileinrichtung 6 geschaltet,
die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als elektromagnetisch
schaltbares Dreistellungs-Bremsventil ausgebildet ist.
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An
die hydraulische Leitung 5 kann stromauf der Ventileinrichtung 6 ein
Speicher 7 angeschlossen sein. Ferner ist in der Leitung 5 stromauf
der Ventileinrichtung 6 ein in Richtung zur Ventileinrichtung 6 öffnendes
Rückschlagventil 8 angeordnet.
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Mittels
der Ventileinrichtung 6 können die Druckräume 4a, 4b in
einer ersten Schaltstellung 1 (Druckversorgungsstellung)
der Ventileinrichtung 6 mit der in der Figur nicht ge zeigten
Druckversorgungseinrichtung verbunden werden oder können
in einer zweiten Schaltstellung II (Druckabbaustellung) mit einer
als Tank 9 ausgebildeten Drucksenke verbunden werden. In
einer dritten Schaltstellung III der Ventileinrichtung 6 (in
der Figur dargestellt) sind die Druckräume 4a, 4b der
Federspeicherbremsen 3a und 3b mit einer als Druckspeicher 10 ausgebildeten Druckhalteeinrichtung
verbunden.
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Es
bedarf somit stets der Einwirkung einer elektrisch erzeugten Stellkraft,
um die Ventileinrichtung 6 von der Druckabbaustellung (zweite
Schaltstellung II) in die Druckversorgungsstellung (erste Schaltstellung
I) und – umgekehrt – von der Druckversorgungsstellung
in die Druckabbaustellung zu bewegen. Die Ansteuerung der Ventileinrichtung 6 erfolgt
mittels einer elektronischen Steuereinheit 11, an die ein
Taster 12 angeschlossen ist, um manuell einen Öffnungs-
oder Schließbefehl zu erzeugen. Durch Erfassung der Ist-Geschwindigkeit
der Arbeitsmaschine und Verarbeitung dieses Signals in der elektronischen
Steuereinheit 11 ist es auch möglich, die Arbeitsmaschine
mit der Funktion einer automatisch bei stehendem Fahrzeug einfallenden
Feststellbremse (Parkbremse) zu versehen.
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Sind
bei der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine die
Federspeicherbremsen 3a und 3b gelöst, wobei
sich die Ventileinrichtung 6 in der ersten Schaltstellung
I (Druckversorgungsstellung) befindet und somit ein ausreichend
großer Lösedruck in den Druckräumen 4a und 4b ansteht,
und fährt die Arbeitsmaschine, so schaltet bei einem Stromausfall die
Ventileinrichtung 6 in die dritte Schaltstellung III, in
der durch die Wirkung des Druckspeichers 10 ein Druck in
den Druckräumen 4a, 4b aufrechterhalten wird.
Infolgedessen entsteht nur eine mittlere Bremsverzögerung,
bei der in den meisten Fällen ein Lastabwurf verhindert
werden kann.
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Alternativ
zum Druckspeicher 10 kann auch eine Blende, eine (ggf.
einstellbare) Drosselstelle oder ein Druckbegrenzungsventil in einer
zum Tank 9 führenden Leitung angeordnet sein,
die in der dritten Schaltstellung III der Ventileinrichtung 6 mit
den Druckräumen 4a, 4b verbunden ist.
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Die
Federspeicherbremse 3a bzw. 3b wird somit bei
Stromausfall nicht plötzlich und ungewollt vollständig
aktiviert. Eine vom fahrendem Gabelstapler auf der Gabel transportierte
Last wird daher nicht durch abruptes Abbremsen abgeworfen.
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Die
Federspeicherbremsen 3a, 3b verfügen zusätzlich
zu den Druckräumen 4a bzw. 4b jeweils über
einen weiteren Druckraum 13a bzw. 13b, in dem ein
Federpaket 14a bzw. 14b in Schließrichtung
wirksam ist und der an einen durch ein Bremspedal 15 betätigbaren
Bremszylinder 16a bzw. 16b einer Betriebsbremse
angeschlossen ist. Der durch das Bremspedal 15 und die
Bremszylinder 16a, 16b sowie optional vorhandene
Bremskraftverstärker BKV erzeugbare, in dem Druckraum 13a bzw. 13b anstehende
Druck wirkt jeweils dem Lösedruck in dem Druckraum 4a bzw. 4b entgegen.
Dadurch können die gelösten Federspeicherbremsen 3a, 3b in Schließrichtung
betätigt werden. Dieser Vorgang wird auch als „Übersteuern” bezeichnet.
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Um
das Fahrzeug zum Stillstand zu bringen, betätigt die Bedienperson
in der bekannten Weise das Bremspedal 15 und erzeugt dadurch
mittels des Bremszylinders 16a bzw. 16b und ggf.
der zusätzlich vorhandenen Bremskraftverstärker
BKV einen den Lösedruck im Druckraum 4a bzw. 4b übersteuernden Druck
im Druckraum 13a bzw. 13b, wodurch die Federspeicherbremsen 3a, 3b in
Schließrichtung bewegt werden und die Arbeitsmaschine bis
zum Stillstand abgebremst wird.
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Um
die Arbeitsmaschine auch bei Stromausfall im Stillstand arretieren
zu können, ist die Ventileinrichtung 6 mit einer
zusätzlichen, nicht elektrischen Betätigungseinrichtung 6a versehen.
Diese steht in mechanischer Wirkverbindung W mit dem Bremspedal 15,
wie sich insbesondere auch in der Zusammenschau mit 2 ergibt.
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Hierbei
ist das Bremspedal 15 an einem Bremshebel H befestigt,
der ein erstes Bremshebellager L1 und ein in Längserstreckung
des Bremshebels H davon beabstandetes zweites Bremshebellager L2
aufweist. Das erste Bremshebellager L1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in einer Linearführung F angeordnet, die sich am bremspedalfernen Ende
des Bremshebels H befindet. Das zweite Bremshebellager L2 kann – wie
dargestellt – am Bremszylinder 16a bzw. 16b angeordnet
sein.
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In
einen ersten Betätigungsbereich des Bremshebels H, in dem
dieser um das erste Bremshebellager L1 geschwenkt wird (Position
L1' des ersten Bremshebellagers), sind ausschließlich die Bremszylinder 16a, 16b wirksam.
Daran anschließend, d. h. beim weiteren Durchtreten des
Bremspedals 15, kommt in einem zweiten Betätigungsbereich des
Bremshebels H die bereits zu 1 genannte mechanische
Wirkverbindung W zur Betätigungseinrichtung 6a der
Ventileinrichtung 6 zum Einsatz. Hierbei schwenkt der Bremshebel
H um das zweite Bremshebellager L2 und das erste Bremshebellager L1
führt in der Linearführung F eine translatorische Bewegung
aus, ist also ortsveränderlich. Dadurch wird die Ventileinrichtung 6,
die in 2 als Zweistellungs-Bremsventil ausgeführt
ist, in Richtung der Druckabbaustellung betätigt. Selbstverständlich
ist es auch möglich, dass die Ventileinrichtung 6 als Druckregelventil
(Druckbegrenzungsventil, Druckminderventil) ausgebildet ist. Wesentlich
ist nur die Möglichkeit, durch Druckabbau die Federspeicherbremse
schließen zu können.
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Um
die stehende Arbeitsmaschine im stromlosen Zustand abschleppen zu
können, ist in einer den Tank 9 mit der Leitung 5 verbindenden
Saugleitung 17 eine manuell betätigbare Pumpe 18 zwischen
zwei zum Tank 9 schließenden Rückschlagventilen 19, 20 angeordnet
(1).
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Redundant
vorhandene Drucksensoren P ermöglichen während
des Betriebs der Arbeitsmaschine Plausibilitätskontrollen,
beispielsweise zur korrekten Funktionsweise der Druckversorgungseinrichtung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10315496
A1 [0002]
- - DE 102007037967 [0004]
- - DE 102008035359 [0005, 0006]