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Die Erfindung betrifft eine Hubzylindereinrichtung eines mehrstufigen Hubgerüstes eines Flurförderzeugs, wobei die Hubzylindereinrichtung einen Primärzylinder und mindestens einen Sekundärzylinder aufweist, die an eine gemeinsame Druckmittelquelle angeschlossen sind, wobei eine Einrichtung zur Sicherung der Bewegungsreihenfolge vorgesehen ist, die sicherstellt, dass beim Anheben der Primärzylinder zeitlich zuerst ausfährt und zeitlich nachfolgend der Sekundärzylinder ausfährt.
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Gattungsgemäße Hubzylindereinrichtungen kommen in mehrstufigen Hubgerüsten von Flurförderzeugen, beispielsweise Gabelstaplern, zum Einsatz. Hierbei ist ein Primärzylinder mit einem Lastaufnahmemittel verbunden, beispielsweise einem Gabelträger, während ein oder mehrere Sekundärzylinder mit einem höhenbeweglichen Ausfahrmast des Hubgerüstes verbunden ist, der in einem Standmast des Hubgerüstes höhenbeweglich geführt ist. Bei derartigen Hubgerüsten kann ein einzelner Ausfahrmast vorgesehen werden, ein sogenanntes Duplexhubgerüst, oder mehrere Ausfahrmaste, im Falle von zwei Ausfahrmasten ein sogenanntes Triplexhubgerüst, die jeweils mittels entsprechender Sekundärzylinder ausfahrbar sind.
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Die Ausfahrfolge der Hubzylindereinrichtung wird durch die Flächenüberhänge der hydraulischen Kolbenflächen der entsprechenden von dem Primärzylinder und dem Sekundärzylinder gebildeten Hubzylinder und das Eigengewicht der jeweiligen Hubstufe bestimmt. Hierbei weist beispielsweise ein als zuerst ausfahrender Primärzylinder eine größere Kolbenfläche auf als die nachfolgend ausfahrenden Sekundärzylinder, so dass der Primärzylinder aufgrund der größeren Kolbenfläche zuerst ausfährt. Erst wenn der Primärzylinder vollständig ausgefahren ist und gegen eine Begrenzung anschlägt, beginnt der Sekundärzylinder auszufahren. Auf diese Weise wird ein Freihub erzielt, bei dem das Lastaufnahmemittel durch den Primärzylinder angehoben werden kann, ohne dass das Hubgerüst nach oben ausfährt und ohne dass die Bauhöhe des Hubgerüstes vergrößert wird. Der Primärzylinder wird deshalb auch als sogenannter Freihubzylinder bezeichnet.
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Bei ungünstigen Umgebungsbedingungen, insbesondere bei niedrigen Temperaturen des in der Regel von einem Hydrauliköl gebildeten Druckmittels, kann es jedoch vorkommen, dass sich die Viskosität des Druckmittels in den zulaufseitigen Leitungen der Hubzylindereinrichtungen verändert und die daraus resultierenden Druckverluste in den Leitungen die Ausfahrreihenfolge der Hubzylindereinrichtungen verändern. Dabei kann es vorkommen, dass zuerst der Sekundärzylinder ausfährt und zeitlich nachfolgend bzw. zeitgleich der Primärzylinder ausfährt. Diese falsche Ausfahrreihenfolge führt dazu, dass der von dem Sekundärzylinder betätigte Ausfahrmast eines Hubgerüsts nach oben ausfährt und zu einer unerwünschten Vergrößerung der Bauhöhe des Hubgerüstes führt.
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Um die Ausfahrreihenfolge zwischen dem Primärzylinder und dem bzw. den Sekundärzylindern auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen sicherzustellen, sind bereits hydraulische Einrichtungen bekannt. Aus der
DE 101 25 351 A1 und der
DE 10 2006 003 660 A1 ist zur Sicherstellung der Ausfahrreihenfolge dem Sekundärzylinder ein druckabhängig öffnendes Sperrventil vorgeschaltet. Aus der
DE 10 2008 013 765 A1 ist zur Sicherstellung der Ausfahrreihenfolge von in Reihe geschalteten Primär- und Sekundärzylindern bekannt, in der Kolbenstange der Sekundärzylinder eine von einem Differenzdruck betätigte Schiebehülse einzubauen, die den Abfluss von Druckmittel aus einem kolbenstangenseitigen Druckraum des Sekundärzylinders steuert, um das frühzeitige Ausfahren des Sekundärzylinders zu vermeiden. Die im Stand der Technik bekannten Lösungen mit druckabhängig öffnenden Sperrventilen oder einer druckabhängig betätigten Schiebehülse können jedoch Fehler in der Ausfahrreihenfolge nicht gänzlich ausschließen und sind nur bei fluidtechnisch in Reihe geschaltetem Primärzylinder und Sekundärzylinder verwendbar.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubzylindereinrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei der bei in sicherer Weise die gewünschte Bewegungsreihenfolge zwischen Primärzylinder und Sekundärzylinder beim Anheben sicherstellt und absichert ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Sekundärzylinder als mittels einer Vorsteuereinrichtung vorgesteuerter Hydraulikzylinder ausgebildet ist, der eine in Ausfahrrichtung wirkende, an einer Kolbenstange ausgebildete Druckfläche aufweist, die in der vollständig eingefahrenen Stellung des Sekundärzylinders gegenüber einem Hauptanschluss des Sekundärzylinders, mittels dem der Sekundärzylinder mit der Druckmittelquelle verbunden ist, über eine Abdichtung abgedichtet ist, und die Druckfläche des Sekundärzylinders in der vollständig eingefahrenen Stellung des Sekundärzylinders mit einem Vorsteueranschluss in Verbindung steht, der mit der Vorsteuereinrichtung in Verbindung steht, wobei der Sekundärzylinder ausgehend von der vollständig eingefahrenen Stellung nur über das an dem Vorsteueranschluss zuströmende Druckmittel ausfahren kann. Bei dem als vorgesteuerten Hydraulikzylinder ausgebildeten Sekundärzylinder ist in der vollständig eingefahrenen Stellung über die Abdichtung die in Ausfahrrichtung wirkende Druckfläche des Sekundärzylinders aus dem hydraulischen System heraus genommen, so dass ein an dem Hauptanschluss, der mit der Druckmittelquelle verbunden ist, anstehender Druck ausgehend von der vollständig eingefahrenen Stellung kein Ausfahren der Kolbenstange des Sekundärzylinders bewirken kann. Die Abdichtung der Druckfläche gegenüber dem Hauptanschluss bewirkt und erzwingt somit, dass bei einem an dem Hauptanschluss anstehenden Druck zuerst der Primärzylinder ausfährt und sichert somit die Bewegungsreihenfolge der Hubzylinder ab. Das Ausfahren der Kolbenstange ausgehend von der vollständig eingefahrenen Stellung kann nur über das an dem Vorsteueranschluss bereit gestellte Druckmittel erfolgen, dessen Druckbeaufschlagung mit der Vorsteuereinrichtung gesteuert ist. Durch entsprechende Ausführung der Vorsteuereinrichtung kann somit auf einfache Weise sichergestellt werden, dass ein frühzeitiges Ausfahren des Sekundärzylinders vor oder zeitgleich mit dem Primärzylinder vermieden wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorsteuereinrichtung derart ausgeführt, dass beim Anheben erst bei vollständig ausgefahrenem Primärzylinder an dem Vorsteueranschluss Druckmittel zum Ausfahren des Sekundärzylinders bereitgestellt wird. Der Sekundärzylinder wird somit durch das an dem Vorsteueranschluss über die Vorsteuereinrichtung bereit gestellte Druckmittel erst dann hydraulisch angesteuert, wenn beim Anheben der Primärzylinder vollständig ausgefahren ist. Die Vorsteuereinrichtung ist somit von der Ausfahrbewegung und somit der Hubstellung des Primärzylinders gesteuert, so dass gegenüber druckgesteuerten Ventilen des Standes der Technik die Ausfahrreihenfolge auch unter ungünstigen Umgebungs- und Temperaturbedingungen dahingehend abgesichert werden kann, dass der Sekundärzylinder erst ausfährt, nachdem der Primärzylinder vollständig ausgefahren ist. Hierdurch wird die Bewegungsreihenfolge und die Ausfahrreihenfolge der Hydraulikzylindereinrichtung auf einfache Weise sichergestellt, da bei mittels der Abdichtung von dem Hauptanschluss abgesperrter Druckfläche der Sekundärzylinder erst nach dem vollständigen Ausfahren des Primärzylinders über das an dem Vorsteueranschluss bereitgestellte Druckmittel, wobei die Druckbeaufschlagung des Vorsteueranschlusses über die von der Hubstellung des Primärzylinders gesteuerte Vorsteuereinrichtung gesteuert ist, angehoben und ausgefahren wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Abdichtung zwischen dem Hauptanschluss und der Druckfläche von einer Dichtfläche gebildet, die zwischen dem Außenumfang der Kolbenstange am Kolbenboden und der Innenwand eines Zylinderbodens des Sekundärzylinders ausgebildet ist. Durch entsprechende Durchmesserwahl der Kolbenstange und der Zylinderbohrung im Zylinderboden, in die die Kolbenstange in der unteren Endstellung einfährt, kann mit geringem Bauaufwand eine Passung als Dichtungsfläche hergestellt werden, die eine Abdichtung zwischen dem Hauptanschluss und der Druckfläche ohne zusätzliche elastische Dichtungseinrichtung ermöglicht.
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Mit besonderem Vorteil ist der Sekundärzylinder in einem Anfangshubbereich, in dem die Kolbenstange aus der Abdichtung fährt, lediglich durch Druckmittel, das über den Vorsteueranschluss zuströmt, anhebbar. Hierdurch wird auf einfache Weise die Ausfahrreihenfolge des vorgesteuerten Sekundärzylinders nach dem vollständigen Ausfahren des Primärzylinders abgesichert.
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Sofern gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Durchlaufen des Anfangshubbereich der Sekundärzylinder über Druckmittel, das über den Hauptanschluss zuströmt, anhebbar ist, steht nach dem Anfangshubbereich für den restlichen Hubbereich des Sekundärzylinders der über den Hauptanschluss bereitgestellte, volle Volumenstrom der Druckmittelquelle zur Verfügung, wodurch eine hohe Hubgeschwindigkeit bei geringen Druckverlusten ermöglicht wird.
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Zweckmäßigerweise ist der Hauptanschluss in Längsrichtung des Sekundärzylinders unmittelbar oberhalb der Abdichtung an dem Zylinderboden des Sekundärzylinders angeordnet. Mit einer derartigen Anordnung des Hauptanschluss wird auf einfache Weise erzielt, dass nach Durchlaufen des Anfangshubbereichs und nach dem Herausfahren der Druckfläche der Kolbenstange aus der Abdichtung die Druckfläche mit dem Hauptanschluss verbunden ist.
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Der Vorsteueranschluss ist zweckmäßigerweise am Zylinderboden des Sekundärzylinders angeordnet. Hierdurch können kurze Leitungslängen für eine an den Vorsteueranschluss angeschlossene Vorsteuerleitung erzielt werden.
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Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung die Druckfläche an der unteren Stirnseite der Kolbenstange ausgebildet. Hierdurch wird einfacher konstruktiver Aufbau des Sekundärzylinders erzielt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Vorsteueranschluss mit einem in Richtung zur Druckfläche öffnenden Rückschlagventil versehen. Mit einem derartigen Rückschlagventil wird auf einfache Weise verhindert, dass beim Absenken der Kolbenstange des Sekundärzylinders Druckmittel über den Vorsteueranschluss abströmen kann. Zudem erfüllt ein derartiges Rückschlagventil die Funktion einer Leitungsbruchsicherung für eine an den Vorsteueranschluss angeschlossene Vorsteuerleitung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Kolbenstange mit einem Verbindungskanal versehen, der von der Druckfläche zu einem Ringkanal an der Kolbenstange geführt ist, wobei der Ringkanal beim Einfahren der Kolbenstange in die Abdichtung während des Absenkens des Sekundärzylinders mit dem Hauptanschluss in Verbindung steht. Mit einem derartigen Verbindungskanal kann auf einfache Weise ermöglicht werden, dass beim Absenken der Kolbenstange nach dem Einfahren der Kolbenstange in die Abdichtung das zwischen der Kolbenstange und dem Zylinderboden eingesperrte Druckmittel über den Verbindungskanal und den Ringkanal zum Hauptanschluss abströmen kann, um ein vollständiges Einfahren der Kolbenstange zu ermöglichen.
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Zweckmäßigerweise ist in dem Verbindungskanal ein in Richtung zum Ringkanal öffnendes Rückschlagventil angeordnet. Beim Anheben steht an dem Rückschlagventil über den Hauptanschluss, den Ringkanal und den Verbindungskanal ein in Sperrichtung wirkende Gegendruck an, so dass im Anfangsbereich ein Abströmen des über den Vorsteueranschluss zuströmenden Druckmittels in den Hauptanschluss verhindert wird. Mit dem in dem Verbindungskanal angeordneten Rückschlagventil wird somit auf einfache Weise sichergestellt, dass in dem Anfangsbereich über das an dem Vorsteueranschluss bereit gestellte Druckmittel ein Anheben der Kolbenstange ermöglicht wird.
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Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in dem Verbindungskanal einer Drosseleinrichtung angeordnet ist. Mit einer derartigen, in den Verbindungskanal angeordneten Drosseleinrichtung kann beim Absenken des Sekundärzylinders nach dem Einfahren der Kolbenstange in die Abdichtung auf einfache Weise und mit geringem Zusatzaufwand eine untere Endlagendämpfung erzielt werden.
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Zweckmäßigerweise ist der Hauptanschluss mit einer Leitungsbruchsicherung versehen.
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Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der Primärzylinder und der Sekundärzylinder in einer Parallelschaltung an die Druckmittelquelle angeschlossen sind. Der erfindungsgemäße, vorgesteuerte Sekundärzylinder ermöglicht es, den Primärzylinder und den Sekundärzylinder in einer Parallelschaltung an die Druckmittelquelle bzw. einem Behälter anzuschließen. Mit einer Parallelschaltung des Primärzylinders und des Sekundärzylinders wird eine einfache Leitungsführung mit kurzen Leitungslängen an dem Hubgerüst ermöglicht, die zu geringem Herstellungsaufwand und geringen Druckverlusten führt. Zudem ermöglicht eine Parallelschaltung des Primärzylinders und des Sekundärzylinders eine einfache konstruktive Ausführung der Hydraulikzylinder mit vollen Kolbenstangen, die den Herstellungsaufwand weiter verringert.
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Eine Parallelschaltung des Primärzylinders und des Sekundärzylinders wird auf einfache Weise erzielt, wenn gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung ein Verteiler vorgesehen ist, der eingangsseitig mit der Druckmittelquelle und ausgangsseitig mit dem Primärzylinder und dem Hauptanschluss des Sekundärzylinders in Verbindung steht.
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Die Vorsteuereinrichtung des Sekundärzylinders ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung von einer in dem Primärzylinder integrierten Wegeventilfunktion gebildet, wobei die Wegeventilfunktion nur bei vollständig ausgefahrenem Primärzylinder den Vorsteueranschluss des Sekundärzylinders mit einem Druckraum des Primärzylinders verbindet, der mit der Druckmittelquelle verbunden ist. Mit einer derartigen Wegeventilfunktion in dem Primärzylinder kann auf einfache Weise eine von der Hubstellung des Primärzylinders gesteuerte Vorsteuereinrichtung gebildet werden und sichergestellt werden, dass der Sekundärzylindern über den Vorsteueranschluss erst nach vollständigem Anheben des Primärzylinders mit Druckmittel beaufschlagt wird, um das Ausfahren des Sekundärzylinder nach dem vollständigen Ausfahren des Primärzylinders abzusichern.
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Hierzu ist zweckmäßigerweise eine Vorsteuerleitung vorgesehen, die von dem Vorsteueranschluss des Sekundärzylinders zu einem Steueranschluss am Zylinderkopf des Primärzylinders geführt ist, wobei die Wegeventilfunktion von dem Steueranschluss und einer Kolbenstange des Primärzylinders gebildet ist, wobei lediglich bei vollständig ausgefahrener Kolbenstange der Steueranschluss mit dem Druckraum des Primärzylinders verbunden ist. Mit einem von der Bewegung und der Ausfahrstellung der Kolbenstange steuerbaren Verbindung des Druckraums des Primärzylinders mit dem Steueranschluss kann auf einfache Weise eine Wegeventilfunktion gebildet werden, mit der nur in der vollständig ausgefahrenen Stellung des Primärzylinders über den geöffneten Steueranschluss Druckmittel von dem Primärzylinder an den Vorsteueranschluss des Sekundärzylinders strömen kann, um die Ausfahrbewegung des Sekundärzylinders nach dem vollständigen Ausfahren des Primärzylinders zu starten.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 eine erfindungsgemäße Hubzylindereinrichtung eines Flurförderzeugs,
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2 einen Ausschnitt der 1 in einer vergrößerten Darstellung.
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In der 1 ist eine erfindungsgemäße Hubzylindereinrichtungen 1 eines nicht näher dargestellten mehrstufigen Hubgerüstes eines Flurförderzeugs dargestellt, die von einer nicht näher dargestellten Druckmittelquelle gemeinsam mit Druckmittel versorgt werden. Die Hubzylindereinrichtung 1 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Primärzylinder 2 und zwei Sekundärzylinder 3a, 3b. Bei der Hubzylindereinrichtungen 1 ist eine Einrichtung zur Sicherung der Ausfahrreihenfolge vorgesehen, die sicherstellt, dass beim Anheben eines Lastaufnahmemittels des Hubgerüsts und somit beim Ausfahren der Hydraulikzylinder zeitlich zuerst der Primärzylinder 2 vollständig ausfährt und erst zeitlich anschließend die Sekundärzylinder 3a, 3b ausfahren.
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Der Primärzylinder 2 steht mit einem nicht näher dargestellten Gabelträger des Hubgerüstes in Verbindung, der in einem Ausfahrmast des Hubgerüstes des Flurförderzeugs anhebbar und absenkbar angeordnet ist und der mit dem Lastaufnahmemittel versehen ist. Mit dem Primärzylinder 2 kann der Gabelträger in dem Ausfahrmast angehoben und abgesenkt werden. Die Sekundärzylinder 3a, 3b stehen mit dem Ausfahrmast des Hubgerüstes in Verbindung und dienen zum Anheben und Absenken des Ausfahrmastes relativ zu einem Standmastes des Hubgerüstes. Die Sekundärzylinder 3a, 3b sind hierbei mit dem Zylinderrohr an dem Standmast angeordnet und die ausfahrbaren Kolbenstangen stehen mit dem Ausfahrmast in Wirkverbindung. Der Primärzylinder 2 stellt somit einen Freihubzylinder dar, mit dem der Gabelträger angehoben werden kann ohne den Ausfahrmast in dem Standmast anzuheben.
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Der Primärzylinder 2 und die Sekundärzylinder 3a, 3b sind jeweils als einfach-wirkende Plungerzylinder ausgebildet, die jeweils eine in einem als Zylinderrohr ausgebildeten Zylindergehäuse ausfahrende Kolbenstange aufweisen.
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Der Primärzylinder 2 und die Sekundärzylinder 3a, 3b sind fluidtechnisch parallel geschaltet und an eine Druckmittelquelle angeschlossen. Hierzu ist ein Verteiler 5 vorgesehen, der eingangsseitig mittels einer Druckmittelleitung 6 mit der Druckmittelquelle zum Ausfahren der Hydraulikzylinder verbindbar ist. Zum Einfahren der Hydraulikzylinder wird die Druckmittelleitung 6 mit einem Behälter verbunden. Ausgangsseitig steht der Verteiler 5 über eine Leitung 7 mit dem Primärzylinder 2 in Verbindung und über jeweils eine Leitung 8a, 8b mit dem entsprechenden Sekundärzylinder 3a, 3b.
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Die Leitung 7 ist hierbei an einen Anschluss im Bodenbereich des Primärzylinders 2 geführt und steht mit einem Druckraum 52 des Primärzylinders 2 in Verbindung.
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Die Leitungen 8a, 8b sind jeweils an einen Hauptanschluss 10 des entsprechenden Sekundärzylinders 3a, 3b angeschlossen. In der 2 ist hierbei der in der 1 mit dem Kreis umrandete Bodenbereich des Sekundärzylinders 3a näher dargestellt. Der Sekundärzylinder 3b weist einen identischen Aufbau auf.
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In der 2 ist ein Zylinderrohr 11 des Sekundärzylinders 3a dargestellt, an dem im unteren Bereich ein Zylinderboden 12 angeordnet und befestigt ist. In dem Zylinderrohr 11 ist eine Kolbenstange 13 entlang der Längsachse L des Sekundärzylinders 3a aus- und einfahrbar angeordnet. Die Kolbenstange 13 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als volle Kolbenstange ausgeführt.
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Der Sekundärzylinder 3a ist als ein mittels einer Vorsteuereinrichtung 15 vorgesteuerter Hydraulikzylinder ausgebildet, der beim Anheben erst hydraulisch angesteuert wird, nachdem der Primärzylinder 2 vollständig ausgefahren ist.
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Der Sekundärzylinder 3a weist hierzu eine in Ausfahrrichtung wirkende Druckfläche 20 auf, die in der in der 2 vollständig eingefahrenen Stellung der Kolbenstange 13 gegenüber dem Hauptanschluss 10 des Sekundärzylinders 3a, mit dem der Sekundärzylinder 3a über die Leitung 8a mit der Druckmittelquelle verbunden ist, über eine Abdichtung 21 abgedichtet ist. In der vollständig eingefahrenen Stellung liegt die Kolbenstange 13 mit der unteren Stirnseite an einer Anlagefläche 14 des Zylinderbodens 12 an.
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Der Sekundärzylinder 3a ist weiterhin mit einem Vorsteueranschluss 22 versehen, mit dem die Druckfläche 20 der Kolbenstange 13 in der vollständig eingefahrenen Stellung in Verbindung steht. Der Vorsteueranschluss 22 steht mit der Vorsteuereinrichtung 15 in Verbindung, um sicherzustellen, dass die Kolbenstange 13 ausgehend von der vollständig eingefahrenen Stellung nur über das an dem Vorsteueranschluss 22 zuströmende Druckmittel ausfahren kann.
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Die Druckfläche 20 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an der unteren Stirnseite der Kolbenstange 13 ausgebildet.
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Der Vorsteueranschluss 22 ist von einem Kanal im Zylinderboden 12 gebildet, der in die Anlagefläche 14 mündet. Der Kanal ist mit einem Anschlussstück 28 versehen, an das eine in der 1 dargestellte Vorsteuerleitung 23a angeschlossen ist. Der Vorsteueranschluss 22 ist weiterhin mit einem in Richtung zur Druckfläche 20 öffnenden Rückschlagventil 26 versehen.
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Der Hauptanschluss 10 ist von einem Kanal im Zylinderboden 12 gebildet, der oberhalb des Vorsteueranschlusses 22 angeordnet ist. Der Kanal ist mit einem Anschlussstück 24 versehen, an das die in der 1 dargestellte Leitung 8a angeschlossen ist. Der Hauptanschluss 10 ist weiterhin mit einer Leitungsbruchsicherung 25 versehen.
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Die Abdichtung 21 zwischen dem Hauptanschluss 10 und der Druckfläche 20 ist von einer Dichtfläche 30 geblidet, die zwischen dem Außenumfang der Kolbenstange 13 am unteren Kolbenboden und der Innenwand einer Zylinderbohrung im Zylinderboden 12 des Sekundärzylinders 3a ausgebildet ist, in die die Kolbenstange 13 mit dem unteren Kolbenboden eintaucht. Die Dichtfläche 30 ist hierbei von einer entsprechenden Passung zwischen dem Außendurchmesser des Kolbenbodens der Kolbenstange 13 und dem Innendurchmesser des Bohrungsdurchmessers des Zylinderbodens 12 gebildet. In Längsrichtung L des Sekundärzylinders 3a erstreckt sich die von der Dichtfläche 30 gebildete Abdichtung 21 ausgehend von der dargestellten vollständig eingefahrenen Kolbenstange 13 über einen Anfangshubbereich AH.
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Der Hauptanschluss 10 mündet unmittelbar oberhalb der Dichtfläche 30 und somit unmittelbar oberhalb des Anfangshubbereichs AH in den Druckraum, der von der Kolbenstange 13, dem Zylinderboden 12 und dem Zylinderrohr 11 gebildet ist.
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In der Kolbenstange 13 ist ein Verbindungskanal 35 ausgebildet, der von einer Längsbohrung und einer mit der Längsbohrung in Verbindung stehenden Querbohrung gebildet ist. Der Verbindungskanal 35 ist von der an der unteren Stirnseite der Kolbenstange 13 ausgebildeten Druckfläche 20 zu einem am Außenumfang der Kolbenstange 13 angeordneten Ringkanal 36 geführt. Der Ringkanal 36 ist von einer umfangsseitigen Ringnut an der Kolbenstange 13 gebildet, die unmittelbar oberhalb der Abdichtung 21 angeordnet ist. In der dargestellten vollständig eingefahrenen Stellung der Kolbenstange 13 steht der Ringkanal 36 mit dem Hauptanschluss 10 in Verbindung.
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Der Hauptanschluss 10 ist derart im Zylinderboden 12 angeordnet und der Ringkanal 36 derart an der Kolbenstange 13 angeordnet und ausgebildet, dass während des Absenkens der Kolbenstange 13 beim Einfahren der Kolbenstange 13 in die Abdichtung 21 bis zum Anliegen der Druckfläche 20 an der Anlagefläche 14 eine Verbindung des Verbindungskanals 35 über den Ringkanal 36 mit dem Hauptanschluss 10 erzielt wird.
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In dem Verbindungskanal 35 ist ein in Richtung zum Ringkanal 36 öffnendes Rückschlagventil 37 angeordnet.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in dem Verbindungskanal 35 weiterhin eine Drosseleinrichtung 38 angeordnet.
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Die Vorsteuereinrichtung 15 des Sekundärzylinders 3a bzw. 3b ist von einer in dem Primärzylinder 2 integrierten Wegeventilfunktion 40 gebildet, die derart ausgeführt ist, dass beim Anheben der Hubzylindereinrichtung 1 nur bzw. erst bei vollständig ausgefahrenem Primärzylinder der Vorsteueranschluss 22 des Sekundärzylinders 3a, 3b mit dem Druckraum des Primärzylinders 2 verbunden ist, der über die Leitung 7 mit der Druckmittelquelle in Verbindung steht.
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Die mit den Vorsteueranschlüssen 22 in Verbindung stehenden Vorsteuerleitungen 23a, 23b sind hierzu an einen Steueranschluss 50 im Zylinderkopf des Primärzylinders 2 angeschlossen, wobei die Kolbenstange 51 des Primärzylinders 2 die Verbindung des Druckraums 52 des Primärzylinders 2 mit dem Steueranschluss 50 ansteuert und die Wegeventilfunktion 40 bildet. Die Kolbenstange 51 ist hierzu mit einer Bypassleitung 53 versehen, die lediglich bei vollständig ausgefahrener Kolbenstange 51 des Primärzylinders 2 eine Verbindung des mit der Leitung 6 verbundenen Druckraums 52 des Primärzylinders 2 mit dem Steueranschluss 50 und somit den Vorsteuerleitungen 23a, 23b herstellt. In allen anderen Stellungen der Kolbenstange 51 ist die Verbindung des Druckraums 52 mit dem Steueranschluss 50 und somit den Vorsteuerleitungen 23a, 23b abgesperrt. Die Bypassleitung 53 kann von entsprechenden Bohrungen oder Kanälen in der Kolbenstange 51 des Primärzylinders 2 gebildet werden.
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Die Vorsteuereinrichtung 15 ist somit derart ausgeführt, dass erst bei vollständig ausgefahrener Kolbenstange 51 des Primärzylinders 2 über die Verbindung des Druckraums 52 mit dem Steueranschluss 50 die Vorsteueranschlüsse 22 der Sekundärzylinder 3a, 3b mit Druckmittel von der Druckmittelquelle beaufschlagt wird, um die Sekundärzylinder 3a, 3b ausfahren zu können.
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Bei vollständig eingefahrener Kolbenstange 13 und in dem Anfangshubbereich AH der Sekundärzylinder 3a 3b ist über die Abdichtung 21 die Druckfläche 20 von dem Hauptanschluss 10 getrennt. In dem Anfangshubbereich AH, in dem die Kolbenstange 13 nach oben aus der Abdichtung 21 fährt, kann somit die Kolbenstange 13 nur über Druckmittel angehoben werden, das über den Vorsteueranschluss 22 mittels der Vorsteuereinrichtung 15 bereit gestellt wird.
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Nach dem Ausfahren aus dem Anfangshubbereich AH steht die Druckfläche 20 mit dem Hauptanschluss 10 in Verbindung, so dass das weitere Anheben des Sekundärzylinders 3a, 3b und das weitere Ausfahren der Kolbenstange 13 durch den an dem Hauptanschluss 10 über die Leitung 8a, 8b bereit gestellten Volumenstrom erfolgen kann.
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Die erfindungsgemäße Hubzylindereinrichtung 1 mit den vorgesteuerten Sekundärzylindern 3a, 3b arbeitet wie folgt.
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In der Grundposition sind der Primärzylinder 2 und die Sekundärzylinder 3a, 3b vollständig eingefahren. Durch den Verteiler 5 strömt kein Druckmittel Zum Anheben der Hubzylindereinrichtung 1 wird die Leitung 6 mit einer Druckmittelquelle verbunden, so dass der Verteiler 5 von Druckmittel durchströmt ist und über die Leitungen 7, 8a, 8b Druckmittel unter Druck an dem Primärzylinder 2 und den Sekundärzylindern 3a, 3b ansteht. Das Druckmittel steht an den Sekundärzylindern 3a, 3b an den mit den Leitungen 8a, 8b verbundenen Hauptanschlüssen 10 und in den Ringkanälen 36 an. Über die Abdichtung 21 und das Rückschlagventil 37 ist jedoch die Verbindung des jeweiligen Hauptanschlusses 10 mit der Druckfläche 20 an der Kolbenstange 13 abgesperrt, so dass die Druckfläche 20 aus dem hydraulischen System heraus genommen ist und die Kolbenstange 13 des jeweiligen Sekundärzylinders 3a, 3b nicht ausfahren kann. In der eingefahrenen Stellung des Primärzylinders 2 ist die Wegeventilfunktion 40 abgesperrt und es steht an den Vorsteueranschlüssen 22 der Sekundärzylinder 3a, 3b kein Druckmittel an. Hierdurch wird erzwungen, dass beim Anheben als erstes die Kolbenstange 51 des Primärzylinders 2 ausfährt. Über die abgesperrte Druckfläche 20 wird hierbei ein vorzeitiges und/oder gleichzeitiges Ausfahren der Kolbenstange 13 des Sekundärzylinders 3a, 3b mit dem Primärzylinder 2 durch einen am Hauptanschluss 10 anstehenden Druck sicher vermieden.
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Die Wegeventilfunktion 40 des Primärzylinders 2 ist beim Ausfahren der Kolbenstange 51 solange abgesperrt, bis die Kolbenstange 51 die in der 1 gestrichelt dargestellte, vollständig ausgefahrene Stellung und obere Endposition erreicht. In der vollständig ausgefahren Stellung des Primärzylinders 2 ist die Wegeventilfunktion 40 geöffnet, wobei der mit der Leitung 6 verbundene Druckraum 52 des Primärzylinders 2 über die Bypassleitung 53 mit dem Steueranschluss 50 verbunden ist. Über den freigegebenen Steueranschluss 50 kann somit Druckmittel der Druckmittelquelle über die Vorsteuerleitungen 23a, 23b zu den Vorsteueranschlüsse 22 der Sekundärzylinder 3a, 3b strömen. Über das sich öffnende Rückschlagventil 26 strömt das über den Vorsteueranschluss 22 bereitgestellte Druckmittel an die Druckflächen 20 der Kolbenstange 13, so dass die Kolbenstange 13 aus der Abdichtung 21 nach oben ausfährt und von dem am Vorsteueranschluss 22 bereit gestellten Druckmittel in dem Anfangshubbereich AH angehoben wird. Da während des Ausfahrens der Kolbenstange 13 aus der Abdichtung 21 über den Hauptanschluss 10 am Rückschlagventil 37 in dem Verbindungskanal 35 ein in Richtung der Sperrstellung wirkender Gegendruck ansteht, wird ein Öffnen des Rückschlagventils 37 bei einem über den Vorsteueranschluss 22 zuströmenden Druckmittel verhindert.
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Nach dem Ausfahren der Kolbenstange 13 aus der Abdichtung 21 und somit nach dem Anfangshubbereich AH steht das über den Hauptanschluss 10 bereitgestellte Druckmittel an der Druckfläche 20 an, so dass der weitere Ausfahrvorgang der Kolbenstange 13 mit dem über den Hauptanschluss 10 und die Leitung 8a, 8b bereitgestellten vollen Volumenstrom erfolgen kann.
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Zum Einfahren der Hubzylindereinrichtung 1 wird die Leitung 6 mit einem Behälter verbunden. Beim Anfahren der Kolbenstange 13 kann hierbei bis zum Erreichen des Anfangshubbereichs AH und bis zum Eintauchen der Kolbenstange 13 in die Abdichtung 21 das Druckmittel aus dem Druckraum des Sekundärzylinders 3a, 3b über den Hauptanschluss 10 abströmen. Das Rückschlagventil 26 verhindert ein Abströmen über den Vorsteueranschluss 22. Nach dem Einfahren der Kolbenstange 13 in die Abdichtung 21 kann Druckmittel, das in dem von der Kolbenstange 13 und dem Zylinderboden 11 gebildeten Druckraum eingesperrt ist, lediglich über die Verbindungsleitung 35 in der Kolbenstange 13 und das sich öffnende Rückschlagventil 37 abströmen. Die Verbindungsleitung 35 steht hierbei über den Ringkanal 36 mit dem Hauptanschluss 10 in Verbindung, so dass die Kolbenstange 13 vollständig einfahren kann.
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Sofern in dem Verbindungskanal 35 die Drosseleinrichtung 38 angeordnet ist, kann beim Einfahren der Kolbenstange 13 in die Abdichtung 21 eine untere Endlagendämpfung des Primärzylinders 3a, 3b erzielt werden.
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Das Rückschlagventil 26 weist zusätzlich die Funktion einer Leitungsbruchsicherung für die Vorsteuerleitung 23a bzw. 23b auf.
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Mit dem erfindungsgemäßen vorgesteuerten Sekundärzylinder 3a, 3b kann bei einem Hubgerüst eines Flurförderzeuges in sicherer Weise die Bewegungsreihenfolge des Primärzylinders 2 und der Sekundärzylinder 3a, 3b beim Ausfahren während des Anhebens abgesichert werden und somit die Ausfahrreihenfolge der Hubmaststufen abgesichert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10125351 A1 [0005]
- DE 102006003660 A1 [0005]
- DE 102008013765 A1 [0005]
