DE10357631B4

DE10357631B4 - Steuereinrichtung für eine Hub- und Senksteuerung

Info

Publication number: DE10357631B4
Application number: DE10357631.2A
Authority: DE
Inventors: Klaus Jordan
Original assignee: BUCHHOLZ HYDRAULIK; BUCHHOLZ HYDRAULIK GmbH
Current assignee: BUCHHOLZ HYDRAULIK; BUCHHOLZ HYDRAULIK GmbH
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: DE10357631A1

Abstract

Steuereinrichtung für eine Hub- und Senksteuerung von hydraulisch betätigten Hubmasten (H), mit einem einfach wirkenden Zylinder, wobei eine Pumpe (P) für einen Druckaufbau und steuerbare Ventile (ml, m2) für Heben und Senken unter Verwendung einer Umlaufdruckwaage (UDW) und einer Lasthaltung über ein Rückschlagventil (RV) im Hubkanal angeordnet sind sowie Sperrventile in den Ventilen (ml, m2) für Heben und Senken angeordnet sind und zusätzlich eine Ablaufdruckwaage (ADW) für die Senkbewegung eingeschaltet ist, wobei ein 4/2 Wegeventil als Sicherheitsventil (m3) im nicht bestromten Zustand Federräume von Umlaufdruckwaage (UDW) und Ablaufdruckwaage (ADW) zum Rücklauf (T) entlastet und die Hubfunktion über ein Ventil (ml) in Verbindung mit der Umlaufdruckwaage (UDW) und die Senkfunktion über ein Ventil (m2) in Verbindung mit der Ablaufdruckwaage (ADW) durchführbar ist nach der deutschen Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 103 03 385.8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufdruckwaage (ADW) mit dem Lastdruck an einer Seite und dem Rücklaufdruck an einer durch eine Regelfeder (RF) beaufschlagten Seite steuerbar ist und die Regelfeder (RF) über ein Steuerelement (PK) durch die Verbindung mit dem Rücklauf und der Ablaufseite beim Senken die Federkraft in der Ruhestellung gegen Null sowie in der Regelstellung in eine gespannte Lage einstellbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für eine Hub- und Senksteuerung von hydraulisch betätigten Hubmasten, insbesondere in Flurförderfahrzeugen, mit einem einfach wirkenden Zylinder, wobei eine Pumpe für einen Druckaufbau und steuerbare Ventile für Heben und Senken unter Verwendung einer Umlaufdruckwaage und einer Lasthaltung über ein Rückschlagventil im Hubkanal angeordnet sind sowie Sperrventile in den Ventilen für Heben und Senken angeordnet sind und zusätzlich eine Ablaufdruckwaage für die Senkbewegung eingeschaltet ist, wobei ein 4/2 Wegeventil als Sicherheitsventil im nicht bestromten Zustand Federräume von Umlaufdruckwaage und Ablaufdruckwaage zum Rücklauf entlastet und die Hubfunktion über ein Ventil in Verbindung mit der Umlaufdruckwaage und die Senkfunktion über ein Ventil in Verbindung mit der Ablaufdruckwaage durchführbar ist nach der deutschen Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 103 03 385.8.
Nach der Hauptanmeldung ist eine Anordnung dieser Art vorgeschlagen worden, eine Steuereinrichtung mit der erforderlichen Sicherheitsfunktion für eine Hub- und Senksteuerung zu schaffen, die einen geringen Bauteilaufwand erfordert und durch jeweils zwei unabhängige Ventile für das Heben als auch für das Senken eine Lasthaltung bzw. ein Abstoppen ermöglicht. Hierdurch ist es möglich, daß kein Druckaufbau von der Pumpe erfolgt, wenn das Sicherheitsventil nicht geschaltet ist. Ferner wird die Senkfunktion durch zwei unabhängig voneinander arbeitende Sperrventile gesichert, so daß beim Versagen des einen Ventils das zweite Ventil die Lasthaltung bzw. das Abstoppen übernimmt.
Es hat sich gezeigt, daß die Sicherungsfunktion für das Senken, insbesondere bei Flurförderfahrzeugen ohne Last auf den Gabeln, nur bedingt erfüllt wird. Bei der zu verbessernden Anordnung ist bei der Sicherheitsfunktion für das Senken im nicht bestromten Zustand des Sicherheitsventils der Federraum der Ablaufdruckwaage mit dem Rücklauf verbunden. Dabei steht an der Ablaufdruckwaage auf der einen Seite der Lastdruck an und auf der anderen Seite (Federseite) der Rücklaufdruck. Durch den Lastdruck wird der Druckwaagenkolben gegen die Feder in Sperrstellung geschoben. Diese Verschiebung in Sperrstellung ist nur möglich, wenn der Lastdruck größer als der Federdruck ist. Der Lastdruck ist bei Flurförderzeugen ohne Last auf den Gabeln, kann aber so gering sein, daß der Druckwaagenkolben nicht in Sperrstellung geschoben wird. Hierbei muß berücksichtigt werden, daß die Druckwagenfeder aus regeltechnischen Gründen nicht unter einem Mindestdruck gehalten werden kann. Druckschriftlicher Stand der Technik ist in der EP 1 369 598 A1 gezeigt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, in Verbesserung der Ausbildung der Hauptanmeldung, die Sicherheitsfunktionen in allen Betriebszuständen wirksam werden zu lassen und unabhängig von der Lastaufnahme insbesondere für das Senken, Sicherheitsfunktion zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Ablaufdruckwaage mit dem Lastdruck an einer Seite und dem Rücklaufdruck an einer durch eine Regelfeder beaufschlagten Seite steuerbar ist und die Regelfeder über ein Steuerelement durch die Verbindung mit dem Rücklauf und der Ablaufseite beim Senken die Federkraft in der Ruhestellung gegen Null sowie in der Regelstellung in eine gespannte Lage einstellbar ist.
Hierdurch wird der Vorteil geschaffen, daß die Regelfeder der Ablaufdruckwaage entlastet und beim Senken eine Verschiebung des Druckwaagenkolbens in die Sperrstellung unabhängig von der Lastaufnahme ermöglicht wird.
Eine vorteilhafte Ausbildung wir dadurch geschaffen, daß das Steuerelement als Pilotkolbenanordnung ausgebildet ist und in der Ruhestellung der Rücklauf mit einem Stangenraum der Anordnung und mit einem Federraum der Ablaufdruckwaage verbunden ist sowie in der Regelstellung die Ablaufseite des Senkventils mit dem Steuerraum der Anordnung und dem Federraum der Ablaufdruckwaage verbunden ist.
Ferner wird vorgeschlagen, daß die Kolbenfläche der Pilotkolbenanordnung im Steuerraum größer als die des Druckwaagenkolbens der Ablaufdruckwaage ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

1 ein Schaltschema für eine Steuereinrichtung,
2 einen Ausschnitt der Anordnung mit der Ansteuerung der Ablaufdruckwaage in der Ruhestellung,
3 eine Darstellung wie 2 in der Regelstellung.

Die dargestellte Steuereinrichtung ist über einen Anschluß mit einem Hubmast H als einfach wirkender Zylinder verbunden und besitzt einen Anschluß für eine Pumpe zum Druckaufbau sowie einen Anschluß T als Tankrücklauf.
Die vorliegende Schaltungsanordnung steuert die beiden Funktionen über ein Sicherheitsventil m3 in folgender Weise:
Im nicht bestromten Zustand des Sicherheitsventils m3 werden die Federräume der Umlaufdruckwaage UDW und der Ablaufdruckwaage ADW mit dem Rücklauf zum Tank verbunden. Das Lastdrucksignal kann deshalb die Umlaufdruckwaage UDW nicht in Schließposition bringen, ein Druckaufbau im Pumpenkanal ist nicht möglich.
An der Ablaufdruckwaage ADW steht auf der einen Seite der Lastdruck an und auf der anderen Seite der Rücklaufdruck. Durch den Lastdruck wird der Druckwaagenkolben gegen die Regelfeder RF in Sperrstellung geschoben. Um die Sicherheitsfunktion für das Senken zu erfüllen, ist der Ablaufdruckwaage ADW zur Einstellung der Regelfeder RF betriebsabhängig eine Pilotkolbenanordnung PK zugeordnet, mit dem die Regelfeder RF in der Ruhestellung entlastet wird.
Um eine Hub- bzw. eine Senkbewegung einzuleiten, muß das Sicherheitsventil m3 geschaltet werden.
In dieser Schaltstellung wird die Tankverbindung des Federraums der Umlaufdruckwaage UDW gesperrt und der Federraum der Ablaufdruckwaage ADW mit dem Ablaßkanal zwischen Sperrventil m2 und der Ablaufdruckwaage ADW verbunden.
Jeweils beim Einleiten einer Funktion, Heben oder Senken, wird das Sicherheitsventil m3 aktiviert. Das lastdruckunabhängige Steuern der Hub- oder Senkgeschwindigkeit ist nun möglich. Beim Beenden der jeweiligen Funktion wird das Sicherheitsventil m3 deaktiviert und dadurch die Sicherheitsfunktion aktiviert.
Die Hubfunktion wird mit einer elektroproportionalen Drossel im Ventil ml in Verbindung mit der Umlaufdruckwaage UDW realisiert. Dadurch wird eine druckunabhängige Geschwindigkeitssteuerung ermöglicht. Die Umlaufdruckwaage UDW ermöglicht ebenso in Verbindung mit einem Druckventilpilot DV eine Maximaldruckbegrenzung.
Die Senkfunktion wird mit einer elektroproportionalen Drossel im Ventil m2 in Verbindung mit der Ablaufdruckwaage ADW realisiert. Auch beim Senken ist dadurch die druckunabhängige Geschwindigkeitsregelung sichergestellt und die Lasthaltung kann sowohl durch die Drossel als auch durch die Ablaufdruckwaage ADW erfolgen.
Für die Einstellung der Regelfeder RF in der Ruhestellung ist das Magnetventil m3 nicht bestromt. Der Federraum der Ablaufdruckwaage ADW und ein Steuerraum des Pilotkolbens PK sind über das Magnetventil m3 mit dem Rücklauf verbunden. Durch die Kraft der Regelfeder RF wird der Pilotkolben PK verschoben, bis die Federkraft gegen Null geht. Dadurch kann auch ein geringer Lastdruck einen Druckwaagekolben der Ablaufdruckwaage ADW in eine Sperrstellung schieben. Selbst bei geöffnetem Senkventil m2 wird die Last somit über die Ablaufdruckwaage ADW gehalten.
Beim Einleiten der Senkfunktion werden das Magnetventil m3 und das Senkventil m2 bestromt. Die Ablaufseite des Senkventiles wird mit dem Federraum der Ablaufdruckwaage ADW und mit dem Steuerraum des Pilotkolbens PK verbunden. Nachdem das Senkventil m2 geöffnet ist, wird der Lastdruck auf die Ablaufdruckwaage ADW und auf den Pilotkolben PK geleitet.
Der Pilotkolben PK hat eine größere Fläche als der Druckwaagekolben. Dadurch wird die Regelfeder RF immer in Regelposition geschoben, unabhängig vom jeweiligen Druck und eine druckunabhängige Geschwindigkeitsregelung sichergestellt. Es kann somit die Lasthaltung sowohl durch das Senkventil m2 als auch durch die Ablaufdruckwaage ADW erfolgen.

Claims

Steuereinrichtung für eine Hub- und Senksteuerung von hydraulisch betätigten Hubmasten (H), mit einem einfach wirkenden Zylinder, wobei eine Pumpe (P) für einen Druckaufbau und steuerbare Ventile (ml, m2) für Heben und Senken unter Verwendung einer Umlaufdruckwaage (UDW) und einer Lasthaltung über ein Rückschlagventil (RV) im Hubkanal angeordnet sind sowie Sperrventile in den Ventilen (ml, m2) für Heben und Senken angeordnet sind und zusätzlich eine Ablaufdruckwaage (ADW) für die Senkbewegung eingeschaltet ist, wobei ein 4/2 Wegeventil als Sicherheitsventil (m3) im nicht bestromten Zustand Federräume von Umlaufdruckwaage (UDW) und Ablaufdruckwaage (ADW) zum Rücklauf (T) entlastet und die Hubfunktion über ein Ventil (ml) in Verbindung mit der Umlaufdruckwaage (UDW) und die Senkfunktion über ein Ventil (m2) in Verbindung mit der Ablaufdruckwaage (ADW) durchführbar ist nach der deutschen Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 103 03 385.8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufdruckwaage (ADW) mit dem Lastdruck an einer Seite und dem Rücklaufdruck an einer durch eine Regelfeder (RF) beaufschlagten Seite steuerbar ist und die Regelfeder (RF) über ein Steuerelement (PK) durch die Verbindung mit dem Rücklauf und der Ablaufseite beim Senken die Federkraft in der Ruhestellung gegen Null sowie in der Regelstellung in eine gespannte Lage einstellbar ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (PK) als Pilotkolbenanordnung ausgebildet ist und in der Ruhestellung der Rücklauf mit einem Stangenraum der Anordnung und mit einem Federraum der Ablaufdruckwaage (ADW) verbunden ist sowie in der Regelstellung die Ablaufseite des Senkventils (m2) mit dem Steuerraum der Anordnung und dem Federraum der Ablaufdruckwaage (ADW) verbunden ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenfläche der Pilotkolbenanordnung (PK) im Steuerraum größer als die des Druckwaagenkolbens der Ablaufdruckwaage (ADW) ist.