DE19831828B4

DE19831828B4 - Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug

Info

Publication number: DE19831828B4
Application number: DE1998131828
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. Götz; Binio Dipl.-Ing. Binev
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2018-07-16
Also published as: DE19831828A1

Abstract

Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug mit einer auf- und abbewegbaren Lastaufnahmevorrichtung, wobei das Hydrauliksystem zumindest folgende Komponenten aufweist:
– eine erste mit einer elektrischen Maschine (4) antreibbare Hydraulikpumpe (3),
– eine zweite mit einer elektrischen Maschine (14) antreibbare Hydraulikpumpe (13), wobei die zweite Hydraulikpumpe (13) ein größeres Fördervolumen aufweist als die erste Hydraulikpumpe (3),
– mindestens einen Hubzylinder (9) und mindestens einen Nebenverbraucher (6, 7, 8), die über eine Ventileinheit (5) steuerbar sind, wobei eine Steuereinheit (20) Singale entsprechender Bedienhebel verarbeitet und
wobei mindestens eine der elektrischen Maschinen (14) während eines Absenkens der Lastaufnahmevorrichtung von der ihr zugeordneten Hydraulikpumpe (13) generatorisch antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
– die erste Hydraulikpumpe (3) die Nebenverbraucher versorgt sowie den Hubzylinder (9) alleinversorgt, wenn ein Förderstrom der ersten Hydraulikpumpe (3) für eine geforderte Hubgeschwindigkeit der Lastaufnahmevorrichtung ausreicht,
– die zweite Hydraulikpumpe (13) zur Versorgung des Hubzylinders (9) der Lastaufnahmevorrichtung...

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug mit einer auf- und abbewegbaren Lastaufnahmevorrichtung, wobei das Hydrauliksystem zumindest folgende Komponenten aufweist: eine erste mit einer elektrischen Maschine antreibbare Hydraulikpumpe, eine zweite mit einer elektrischen Maschine antreibbare Hydraulikpumpe, wobei die zweite Hydraulikpumpe ein größeres Fördervolumen aufweist als die erste Hydraulikpumpe, mindestens einen Hubzylinder und mindestens einen Nebenverbraucher, die über eine Ventileinheit steuerbar sind, wobei eine Steuereinheit Singale entsprechender Bedienhebel verarbeitet und wobei mindestens eine der elektrischen Maschinen während eines Absenkens der Lastaufnahmevorrichtung von einer ihr zugeordneten Hydraulikpumpe generatorisch antreibbar ist.
Hydrauliksysteme dieser Art werden in der Regel in batteriebetriebenen Flurförderzeugen eingesetzt. Die elektrischen Maschinen dienen zum Antreiben der Hydraulikpumpen welche den Hubzylinder und die Nebenverbraucher, beispielsweise einen Neigezylinder, eine Lenkungsvorrichtung und/oder ein Anbaugerät, mit Hydrauliköl versorgen. Der Hubzylinder benötigt, im Vergleich zu den Nebenverbrauchern, während eines schnellen Anhebens einer Last einen besonders großen Hydraulikölstrom. Es ist bekannt, den während des Absenken einer Last von dem Hubzylinder ausgehenden Hydraulikölstrom zur Rückgewinnung elektrischer Energie zu nutzen. Hierbei wird die Hydraulikpumpe als Motor betrieben, mit dem die elektrische Maschine generatorisch angetrieben wird. Die so erzeugte elektrische Energie wird zum Laden der Batterie des Flurförderzeugs verwendet. Ein derartiges Hydrauliksystem ist beispielsweise in der DE 93 09 525 U1 beschrieben.
Diese bekannte Anordnung weist den Nachteil auf, daß manche Nebenverbraucher während eines Absenken des Hubzylinders nicht betätigt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hydrauliksystem zur Verfügung zu stellen, bei dem alle Nebenverbraucher jederzeit betätigt werden können. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein hinsichtlich der Energieausnutzung verbessertes hydraulisches System zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, die erste Hydraulikpumpe die Nebenverbraucher versorgt sowie den Hubzylinder alleinversorgt, wenn ein Förderstrom der ersten Hydraulikpumpe für eine geforderte Hubgeschwindigkeit der Lastaufnahmevorrichtung ausreicht,
die zweite Hydraulikpumpe zur Versorgung des Hubzylinders der Lastaufnahmevorrichtung zuschaltbar ist, wenn für eine geforderte Hubgeschwindigkeit der Lastaufnahmevorrichtung ein größerer Förderstrom gefordert ist als von der ersten Hydraulikpumpe förderbar ist und
während des Absenkens der Lastaufnahmevorrichtung ein vom Hubzylinder abströmender Hydraulikölstrom über die zweite Hydraulikpumpe abführbar ist.
Es werden somit sämtliche Nebenverbraucher von der ersten, kleineren Hydraulikpumpe versorgt. Die erste Hydraulikpumpe dient auch zur alleinigen Versorgung des Hubzylinders, solange der Förderstrom der ersten Hydraulikpumpe für die geforderte Hubgeschwindigkeit ausreicht. Nur dann, wenn ein schnelles Anheben der Lastaufnahmevorrichtung gefordert ist, wird die zweite, größere Hydraulikpumpe zugeschaltet. Hierdurch wird erreicht, daß die zweite Hydraulikpumpe nur dann eingeschaltet wird, wenn tatsächlich ein großer Hydraulikölstrom benötigt wird, dann aber in einem energetisch günstigen höheren Drehzahlbereich betrieben werden kann. Auch die erste Hydraulikpumpe wird zur Betätigung der Nebenfunktionen überwiegend im hohen Drehzahlbereich betrieben.
Während eines Absenkens der Lastaufnahmevorrichtung wird der gesamte von dem Hubzylinder abfließende Hydraulikölstrom über die zweite Hydraulikpumpe abgeführt, die dann als Motor die elektrische Maschine antreibt. Die Senkgeschwindigkeit der Lastaufnahmevorrichtung kann über die mit der zweiten Hydraulikpumpe verbundene elektrische Maschine gesteuert werden. Gleichzeitig können sämtliche Nebenverbraucher von der ersten Hydraulikpumpe versorgt werden.
Vorteilhafterweise ist eine Ventileinheit vorgesehen, über welche die erste Hydraulikpumpe mit dem Hubzylinder und/oder mit den Nebenverbrauchern verbindbar ist. Mit den in der Ventileinheit enthaltenen Wegeventilen kann eine hydraulische Verbindung der einzelnen Verbraucher mit der ersten Hydraulikpumpe hergestellt oder getrennt werden. Der von der ersten Hydraulikpumpe geförderte Hydraulikölstrom kann somit nach Bedarf auf den Hubzylinder und auf die verschiedenen Zusatzverbraucher verteilt werden.
Die Ventileinheit kann besonders klein dimensioniert werden, wenn die zweite Hydraulikpumpe unabhängig von der Ventileinheit mit dem Hubzylinder verbindbar ist. Die zweite Hydraulikpumpe dient ausschließlich zur Versorgung des Hubzylinders. Der von der zweiten Hydraulikpumpe dem Hubzylinder zugeführte Hydraulikölstrom wird über die Drehzahl der Hydraulikpumpe eingestellt, so daß hier auf ein Wegeventil verzichtet werden kann.
Als Nebenverbraucher kann eine hydraulische Lenkungsvorrichtung vorgesehen sein, die über ein in der Ventileinheit enthaltenes Prioritätsventil mit der ersten Hydraulikpumpe verbindbar ist. Die erste Hydraulikpumpe versorgt somit vorzugsweise die hydraulische Lenkungsvorrichtung mit Hydrauliköl, womit die Lenkungsfunktion jederzeit sichergestellt ist.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn eine elektrische Steuereinheit vorgesehen ist, die eingangsseitig mit mindestens einem Bedienhebel des Flurförderzeugs in Wirkverbindung steht und die ausgangsseitig mit der Ventileinheit und/oder mit der elektrischen Maschine der ersten Hydraulikpumpe und/oder mit der elektrischen Maschine der zweiten Hydraulikpumpe in Wirkverbindung steht. Die elektrische Steuereinheit paßt die Drehzahlen der Hydraulikpumpen und die Stellungen der einzelnen in der Ventileinheit enthaltenen Ventile an die jeweiligen Betriebsbedingungen an.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt den Schaltplan eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems. Von einem Tank 1 führt eine Saugleitung 2 zu einer ersten Hydraulikpumpe 3, die von einer als Motor arbeitenden elektrischen Maschine 4 angetrieben wird. Eine Förderleitung der ersten Hydraulikpumpe 3 führt über eine Filtereinheit 22 zu einer Ventileinheit 5.
An die Ventileinheit 5 sind als Verbraucher eine hydraulische Lenkungsvorrichtung 6, ein Seitenschubzylinder 7 zum seitlichen Verschieben einer Lastaufnahmevorrichtung, zwei Neigezylinder 8 zum Neigen eines Hubgerüsts, sowie zwei Hubzylinder 9 zum Anheben einer Lastaufnahmevorrichtung angeschlossen. Anstelle des Seitenschubzylinders 7, oder zusätzlich, können beispielsweise für Anbaugeräte auch andere hydraulische Verbraucher vorgesehen sein. Vor jedem Hubzylinder 9 befindet sich ein Drosselrückschlagventil 10, mit dem ein aus dem Hubzylinder 9 abfließender Hydraulikölstrom gedrosselt wird. Weiterhin ist zwischen der Ventileinheit 5 und den Drosselrückschlagventilen 10 ein in Richtung zur Ventileinheit 5 sperrendes Rückschlagventil 11 angeordnet. Die Lenkungsvorrichtung umfaßt ein mit einem Lenkrad 6a verbundenes Lenkventil 6b, über welches ein Lenkzylinder 6c mit Hydrauliköl versorgt wird. Ein in dem Lenkventil 6b abgegriffener Hydraulikdruck wird über eine Lastdruckleitung 6d der Ventileinheit zugeführt.
Die Ventileinheit 5 verteilt den von der ersten Hydraulikpumpe 3 geförderten Hydraulikölstrom auf die verschiedenen Verbraucher. Die Ventileinheit 5 beinhaltet eine Prioritätsfunktion für die Lenkungsvorrichtung 6, womit in Abhängigkeit von dem Druck in der Lastdruckleitung 6d jederzeit eine ausreichende Versorgung der Lenkungsvorrichtung 6 sichergestellt ist. Die Ventileinheit 5 beinhaltet weiterhin die Funktion von Wegeventilen, womit die entsprechenden Druckräume des Seitenschubzylinders 7 und der Neigezylinder 8 in Abhängigkeit von den Vorgaben einer Bedienperson mit der ersten Hydraulikpumpe 3 verbunden, über eine Rücklaufleitung 12 mit dem Tank 1 verbunden oder verschlossen werden.
Erfindungsgemäß sind die Hubzylinder 9 zum Anheben einer Last ebenfalls über die Ventileinheit 5 mit der ersten Hydraulikpumpe 3 verbindbar. Die erste Hydraulikpumpe 3 ist so dimensioniert, daß ihre maximale Fördermenge lediglich für ein langsames Ausfahren der Hubzylinder 9 ausreicht. Die Hubgeschwindigkeit wird in diesem langsamen Hubgeschwindigkeitsbereich durch eine in der Ventileinheit 5 beinhaltete Wegeventilfunktion in Abhängigkeit von den Vorgaben der Bedienperson gesteuert. Ebenfalls möglich ist es, die Drehzahl der elektrischen Maschine 4 an den benötigten Hydraulikölstrom anzupassen.
Für das Anheben der Lastaufnahmevorrichtung mit größerer Hubgeschwindigkeit ist eine zweite Hydraulikpumpe 13 vorgesehen, die auch als hydraulischer Motor betreibbar ist. Die zweite Hydraulikpumpe 13 ist mit einer als elektrischer Motor oder als Generator betreibbaren elektrischen Maschine 14 verbunden. Die zweite Hydraulikpumpe ist einerseits über eine Leitung 15 mit dem Tank 1 und andererseits über eine Leitung 16 mit den vor den Hubzylindern 9 angeordneten Drosselrückschlagventilen 10 verbunden. In der Leitung 16 befindet sich ein Umschaltventil 17, das in einer Schaltstellung durchgängig ist und in der anderen Schaltstellung ein in Richtung zur zweiten Hydraulikpumpe 13 sperrendes Rückschlagventil darstellt. Parallel zur zweiten Hydraulikpumpe 13 ist ein Druckbegrenzungsventil 18 angeordnet.
Wenn das Fördervolumen der ersten Hydraulikpumpe 3 für die geforderte Hubgeschwindigkeit nicht ausreicht, wird die zweite Hydraulikpumpe 13 zugeschaltet, wobei die elektrische Maschine 14 als Motor betrieben wird. Die zweite Hydraulikpumpe 13, die ein größeres maximales Fördervolumen als die erste Hydraulikpumpe 3 aufweist, wird somit nur dann angetrieben, wenn von der Bedienperson ein schnelles Anheben gefordert ist. Der von der zweiten Hydraulikpumpe 13 geförderte Hydraulikölstrom, und damit die Hubgeschwindigkeit der Lastaufnahmevorrichtung, wird über die Drehzahl der elektrischen Maschine 14 eingestellt.
Bei einem Absenken der Lastaufnahmevorrichtung wird der gesamte von den Hubzylindern ausgehende Hydraulikölstrom über die Leitung 16, die zweite Hydraulikpumpe 13 und die Leitung 15 dem Tank 1 zugeführt. Hierbei wird die zweite Hydraulikpumpe 13 als hydraulischer Motor betrieben, der die elektrische Maschine 14 generatorisch antreibt. Die hierbei von der elektrischen Maschine erzeugte elektrische Energie kann zum Laden einer im Flurförderzeug angeordneten Batterie verwendet werden.
Ebenfalls möglich ist es, um die Absenkgeschwindigkeit insbesondere einer unbeladenen Lastaufnahmevorrichtung zu erhöhen, die zweite Hydraulikpumpe 13 mittels der elektrischen Maschine 14 derart anzutreiben, daß Hydrauliköl aus den Hubzylindern 9 zum Tank 1 gefördert wird.
In jedem Fall ist ein Absenken der Lastaufnahmevorrichtung unabhängig von der Betätigung sämtlicher Nebenverbraucher.
Die Bedienperson gibt die Steuersignale für die Hubzylinder 9, den Seitenschubzylinder 7 und die Neigezylinder 8 mittels elektrischer Signalgeber, in diesem Ausführungsbeispiel mit zwei Bedienhebeln 19, vor. Die Ausgangssignale dieser Bedienhebel 19 werden über Signalleitungen 23 einer elektrischen Steuereinheit 20 zugeführt. Eine weitere Signalleitung 24 führt der Steuereinheit 20 ein elektrisches Ausgangssignal der Lenkungsvorrichtung 6 zu. Die Steuereinheit 20 verarbeitet diese Signale der Bedienhebel 19 und der Lenkungsvorrichtung 6 und steuert auf der Grundlage dieser Eingangsgrößen über Steuerleitungen 21 die Ventileinheit 5, das Umschaltventil 17 und die beiden elektrischen Maschinen 4, 14 in der oben beschriebenen Weise an.

Claims

Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug mit einer auf- und abbewegbaren Lastaufnahmevorrichtung, wobei das Hydrauliksystem zumindest folgende Komponenten aufweist: – eine erste mit einer elektrischen Maschine (4) antreibbare Hydraulikpumpe (3), – eine zweite mit einer elektrischen Maschine (14) antreibbare Hydraulikpumpe (13), wobei die zweite Hydraulikpumpe (13) ein größeres Fördervolumen aufweist als die erste Hydraulikpumpe (3), – mindestens einen Hubzylinder (9) und mindestens einen Nebenverbraucher (6, 7, 8), die über eine Ventileinheit (5) steuerbar sind, wobei eine Steuereinheit (20) Singale entsprechender Bedienhebel verarbeitet und wobei mindestens eine der elektrischen Maschinen (14) während eines Absenkens der Lastaufnahmevorrichtung von der ihr zugeordneten Hydraulikpumpe (13) generatorisch antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß – die erste Hydraulikpumpe (3) die Nebenverbraucher versorgt sowie den Hubzylinder (9) alleinversorgt, wenn ein Förderstrom der ersten Hydraulikpumpe (3) für eine geforderte Hubgeschwindigkeit der Lastaufnahmevorrichtung ausreicht, – die zweite Hydraulikpumpe (13) zur Versorgung des Hubzylinders (9) der Lastaufnahmevorrichtung zuschaltbar ist, wenn für eine geforderte Hubgeschwindigkeit der Lastaufnahmevorrichtung ein größerer Förderstrom gefordert ist als von der ersten Hydraulikpumpe (3) förderbar ist und – während des Absenkens der Lastaufnahmevorrichtung ein vom Hubzylinder (9) abströmender Hydraulikölstrom über die zweite Hydraulikpumpe (13) abführbar ist.
Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventileinheit (5) vorgesehen ist, über welche die erste Hydraulikpumpe (3) mit dem Hubzylinder (9) und/oder mit jedem einzelnen Nebenverbraucher (6, 7, 8) verbindbar ist.
Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hydraulikpumpe (13) unabhängig von der Ventileinheit (5) mit dem Hubzylinder (9) verbindbar ist.
Hydrauliksystem für ein Flurförderzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hydraulikpumpe (13) unabhängig von der Ventileinheit (5) mit dem Hubzylinder (9) verbindbar ist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Nebenverbraucher eine hydraulische Lenkungsvorrichtung (6) vorgesehen ist, die über ein in der Ventileinheit (5) enthaltenes Prioritätsventil mit der ersten Hydraulikpumpe (3) verbindbar ist.
Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Steuereinheit (20) eingangsseitig mit mindestens einem Bedienhebel (19) des Flurförderzeugs in Wirkverbindung steht und ausgangsseitig mit der Ventileinheit (5) und/oder mit der elektrischen Maschine (4) der ersten Hydraulikpumpe (3) und/oder mit der elektrischen Maschine (14) der zweiten Hydraulikpumpe (13) in Wirkverbindung steht.