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DE10135376A1 - Elektrisch betätigbares Steuerventil - Google Patents

Elektrisch betätigbares Steuerventil

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Publication number
DE10135376A1
DE10135376A1 DE2001135376 DE10135376A DE10135376A1 DE 10135376 A1 DE10135376 A1 DE 10135376A1 DE 2001135376 DE2001135376 DE 2001135376 DE 10135376 A DE10135376 A DE 10135376A DE 10135376 A1 DE10135376 A1 DE 10135376A1
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DE
Germany
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control valve
acted
consumer
electrically actuated
valve according
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Withdrawn
Application number
DE2001135376
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English (en)
Inventor
Horst Deininger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde Material Handling GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE2001135376 priority Critical patent/DE10135376A1/de
Publication of DE10135376A1 publication Critical patent/DE10135376A1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisch betätigbares Steuerventil (4; 5) zur Steuerung eines hydraulischen Verbrauchers, das eine Sperrstellung (4a; 5a), eine Schaltstellung (4b, 4c; 5b, 5c) für eine erste Bewegungsrichtung des Verbrauchers und eine weitere Schaltstellung (4c, 4b; 5c, 5b) für eine zweite Bewegungsrichtung des Verbrauchers aufweist. Die Aufgabe, ein elektrisch betätigbares Steuerventil zur Verfügung zu stellen, das einen geringen Bauaufwand aufweist und geringe Herstellkosten verursacht, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Betätigung des Steuerventils (4; 5) eine Betätigungseinrichtung (21; 22) vorgesehen ist, wobei das Steuerventil (4; 5) bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung (21; 22) in die Schaltstellung (4b, 4c; 5b, 5c) beaufschlagt ist und in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (21; 22) in die Sperrstellung (4a; 5a) und die weitere Schaltstellung (4c, 4b; 5c, 5b) beaufschlagbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerventil (4; 5) mittels einer Feder (23; 25) in die Schaltstellung (4b, 4c; 5b, 5c) beaufschlagt und die Betätigungseinrichtung (21; 22) als elektrisch ansteuerbare Steuerdruckquelle, insbesondere als mittels eines Proportionalmagneten (21b; 22b) ansteuerbares Druckminderventil (21a; 22a) ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisch betätigbares Steuerventil zur Steuerung eines hydraulischen Verbrauchers, das eine Sperrstellung, eine Schaltstellung für eine erste Bewegungsrichtung des Verbrauchers und eine weitere Schaltstellung für eine zweite Bewegungsrichtung des Verbrauchers aufweist.
  • Derartige Steuerventile werden in hydrostatischen Antriebssystemen zur Steuerung der Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit von einfachwirkenden, doppeltwirkenden oder rotatorischen Verbrauchern eingesetzt.
  • Ein hydrostatisches Antriebssystem mit elektrisch betätigbaren Steuerventilen des Standes der Technik ist in der Fig. 1 gezeigt. Das Antriebssystem ist als Arbeitshydraulik einer Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Flurförderzeugs, ausgebildet und weist einen Hubantrieb 1, einen Neigeantrieb 2 und einen Zusatzantrieb 3 auf, beispielsweise eine Seitenschubeinrichtung. Zur Steuerung des Hubantriebs 1, des Neigeantriebs 2 und des Zusatzantriebs 3 ist jeweils ein elektrisch betätigbares Steuerventil 4, 5, 6 vorgesehen. Die Steuerventile 4, 5, 6 sind als in Zwischenstellungen drosselnde Wegeventile ausgebildet und weisen jeweils eine als Neutralstellung ausgebildete Sperrstellung 4a, 5a, 6a, Schaltstellungen 4b, 5b, 6b für eine erste Bewegungsrichtung der Verbraucher und weitere Schaltstellungen 4c, 5c, 6c für eine zweite Bewegungsrichtung der Verbraucher auf.
  • In der Ruhestellung des Antriebssystems befinden sich die Steuerventile 4, 5, 6 in der Sperrstellung 4a, 5a, 6a, wobei zur Beaufschlagung der Steuerventile 4, 5, 6, in die Sperrstellung 4a, 5a, 6a jeweils eine aus zwei Federn, die mit gegenüberliegenden Steuerflächen der Steuerventile 4, 5, 6 in Wirkverbindung stehen, bestehende Federzentriereinrichtung 7, 8, 9 vorgesehen ist.
  • Durch die Ausbildung der Sperrstellung 4a, 5a, 6a als Neutralstellung sind zur Betätigung des Steuerventils 4, 5, 6 jeweils zwei Betätigungseinrichtungen 10a, 10b, 11a, 11b, 12a, 12b vorzusehen, die insbesondere als elektrisch, beispielsweise mittels eines Proportionalmagneten, ansteuerbare Druckminderventile ausgebildet sein können und mit gegenüberliegenden Steuerflächen des Steuerventils 4, 5, 6 in Wirkverbindung stehen. Bei einer Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 10a, 11a, 12a wird hierbei das entsprechende Steuerventil 4, 5, 6 von der Sperrstellung 4a, 5a, 6a in Richtung der Schaltstellung 4c, 5c, 6c beaufschlagt. Entsprechend wird bei einer Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 10b, 11b, 12b das zugehörige Steuerventil 4, 5, 6 von der Sperrstellung 4a, 5a, 6a in Richtung der Schaltstellung 4b, 5b, 6b beaufschlagt.
  • Bei den Steuerventilen 4, 5, 6 des Standes der Technik sind zur Betätigung der Steuerventile 4, 5, 6 somit jeweils zwei aus einem Druckminderventil und einem Magneten bestehende Betätigungseinrichtungen erforderlich. Zudem sind an jedem Steuerventil 4, 5, 6 aus zwei Federn bestehenden Federzentriereinrichtungen 7, 8, 9 erforderlich, um die Sperrstellung 4a, 5a, 6a der Steuerventile 4, 5, 6 sicherzustellen. Die hohe Anzahl der Druckminderventile und Magnete sowie der Federn verursacht einen hohen Bauaufwand und Herstellaufwand für die Betätigung des Steuerventils, wodurch die Steuerventile hohe Herstellkosten verursachen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisch betätigbares Steuerventil der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das einen geringen Bauaufwand aufweist und geringe Herstellkosten verursacht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Betätigung des Steuerventils eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, wobei das Steuerventil bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung in eine Schaltstellung beaufschlagt ist und in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung in die Sperrstellung und die weitere Schaltstellung beaufschlagbar ist. Erfindungsgemäß ist somit eine Schaltstellung des Steuerventils als Neutralstellung ausgebildet. Durch diese Beaufschlagung des Steuerventils in der Neutralstellung in eine Schaltstellung ist es möglich, das Steuerventil mittels lediglich einer Betätigungseinrichtung in die Sperrstellung und die weitere Schaltstellung zu beaufschlagen. Hierdurch ergibt sich ein geringer Bauaufwand und geringe Herstellkosten. Zudem weist ein Steuerventil mit lediglich einer Betätigungseinrichtung einen geringeren Bauraumbedarf auf.
  • Zweckmäßigerweise ist das Steuerventil mittels einer Feder in die Schaltstellung beaufschlagt. Mit einer Feder kann auf einfache Weise das Steuerventil in die die Neutralstellung bildende Schaltstellung beaufschlagt werden. In Abhängigkeit von der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung wird hierbei das Steuerventil entgegen der Kraft der Feder in die Sperrstellung und die weitere Schaltstellung beaufschlagt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerventil bei der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung in die Sperrstellung und die weitere Schaltstellung beaufschlagbar. Durch eine Erhöhung des Ansteuersignals und somit einer Erhöhung der von der Betätigungseinrichtung erzeugten Betätigungskraft kann das Steuerventil von der Neutralstellung, in der das Steuerventil in die Schaltstellung beaufschlagt ist, in die Sperrstellung und die weitere Schaltstellung beaufschlagt werden. In der Neutralstellung ist die Betätigungseinrichtung nicht angesteuert, wodurch sich ein geringer Energieverbrauch ergibt.
  • Das Steuerventil kann hierbei von einer Betätigungseinrichtung, beispielsweise einem Magneten, insbesondere einem Proportionalmagneten, direkt betätigt werden.
  • Ein einfacher Aufbau ergibt sich jedoch, wenn das Steuerventil vorgesteuert ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hierbei die Betätigungseinrichtung als elektrisch ansteuerbare Steuerdruckquelle, insbesondere mittels eines Proportionalmagneten ansteuerbares Druckminderventil, ausgebildet. Mit einem mittels eines Magneten ansteuerbaren Druckminderventils kann das Steuerventil auf einfache Weise vorgesteuert werden.
  • Sofern das Steuerventil zur Steuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers zum Heben und Senken einer Last vorgesehen ist und eine Hebenstellung, eine Sperrstellung sowie eine Senkenstellung aufweist, ergeben sich besondere Vorteile, wenn das Steuerventil bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung in die Hebenstellung beaufschlagt ist und bei einer Ansteuerung der Betätigungseinrichtung in die Sperrstellung sowie die Senkenstellung beaufschlagbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der einfachwirkende Verbraucher als Hubantrieb einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, ausgebildet.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, bei der zur Absicherung des Verbrauchers ein Lasthalteventil, insbesondere ein entsperrbares Rückschlagventil, vorgesehen ist, ergeben sich besondere Vorteile, wenn das Lasthalteventil in Abhängigkeit von dem Steuerdruck der Betätigungseinrichtung aufsteuerbar ist. Mit einem Lasthalteventil kann bei einem erfindungsgemäßen Steuerventil, das eine als Neutralstellung ausgebildete Schaltstellung aufweist, eine Bewegung des Verbrauchers in der Neutralstellung des Steuerventils und der Ruhestellung des Antriebssystems auf einfache Weise vermieden werden. Bei einem Steuerventil zur Steuerung eines Hubantriebs, das in der Ruhestellung bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung in die Hebenstellung beaufschlagt ist, kann hierbei das Lasthalteventil auf einfache Weise bei der Ausbildung der Betätigungseinrichtung als Steuerdruckquelle von dem Steuerdruck der Betätigungseinrichtung, der das Steuerventil in Richtung der Sperrstellung und der Senkenstellung beaufschlagt, aufgesteuert werden. Das Lasthalteventil kann hierbei direkt von dem Steuerdruck der Betätigungseinrichtung aufgesteuert werden oder mittels eines Vorsteuerventils, das von dem Steuerdruck betätigt ist, vorsteuerbar sein.
  • Sofern das Steuerventil zur Steuerung eines doppeltwirkenden Verbrauchers vorgesehen ist und eine erste Schaltstellung für eine erste Bewegungsrichtung, eine Sperrstellung und eine zweite Schaltstellung für eine zweite Bewegungsrichtung aufweist, ergeben sich Vorteile, wenn das Steuerventil bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung in die erste Schaltstellung bzw. die zweite Schaltstellung beaufschlagt sein und bei einer Ansteuerung der Betätigungseinrichtung in die Sperrstellung und die zweite Schaltstellung bzw. die erste Schaltstellung beaufschlagbar sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist der doppeltwirkende Verbraucher als Neigeantriebs einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, ausgebildet, wobei die erste Schaltstellung als Rückneigestellung und die zweite Schaltstellung als Vorneigestellung ausgebildet ist.
  • Sofern zur Absicherung des doppeltwirkenden Verbrauchers Lasthalteventile, insbesondere entsperrbare Rückschlagventile, vorgesehen sind, können die Lasthalteventile auf einfache Weise durch den Förderdruck einer Pumpe aufsteuerbar sein. Hierbei ergibt sich ein geringer Bauaufwand, wenn das Lasthalteventil in der Rücklaufseite des Neigeantriebs von dem in der Zulaufseite des Neigeantriebs anstehenden Förderdruck der Pumpe aufsteuerbar ist.
  • Besondere Vorteile ergeben sich, wenn eine Neutralumlaufeinrichtung vorgesehen ist, die in einer Umlaufstellung die Förderleitung einer Pumpe mit einem Behälter verbindet und in einer Sperrstellung die Verbindung der Förderleitung mit dem Behälter absperrt. Mit einer derartigen Neutralumlaufeinrichtung kann in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Steuerventilen, die in der Neutralstellung und somit im nicht angesteuerten Zustand in einer Schaltstellung beaufschlagt sind, in der Ruhestellung des Antriebssystems durch eine Beaufschlagung der Neutralumlaufeinrichtung in die Umlaufstellung eine unbeabsichtigte Bewegung des Verbrauchers auf einfache Weise verhindert werden.
  • Zur Betätigung des Verbrauchers ist hierbei zweckmäßigerweise zuerst das Steuerventil durch eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung in die Sperrstellung beaufschlagbar, anschließend die Neutralumlaufeinrichtung in Richtung der Sperrstellung beaufschlagbar und anschließend das Steuerventil durch eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung in Richtung der Schaltstellung oder der weiteren Schaltstellung beaufschlagbar. Hierdurch wird auf einfache Weise in einem Antriebssystem mit mehreren Verbrauchern, die mittels jeweils eines erfindungsgemäßen Steuerventils steuerbar sind, erzielt, dass die Steuerventile von der Ruhestellung, in der die Steuerventile in die die Neutralstellung bildende Schaltstellung beaufschlagt sind, in die Sperrstellung beaufschlagt werden, bevor die Neutralumlaufeinrichtung in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt wird und einen Förderdruck zur Betätigung der Verbraucher aufbaut. Hierdurch wird auf einfache Weise vermieden, dass die Verbraucher während des Druckaufbaus durch die Neutralumlaufeinrichtung unbeabsichtigt betätigt werden.
  • Entsprechend sind bei einem Antriebssystem mit mehreren Verbrauchern und mehreren erfindungsgemäßen Steuerventilen zum Beenden der Betätigung der Verbraucher zuerst die Neutralumlaufeinrichtung in die Umlaufstellung beaufschlagbar und anschließend die Steuerventile durch Beenden der Ansteuerung der Betätigungseinrichtungen in die Schaltstellung beaufschlagbar. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass zur Erzielung der Ruhestellung des Antriebssystems, in der sich die Steuerventile in der Schaltstellung und somit der Neutralstellung befinden, durch die Beaufschlagung der Neutralumlaufeinrichtung in die Umlaufstellung zuerst die durch den Förderdruck der Pumpe aufgesteuerten Lasthalteventile in die Sperrstellung beaufschlagt werden und anschließend die Steuerventile in die Schaltstellung beaufschlagt werden, wobei das durch den Steuerdruck aufgesteuerte Lasthalteventil in die Sperrstellung beaufschlagt wird.
  • Die Beaufschlagung der Neutralumlaufeinrichtung in die Umlaufstellung und das Beenden der Ansteuerung des Steuerventils und somit die Herstellung der Ruhestellung der Steuerventile kann hierbei nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach der letzten Betätigung des Verbrauchers oder bei der Stillsetzung des Antriebssystems erfolgen, beispielsweise der Stillsetzung der Arbeitsmaschine.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers eine Sensoreinrichtung, insbesondere ein Förderstromsensor, vorgesehen, wobei bei einer ungewollten Bewegung des Verbrauchers des Steuerventil durch eine Ansteuerung der Betätigungseinrichtung in die Sperrstellung beaufschlagbar ist. Mit einer Sensoreinrichtung kann eine ungewollte Bewegung des Verbrauchers, beispielsweise bei einer defekten Neutralumlaufeinrichtung, auf einfache Weise erfasst werden und das Steuerventil durch eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung in die Sperrstellung beaufschlagt werden.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigt
  • Fig. 1 ein Antriebssystem mit elektrisch betätigbaren Steuerventilen des Standes der Technik und
  • Fig. 2 ein Antriebssystem mit erfindungsgemäßen elektrisch betätigbaren Steuerventilen.
  • Das Antriebssystem gemäß der Fig. 2 zeigt ein als Arbeitshydraulik einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, ausgebildetes hydrostatisches Antriebssystem. Das Antriebssystem weist einen Hubantrieb 1, einen Neigeantrieb 2und einen Zusatzantrieb 3 auf, beispielsweise eine Seitenschubeinrichtung. Zur Steuerung des Hubantriebs 1, des Neigeantriebs 2 und des Zusatzantriebs 3 ist jeweils ein elektrisch betätigbares Steuerventil 4, 5, 6 vorgesehen. Die Steuerventile 4, 5, 6 sind als in Zwischenstellungen drosselnde Wegeventile ausgebildet und weisen jeweils eine als geschlossene Mittelstellung ausgebildete Sperrstellung 4a, 5a, 6a, Schaltstellungen 4b, 5b, 6b für eine erste Bewegungsrichtung der Verbraucher und weitere Schaltstellungen 4c, 5c, 6c für eine zweite Bewegungsrichtung der Verbraucher auf. Die Schaltstellung 4b des Steuerventils 4 bildet hierbei eine Hebenstellung und die Schaltstellung 4c eine Senkenstellung des Hubantriebs 1. Die Schaltstellung 5b des Steuerventils 5 bildet eine Rückneigestellung und die Schaltstellung 5c eine Vorneigestellung des Neigeantriebs 2.
  • Das Steuerventil 6 ist mittels zweier als Proportionalmagnete ausgebildeten Betätigungseinrichtungen 20a, 20b direkt betätigbar. Entgegen der Darstellung der Fig. 2 mit einer direkten Ansteuerung des Steuerventils 6 kann das Steuerventil 6 gemäß der Fig. 1 als vorgesteuertes Steuerventil 6 ausgebildet sein. Das Steuerventil 6 befindet sich hierbei in der dargestellten Ruhestellung des Antriebssystems bei nicht angesteuerten Betätigungseinrichtungen 20a, 20b in der Sperrstellung 6a, in die das Steuerventil 6 mittels zweier Federn 9 beaufschlagt wird.
  • Erfindungsgemäß ist das Steuerventil 4 und das Steuerventil 5 mittels jeweils einer Betätigungseinrichtung 21, 22 betätigbar. Die Betätigungseinrichtung 21 bzw. 22 ist hierbei jeweils als elektrisch ansteuerbare Steuerdruckquelle, beispielsweise als mittels eines Proportionalmagneten 21b bzw. 22b ansteuerbares Druckminderventil 21a bzw. 22a, ausgebildet. In der dargestellten Ruhestellung des Antriebssystems ist das Steuerventil 4 in die die Hebenstellung bildende Schaltstellung 4b beaufschlagt. Das Steuerventil 5 ist in die die Rückneigestellung bildende Schaltstellung 5b beaufschlagt. Die Schaltstellungen 4b bzw. 5b bilden somit die Neutralstellungen des Steuerventils 4 bzw. 5.
  • Hierzu steht eine Steuerdruckfläche, die das Steuerventil 4 in Richtung der Hebenstellung 4b beaufschlagt, mit einer Feder 23 in Wirkverbindung. Eine gegenüberliegende Steuerdruckfläche des Steuerventils 4, die das Steuerventil 4 in Richtung der Sperrstellung 4a so wie der Senkenstellung 4c beaufschlagt, steht mit einer Steuerdruckleitung 24 in Wirkverbindung, die zu dem Druckminderventil 21a geführt ist.
  • Entsprechend steht eine Steuerdruckfläche, die das Steuerventil 5 in Richtung der Rückneigestellung 5b beaufschlagt, mit einer Feder 25 in Wirkverbindung. Eine gegenüberliegende Steuerdruckfläche des Steuerventils 5, die das Steuerventil 5 in Richtung der Sperrstellung 5a und die Vorneigestellung 5c beaufschlagt, steht mit einer Steuerdruckleitung 26 in Wirkverbindung, die zu dem Druckminderventil 22a geführt ist.
  • Zur Absicherung des Hubantriebs 1 ist in der von dem Steuerventil 4 zu den Hubzylindern des Hubantriebs 1 führenden Verbraucherleitung 30 ein als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildetes Lasthalteventil 31 angeordnet, das mittels eines Vorsteuerventils 32 aufsteuerbar ist. Das Vorsteuerventil 32 ist hierbei von dem Steuerdruck des Druckminderventils 21a aufsteuerbar. Hierzu ist eine von der Steuerdruckleitung 24 abzweigende Steuerdruckzweigleitung 33 zu einer das Vorsteuerventil 32 aufsteuernden Kolbeneinrichtung 34 geführt.
  • Zur Absicherung des Neigeantriebs 2 ist in den von dem Steuerventil 5 zu den Neigezylindern des Neigeantriebs 2 geführten Verbraucherleitungen 35a, 35b jeweils ein Lasthalteventil 36a, 36b angeordnet, das als entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet ist. Die Lasthalteventile 36a, 36b sind hierbei von dem Förderdruck der Pumpe des Antriebssystems aufsteuerbar. Hierzu ist zur Aufsteuerung des Lasthalteventils 36a eine Vorsteuerleitung 37a des Lasthalteventils 36a an die Verbraucherleitung 35b und zur Aufsteuerung des Lasthalteventils 36b eine Vorsteuerleitung 37b des Lasthalteventils 36b an die Verbraucherleitung 35a angeschlossen. Hierdurch wird das in der die Rücklaufseite des Neigeantriebs 2 bildenden Verbraucherleitung 36a bzw. 36b angeordnete Lasthalteventil 36a bzw. 36b von dem in der die Zulaufseite des Neigeantriebs 2 bildenden Verbraucherleitung 35b bzw. 35a anstehenden Förderdruck aufgesteuert.
  • Das Antriebssystem ist mit einer Neutralumlaufeinrichtung 40 versehen, die beispielsweise als elektrisch proportional gesteuertes Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist. Die Neutralumlaufeinrichtung 40 steht hierbei stromauf der Steuerventile 4, 5, 6 mit der Förderleitung 41 in Verbindung. Die Neutralumlaufeinrichtung 40 weist eine Umlaufstellung auf, in der die Förderleitung 41mit einer zu einem Behälter geführten Behälterleitung 42 in Verbindung steht. Durch eine Ansteuerung der Neutralumlaufeinrichtung 40 wird diese in Richtung einer Sperrstellung beaufschlagt, in der die Verbindung der Förderleitung 41 mit der Behälterleitung 42 gesperrt ist.
  • Zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit der Verbraucher sind als Förderstromsensoren ausgebildete Sensoreinrichtungen 45, 46 vorgesehen. Die Sensoreinrichtung 45 erfasst hierbei den von dem Neigeantrieb 2 zu dem Behälter strömenden Druckmittelstrom, aus der die Bewegungsgeschwindigkeit des Neigeantriebs 2 bestimmt werden kann. Die Sensoreinrichtung 46 erfasst die gesamte von den Verbrauchern und der Neutralumlaufeinrichtung 40 zu dem Behälter strömenden Druckmittelstrom, wodurch bei einer alleinigen Betätigung des Hubantriebs 1 oder einer gleichzeitigen Betätigung des Hubantriebs 1 und des Neigeantriebs 2 die Bewegungsgeschwindigkeit des Hubantriebs 1 ermittelt werden kann.
  • In der dargestellten Ruhestellung des Antriebssystems ist die Neutralumlaufeinrichtung 40 nicht angesteuert und befindet sich in der Umlaufstellung, in der die Förderleitung 41 mit der Behälterleitung 42 in Verbindung steht. Die Steuerventile 4, 5, 6 sind nicht angesteuert. Das Steuerventil 4 befindet sich somit in der die Neutralstellung bildenden Hebenstellung 4b, das Steuerventil 5 in der die Neutralstellung bildenden Rückneigestellung 5b und das Steuerventil 6 in der als Neutralstellung ausgebildeten Sperrstellung 6a. Die Lasthalteventile 31, 36a und 36b befinden sich hierbei in der Sperrstellung.
  • Zur Betätigung des Hubantriebs 1, des Neigeantriebs 2 oder des Zusatzantriebs 3 werden zuerst die Steuerventile 4, 5 durch eine entsprechende Ansteuerung der Druckminderventile 21a, 22a in die Sperrstellung 4a, 5a beaufschlagt. Durch den in der Steuerdruckleitung 24 anstehenden Steuerdruck des Druckminderventils 21a wird hierbei das Vorsteuerventil 32 und somit das Lasthalteventil 31 in die Öffnungsstellung aufgesteuert, ein Absinken der am Hubantrieb 1 angreifenden Last wird jedoch durch das in die Sperrstellung 4a beaufschlagte Steuerventil 4 verhindert. Ausgehend von dieser Betriebsstellung kann die Neutralumlaufeinrichtung 40 durch eine entsprechende Ansteuerung in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt werden, um einen Förderdruck zur Betätigung der Verbraucher in der Förderleitung 41 aufzustauen. Die Steuerventile 4, 5, 6 können hierauf entsprechend der Vorgabe einer Sollwertvorgabeeinrichtung, beispielsweise eines Joysticks, durch entsprechende Ansteuerung der Druckminderventile 21a, 21b und der Betätigungseinrichtungen 20a, 20b in die Schaltstellungen 4b, 4c, 5b, 5c, 6b, 6c zur Betätigung der Verbraucher betätigt werden. Durch die Sensoreinrichtungen 45, 46 wird hierbei ein lastunabhängiger Betrieb des Hubantriebs 1 und des Neigeantriebs 2 erzielt.
  • Zur Rückkehr des Antriebssystem von der Betriebsstellung, in der die Steuerventile 4, 5 in die Sperrstellung 4a, 5a beaufschlagt sind und durch entsprechende Ansteuerung in die Schaltstellungen 4b, 4c, 5b, 5c zur Betätigung der Verbraucher angesteuert werden können, in die Ruhestellung, in der sich die Steuerventile 4, 5 in den die Neutralstellungen bildenden Schaltstellungen 4b, 5b befinden, ist zuerst die Neutralumlaufeinrichtung 40 durch eine entsprechende Ansteuerung in die Umlaufstellung zu beaufschlagen. Anschließend wird die Ansteuerung der Druckminderventile 21a, 22a beendet, wodurch die Steuerventile 4, 5 in die die Neutralstellungen bildenden Schaltstellungen 4b, 5b beaufschlagt werden. Hierdurch wird weiterhin das Vorsteuerventile 32 und somit das Lasthalteventil 31 in die Sperrstellung beaufschlagt.
  • Die Ruhestellung des Antriebssystems kann hierbei nach einer festgelegten Zeitspanne nach der letzten Betätigung eines Verbrauchers oder bei der Stillsetzung des Arbeitsfahrzeugs, beispielsweise des Flurförderzeugs, erfolgen.
  • Wird von den Sensoreinrichtungen 45, 46 ein Druckmittelstrom und somit eine Bewegung des Hubantriebs 1 bzw. des Neigeantriebs 2 erfasst, obwohl die Steuerventile 4, 5 nicht angesteuert sind und sich somit in den Schaltstellungen 4b bzw. 5b befinden, beispielsweise durch einen Defekt der Neutralumlaufeinrichtung 40, können die Steuerventile 4, 5 durch entsprechende Ansteuerung der Druckminderventile 21a, 22a in die Sperrstellung 4a, 5a beaufschlagt werden. Hierdurch wird eine hohe Sicherheit des Antriebssystems erzielt.

Claims (16)

1. Elektrisch betätigbares Steuerventil zur Steuerung eines hydraulischen Verbrauchers, das eine Sperrstellung, eine Schaltstellung für eine erste Bewegungsrichtung des Verbrauchers und eine weitere Schaltstellung für eine zweite Bewegungsrichtung des Verbrauchers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Steuerventils (4; 5) eine Betätigungseinrichtung (21; 22) vorgesehen ist, wobei das Steuerventil (4; 5) bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung (21; 22) in die Schaltstellung (4b, 4c; 5b, 5c) beaufschlagt ist und in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (21; 22) in die Sperrstellung (4a; 5a) und die weitere Schaltstellung (4c, 4b; 5c, 5b) beaufschlagbar ist.
2. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (4; 5) mittels einer Feder (23; 25) in die Schaltstellung (4b, 4c; 5b, 5c) beaufschlagt ist.
3. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (4; 5) bei der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (21; 22) in die Sperrstellung (4a; 5a) und die weitere Schaltstellung (4c, 4b; 5c, 5b) beaufschlagbar ist.
4. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (21; 22) als elektrisch ansteuerbare Steuerdruckquelle, insbesondere als mittels eines Proportionalmagneten (21b; 22b) ansteuerbares Druckminderventil (21a; 22a), ausgebildet ist.
5. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Steuerventil (4) zur Steuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers zum Heben und Senken einer Last vorgesehen ist und eine Hebenstellung (4b), eine Sperrstellung (4a) sowie eine Senkenstellung (4c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (4) bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung (21) in die Hebenstellung (4b) beaufschlagt ist und bei einer Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (21) in die Sperrstellung (4a) sowie die Senkenstellung (4c) beaufschlagbar ist.
6. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der einfachwirkende Verbraucher als Hubantrieb (1) einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, ausgebildet ist.
7. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 5 oder 6, wobei zur Absicherung des Verbrauchers ein Lasthalteventil (31), insbesondere ein entsperrbares Rückschlagventil, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lasthalteventil (31) in Abhängigkeit von dem Steuerdruck der Betätigungseinrichtung (21) aufsteuerbar ist.
8. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (5) zur Steuerung eines doppeltwirkenden Verbrauchers vorgesehen ist und eine erste Schaltstellung (5b) für eine erste Bewegungsrichtung, eine Sperrstellung (5a) und eine zweite Schaltstellung (5c) für eine zweite Bewegungsrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (5) bei nicht angesteuerter Betätigungseinrichtung in die erste Schaltstellung (5b) bzw. die zweite Schaltstellung (5c) beaufschlagt ist und bei einer Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (22) in die Sperrstellung (5a) und die zweite Schaltstellung (5c) bzw. die erste Schaltstellung (5b) beaufschlagbar ist.
9. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der doppeltwirkende Verbraucher als Neigeantrieb (2) einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, ausgebildet ist, wobei die erste Schaltstellung (5b) als Rückneigestellung und die zweite Schaltstellung (5c) als Vorneigestellung ausgebildet ist.
10. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 8 oder 9, wobei zur Absicherung des doppeltwirkenden Verbrauchers Lasthalteventile (36a, 36b), insbesondere entsperrbare Rückschlagventile, vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasthalteventile (36a, 36b) in Abhängigkeit von dem Förderdruck einer Pumpe aufsteuerbar sind.
11. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Neutralumlaufeinrichtung (40) vorgesehen ist, die in einer Umlaufstellung die Förderleitung (41) der Pumpe mit einem Behälter verbindet und in einer Sperrstellung die Verbindung der Förderleitung (41) mit dem Behälter absperrt.
12. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Verbrauchers das Steuerventil (4; 5) durch eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (21; 22) in die Sperrstellung (4a; 5a) beaufschlagbar ist, anschließend die Neutralumlaufeinrichtung (40) in Richtung der Sperrstellung beaufschlagbar ist und anschließend das Steuerventil (4; 5) durch eine entsprechende Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (21; 22) in Richtung der Schaltstellung (4b, 4c; 5b, 5c) oder der weiteren Schaltstellung (4c, 4b; 5c, 5b) beaufschlagbar ist.
13. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Beenden der Betätigung des Verbrauchers die Neutralumlaufeinrichtung (40) in die Umlaufstellung beaufschlagbar ist und anschließend das Steuerventil (4; 5) durch Beenden der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (21; 22) in die Schaltstellung (4b, 4c; 5b, 5c) beaufschlagbar ist.
14. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung der Neutralumlaufeinrichtung (40) in die Umlaufstellung und das Beenden der Ansteuerung des Steuerventils (4; 5) nach einer vorgegebenen Zeitspanne nach der letzten Betätigung erfolgt.
15. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung der Neutralumlaufeinrichtung (40) in die Umlaufstellung und das Beenden der Ansteuerung des Steuerventils (4; 5) bei der Stillsetzung des Antriebssystems erfolgt.
16. Elektrisch betätigbares Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers eine Sensoreinrichtung (45; 46), insbesondere ein Förderstromsensor, vorgesehen ist, wobei bei einer ungewollten Bewegung des Verbrauchers das Steuerventil (4; 5) durch eine Ansteuerung der Betätigungseinrichtung (21; 22) in die Sperrstellung (4a; 5a) beaufschlagbar ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018055205A1 (de) * 2016-09-26 2018-03-29 Hofer Mechatronik Gmbh Justage für fahrzeugklappe und verfahren zur justage
CN112141963A (zh) * 2020-09-22 2020-12-29 浙江加力仓储设备股份有限公司 手、电一体式升降结构以及应用其的双动力托盘搬运车

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