DE19748782A1 - Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge oder dergleichen, mit wenigstens einem hydraulischen Hubzylinder und wenig­ stens einer hydraulischen Nebenfunktion, mit einer an einen Elektromotor gekuppelten Pumpe, deren Saugleitung mit ei­ nem Tank verbunden ist, und mit steuerbaren Ventilen in einer von der Druckseite der Pumpe ausgehenden Drucklei­ tung bzw. in den vom Hubzylinder und/oder von den Neben­ funktionen ausgehenden, zu einem Tank führenden Rücklauf­ leitungen.

Derartige Hubvorrichtungen sind in verschiedenen Ausfüh­ rungen bekannt (vgl. z. B. DE 43 17 782 C2 mit Hinweisen auf weitere Druckschriften) . Bei den meisten bekannten Hubvorrichtungen wird die beim Senken der Last freiwerdende mechanische Energie rückgewonnen, z. B. dadurch, daß die für den Hubbetrieb verantwortliche Pumpe oder eine andere Pumpe mit dem Druckmittel aus dem Rücklauf des Hubzylin­ ders beaufschlagt wird, so daß der an die Pumpe ange­ schlossene Elektromotor als Generator arbeitet. Regelmäßig wird dazu die Pumpe umgesteuert, d. h. sie arbeitet beim Senkbetrieb zur Energierückgewinnung mit gegenläufiger Drehrichtung. Um ein ruckfreies Umschalten der Pumpe zu ermöglichen, werden mehr oder weniger aufwendige Schal­ tungen eingesetzt. Ein grundsätzlicher Nachteil bei dieser Art von Energierückgewinnung ist aber, daß die beim Senken der Last freiwerdende mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird, die in der Batterie gespeichert wird. Zur Nutzung der rückgewonnenen Energie muß die elek­ trische Energie aus der Batterie wieder in mechanische Energie umgesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Energierückgewinnung zu verbessern und insbesondere die beim Senken freiwerdende Energie unmittelbar für Nebenfunktionen zu nutzen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rücklaufleitung vom Hubzylinder in die Saugleitung der Pumpe mündet und daß die Saugleitung zwischen der Mündung der Rücklauflei­ tung und dem Tank ein Rückschlagventil aufweist. Damit wird erreicht, daß beim Senken der Last das aus dem Hubzy­ linder ausströmende Druckmittel von der Saugseite her in die Pumpe eintritt und dadurch die Drehzahl der Pumpe er­ höht. Werden keine Nebenfunktionen angesteuert, dann be­ wirkt die erhöhte Drehzahl der Pumpe, daß der an die Pumpe gekoppelte Motor als Generator arbeitet und überschüssige Energie an die Batterie abgibt. Werden Nebenfunktionen angesteuert, dann kann dafür die erhöhte Druckmittelabgabe der Pumpe bzw. die damit verbundene, beim Senken der Last freiwerdende mechanische Energie unmittelbar genutzt wer­ den.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind in der von der Pumpe vom Hubzylinder führenden Druckleitung ein Hubventil und ein dem Hubzylinder benachbartes Senkventil angeordnet, zwischen denen die Rücklaufleitung des Hubzylinders an die Druckleitung angeschlossen ist, wobei das Senkventil als Mehrwege-Ventil ausgebildet ist, das beim Hubbetrieb den Rücklauf aus dem Hubzylinder sperrt und beim Senkbetrieb den Rücklauf freigibt. Auch das Hubventil ist vorzugsweise als Mehrwege-Ventil ausgebildet, das bei Hubbetrieb den Druckmittelfluß zum Hubzylinder freigibt und die Rücklaufleitung vom Hubzylinder sperrt sowie beim Senkbetrieb die Rücklaufleitung und über eine Druckmittel­ nebenleitung den Druckmittelfluß zu der oder den Neben­ funktionen freigibt.

Bei einer Ausführung der Erfindung ist als Nebenfunktion ein doppelt wirkender Neigezylinder angeordnet, wobei in der Druckmittelnebenleitung ein Mehrwege-Ventil angeordnet ist, das in einer Ruhestellung die Druckmittelnebenleitung mit dem Tank sowie in den anderen Stellungen jeweils einen Arbeitsraum des Neigezylinders mit der Druckmittelnebenleitung und den anderen Arbeitsraum mit dem Tank verbin­ det. Wird die Nebenfunktion nicht angesteuert, dann fließt das von der Pumpe abgegebene Druckmittel unmittelbar in den Tank. Anderenfalls wird die beim Senken freiwerdende Energie unmittelbar für den Betrieb der Nebenfunktion ge­ nutzt.

Zusätzlich kann ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen sein, das in einer von der Druckleitung zwischen Pumpe und Hubventil ausgehenden und zum Tank führenden Zweigleitung angeordnet ist.

Da Flurförderzeuge in der Regel lenkbar sind und die Len­ kung stets betriebsbereit sein muß, geht ein weiterer Vor­ schlag der Erfindung dahin, ein Prioritätsventil vorzuse­ hen, das in der Druckleitung zwischen Pumpe und Hubventil angeordnet ist. Dieses Prioritätsventil wird beim Betäti­ gen der Lenkung so angesteuert, daß die Lenkung dann mit Druckmittel versorgt wird.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Aus­ führungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die einzige Fi­ gur zeigt schematisch ein Blockschaltbild einer hydrauli­ schen Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeu­ ge oder dergleichen.

Zu der dargestellten Hubvorrichtung gehört ein hydrauli­ scher Hubzylinder 1, der über eine Druckleitung 2 von ei­ ner Pumpe 3 mit Druckmittel versorgt wird. Die Pumpe 3 ist mit einem Elektromotor 4 gekuppelt, der auch einen Genera­ torbetrieb zuläßt. Im Ausführungsbeispiel ist der Elektro­ motor ein Drehstrommotor. Es kann aber auch ein Gleich­ strommotor sein. Der Elektromotor 4 wird von einer nicht dargestellten Batterie mit elektrischer Energie versorgt.

In der Druckleitung 2 sind ein der Pumpe 3 zugewandtes Hubventil 5 und ein dem Hubzylinder 1 zugewandtes Senkven­ til 6 angeordnet. Zwischen dem Hubventil 5 und dem Senk­ ventil 6 ist an die Druckleitung 2 eine Rücklaufleitung 7 angeschlossen, deren anderes Ende in eine vom Tank 8 zur Pumpe 3 führende Saugleitung 9 mündet. Zwischen dem Tank 8 und der Mündung 10 der Rücklaufleitung 7 befindet sich in der Saugleitung 9 eine Rückschlagventil 11.

Das Senkventil 6 ist als Mehrwege-Ventil ausgebildet, das beim Hubbetrieb mit einem Rückschlagventil 12 den Rücklauf aus dem Hubzylinder 1 sperrt und beim Senkbetrieb mit ei­ nem Durchgang 13 den Rücklauf aus dem Hubzylinder 1 frei­ gibt.

Das Hubventil 5 ist ebenfalls als Mehrwege-Ventil ausge­ bildet, das beim Hubbetrieb mit einem Durchgang 14 den Druckmittelfluß des Hubzylinders 1 freigibt und die Rück­ laufleitung 7 vom Hubzylinder 1 sperrt sowie beim Senkbe­ trieb in der dargestellten Position die Rücklaufleitung 7 vom Hubzylinder 1 und über eine Druckmittelnebenleitung 15 den Druckmittelfluß zu einer Nebenfunktion freigibt.

Als Nebenfunktion ist bei der dargestellten Ausführung ein doppelt wirkender Neigezylinder 16 vorgesehen, dessen Ar­ beitsräume 17, 18 über ein Mehrwege-Ventil derart ansteu­ erbar sind, daß in einer Ruhestellung die Druckmittelne­ benleitung 15 über einen Durchgang 19 mit einer zum Tank 8 führenden Leitung 20 sowie in den anderen Stellungen über Durchgänge 21 bzw. 22 jeweils einen Arbeitsraum 17 bzw. 18 des Neigezylinders 16 mit der Druckmittelnebenleitung 15 und den anderen Arbeitsraum 18 bzw. 17 mit der zum Tank 8 führenden Leitung 20 verbindet.

Ferner ist ein Druckbegrenzungsventil 23 vorgesehen, das zwischen einer von der Druckleitung 2 zwischen Pumpe 3 und Hubventil 5 ausgehenden Zweigleitung 24 sowie der zum Tank 8 führenden Leitung 20 angeordnet ist.

Schließlich ist in der Druckleitung 2 zwischen Pumpe 3 und Hubventil 5 ein Prioritätsventil 25 angeordnet, über das eine mit dem Tank 8 verbundene Lenkung 26 mit Druckmittel versorgt wird. Das Prioritätsventil wird bei Betätigen der Lenkung 26 über eine Steuerleitung 27 betätigt und stellt sicher, daß die Lenkung 26 während des Betriebes stets ausreichend mit Druckmittel versorgt wird.

Für den Hubbetrieb wird das Hubventil 5 betätigt, d. h. in Richtung des Pfeils 28 verstellt. Das Druckmittel fließt dann von der Pumpe 3 über die Druckleitung 2, den Durch­ gang 14 des Hubventils 5 und das Rückschlagventil 12 des Senkventils 6 in den Arbeitsraum des Hubzylinders 1.

Beim Senken wird das Hubventil 5 in die dargestellte Posi­ tion gebracht und das Senkventil 6 in Richtung des Pfeils 29 verstellt, so daß das Druckmittel aus dem Arbeitsraum des Hubzylinders 1 über den Durchgang 13 durch die Rück­ laufleitung 7 und den Durchgang 14 des Hubventils 5 weiter bis zur Mündung 10 der Saugleitung 9 fließen kann. Von dort, d. h. von der Mündung 10 gelangt das Druckmittel in die Pumpe 3, die dadurch mit erhöhter Drehzahl angetrieben wird. Wenn der Neigezylinder 16 nicht angesteuert wird, bewirkt die erhöhte Drehzahl der Pumpe 3, daß der Elektromotor 4 als Generator arbeitet und die überschüs­ sige Energie in Form von elektrischer Energie an die Bat­ terie abgibt. Wird der Neigezylinder 16 durch Betätigen des in der Druckmittelnebenleitung 15 liegenden Mehrwege- Ventils angesteuert, dann wird die für den Betrieb des Neigezylinders 16 erforderliche Energiemenge ohne Ener­ gieumwandlung aus der beim Senken des Hubzylinders 1 freiwerdenden Energiemenge entnommen.

Das Druckbegrenzungsventil 23 verhindert den Aufbau über­ kritischer Drucke im System. Das Prioritätsventil 25 sorgt dafür, daß die Lenkung 26 sowohl beim Hubbetrieb als auch beim Senkbetrieb stets mit dem erforderlichen Druckmittel versorgt wird.

Claims (6)

1. Hydraulische Hubvorrichtung für batteriegetriebene Flurförderzeuge oder dergleichen, mit wenigstens einem hydraulischen Hubzylinder und wenigstens einer hydrauli­ schen Nebenfunktion, mit einer an einen Elektromotor ge­ kuppelten Pumpe, deren Saugleitung mit einem Tank verbun­ den ist, und mit steuerbaren Ventilen in einer von der Druckseite der Pumpe ausgehenden Druckleitung bzw. in den von Hubzylinder und/oder von den Nebenfunktionen ausgehen­ den, zu einem Tank führenden Rücklaufleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (7) vom Hubzylin­ der (1) in die Saugleitung (9) der Pumpe (3) mündet und daß die Saugleitung (9) zwischen der Mündung (10) der Rücklaufleitung (7) und dem Tank (8) ein Rückschlagventil (11) aufweist.

2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in der von der Pumpe (3) zum Hubzylinder (1) füh­ renden Druckleitung (2) ein Hubventil (5) und ein dem Hubzylinder (1) benachbartes Senkventil (6) angeordnet sind, zwischen denen die Rücklaufleitung (7) des Hubzylin­ ders (1) an die Druckleitung (2) angeschlossen ist, und daß das Senkventil (6) als Mehrwege-Ventil ausgebildet ist, das beim Hubbetrieb den Rücklauf aus dem Hubzylinder (1) sperrt und beim Senkbetrieb den Rücklauf freigibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hubventil (5) als Mehrwege-Ventil ausge­ bildet ist, das beim Hubbetrieb den Druckmittelfluß zum Hubzylinder (1) freigibt und die Rücklaufleitung (7) vom Hubzylinder (1) sperrt sowie beim Senkbetrieb die Rück­ laufleitung (7) und über eine Druckmittelnebenleitung (15) den Druckmittelfluß zu der oder den Nebenfunktionen frei­ gibt.

4. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wo­ bei als Nebenfunktion ein doppelt wirkender Neigezylinder (16) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmittelnebenleitung (15) ein Mehrwege-Ventil angeord­ net ist, das in einer Ruhestellung die Druckmittelneben­ leitung (15) mit dem Tank (8) sowie in den anderen Stel­ lungen jeweils einen Arbeitsraum (17, 18) des Neigezylin­ ders (16) mit der Druckmittelnebenleitung (15) und den anderen Arbeitsraum (18, 17) mit dem Tank (8) verbindet.

5. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch ein Druckbegrenzungsventil (23), das zwischen einer von der Druckleitung (2) zwischen Pumpe (3) und Hubventil (1) ausgehenden Zweigleitung (24) und der zum Tank (8) führenden Leitung (20) angeordnet ist.

6. Hubvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ge­ kennzeichnet durch ein Prioritätsventil (25) zur Versor­ gung der Lenkung (26) mit Druckmittel, das in der Druck­ leitung (2) zwischen Pumpe (3) und Hubventil (1) angeord­ net ist.