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EP0057355B1 - Hydraulische Hubeinrichtung - Google Patents

Hydraulische Hubeinrichtung Download PDF

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Publication number
EP0057355B1
EP0057355B1 EP82100220A EP82100220A EP0057355B1 EP 0057355 B1 EP0057355 B1 EP 0057355B1 EP 82100220 A EP82100220 A EP 82100220A EP 82100220 A EP82100220 A EP 82100220A EP 0057355 B1 EP0057355 B1 EP 0057355B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
lifting
shut
flow
lowering
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
EP82100220A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0057355A3 (en
EP0057355A2 (de
Inventor
Heinz-Helmut Voigt
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.)
Vickers Systems GmbH
Original Assignee
Vickers Systems 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 Vickers Systems GmbH filed Critical Vickers Systems GmbH
Publication of EP0057355A2 publication Critical patent/EP0057355A2/de
Publication of EP0057355A3 publication Critical patent/EP0057355A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0057355B1 publication Critical patent/EP0057355B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/24—Control systems with regulation, i.e. with retroactive action, for influencing travelling speed, acceleration, or deceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F3/00—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads
    • B66F3/24—Devices, e.g. jacks, adapted for uninterrupted lifting of loads fluid-pressure operated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F7/00—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts
    • B66F7/10—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported directly by jacks
    • B66F7/16—Lifting frames, e.g. for lifting vehicles; Platform lifts with platforms supported directly by jacks by one or more hydraulic or pneumatic jacks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic lifting device containing a pump with flow rate adjustment, a hydraulic motor, lifting and lowering lines and a control device including valves.
  • a known hydraulic lifting device of this type (DE-A-2800814) at least one directional control valve with two throttling points is provided, through which the hydraulic flow runs when lifting or lowering.
  • a pressure compensator arranged in the return line to the tank is intended to ensure a constant pressure drop at the throttle point set in each case.
  • the choke effect of a choke normally depends on the position of a control edge, and in practice the different positions of the control edge have different current choke characteristics. It is therefore very difficult to set matching speeds and lowering speeds.
  • Another disadvantage is that in any case there must be a hydraulic flow flowing back to the tank in order to actuate the connected pressure compensator. It is therefore not possible to work with a plunger cylinder or plunger cylinder, because in the event of a load being lifted, no oil leaves the tank.
  • a double-acting cylinder is also assumed, i. H. such a plunger type would be unsuitable. While one piston chamber is constantly connected to the outlet of a constant pump, the other piston chamber is alternately connected to the tank or also to the pump outlet via a throttle. For this purpose, a control valve is used, which ensures that the throttle is always flowed through in the same direction. Disadvantages include being tied to a double-acting piston cylinder, the difficulty in keeping a load leak-free and the high energy losses during part-load operation.
  • Hydraulic lifting devices using a plunger cylinder are known per se (AT-B-270 131).
  • the hydraulic flow of a constant pump is passed through an adjustable throttle for lifting in one direction and for lowering in the opposite direction.
  • Two independent pressure compensators are used for lifting and lowering.
  • the hydraulic circuit can only be used sensibly for a constant pump, so that high energy losses occur in partial operation in any case.
  • the invention has for its object to provide a hydraulic lifting device in which a sensitive lifting and lowering movement is possible, which match very precisely, furthermore a load should be kept leak-free and safe even in the event of a power failure, and good efficiency should be achieved in part-load operation can be.
  • a pump 1 the flow of which can be changed, has a spring-loaded actuating piston 2 and a load sensing valve 3.
  • a delivery line 4 leads via an adjustable throttle valve 5 to a piston-cylinder unit 6.
  • Branch lines 7, 8, 8 'and a control line 9 are provided in front of and behind the throttle valve 5, which lead to the compensation valve 3 or the two sides of the control piston 2.
  • the branch line 8 leads out of the delivery line 4 at the point 41. If the pressure drop at valve 5 becomes higher than 10 bar when pump 1 is being pumped, the pump is swiveled to a lower flow rate (load compensation).
  • a check valve 10 or 11 is arranged in the flow direction upstream and downstream of the valve 5, which are permeable in the delivery direction and block against the delivery direction.
  • a further control line 12 branches off in front of the check valve 10 and leads into the spring chamber 13 of a shut-off valve 14.
  • the shut-off valve 14 has a space 15 which is connected to the branch line 8, a differential pressure piston 16 and a return line 17 to the tank. If the force exerted on the piston 16 by the pressure in the space 15 is greater than the force of the spring plus the hydraulic force in the spring space, then the shut-off valve 14 opens, otherwise it is closed without leakage.
  • a lowering line 21, 22 branches off from the line section 20 and opens into the delivery line 4 between the check valve 10 and the throttle valve 5 at the point 40.
  • the lowering line 21, 22 is shut off by a controllable shut-off valve 24, which is designed similarly to the shut-off valve 14, the spring chamber 23 of which, however, is connected to the lowering line 21 via a throttle 25 and to the return line 17 via a shut-off drain line 26, 27.
  • An electromagnetic pilot valve 28 connects or blocks the lines 26, 27.
  • a control lever 30 is provided for actuating two electrical circuits, namely a first circuit 31 for switching on a motor relay (in the “lifting a load” operating state) or the pilot valve 28 (in the case of lowering the load) and a second circuit 32 for adjusting the proportional throttle -Vehtils 5.
  • the second circuit 32 contains a potentiometer 33 or the like, whereby the current can be varied, for example, in the range from 0 to 800 mA.
  • the valve 5 has a magnet 35 and a return spring 36 which act on the spool 37 of the valve. At about 200 mA, the electromagnet 35 has moved the spool so far that the smallest throttle cross section is released. As the current increases, the throttle cross section becomes larger and the throttling effect smaller.
  • the control lever 30 is actuated and thus the circuit 31 is switched on, as a result of which the electric motor of the pump 1 is started and the pump 1 begins to press the hydraulic fluid into the delivery line 4.
  • the throttle valve 5 is opened proportionally accordingly, and a corresponding proportional hydraulic current flows to the hydraulic motor 6.
  • the Delivery flow of the pump 1 is always regulated so that in the line section of the delivery line 4 near the pump there is a 10 bar higher pressure than in the line section 20.
  • the shut-off valves 14 and 24 are blocked because in their spring chambers 13 and 23 the full one There is pressure.
  • the circuits 31, 32 are de-energized, as a result of which the motor for driving the pump 1 is switched off and the throttle valve 5 is returned to the closed position. Due to the now missing back pressure, the check valve 11 closes, which is leak-free due to its construction.
  • the circuit 31 is used to switch the pilot valve 28, so that an outgoing throttle current is produced via the lines 21, 26, 27, 17, as a result of which the pressure in the spring chamber 23 of the shut-off valve 24 drops because of the throttle 25 and that Valve 24 opens.
  • the main return flow thus reaches the delivery line 4 via the lines 21, 22 and flows through the common line section between the points 40, 41 and the throttle valve 5 in the same direction as when the load was lifted.
  • the same throttle characteristic is thus achieved. Since the pump 1 is switched off when the load is lowered, the spring chamber 13 of the shut-off valve 14 is depressurized, so that the pressure present in the chamber 15 leads to the opening of the valve and the hydraulic fluid can return to the tank via the line 17.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Hubeinrichtung, enthaltend eine Pumpe mit Förderstromeinstellung, einen hydraulischen Motor, Hub- und Absenkleitungen sowie eine Steuereinrichtung einschließlich von Ventilen.
  • Bei einer bekannten hydraulischen Hubeinrichtung dieser Art (DE-A-2800814) ist wenigstens ein Wegeventil mit zwei Drosselstellen vorgesehen, über die jeweils der Hydraulikstrom beim Heben oder Senken läuft. Eine in der Rücklaufleitung zum Tank angeordnete Druckwaage soll für ein konstantes Druckgefälle an der jeweils eingestellten Drosselstelle sorgen. Die Drosselwirkung einer Drossel hängt normalerweise von der Stellung einer Steuerkante ab, und in der Praxis kommen den unterschiedlichen Stellungen der Steuerkante unterschiedliche Strom-Drosselcharakteristiken zu. Es ist deshalb sehr schwierig, übereinstimmende Geschwindigkeiten und Absenkgeschwindigkeiten einzustellen. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß in jedem Fall ein zum Tank zurückfließender Hydraulikstrom vorhanden sein muß, um die angeschlossene Druckwaage zu betätigen. Man kann deshalb nicht mit Plungerzylinder oder Tauchkolbenzylinder arbeiten, weil bei diesen im Falle des Hebens einer Last kein Öl zum Tank zurückließt.
  • Bei einer weiteren bekannten hydraulischen Hubeinrichtung (Soviet Inventions Illustrated, Week C06 Issued 19 March 1980) wird ebenfalls ein doppelt wirkender Zylinder vorausgesetzt, d. h. ein solcher nach der Plungerbauart wäre ungeeignet. Während der eine Kolbenraum ständig mit dem Auslaß einer Konstantpumpe verbunden ist, ist der andere Kolbenraum über eine Drossel abwechselnd mit dem Tank oder ebenfalls mit dem Pumpenauslaß verbunden. Hierzu dient ein Steuerventil, welches dafür sorgt, daß die Drossel immer in der gleichen Richtung durchflossen wird. Nachteilig ist das Gebundensein an einen doppelwirkenden Kolben-Zylinder, die Schwierigkeit, eine Last leckölfrei zu halten und die hohen Energieverluste bei Teillastbetrieb.
  • Hydraulische Hubeinrichtungen unter Verwendung eines Plunger-Zylinders sind an sich bekannt (AT-B-270 131). Dabei wird der Hydraulikstrom einer Konstantpumpe zum Heben in der einen Richtung über eine verstellbare Drossel geleitet und zum Absenken in der entgegengesetzten Richtung. Zum Heben und Senken werden zwei voneinander unabhängige Druckwaagen benutzt. Die hydraulische Schaltung ist nur für eine Konstantpumpe sinnvoll einsetzbar, so daß in jedem Fall hohe Energieverluste bei Teilbetrieb auftreten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Hubeinrichtung zu schaffen, bei der eine feinfühlige Hub- und Absenkbewegung möglich ist, die sehr genau übereinstimmen, ferner soll eine Last leckfrei und auch bei Stromausfall sicher gehalten werden, und im Teillastbetrieb soll ein guter Wirkungsgrad erzielt werden können.
  • Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst und durch die weiteren Maßnahmen der Unteransprüche weiterentwickelt und ausgestaltet.
  • Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung beschrieben, die ein hydraulisches Schaltbild zeigt.
  • Eine Pumpe 1, deren Förderstrom veränderbar ist, weist einen federbelasteten Stellkolben 2 sowie ein Lastabtastventil 3 auf. Eine Förderleitung 4 führt über ein einstellbares Drosselventil 5 zu einer Kolbenzylindereinheit 6. Vor und hinter dem Drosselventil 5 sind Abzweigleitungen 7, 8, 8' und eine Steuerleitung 9 vorgesehen, die zu dem Kompensationsventil 3 bzw. den beiden Seiten des Stellkolbens 2 führen. Die Abzweigleitung 8 führt bei der Stelle 41 aus der Förderleitung 4 heraus. Wenn bei Fördern der Pumpe 1 der Druckabfall am Ventil 5 höher als 10 bar wird, wird die Pumpe auf einen niedrigeren Förderstrom geschwenkt (Lastkompensation).
  • Im Zuge der Förderleitung 4 sind in Strömungsrichtung vor und hinter dem Ventil 5 je ein Rückschlagventil 10 bzw. 11 angeordnet, die in Förderrichtung durchlässig sind und entgegen der Förderrichtung sperren. Vor dem Rück- ,chlagventil 10 zweigt eine weitere Steuerlei- .ung 12 ab, die in den Federraum 13 eines Absperrventils 14 führt. Das Absperrventil 14 weist einen Raum 15 auf, der mit der Zweigleitung 8 verbunden ist, ferner einen Differenzdruckkolben 16 und eine Rücklaufleitung 17 zum Tank. Wenn die vom Druck im Raum 15 ausgehende Kraft auf den Kolben 16 größer ist als die Kraft der Feder plus der hydraulischen Kraft im Federraum, dann öffnet das Absperrventil 14, andernfalls ist es leckfrei geschlossen.
  • Jenseits des Rückschlagventils 11 erstreckt sich ein Leitungsstück 20, welches je nach dem Betriebszustand der Hubeinrichtung (Heben oder Absenken einer Last) von der Hydraulikflüssigkeit in der einen oder anderen Richtung durchflossen wird. Vom Leitungsstück 20 zweigt eine Absenkleitung 21, 22 ab, die in die Förderleitung 4 zwischen Rückschlagventil 10 und Drosselventil 5 bei der Stelle 40 einmündet. Die Absenkleitung 21, 22 wird durch ein steuerbares Absperrventil 24 abgesperrt, welches ähnlich ausgebildet ist wie das Absperrventil 14, dessen Federraum 23 jedoch über eine Drossel 25 mit der Absenkleitung 21 und über eine absperrbare Ablaufleitung 26, 27 mit der Rücklaufleitung 17 verbunden ist. Ein elektromagnetisches Pilotventil 28 verbindet oder sperrt die Leitungen 26, 27.
  • Ein Steuerhebel 30 ist zur Betätigung zweier elektrischer Stromkreise vorgesehen, nämlich eines ersten Stromkreises 31 zum Einschalten eines Motorrelais (im Betriebszustand »Heben einer Last«) oder des Pilotventils 28 (im Falle des Absenkens der Last) und eines zweiten Stromkreises 32 zum Einstellen des Proportionaldrossel-Vehtils 5. Der zweite Stromkreis 32 enthält einen Potentiometer 33 oder dergleichen, wodurch der Strom beispielsweise im Bereich von 0 bis 800 mA variiert werden kann. Das Ventil 5 besitzt einen Magneten 35 und eine Rückholfeder 36, die auf den Schieberkolben 37 des Ventils einwirken. Bei etwa 200 mA hat der Elektromagnet 35 den Schieberkolben soweit verschoben, daß der kleinste Drosselquerschnitt freikommt. Mit größer werdendem Strom wird auch der Drosselquerschnitt größer und die Drosselwirkung damit kleiner.
  • Es können drei Wirkungsweisen der hydraulischen Hubeinrichtung unterschieden werden:
    • a) Heben einer Last,
    • b) Halten einer Last und
    • c) Absenken der Last.
  • Zum Heben der Last wird der Steuerhebel 30 betätigt und damit der Stromkreis 31 eingeschaltet, wodurch der Elektromotor der Pumpe 1 angelassen wird und diese beginnt, die Hydraulikflüssigkeit in die Förderleitung 4 zu drücken. Sobald im zweiten Stromkreis 32 mehr als 200 mA fließen, wird das Drosselventil 5 dementsprechend proportional geöffnet, und es fließt ein entsprechender proportionaler Hydraulikstrom zum hydraulischen Motor 6. Infolge der Abtastung des Druckgefälles am Drosselventil 5 über die Zweigleitungen 7, 8, 8' wird der Förderstrom der Pumpe 1 immer so geregelt, daß im pumpennahen Leitungsabschnitt der Förderleitung 4 ein um 10 bar höherer Druck herrscht als im Leitungsstück 20. Während des Hebens der Last sind die Absperrventile 14 und 24 gesperrt, da in deren Federräumen 13 bzw. 23 der volle Druck herrscht.
  • Wenn die Last in einer gewünschten Position des Motors 6 gehalten werden soll, werden die Stromkreise 31, 32 stromlos gemacht, wodurch der Motor zum Antrieb der Pumpe 1 ausgeschaltet und das Drosselventil 5 in die Schließstellung rückgeführt werden. Infolge des nunmehr fehlenden Gegendrucks schließt das Rückschlagventil 11, welches infolge seiner Konstruktion leckfrei ist. Das gleiche gilt hinsichtlich des über das Pilotventil steuerbaren Absperrventils 24. An beiden Seiten des Differenzdruckkolbens dieses Absperrventils 24 liegt jeweils der gleiche Druck an, so daß die Sperrfunktion der Feder überwiegt und ebenfalls eine leckfreie Absperrung erzielt wird.
  • Zum Absenken der Last wrid der Stromkreis 31 zum Schalten des Pilotventils 28 benutzt, so daß ein ablaufender Drosselstrom über die Leitungen 21, 26, 27, 17 zustande kommt, wodurch der Druck in dem Federraum 23 des Absperrventils 24 wegen der Drossel 25 absinkt und das Ventil 24 öffnet. Der Hauptrücklaufstrom gelangt so über die Leitungen 21, 22 in die Förderleitung 4 und durchströmt das gemeinsame Leitungsstück zwischen den Stellen 40, 41 und das Drosselventil 5 in der gleichen Richtung wie beim Heben der Last. Es wird somit die gleiche Drosselcharakteristik erzielt. Da beim Absenken der Last die Pumpe 1 ausgeschaltet ist, ist der Federraum 13 des Absperrventils 14 drucklos, so daß der im Raum 15 anliegende Druck zur Öffnung des Ventils führt und die Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 17 zum Tank zurückgelangen kann.

Claims (4)

1. Hydraulische Hubeinrichtung, enthaltend eine Pumpe (1) mit Förderstromeinstellung (2), einen hydraulischen Motor (Kolbenzylinder 6 o. dgl.), Hub- und Absenkleitungen (4, 20, 21, 22, 8, 17) sowie eine Steuereinrichtung (30 bis 33) einschließlich Ventile (5, 14, 24, 28), gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die Hub- und Absenkleitungen (4, 20, 21, 22, 8,17) weisen ein in gleicher Strömungsrichtung durchflossenes, gemeinsames Leitungsstück (zwischen den Stellen 40, 41 ) auf, in welchem ein proportional arbeitendes Drosselventil (5) angeordnet ist;
b) die Absenkleitung (20, 21, 22) ist über ein steuerbares Absperrventil (24) in Strömungsrichtung vor dem proportional arbeitenden Drosselventil (5) in das gemeinsame Leitungsstück eingeführt;
c) eine Rücklaufleitung (8,17) ist über ein zweites Absperrventil (14) in Strömungsrichtung hinter dem proportional arbeitenden Drosselventil (5) vom gemeinsamen Leitungsstück abgezweigt.
2. Hubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerhebel (30) zur Betätigung zweier elektrischer Stromkreise (31, 32) vorgesehen ist, nämlich eines ersten Stromkreises (31) zum Einschalten eines Motorrelais oder eines elektromagnetischen Pilotventils (28) des steuerbaren Absperrventils (24) und eines zweiten Stromkreises (32) zum Einstellen des proportional arbeitenden Drosselventils (5).
3. Hubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das steuerbare Absperrventil (24) einen federbelasteten Differenzdruckkolben (24) und einen Federraum (23) aufweist und daß das Pilotventil den Federraum (23) entweder absperrt oder mit einer drucklosen Ablaufleitung (27, 17) verbindet.
4. Hubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Leitungsstück (zwischen den Stellen 40,41) durch Rückschlagventile (10, 11) gesichert ist.
EP82100220A 1981-02-04 1982-01-14 Hydraulische Hubeinrichtung Expired EP0057355B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3103745 1981-02-04
DE19813103745 DE3103745A1 (de) 1981-02-04 1981-02-04 Hydraulische hubeinrichtung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0057355A2 EP0057355A2 (de) 1982-08-11
EP0057355A3 EP0057355A3 (en) 1982-12-15
EP0057355B1 true EP0057355B1 (de) 1985-06-19

Family

ID=6124024

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP82100220A Expired EP0057355B1 (de) 1981-02-04 1982-01-14 Hydraulische Hubeinrichtung

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DE (2) DE3103745A1 (de)

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