[0001] Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit einem Hubsystem, das einen feststehenden
Teil und einen höhenbeweglichen Teil mit einem daran angeordneten Lastaufnahmemittel
sowie mindestens einen hydraulischen Aktuator umfasst, wobei der hydraulische Aktuator
an ein Hydrauliksystem mit einer hydraulischen Steuereinrichtung angeschlossen ist,
die dazu eingerichtet ist, den hydraulischen Aktuator mit einem gesteuerten Volumenstrom
eines Druckfluids zu versorgen und eine gesteuerte Bewegung des Lastaufnahmemittels
relativ zum feststehenden Teil des Hubsystems zu bewirken, und in das Hydrauliksystem
eine mit einer elektronischen Steuereinrichtung in Wirkverbindung stehende, elektronisch
betätigte Ventileinrichtung eingeschaltet ist.
[0002] Flurförderzeuge mit hydraulisch betätigten Hubsystemen sind allgemein bekannt. In
der Regel umfassen diese Hubsysteme einen Hubmast, an dem ein Hubschlitten mit einer
als Lastgabel ausgebildeten Lastaufnahmeeinrichtung höhenbeweglich angeordnet ist.
Zur Bewegung des Hubschlittens ist meist mindestens ein hydraulischer Hubzylinder
als hydraulischer Aktuator vorgesehen. Für solche Hubsysteme existieren technische
Normen, die im Fehlerfall eine Begrenzung der Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels
und/oder der Last auf ≤ 0,6 m/s mittels einer hubzylindernahen Einrichtung erfordern.
Dies wird im Regelfall durch ein mechanisches Ventil, eine sogenannte Leitungsbruchsicherung,
dargestellt, welches bei Überschreiten eines Grenzvolumenstroms diesen stark abdrosselt
bis stoppt. Derartige Ventile sind üblicherweise im Bereich des Zylinderbodens des
Hubzylinders, und bei Hubzylindern mit einer hohlen Kolbenstangen auch am Stangenende
der Kolbenstange angeordnet.
[0003] Bekannt ist durch die
EP 1 828 045 B1 auch die Verwendung eines elektrisch betätigten Ventils, welches in seiner Grundstellung
geschlossen ist und somit den Hubzylinder in der als Absperrstellung ausgebildeten
Grundstellung absperrt sowie in seiner Betriebsstellung den Abfluß von Hydraulikflüssigkeit
aus dem Hubzylinder erlaubt.
[0004] Die bekannten mechanischen Leitungsbruchsicherungen sind jeweils auf einen fixen
Grenzvolumenstrom eingestellt und fallen beim Überschreiten dieser Grenze schlagartig
ein. Bei hohen, gewünschten Senkengeschwindigkeiten führt das schlagartige Einfallen
zu hohen dynamischen Kräften auf die Last und das Hubsystem und kann auch ein Kippen
des Flurförderzeuges verursachen.
[0005] Der Grenzvolumenstrom muss mit ausreichend Abstand zum Nennvolumenstrom gewählt werden,
um beim normalen Arbeiten zu verhindern, dass Schwingungen, z. B. beim Hubstufenübergang,
zum Einfallen der Leitungsbruchsicherung führen. Der damit verbundene, hohe Grenzvolumenstrom
führt dann beim Einfallen der Leitungsbruchsicherung aufgrund der Dynamik zu den oben
genannten hohen Belastungen.
[0006] Bei dem elektrisch betätigten Ventil aus der
EP 1 828 045 B1 ist durch die Ausbildung der Grundstellung als Absperrstellung festgelegt, dass es
in der Grundstellung geschlossen ist. Wenn es also nach Feststellung eines Fehlerfalles
in die Grundstellung gebracht wird, kann keine Hydraulikflüssigkeit mehr aus dem Hubzylinder
abfließen. Das kann zur Folge haben, dass die Last nicht mehr abgesenkt werden kann,
was für weitere Maßnahmen, z. B. für ein Abschleppen des Flurförderzeuges, gefährlich
sein kann.
[0007] Weiterhin kann es bei einem Energieverlust des Flurförderzeugs, wobei das elektrisch
betätigte Ventil in die als Sperrstellung ausgebildete Grundstellung beaufschlagt
wird, zu einem abrupten Stoppen der Senkbewegung kommen, was zu hohen dynamischen
Belastungen von Last und Hubsystem führt.
[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug der eingangs
genannten Art zur Verfügung zu stellen, das bei einer Fehlfunktion des Hubsystems
in einen sicheren Zustand überführt werden kann, ohne dass die Last abrupt gestoppt
wird.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektronisch betätigte
Ventileinrichtung bei einer Fehlfunktion des Hubsystems automatisch in eine, einen
gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkende, Grundstellung betätigbar ist.
[0010] Mit der Erfindung wird somit mit der als Drosselstellung ausgebildeten Grundstellung
erreicht, dass die Normanforderungen auch bei Senkengeschwindigkeiten > 0,6 m/s eingehalten
werden können. Dabei wird die Last im Fehlerfall nicht abrupt gestoppt, sondern kontrolliert
abgesenkt, und das Flurförderzeug so in einen sicheren Zustand überführt.
[0011] Kern der Erfindung ist die Verwendung einer elektronisch betätigten Ventileinrichtung
als Leitungsbruchsicherung, bei dem die Grundstellung als Drosselstellung ausgebildet
ist und die in ihrer Grundstellung einen gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids
passieren lässt. In der Betriebsstellung lässt die elektronisch betätigte Ventileinrichtung
den Volumenstrom ungehindert bevorzugt in beide Richtungen fließen.
[0012] Die elektrisch betätigte Ventileinrichtung ist zweckmäßigerweise nah am hydraulischen
Aktuator, z.B. am Hydraulikzylinder, angeordnet.
[0013] Bevorzugt ist die elektronisch betätigte Ventileinrichtung zwischen einer, einen
ungehinderten Volumenstrom des Druckfluids bewirkenden, Betriebsstellung und der,
einen gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkenden, Grundstellung betätigbar.
[0014] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist die elektronisch betätigte
Ventileinrichtung von einer Feder in die Grundstellung und mittels einer elektrischen
Betätigungseinrichtung in die Betriebsstellung betätigt. Dies ermöglicht es auf einfache
und sichere Weise, dass die elektronisch betätigte Ventileinrichtung bei Fehlfunktion
des Hubsystems mittel der Feder in die als Drosselstellung ausgeführte Grundstellung
betätigt wird, in der nur ein gedrosselter Volumenstrom aus dem Aktuator abströmen
kann.
[0015] Die elektronisch betätigte Ventileinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung als Schaltventil ausgebildet sein. Ein Schaltventil weist einen einfachen
und kostengünstigen Aufbau auf.
[0016] Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist die elektronisch betätigte
Ventileinrichtung auch Zwischenstellungen zwischen der, einen ungehinderten Volumenstrom
des Druckfluids bewirkenden, Betriebsstellung und der, einen gedrosselten Volumenstrom
des Druckfluids bewirkenden, Grundstellung auf.
[0017] Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist hierzu die elektronisch betätigte
Ventileinrichtung als Proportionalventil ausgebildet, das ein kontinuierliches Übergehen
zwischen der, einen ungehinderten Volumenstrom des Druckfluids bewirkenden, Betriebsstellung
und der, einen gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkenden, Grundstellung
ermöglicht. Durch das geregelte bzw. gesteuerte Übergehen in die Grundstellung können
die dynamischen Kräfte weiter reduziert werden. In der Folge sind noch höhere Senkengeschwindigkeiten
des Lastaufnahmemittels möglich.
[0018] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine mit
der elektronischen Steuereinrichtung in Wirkverbindung stehende Sensoreinrichtung
vorgesehen. Diese Sensoreinrichtung ist dazu eingerichtet, Betriebszustände des Hubsystems
als Sensordaten zu erfassen und die Sensordaten an die elektronische Steuereinrichtung
weiterzugeben. Außerdem ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die erfassten
Sensordaten mit Daten, insbesondere hinterlegten Daten, die regulären Betriebszuständen
zugeordnet sind, zu vergleichen und bei einer definierten Abweichung eine Fehlfunktion
des Hubsystems zu erkennen. Bei einer erkannten Fehlfunktion des Hubsystems betätigt
die elektronische Steuereinrichtung automatisch die elektronisch betätigte Ventileinrichtung
in die, einen gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkende, Grundstellung.
Im regulären Betrieb, wobei die elektronisch betätigte Ventileinrichtung in die als
Durchflusssstellung ausgebildete Betriebsstellung betätigt ist, können somit Senkengeschwindigkeiten
des Lastaufnahmemittels und der Last von > 0,6 m/s zugelassen und erzielt werden.
Im Fehlerfall wird durch die automatische Betätigung der elektrisch betätigten Ventileinrichtung
in die als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung eine Begrenzung der Senkengeschwindigkeit
auf beispielsweise ≤0,6 m/s sichergestellt.
[0019] Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung als Geschwindigkeitssensor zur Erfassung der
Geschwindigkeit des Lastaufnahmemittels ausgebildet.
[0020] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Sensoreinrichtung als
Hubhöhensensor zur Erfassung der Ist-Position des Lastaufnahmemittels ausgebildet
ist und die elektronische Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, aus den Sensordaten
des Hubhöhensensors die Geschwindigkeit des Lastaufnahmemittels zu berechnen. Mit
einer als Hubhöhensensor ausgebildeten Sensoreinrichtung kann die Ist-Position des
Lastaufnahmemittels und somit die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels gemessen werden.
Aus dem von dem Hubhöhensensor gelieferten Längensignal kann in der elektronischen
Steuereinrichtung durch eine zeitliche Ableitung auf einfache Weise die die Senken-Geschwindigkeit
des Lastaufnahmemittels berechnet werden.
[0021] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Sensoreinrichtung als
Drucksensor zur Erfassung des Drucks im Hydrauliksystem ausgebildet ist.
[0022] Die Sensoreinrichtung kann auch als Volumenstromsensor zur Erfassung des Volumenstroms
im Hydrauliksystem ausgebildet sein.
[0023] In einem besonders vorteilhaften Anwendungsfall der Erfindung ist die elektronische
Steuereinrichtung dazu eingerichtet, bei einer definierten Abweichung der erfassten
Sensordaten der Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels gegenüber den Daten
der regulären Senkengeschwindigkeit die Senkengeschwindigkeit auf eine Notfall-Senkengeschwindigkeit
zu drosseln.
[0024] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die elektronische Steuereinrichtung
dazu eingerichtet ist, die definierte Abweichung der erfassten Sensordaten von den
Daten, bei der eine Fehlfunktion des Hubsystems erkannt und die elektronisch betätigte
Ventileinrichtung automatisch in die, den gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids
bewirkende, Grundstellung betätigt wird, kontinuierlich an die aktuelle Geschwindigkeit
des Lastaufnahmemittels anzupassen.
[0025] Hierzu kann beispielsweise der Grenzvolumenstrom, bei dem die elektronisch betätigte
Ventileinrichtung in die Grundstellung gebracht wird, kontinuierlich an die aktuell
gewählte Senkengeschwindigkeit angepasst werden, so dass die Last im Fehlerfall nicht
erst bis zum maximalen Volumenstrom beschleunigt wird, bevor die Leitungsbruchsicherung
einfällt. Dies wäre bei einer herkömmlichen mechanischen Leitungsbruchsicherung der
Fall. In der Folge ergeben sich deutlich geringere Belastungen für die Last, das Hubsystem
und das gesamte Flurförderzeug. Die geringeren auftretenden Belastungen lassen bei
der Erfindung höhere Senkengeschwindigkeiten im regulären Betrieb zu, als dies bei
mechanischen Leitungsbruchsicherungen möglich ist.
[0026] Zu diesem Zweck ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
vorgesehen, dass die elektronische Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die definierte
Abweichung der erfassten Sensordaten von den Daten, bei der eine Fehlfunktion des
Hubsystems erkannt und die elektronisch betätigte Ventileinrichtung automatisch in
die, den gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkende, Grundstellung betätigt
wird, kontinuierlich an die aktuelle Geschwindigkeit des Lastaufnahmemittels anzupassen.
[0027] Es können auch Einflüsse von Temperatur und Viskosität der Hydraulikflüssigkeit bei
der Fehlerfallerkennung, und damit beim Einfallen der Leitungsbruchsicherung berücksichtigt
werden. Hierzu ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass
die elektronische Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die definierte Abweichung
der erfassten Sensordaten von den Daten, bei der eine Fehlfunktion des Hubsystems
erkannt und die elektronisch betätigte Ventileinrichtung automatisch in die, den gedrosselten
Volumenstrom des Druckfluids bewirkende, Grundstellung betätigt wird, kontinuierlich
an Temperatur und/oder Viskosität des Druckfluids im Hydrauliksystem anzupassen.
[0028] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist in einer Bypass-Leitung
zur elektronisch betätigten Ventileinrichtung ein Rückschlagventil angeordnet, das
ein Befüllen des hydraulischen Aktuators mit Druckfluid ohne Betätigung der elektronisch
betätigten Ventileinrichtung ermöglicht, und ein Rückströmen von Druckfluid vom hydraulischen
Aktuator über die Bypass-Leitung an der elektronisch betätigten Ventileinrichtung
vorbei verhindert.
[0029] Somit braucht also z.B. zum Befüllen des Hubzylinders im Hebenbetrieb des Lastaufnahmemittels
die elektronisch betätigte Ventileinrichtung nicht betätigt zu werden, da das Druckfluid
über das Rückschlagventil am Ventil vorbei strömen kann. Das Rückschlagventil selbst
verhindert, dass das Druckfluid beim Ausströmen aus dem Hubzylinder am Ventil vorbeifließen
kann. Vorteil dieser Anordnung ist, dass für die Funktion Heben durch den Entfall
der Betätigung der elektronisch betätigten Ventileinrichtung Energie eingespart werden
kann.
[0030] Die Erfindung bietet eine ganze Reihe von Vorteilen:
Mit der Erfindung ergeben sich deutlich geringere Belastungen für die Last, das Hubsystem
und das gesamte Flurförderzeug. Die geringeren auftretenden Belastungen lassen höhere
Senkengeschwindigkeiten des Lastaufnahmemittels im regulären Betrieb von beispielsweise
1,1 m/s oder darüber zu, als dies bei mechanischen Leitungsbruchsicherungen möglich
ist.
[0031] Da die Fehlererkennung nicht mechanisch erfolgt, sondern in der elektronischen Steuereirichtung,
können kurze Volumenstromspitzen, die aus der Mastdynamik resultieren (z.B. Überschwinger)
ausgeklammert werden. Dadurch kann ein unnötiges Einfallen der Leitungsbruchsicherung
vermieden werden.
[0032] Außerdem wird aufgrund des gedrosselten Volumenstroms, der in der Grundstellung aus
dem hydraulischen Aktuator durch die elektronisch betätigte Ventileinrichtung fließen
kann, beim Einfallen der Ventileinrichtung in die Grundstellung die Last nicht so
stark abgebremst wie bei einem vollständig geschlossenen Ventil (wie beispielsweise
beim Stand der Technik nach der
EP 1 828 045 B1). Folglich ergeben sich auch geringere dynamische Kräfte. Darüberhinaus kann die
Last bei in der Grundstellung befindlichen Ventileinrichtung automatisch kontrolliert
abgesenkt werden, bis die Last einen sicheren Zustand erreicht.
[0033] Im Gegensatz zu herkömmlichen, mechanischen Leitungsbruchsicherungen können auch
Einflüsse von Temperatur und Viskosität der Hydraulikflüssigkeit bei der Fehlerfallerkennung,
und damit beim Einfallen der Leitungsbruchsicherung, berücksichtigt werden.
[0034] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen
- Figur 1
- ein Hubsystem eines Flurförderzeugs mit elektronisch betätigter Ventileinrichtung
zur Leitungsbruchsicherung,
- Figur 2
- eine Variante des Hubsystems mit Ausbildung der elektronisch betätigten Ventileinrichtung
als Proportionalventil, und
- Figur 3
- eine Detaildarstellung einer Anordnung mit Proportionalventil und zusätzlicher Bypass-Leitung
mit Rückschlagventil.
[0035] In der Figur 1 ist ein Hubsystem 1 eines nicht näher dargestellten Flurförderzeugs,
beispielsweise eines Gabelstaplers oder Schubmaststaplers, gezeigt.
[0036] Das Hubsystem 1 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Hubgerüst 2, an
dem zur Handhabung einer Last Q ein Lastaufnahmemittel 4 anhebbar und absenkbar angeordnet
ist. Das Lastaufnahmemittel 4 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem
im Hubgerüst 2 vertikal bewegbaren Hubschlitten, an dem beispielsweise eine von Gabelzinken
gebildete Lastgabel als Anbaugerät befestigt ist.
[0037] Das Hubgerüst 2 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel einen feststehenden Teil
2a, beispielsweise einen Standmast, und einen höhenbeweglichen Teil 2b, beispielswiese
einen Ausfahrmast auf, der am feststehenden Teil 2a anhebbar und absenkbar angeordnet
ist. Das Lastaufnahmemittel 4 ist am höhenbeweglichen Teil 2b anhebbar und absenkbar
angeordnet.
[0038] Das Hubsystem 1 wird von einem hydraulischen Aktuator 3 betätigt, der im dargestellten
Ausführungsbeispiel als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, der zum Anheben und Absenken
des Lastaufnahmemittels 4 vorgesehen ist.
[0039] Der als Hubzylinder ausgebildete hydraulische Aktuator 3 weist ein Zylindergehäuse
3a auf, das am feststehenden Teil 2a angeordnet ist, und eine ausfahrbare Kolbenstange
3b, die mit dem höhenbeweglichen Teil 2b verbunden ist. Zum Anheben und Absenken des
Lastaufnahmemittels 4 ist ein flexibles Zugmittel 6, beispielsweise eine Hubkette,
vorgesehen. Das flexible Zugmittel 6 ist mit einem ersten Ende an dem Lastaufnahmemittel
4 befestigt. Das Zugmittel 6 ist über eine Umlenkrolle 7 geführt und mit einem zweiten
Ende an dem feststehenden Teil 2a des Hubgerüstes 2 befestigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Umlenkrolle 7 an dem höhenbeweglichen Teil 2b angeordnet.
[0040] Der hydraulische Aktuator 3 ist mittels einer hydraulischen Steuereinrichtung 30
zum Anheben und Absenken des Lastaufnahmemittels 4 betätigbar. Die hydraulische Steuereinrichtung
30 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als in Zwischenstellungen drosselndes
Steuerventil 30 mit einer als Neutralstellung ausgebildeten Sperrstellung 30a, einer
Hebenstellung 30b und einer Senkenstellung 30c ausgebildet. Das Steuerventil 30 ist
hierzu an eine Förderleitung 34 einer Pumpe 31, eine zu einem Behälter 32 geführte
Behälterleitung 35 und eine zu dem Aktuator 3 geführte Druckmittelleitung 36 angeschlossen.
Die Pumpe 31 saugt mittels einer Ansaugleitung 33 Druckmittel aus dem Behälter 32
an. In der Sperrstellung 30a des Steuerventils 30 ist die Verbindung der Druckleitung
36 mit der Förderleitung 34 und der Behälterleitung 35 abgesperrt. In der Hebenstellung
30b des Steuerventils 30 ist die Förderleitung 34 mit der Druckleitung 36 verbunden.
In der Senkenstellung 30c des Steuerventils 30 steht die Druckleitung 36 mit der Behälterleitung
35 in Verbindung.
[0041] Das Steuerventil 30 ist mittels einer elektronischen Steuereinrichtung 20 elektrisch
betätigbar. Hierzu ist eine elektrische Betätigungseinrichtung 37 vorgesehen, bei
deren Ansteuerung das Steuerventil 30 in Richtung der Senkenstellung 30c betätigt
wird. Mittels einer weiteren elektrischen Betätigungseinrichtung 38 ist das Steuerventil
30 in Richtung der Hebenstellung 30b betätigbar. Die Betätigungseinrichtungen 37,
38 sind beispielsweise als Magnete, insbesondere Proportionalmagnete, ausgebildet.
[0042] Mittels einer von zwei Federn 39 gebildeten Federeinrichtung ist das Steuerventil
30 im nicht angesteuerten und stromlosen Zustand in die als Neutralstellung ausgebildete
Sperrstellung 30a betätigt.
[0043] Die elektronische Steuereinrichtung 20 steht eingangsseitig mit einem von einer Bedienperson
betätigbaren Stellglied 11 in Verbindung, beispielsweise einem Joystick, durch dessen
Betätigung ein Hubvorgang bzw. ein Senkenvorgang des Lastaufnahmemittels 4 eingeleitet
werden kann und durch dessen Betätigung im Hebenbetrieb eine Heben-Geschwindigkeit
sowie im Senkenbetrieb eine Senken-Geschwindigkeit vorgegeben werden kann.
[0044] Zur Ermittlung der Senken-Geschwindigkeit des Lastaufnahmemittels 4 ist eine Sensoreinrichtung
10 vorgesehen, die mit der elektronischen Steuereinrichtung 20 in Verbindung steht.
[0045] Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sensoreinrichtung 10 als Hubhöhensensor
10 ausgebildet, mit dem die Hubhöhe des Lastaufnahmemittels 4 gemessen werden kann.
Der Hubhöhensensor 10 kann als Seillängensensor 10 ausgebildet sein, der ein am feststehenden
Teil 2a des Hubsystems 1 befestigtes Gehäuse und ein mit dem Lastaufnahmemittel 4
des Hubsystems 1 verbundenes Seilmittel 10a umfasst.
[0046] Aus dem von dem Hubhöhensensor 10 gelieferten Längensignal wird in der elektronischen
Steuereinrichtung 20 durch eine zeitliche Ableitung die Senken-Geschwindigkeit des
Lastaufnahmemittels 4 berechnet.
[0047] Das Hubsystem 1 ist weiterhin mit einer elektronisch betätigten Ventileinrichtung
5 versehen, die an die Druckmittelleitung 36 angeschlossen ist und zylindernah am
hydraulischen Aktuator 3 angeordnet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Ventileinrichtung 5 am Zylinderboden des als Hydraulikzylinder ausgebildeten Aktuators
3 angeordnet.
[0048] Die Ventileinrichtung 5 weist eine Betriebsstellung 5b auf, die als Durchflussstellung
ausgebildet ist und einen ungehinderten Durchfluss von Druckmittel aus der Druckmittelleitung
36 in den Aktuator 3 bzw. einen ungehinderten Durchfluss von Druckmittel aus dem Aktuator
3 in die Druckmittelleitung 36 ermöglicht, und eine Grundstellung 5a auf, die als
Drosselstellung ausgebildet ist und einen gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids
bewirkt, der aus dem Aktuator 3 in die Druckmittelleitung 36 abströmen kann.
[0049] Die Ventileinrichtung 5 ist von einer Feder 7 in die Grundstellung 5a betätigt. In
Richtung der Betriebsstellung 5b ist die Ventileinrichtung 5 von der elektronischen
Steuereinrichtung 20 betätigbar. Hierzu ist eine die Ventileinrichtung 5 entgegen
der Kraft der Feder 7 in die Betriebsstellung 5b betätigende elektrische Betätigungseinrichtung
8 vorgesehen, die zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 20 in Verbindung
steht.
[0050] In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist die Ventileinrichtung 5 als Schaltventil
15 ausgebildet. Die elektrische Betätigungseinrichtung 8 kann als Schaltmagnet ausgebildet
sein.
[0051] Die Figur 2 zeigt eine Variante des Hubsystems 1 aus Figur 1, wobei dieselben Bauteile
mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind. Bei der in Figur 2 dargestellten Variante
ist die elektronisch betätigte Ventileinrichtung 5 als in Zwischenstellungen drosselndes
Proportionalventil 16 ausgebildet. Die elektrische Betätigungseinrichtung 8 kann als
Proportionalmagnet ausgebildet sein, der das Proportionalventil 16 aus der Grundstellung
5a gegen die Kraft der Feder 7 in Richtung der Betriebsstellung 5b beaufschlagt.
[0052] Das Hubsystem der Figuren 1 und 2 arbeitet wie folgt:
Wird über das Stellglied 11, beispielsweise einen Joystick, ein Wunsch zum Heben der
Last Q an die elektronische Steuereinrichtung 20 übermittelt, steuert die elektronische
Steuereinrichtung 20 die hydraulische Steuereinrichtung 30 in Richtung der Hebenstellung
30b an, so dass das Druckfluid, im vorliegenden Fall Hydraulikflüssigkeit, aus dem
Behälter 32 über die Ansaugleitung 33, die Pumpe 31 und die Förderleitung 34 der Pumpe
31 in die Druckleitung 36 gefördert wird. Ebenfalls angesteuert wird von der elektronischen
Steuereinrichtung 20 die elektrisch betätigte Ventileinrichtung 5 derart, dass die
elektrische Betätigungseinrichtung 8 die Ventileinrichtung 5 aus der Grundstellung
5a gegen die Kraft der Feder 7 in die Betriebsstellung 5b beaufschlagt. Das Druckfluid
kann jetzt ungehindert in den Aktuator 3 fließen, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als hydraulischer Hubzylinder 3, insbesondere Plungerzylinder, mit einer Kolbenstange
3b und einem Zylinderrohr 3a ausgebildet ist.
[0053] Signalisiert das Stellglied 11 einen Wunsch zum Senken der Last Q an die elektronische
Steuereinheit 20, so steuert diese die hydraulische Steuereinrichtung 30 in Richtung
der Senkenstellung 30c an, so dass die Druckleitung 36 mit der Behälterleitung 35
verbunden wird. Ebenfalls angesteuert wird die Betätigungseinrichtung 8 der Ventileinrichtung
5, so dass die Ventileinrichtung 5 in die Betriebsstellung 5b beaufschlagt wird und
die Hydraulikflüssigkeit ungehindert aus dem Aktuator 3 über die Druckleitung 36,
die hydraulische Steuereinrichtung 30 und die Behälterleitung 35 in den Behälter 32
abströmen kann.
[0054] Wird in einem dieser Betriebszustände (Heben/Senken) von der elektronischen Steuereinrichtung
20 ein Fehler erkannt, insbesondere ein unkontrolliertes Senken der Last Q, beispielsweise
verursacht durch eine Leckage in der Druckmittelleitung 36, wird die Ansteuerung der
Betätigungseinrichtung 8 beendet, so dass die Feder 7 die Ventileinrichtung 5 in die
als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung 5a betätigt, in der nur noch ein gedrosselter
Volumenstrom aus dem Aktuator 3 austreten und abströmen kann. Die Drosselung des aus
dem Aktuator 3 abströmenden Volumenstroms in der Grundstellung 5a wird hierbei derart
gewählt, dass alle bekannten gesetzlichen und normativen Anforderungen erfüllt werden.
In der Grundstellung 5a ist der gedrosselte Volumenstrom, der von dem Aktuator 3 abströmen
kann, bevorzugt derart bemessen, dass eine Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels
4 und somit der Last Q auf einen Wert ≤ 0,6 m/s begrenzt wird.
[0055] Die Erkennung einer Fehlfunktion des Hubsystems 1 kann mit der Sensoreinrichtung
10 erfolgen, die die Geschwindigkeit des Lastaufnahmemittels 4 erfasst und an die
elektronische Steuerung 20 übermittelt.
[0056] Im unbetätigten Zustand des Hubsystems 1 befindet sich auch die Ventileinrichtung
5 in der Grundstellung 5a, so dass eine Überwachung der Geschwindigkeit des Lastaufnahmemittels
4 nicht erforderlich ist.
[0057] Die Erkennung einer Fehlfunktion des Hubsystems 1 erfolgt bevorzugt in der elektronischen
Steuereinrichtung 20, die mit der Sensoreinrichtung 10 in Wirkverbindung steht. Die
Sensoreinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, Betriebszustände des Hubsystems 1, beispielsweise
die Ist-Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels 4, als Sensordaten zu erfassen
und die Sensordaten an die elektronische Steuereinrichtung 20 weiterzugeben. Die elektronische
Steuereinrichtung 20 ist dazu eingerichtet ist, die erfassten Sensordaten, beispielsweise
die Ist-Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels 4, mit Daten, insbesondere hinterlegten
Daten, die regulären Betriebszuständen zugeordnet sind, zu vergleichen. Diese Daten,
die regulären Betriebszuständen zugeordnet sind, können beispielsweise die der Betätigung
des Stellglieds 11 zugeordnete und vorgegebene Soll-Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels
4 sein. Tritt zwischen der Soll-Senkengeschwindigkeit und der Ist-Senkengeschwindigkeit
eine definierte Abweichung auf, insbesondere wenn die Ist-Senkengeschwindigkeit größer
wie die Soll-Senkengeschwindigkeit ist, was auf eine Leckage in der Druckmittelleitung
36 schließen lässt, erkennt die elektronische Steuereinrichtung 20 eine Fehlfunktion
des Hubsystems 1 und betätigt die elektronisch betätigte Ventileinrichtung 5 durch
Beenden der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 8 automatisch in die, einen gedrosselten
Volumenstrom des Druckfluids bewirkende und als Drosselstellung ausgebildete Grundstellung
5a.
[0058] Wird in einem der Betriebszustände Heben/Senken von der elektronischen Steuereinrichtung
20 eine Fehlfunktion erkannt, insbesondere ein unkontrolliertes Senken der Last Q,
beispielsweise verursacht durch eine Leckage in der Druckmittelleitung 36, kann somit
durch automatische Betätigung der Ventileinrichtung 5 in die als Drosselstellung ausgebildete
Grundstellung 5a die Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels 4 auf einen zulässigen
Wert von ≤ 0,6 m/s begrenzt werden.
[0059] Ist als Fehlfunktion die Sensoreinrichtung 10 ausgefallen, bleibt die Ventileinrichtung
5 in ihrer Grundstellung 5a bzw. wird in diese gebracht. Ein Notbetrieb des Hubsystems
1 mit sehr langsamen Heben- und Senkengeschwindigkeiten, zum Beispiel zum Absetzen
einer Last Q vor Reparaturarbeiten, ist so möglich.
[0060] Die Ausführung der Ventileinrichtung 5 als Proportionalventil 16 gemäß der Figur
2 ermöglicht ein geregeltes bzw. gesteuertes Übergehen in die Grundstellung 5a, wodurch
die dynamischen Kräfte weiter reduziert werden können. In der Folge sind noch höhere
Geschwindigkeiten des Lastaufnahmemittels 4 im regulären Betrieb (keine Fehlfunktion)
möglich.
[0061] In der Figur 3 ist eine Detaildarstellung einer Anordnung gezeigt, bei der die elektrisch
betätigte Ventileinrichtung 5 ebenfalls als Proportionalventil 16 gemäß der Figur
2 mit der Feder 7 und der elektrischen Betätigungseinrichtung 8 ausgebildet ist. Am
Proportionalventil 16 ist die Druckleitung 36 angeschlossen. In einer zusätzlichen
Bypass-Leitung 45, die das Proportionalventil 16 umgeht, ist ein Rückschlagventil
40 angeordnet, das in Richtung zum Aktuator 3 öffnet. Das Proportionalventil 16 ist
so ausgeführt, dass es in der Grundstellung 5a nur einen gedrosselten Volumenstrom
aus dem Aktuator 3 fließen lässt. In der Betriebsstellung 5b kann die Hydraulikflüssigkeit
ungehindert aus dem Aktuator 3 herausfließen. Dabei können beliebige Zwischenstellungen
eingenommen werden.
[0062] Zum Befüllen des Aktuators 3 im Hebenbetrieb braucht das Proportionalventil 16 nicht
betätigt zu werden, da die Hydraulikflüssigkeit über das sich öffnende Rückschlagventil
40 am Proportionalventil 16 vorbei strömen kann. Das Rückschlagventil 40 selbst verhindert,
dass Hydraulikflüssigkeit beim Ausströmen aus dem Hubzylinder 3 am Proportionalventil
16 vorbeifließen kann. Vorteil dieser Anordnung ist, dass für die Funktion Heben durch
den Entfall der Betätigung des Proportionalventils 16 Energie eingespart werden kann.
[0063] Es versteht sich, dass die Bypassleitung 45 mit dem Rückschlagventil 40 ebenfalls
bei einer Anordnung der Figur 1 mit einer als Schaltventil ausgebildeten elektronisch
betätigten Ventileirichtung 5 eingesetzt werden kann.
1. Flurförderzeug mit einem Hubsystem (1), das einen feststehenden Teil (2a) und einen
höhenbeweglichen Teil (2b) mit einem daran angeordneten Lastaufnahmemittel (4) sowie
mindestens einen hydraulischen Aktuator (3) umfasst, wobei der hydraulische Aktuator
(3) an ein Hydrauliksystem mit einer hydraulischen Steuereinrichtung (30) angeschlossen
ist, die dazu eingerichtet ist, den hydraulischen Aktuator (3) mit einem gesteuerten
Volumenstrom eines Druckfluids zu versorgen und eine gesteuerte Bewegung des Lastaufnahmemittels
(4) des Hubsystems (1) relativ zum feststehenden Teil (2a) des Hubsystems (1) zu bewirken,
und in das Hydrauliksystem eine mit einer elektronischen Steuereinrichtung (20) in
Wirkverbindung stehende, elektronisch betätigte Ventileinrichtung (5) eingeschaltet
ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronisch betätigte Ventileinrichtung (5) bei einer Fehlfunktion des Hubsystems
(1) automatisch in eine, einen gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkende,
Grundstellung (5a) betätigbar ist.
2. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronisch betätigte Ventileinrichtung (5) zwischen einer, einen ungehinderten
Volumenstrom des Druckfluids bewirkenden, Betriebsstellung (5b) und der, einen gedrosselten
Volumenstrom des Druckfluids bewirkenden, Grundstellung (5a) betätigbar ist.
3. Flurförderzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (5) von einer Feder (7) in die Grundstellung (5a) und mittels
einer elektrischen Betätigungseinrichtung (8) in die Betriebsstellung (5b) betätigt
ist.
4. Flurförderzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronisch betätigte Ventileinrichtung (5) als Schaltventil (15) ausgebildet
ist.
5. Flurförderzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronisch betätigte Ventileinrichtung (5) Zwischenstellungen zwischen der,
einen ungehinderten Volumenstrom des Druckfluids bewirkenden, Betriebsstellung (5b)
und der, einen gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkenden, Grundstellung
(5a) aufweist.
6. Flurförderzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronisch betätigte Ventileinrichtung (5) als Proportionalventil (16) ausgebildet
ist, das ein kontinuierliches Übergehen zwischen der, einen ungehinderten Volumenstrom
des Druckfluids bewirkenden, Betriebsstellung (5b) und der, einen gedrosselten Volumenstrom
des Druckfluids bewirkenden, Grundstellung (5a) ermöglicht.
7. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine mit der elektronischen Steuereinrichtung (20) in Wirkverbindung stehende
Sensoreinrichtung (10) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, Betriebszustände
des Hubsystems (1) als Sensordaten zu erfassen und die Sensordaten an die elektronische
Steuereinrichtung (20) weiterzugeben, und die elektronische Steuereinrichtung (20)
dazu eingerichtet ist, die erfassten Sensordaten mit Daten, insbesondere hinterlegten
Daten, die regulären Betriebszuständen zugeordnet sind, zu vergleichen und bei einer
definierten Abweichung eine Fehlfunktion des Hubsystems (1) zu erkennen und die elektronisch
betätigte Ventileinrichtung (5) bei einer erkannten Fehlfunktion des Hubsystems (1)
automatisch in die, einen gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkende, Grundstellung
(5a) zu betätigen.
8. Flurförderzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (10) als Geschwindigkeitssensor zur Erfassung der Geschwindigkeit
des Lastaufnahmemittels (4) ausgebildet ist.
9. Flurförderzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (10) als Hubhöhensensor zur Erfassung der Ist-Position des
Lastaufnahmemittels (4) ausgebildet ist und die elektronische Steuereinrichtung (20)
dazu eingerichtet ist, aus den Sensordaten des Hubhöhensensors die Geschwindigkeit
des Lastaufnahmemittels (4) zu berechnen.
10. Flurförderzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (10) als Drucksensor zur Erfassung des Drucks im Hydrauliksystem
ausgebildet ist.
11. Flurförderzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (10) als Volumenstromsensor zur Erfassung des Volumenstroms
im Hydrauliksystem ausgebildet ist.
12. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, bei einer definierten
Abweichung der erfassten Sensordaten der Senkengeschwindigkeit des Lastaufnahmemittels
(4) gegenüber den Daten der regulären Senkengeschwindigkeit die Senkengeschwindigkeit
auf eine Notfall-Senkengeschwindigkeit zu drosseln.
13. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, die definierte Abweichung
der erfassten Sensordaten von den Daten, bei der eine Fehlfunktion des Hubsystems
(1) erkannt und die elektronisch betätigte Ventileinrichtung (5) automatisch in die,
den gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkende, Grundstellung (5a) betätigt
wird, kontinuierlich an die aktuelle Geschwindigkeit des Lastaufnahmemittels (4) anzupassen.
14. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (20) dazu eingerichtet ist, die definierte Abweichung
der erfassten Sensordaten von den Daten, bei der eine Fehlfunktion des Hubsystems
(1) erkannt und die elektronisch betätigte Ventileinrichtung (5) automatisch in die,
den gedrosselten Volumenstrom des Druckfluids bewirkende, Grundstellung (5a) betätigt
wird, kontinuierlich an Temperatur und/oder Viskosität des Druckfluids im Hydrauliksystem
anzupassen.
15. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Bypass-Leitung (45) zur elektronisch betätigten Ventileinrichtung (5) ein
Rückschlagventil (40) angeordnet ist, das ein Befüllen des hydraulischen Aktuators
(3) mit Druckfluid ohne Betätigung der elektronisch betätigten Ventileinrichtung (5)
ermöglicht, und ein Rückströmen von Druckfluid vom hydraulischen Aktuator (3) über
die Bypass-Leitung (45) an der elektronisch betätigten Ventileinrichtung (5) vorbei
verhindert.