[0001] Die Erfindung betrifft eine Hydraulik-Installation an einem Gabelstapler-Fahrzeug
mit einem hydraulischen Hub-Antrieb für eine Hebebühne, mit einem weiteren hydraulischen
Antrieb als Neigungs-Stellantrieb sowie mit diesen Hydraulik-Antrieben einzeln zugeordneten
Ventilanordnungen, mittels derer die für die verschiedenen Bewegungen der Hebebühne
erforderlichen Betriebsdrücke und Druckmittel-Durchflußmengen steuerbar sind, und
mit den weiter im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten, gattungsbestimmenden
Merkmalen.
[0002] Der Hubantrieb, mittels dessen Massen anhebbar und absenkbar sein müssen, die bis
zu einigen t betragen können, ist als einfach-wirkender Hydrozylinder ausgebildet,
dessen Hebe-Betrieb durch ventilgesteuerten Druckmittel-Zustrom zum Antriebsdruckraum
und dessen Absenkungsbetrieb durch ventilgesteuerten Anfluß von Druckmittel aus dem
Antriebsdruckraum des Hydrozylinders steuerbar ist. Die hierzu erforderliche Steuerventil-Anordnung
umfaßt ein Hub-Steuerventil, über das Druckmittel vom Druckversorgungsaggregat in
den Antriebsdruckraum des Hub-Antriebszylinders einspeisbar ist, sowie ein Absenkungs-Steuerventil,
mittels dessen der Anstrom von Druckmittel aus dem Antriebsdruckraum des Hubantriebes
und damit dessen Absenkungs-Betrieb steuerbar ist. Die beiden Ventile sind, ihrer
Grundfunktion nach als 2/2-Wege-Proportional-Ventile ausgebildet, die eine sperrende
Grundstellung haben und mit zunehmender Auslenkung ihrer Ventilkolben aus der Grundstellung
Strömungspfade mit zunehmendem Strömungsquerschnitt freigeben, wobei zwischen den
Verbraucheranschluß des Anhebungs-Steuerventils und den Antriebsdruckraum des Hubzylinders
ein Rückschlagventil geschaltet ist, das durch relativ höheren Druck am Verbraucheranschluß
als im Antriebsdruckraum durchgängig und sonst sperrend ist, und zwischen den Verbraucheranschluß
des Absenkungs-Steuerventils und den Antriebsdruckraum des Hubantriebes ein entsperrbares
Rückschlagventil geschaltet ist, das in der sperrenden Grundstellung des Absenkungs-Steuerventils
sperrend ist und mit dessen Übergang in die Durchfluß-Stellung geschaltet wird.
[0003] In einer elektrisch ansteuerbaren Gestaltung dieser Steuerventile sind deren Ventilkörper
mit den Ankern von Elektromagnet-Systemen bewegungsgekoppelt und bei deren Bestromung
im wesentlichen proportional zum Erregerstrom gegen die Rückstellkraft von Ventilfedern
verschiebbar, die die Ventilkörper im stromlosen Zustand der Magnete in der Grundstellung
der Ventile halten. Die Bestromung der Feldwicklungen erfolgt durch Ausgangsströme
einer elektronischen Steuereinheit, die diese nach Maßgabe von Sollwert-Eingangssignalen
erzeugt, die z.B. durch Handhebel- oder Drehknopf-Bestätigung eines Analog-Signalgebers
durch einen Gabelstapler-Fahrer auslösbar sind, die der elektronischen Steuereinheit
jedoch auch in digitalem Format, z.B. bei Verwendung einer Funk-Fernsteuerung eingegeben
werden können, und mittels dieser in die - analogen - Erregerströme für die Feldwicklungen
der Steuermagnete umsetzbar sind.
[0004] Bei einer solchen Art der - elektrischen - Ansteuerung insbesondere des Absenkungs-Steuerventils
darf dieses nicht zu weit aufgesteuert werden, um sicherzustellen, daß im Absenkungsbetrieb
Grenzwerte der Beschleunigung und der maximalen Absenkungsgeschwindigkeit nicht überschritten
werden, damit, auch wenn die abzusenkende Last groß ist, in jeder Situation noch ein
genügender Bremsweg zur Verfügung steht um die Hebebühne sicher und ohne die Gefahr
einer unerwünschten Schwingungsanregung zum Stillstand bringen zu können. In praxi
wird dies dadurch erreicht, daß die elektronische Steuereinheit ein Aufsteuern des
Absenkungs-Steuerventils nur bis zu einer maximalen Spaltweite des als Drossel wirkenden
Absenkungs-Strömungspfades zulässt, mit der Folge, daß bei relativ kleinen Beträgen
abzusenkender Lasten entsprechend niedrige Absenkungs-Geschwindigkeiten in Kauf genommen
werden müssen, da der sich unter der wirksamen Last im Antriebsdruckraum des Hub-Antriebszylinders
einstellende Druck zu niedrig ist, um die bei relativ höherer Last nutzbare Absenkungs-Geschwindigkeit
erreichen zu können. Die nachteilige Folge hiervon ist, daß in zahlreichen Fällen
der Absenkungs-Betrieb unnötig langsam erfolgt.
[0005] Problematisch bei der Verwendung von Ventilen, die mit Proportional-Magneten angesteuert
werden, ist, daß diese nur relativ kleine Stellwege gegen relativ hohe Rückstellkräfte
ermöglichen und auch verschmutzungsanfällig sind, wodurch im Ergebnis die Korrelation
von Erreger-Stromstärke und Kolbenposition erheblichen Streuungen unterworfen sein
kann, d.h. die Reproduzierbarkeit einer Kolbenposition durch die Vorgabe der Erreger-Stromstärke
relativ schlecht ist. Zwar kann diesem Nachteil im Prinzip dadurch begegnet werden,
daß die Kolbenposition mittels eines Weg-Meßsystems überwacht wird und die Erregerstromstärke
so nachgeführt wird, daß die einzustellende Position auch erreicht wird, jedoch ist
der diesbezügliche Aufwand sehr hoch und mit zusätzlicher Störanfälligkeit verknüpft.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Hydraulik-Installation der eingangs genannten
Art dahingehend zu verbessern, daß auch bei geringem Betrag einer abzusenkenden Last
eine vergleichsweise hohe Absenkungsgeschwindigkeit nutzbar ist, und daß bei gleichwohl
einfachem Aufbau der Hub-Steuerventilanordnung ein erhöhtes Maß an Genauigkeit der
Einstellung der im Anhebungs- und Absenkungs-Betrieb wirksamen Strömungsquerschnitte
gewährleistet ist.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst.
[0008] Hiernach ist die Hub-Steuerventilanordnung als Mehr-Wege/3-Stellungs-Ventil ausgebildet,
das einen Hauptkolben hat, der mittels eines elektrischen Stellmotors in seine den
verschiedenen Funktionsstellungen der Hub-Steuerventilanordnung entsprechende Positionen
bewegbar ist, die durch formschlüssige Bewegungskopplung des Ventilkolbens mit der
Abtriebswelle des Stellmotors in definierter Relation zu den auf eine Referenzposition
bezogenen azimutalen Stellungen des Rotors des Stellmotors stehen, wobei der Stellmotor
als ein digital ansteuerbarer Motor ausgebildet ist, dessen Rotor eine in ein digitales
Ansteuersignal, z.B. die Anzahl einer Folge von Steuerimpulsen, codierte azimutale
Position seiner Abtriebswelle - zwangsweise - erreicht. Hierdurch wird, selbstverständlich
im Rahmen der Schrittweite, die durch die digitale Abstufung der Rotor-Positionen
bedingt ist, jedoch sehr fein gewählt werden kann, ein hohes Maß an Genauigkeit und
damit Reproduzierbarkeit der Ventil-Einstellungen erreicht. Des weiteren ist ein Drucksensor
vorgesehen, der für den Druck im Antriebs-Druckraum des Hub-Antriebszylinders charakteristische
elektrische Ausgangssignale erzeugt, die einer elektronischen Steuereinheit zugeleitet
sind, die nach Maßgabe dieser druck- und damit auch last-charakteristischen Ausgangssignalen
des Drucksensors eine selbsttätige Begrenzung des Aussteuerhubes des Hauptkolbens
des Hubsteuerventils auf einen Betrag vermittelt, dem ein lastgerecht-zulässiger Höchstwert
der Hub- und Absenkungsgeschwindigkeit der Hebebühne entspricht, unterhalb dessen
jeweils ein dynamisch stabiler, im wesentlichen schwingungsfreier Betrieb der Hebebühne
gewährleistet ist.
[0009] Eine für den Absenkungsbetrieb zweckmäßige Auslegung der elektronischen Steuereinheit
kann darin bestehen, daß mit abnehmender Last eine Vergrößerung des Aussteuerbereiches
des Ventilkolbens zugelassen wird, dahingehend, daß für alle Lasten derselbe Wert
der maximalen Absenkungs-Geschwindigkeit nutzbar ist. Aufgrund der Massenabhängigkeit
der Kennkreisfrequenz
0 eines hydraulischen Antriebsstranges, die allgemein durch die Beziehung

gegeben ist, in der mit C die hydraulische Steifigkeit des Antriebsstranges und mit
m die bewegte Masse bezeichnet sind, können mit abnehmendem Betrag der bewegten Masse
auch größere Geschwindigkeiten und Beschleunigungen bzw. Verzögerungen ausgenutzt
werden.
[0010] Für eine präzise Steuerbarkeit der Kolben-Auslenkungen der Hub-Steuerventilanordnung
ist es vorteilhaft, wenn zur mechanischen Antriebskopplung des Stellmotors und des
Hauptkolbens ein nicht-selbsthemmendes Getriebe vorgesehen ist und die Grundstellung
des Hauptkolbens durch Rückstellfedern zentriert ist, so daß die Grundstellung des
Kolbens, die mittels eines Positionsgebers überwacht sein kann, bei stromlosem Motor
gleichsam selbsttätig eingenommen wird.
[0011] Ein solches Getriebe ist in bevorzugter Gestaltung als Spindel-Muttertrieb ausgebildet,
bei dem vorzugsweise die Spindel als Gewindeabschnitt der Abtriebswelle des Stellmotors
ausgebildet ist und die Spindelmutter fest mit dem Kolben verbunden und vorzugsweise
einstückig mit dem Kolben ausgeführt ist, der seinerseits verdrehsicher im Ventilgehäuse
verschiebbar geführt ist.
[0012] Die gemäß Anspruch 4 vorgesehene Gestaltung der Hub-Steuerventilanordnung mit zwei
durch Auslenkungen des Hauptkolbens aufsteuerbaren Sitzventilen, mittels derer die
Absenkungs-Bewegungen der Hebebühne steuerbar sind, hat den Vorteil, daß sämtliche
Ventilelemente der Hub-Steuerventilanordnung in einem einzigen Mehrwege-Dreistellungs-Ventil
mit einem einzigen Stellantrieb vereinigt sind und ein einfacher und raumsparender
Aufbau erzielt wird.
[0013] Für die gemäß Anspruch 5 vorgesehene, bevorzugte integrierte Bauweise der Sitzventile,
in der der Ventilkörper des einen Sitzventils gleichsam das Gehäuse des anderen Sitzventils
bildet, sind durch die Merkmale der Ansprüche 6 und 7 konstruktiv einfache Gestaltungen
der beiden Sitzventile angegeben, die in sperrendem Zustand eine hermetisch dichte
Absperrung des Antriebsdruckraumes des Hub-Antriebszylinders gegen den Tankraum des
Hub-Steuerventils vermitteln.
[0014] Die gemäß Anspruch 8 zur Betriebs-Steuerung weiterer Hydraulik-Antriebe der Hydraulik-Installationen
vorgesehenen impulsbreitenmodulierten Magnetventile, für die durch die Merkmale des
Anspruchs 9 bevorzugte Werte von Frequenzen f
m für die Amplitudenmodulation und für die Impulsfolgefrequenz f
i von "Träger"-Impulsen angegeben sind, aus denen die amplituden- bzw. dauer-modulierten
Impulse der Dauer T
1 und T
2 synthetisiert werden, haben den Vorteil, daß ab einer Mindest-Stromstärke der zeitlich
modulierten Impulse die Auslenkung des Ventilkörpers aus der jeweiligen Grundstellung
unabhängig von der Stromstärke der Impulse ist, d.h. lediglich vom Verhältnis T
1/T
2 abhängt, das seinerseits digital steuerbar ist, mit der Folge, daß die Reproduzierbarkeit
definierter Auslenkungen im Verhältnis zu konventionellen Proportional-Magnetventilen
erheblich besser ist.
[0015] Durch die gemäß Anspruch 10 vorgesehene Last-Vergleichsschaltung wird erreicht, daß
jeweils der höchste in der Hydraulikinstallation genutzte Betriebsdruck am Last-Anschluß
einer Druckwaage ansteht, deren Funktion darin besteht, bei gegebenem Betriebsdruck
den Versorgungs-Ölstrom konstant zu halten.
[0016] In bevorzugter Gestaltung der Hydraulikinstallation ist für einen das Gehäuse für
das Hub-Steuerventil sowie für die Steuerventile der weiteren hydraulischen Verbraucher
bildenden Steuerblock ein mehrschichtiger Aufbau aus Segmentblechen vorgesehen, die
stoffschlüssig miteinander verbunden, in praxi hart miteinander verlötet sind und
mit Ausnehmungen versehen sind, durch deren Konturenverlauf und Anordnung zueinander
die Querschnittsformen und die lichten Abmessungen von Quer- und Längskanälen sowie
von Ventilkanälen und Steuerkammern innerhalb des Steuerblocks vorgegeben sind, wobei
die zur Bildung der genannten Hohlräume erforderlichen Öffnungen z.B. in einem Laser-Schneidverfahren
oder in Feinschneid- oder Stanztechnik geschaffen worden sind. Die Herstellung des
Steuerblocks ist dadurch wesentlich einfacher als eine Herstellung in konventioneller
Gußtechnik. Das zur Löt-Verbindung erforderliche Lot-Material kann in Segment-Ausnehmungen
eingelegt werden, die in einem für das Zusammenlöten vorbereiteten Segmentblech-Stapel
in sich geschlossene Hohlräume bilden, aus denen das Lot durch die Kapillarwirkung
der engen Spalte zwischen den Segmentblechen in die diese großflächig verbindende
Konfiguration gelangen kann. Druck(P)-Versorgungskanäle und Rücklauf-Kanäle, die zu
den Versorgungsanschlüssen der einzelnen Ventile führen, können auf einfache Weise
unter Umgehung von Querkanälen, in denen z.B. Ventilkolben verschiebbar angeordnet
sind, vollständig innerhalb des Gehäuseblocks gebildet werden. Zum Anschluß an hydraulische
Verbraucher oder an das Druckversorgungsaggregat vorgesehene Anschlußstutzen können
als vorgefertigte Teile ausgebildet sein, die in Kanal-Mündungen des Steuerblocks
eingelötet werden. Verglichen mit in mit konventioneller Gußtechnik gefertigten Gehäusen
ergeben sich für den Steuerblock signifikant geringere Außenabmessungen und auch eine
erhebliche Gewichts-Reduzierung.
[0017] Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Hydraulik-Installation ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Hydraulik-Schaltbild einer erfindungsgemäßen Hydraulik-Installation an einem Gabelstapler-Fahrzeug,
bei dem zusätzlich zu einem Hub-Antrieb und einem Neigungs-Stellantrieb auch ein Last-Verschiebe-Antrieb
und ein Dreh-Antrieb für die Hebebühne vorgesehen sind;
- Fig. 2
- eine schematisch vereinfachte Längsschnitt-Darstellung eines Steuerblocks, der das
Gehäuse für das Hub-Steuerventil, eine Druckwaage, ein Rückschlagventil sowie Vergleichsventile
der Hydraulik-Installation gemäß Fig. 1 bildet;
- Fig. 2a, b und c
- verschiedene Funktionsstellungen von Sitzventilen des Hub-Steuerventils gemäß Fig.
2 in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung und
- Fig. 3a bis 3m
- schematisch vereinfachte Draufsichts-Darstellungen von Segment-Blechen, aus denen
der Steuerblock gemäß Fig. 2 gebaut ist.
[0018] In der Fig. 1 ist insgesamt mit 10 die Hydraulik-Installation eines im übrigen nicht
dargestellten Gabelstapler-Fahrzeuges bezeichnet, mittels dessen Lasten, die bis zu
einigen Tonnen betragen können, z.B. mit schweren Metallteilen beladene Transport-Paletten,
auf zur Lagerung solcher Teile vorgesehenen Lagerplätzen eines Hochregal-Lagers abgestellt
oder von solchen Lagerstellen wieder entnommen werden können, wobei das Anfahren solcher
Lagerstellen und das Abstellen des Lagergutes auf diesen oder dessen Entnahme von
solchen von einem Fahrer gesteuert wird, der den Gabelstapler "fährt" und "steuert".
[0019] Ein solches Gabelstapler-Fahrzeug hat, sofern es für einen Einsatz in geschlossenen
Lagerräumen gedacht ist, einen batteriegespeisten, elektrischen Fahrantrieb und -
ebenfalls emissionsfreie - hydraulische Antriebe für Zusatzeinrichtungen, mittels
derer die Last in die Ablageposition gebracht und dort abgelegt werden kann bzw. in
der Ablageposition angefahren und aus dieser wieder abgeholt werden kann.
[0020] Demgemäß umfaßt die hydraulische Installation 10 des Gabelstaplers einen Hub-Antriebszylinder
11, mittels dessen eine - gabelförmige - Hebebühne, die die Nutzlast aufnehmen kann,
an einem nicht dargestellten, im wesentlichen vertikal aufragenden Mast des Gabelstaplers
auf- und abverfahren werden kann, um in vorgegebene Höhen von Lagerböden des Hochlagers
angehoben oder aus diesen abgeholt werden zu können.
[0021] Dieser Hub-Antriebszylinder 11 ist als einfach-wirkender linearer Hydrozylinder ausgebildet,
der durch ventilgesteuerte Druckbeaufschlagung eines Antriebsdruckraumes 12 im Sinne
einer Anhebung der Hebebühne bzw. der Last arbeitet und bei ebenfalls ventilgesteuerter
Druckentlastung dieses Antriebsdruckraumes 12 durch die Gewichtskraft der am Kolben
13 des Hub-Antriebszylinders 11 abgestützten Last die Absenkung derselben vermittelt.
[0022] Die Hub- und Absenkungsbewegungen dieses Hub-Antriebszylinders 11 sind mittels eines
Hubsteuerventils 14 steuerbar, das als Drei-Stellungs-Wegeventil ausgebildet ist,
das eine dem Hebebetrieb zugeordnete Funktionsstellung I, eine dem Absenkungsbetrieb
des Hub-Antriebszylinders 11 zugeordnete Funktionsstellung II und eine der Stillsetzung
des Hub-Antriebszylinders 11 zugeordnete Grundstellung 0 hat, die der Fahrer mittels
eines manuell betätigbaren Richtungs-Wahlgliedes 106, z.B. eines Schwenkhebels, vorgeben
kann, wobei das Hub-Steuerventil so ausgebildet ist, daß es, wenn der Fahrer das Richtungs-Wahlgied
106 nicht betätigt - "losläßt" - selbsttätig in die durch Rückstellfedern 17 und 18
zentrierte Grundstellung 0 gelangt, in der der Hub-Antriebszylinder 11 stillgesetzt
ist.
[0023] Des weiteren umfaßt die Hydraulik-Installation 10 einen Neigungs-Stellzylinder 19,
mittels dessen der im Frontbereich des Fahrzeuges unmittelbar vor dessen Vorderachse
angeordnete Hubmast innerhalb eines begrenzten Winkelbereiches um eine parallel zur
Vorderachse des Stapler-Fahrzeuges verlaufende, fahrbahnnahe Achse etwas zum Fahrzeug
hin oder vom Fahrzeug weg gekippt werden kann, um dadurch auch eine zur Fahrbahn oder
zur Ablagefläche des Lagergutes hin abfallende oder ansteigende Orientierung der Traggabel
des Gabelstaplers einstellen zu können, d.h. die für das Be- und Entladen und für
den Fahrbetrieb günstigen Orientierungen des Masts und der Traggabel einstellen zu
können. Der Neigungs-Stellzylinder 19 ist als doppelt-wirkender linearer Hydrozylinder
ausgebildet, dessen bodenseitiger Antriebsdruckraum 21 und dessen stangenseitiger
Antriebsdruckraum 22 mittels diesen je einzeln zugeordneter Vorspann-Ventile 23 und
24, die als Druckbegrenzungsventile mit jeweils einstellbarem Druckgrenzwert ausgebildet
sind, unter einem Mindestdruck gehalten sind.
[0024] Des weiteren ist an der Hebebühne des Gabelstaplers ein Schubantrieb 26 vorgesehen,
der zum Verschieben der Last von der Gabel auf die Lagerstelle ausnutzbar ist, auf
der das Lagergut abgestellt werden soll. Dieser Schubantrieb ist in der Fig. 1 ebenfalls
durch einen doppelt-wirkenden linearen Hydrozylinder 26 repräsentiert.
[0025] Für das zur Erläuterung gewählte, spezielle Ausführungsbeispiel ist darüber hinaus
vorausgesetzt, daß die Hebebühne des Gabelstaplers mit einem niedrig bauenden, lediglich
schematisch angedeuteten Drehtisch 27 ausgerüstet ist, der mittels eines insgesamt
mit 28 bezeichneten, hydraulischen Drehantriebes um mindestens 180° im Uhrzeiger-
und im Gegenuhrzeigersinn drehbar ist, so daß eine auf dem Drehtisch 27 abgestellte
Palette in jedem Falle in eine für das Abstellen gewünschte, beliebige Orientierung
drehbar ist, bevor sie mittels des Schubantriebes 26 auf den jeweils vorgesehenen
Lagerplatz verschoben wird.
[0026] Dieser Drehantrieb ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel mittels zweier einfach-wirkender
linearer Hydroyzlinder 28
1 und 28
2 realisiert, die durch alternative Druckbeaufschlagung und -entlastung ihrer stangenseitig
angeordneten Antriebsdruckräume 29
1 und 29
2 zum Antrieb des Drehtisches 27 in der einen oder der anderen Drehrichtung ansteuerbar
sind. Zur Antriebskopplung der beiden Linearzylinder 28
1 und 28
2 des Drehantriebes 28 kann, wie schematisch angedeutet, ein mit einem Zahnrad 31 des
Drehtisches 27 in kämmendem Eingriff stehender Zahnriemen 32 vorgesehen sein, der
die parallel zueinander verlaufenden Kolbenstangen 30
1 und 30
2 der nebeneinander angeordneten Hydrozylinder 28
1 und 282 miteinander verbindet und auf einem 180°-Umfangsbereich des Zahnrades 31
mit diesem in kraft-formschlüssigem Eingriff gehalten ist.
[0027] Zur Bewegungssteuerung des Neigungs-Stellzylinders 19, des Schubzylinders 26 und
des Drehantriebes 28 sind diesen je einzeln zugeordnete Proportionalventile 33,34
und 36 desselben Typs vorgesehen, der nachfolgend anhand des dem Schubzylinder 26
zugeordneten Schub-Steuerventils 34 erläutert wird:
[0028] Das Schubzylinder-Steuerventil 34 ist als lineares Schieberventil ausgebildet, dessen
Kolben, entsprechend der durch das Steuerventil 34 vermittelten Funktionen durch ein
5/3-Wege-Ventilsymbol 34' repräsentiert ist. Entsprechend sind die Ventilkolben der
beiden anderen Steuerventile 33 und 36 mit 33' bzw. 36' bezeichnet.
[0029] Zur Betätigung des Steuerventils 34 ist ein Doppelhub-Magnetsystem 37 vorgesehen,
das zwei durch je einen Steueranschluß 38 bzw. 39 repräsentierte Feldwicklungen hat,
in deren nicht-bestromtem Zustand der Kolben 34' des Steuerventils 34 durch die Wirkung
vorgespannter Ventilfedern 41 und 42 seine zentrierte Mittelstellung einnimmt, die
der Grundstellung 0 des Steuerventils 34 entspricht, mit der die Stillsetzung des
Schubzylinders 26 verknüpft ist.
[0030] Ist allein die eine (a)-Steuerwicklung 38 bestromt und die andere (b)-Steuerwicklung
39 stromlos, so gelangt das Steuerventil 34 mit maximaler Auslenkung seines Ventilkolbens
34' gegen die Rückstellkraft der einen, "rechten" Ventilfeder 42 in seine Funktionsstellung
I, die dem Einfahren der Kolbenstange 43 des Kolbens 44 des Schubzylinders 26 in Richtung
des Pfeils 46 zugeordnet ist. Wird lediglich die andere (b)-Steuerwicklung 39 bestromt,
so gelangt das Steuerventil 34 unter maximaler Auslenkung seines Ventilkolbens 34'
gegen die Rückstellkraft der anderen, "linken" Ventilfeder 41 aus seiner Grundstellung
0 in die Funktionsstellung II, die der Ausfahrbewegung des Kolbens 44 des Schubzylinders
26 in Richtung des Pfeils 47 zugeordnet ist.
[0031] Dasselbe gilt sinngemäß für die Zuordnung der Funktionsstellung I und II des Steuerventils
33 zu den in alternativen Richtungen erfolgenden Stellbewegungen des Kolbens 44 des
Neigungs-Stellzylinders 19 und ebenfalls sinngemäß für die Zuordnung der Funktionsstellungen
I und II des Steuerventils 36 des Drehantriebs 28 zu den alternativen Drehrichtungen
des Drehtisches 27 entsprechenden alternativen Bewegungsrichtungen der Kolben 44
1 und 44
2 der beiden einfach-wirkenden Hydrozylinder 28
1 und 28
2 des hydraulischen Drehantriebes 28.
[0032] Das Steuerventil 34 ist als ein sogenanntes impulsbreitenmoduliertes Proportionalventil
ausgebildet, bei dem sowohl die Richtung als auch der Betrag einer Auslenkung des
Ventilkörpers 34' im Sinne eines Übergangs in die Funktionsstellung I oder die Funktionsstellung
II durch das Verhältnis T
1/T
2 von Erregungszeitspannen T
1 und T
2 bestimmt ist, innerhalb derer jeweils nur eine der beiden Steuerwicklungen 38 bzw.
39 bestromt ist, wobei die Summe T
1 + T
2 der Periodendauer T einer fortlaufenden periodischen Erregung beider Steuerwicklungen
38 und 39 entspricht, deren Impulsfolgefrequenz f
m durch die Beziehung

gegeben ist.
[0033] Durch eine hinreichend hohe Modulationsfrequenz f
m von z.B. 500 Hz, mit der die Steuerwicklungen 38 und 39 des Doppelhub-Magnetsystems
37 alternierend mit Stromimpulsen gleicher Stromstärke jedoch unterschiedlicher Impulsdauern
T
1 und T
2 innerhalb der Periodendauer T der Stromimpulse angesteuert werden, wird unter Ausnutzung
der mechanischen Trägheit des Ankers des Doppelhub-Magnetsystems 37 und des mit diesem
bewegungsgekoppelten Ventilkolbens 34' erreicht, daß die im Takt der Modulationsfrequenz
f
m erfolgenden Hinund Herbewegungen des Ankers und des Ventilkolbens lediglich Amplituden
haben, die klein gegenüber den Auslenkungen des Ventilkolbens 34' aus seiner Grundstellung
0 sind, so daß die effektive Auslenkung aus der Grundstellung 0 jeweils durch das
Verhältnis der Zeitspannen T
1 und T
2 bestimmt ist.
[0034] Die Einstellung der Modulationszeitspannen T
1 und T
2 erfolgt durch summierende Verarbeitung von Taktimpulsen konstanter, kurzer Dauer,
wobei die Impulsfolgefrequenz f
i dieser Taktimpulse 50 bis 100 und höher ist als die Impulsbreiten-Modulationsfrequenz
f
m, die der Beziehung

genügt.
[0035] Bei dieser Art der elektrischen Ventilansteuerung entspricht einem Anfahren der Grundstellung
0 des Ventils 34 die Annäherung des jeweiligen Impulsdauer-Verhältnisses T
1/T
2 an den Wert 1; ein Übergang in die Funktionsstellung I und innerhalb dieser die Nutzung
zunehmender Strömungsquerschnitte der freigegebenen Strömungspfade erfolgt durch Einsteuerung
von Werten des Erregungs-Zeitverhältnisses T
1/T
2, die größer als 1 sind und zunehmend größer werden, während ein Übergang in die Funktionsstellung
II und innerhalb dieser die Nutzung zunehmender Strömungsquerschnitte durch Einsteuerung
von Werten des Verhältnisses T
1/T
2 erfolgt, die kleiner als 1 sind und weiter abnehmen. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn
das Verhältnis T
1/T
2 zwischen Extremalwerten von 100/1 und 1/100 variierbar ist und der gesamte Aussteuerbereich
in etwa 100 inkrementale Schritte unterteilt ist, so daß eine hinreichend fein abgestufte
Einstellung der Ventilkolben-Auslenkungen erreicht wird.
[0036] Das Steuerventil 34 ist hinsichtlich der erzielbaren hydraulischen Leitungsverbindungen
ein 5/3-Wege-Ventil, das versorgungsseitig einen Druck (P)-Versorgungsanschluß 48
hat, der über eine Druckversorgungsleitung 49 an den Druckausgang 51 des insgesamt
mit 52 bezeichneten Druckversorgungsaggregats angeschlossen ist, des weiteren einen
Rücklauf (T)-Anschluß 53, der über eine Rücklaufleitung 54 an den Vorratsbehälter
56 des Druckversorgungsaggregats 52 angeschlossen ist, sowie einen Last(x)-Sensierungs-Anschluß
57, der mit einem dem angeschlossenen Verbraucher 26 zugeordneten Zulauf-Anschluß
58 eines Wechselventils 59 verbunden ist, das, je nachdem, ob der am Last-Sensierungs-Anschluß
57 herrschende Druck niedriger oder höher ist als der am anderen Zulaufanschluß 61
des Wechselventils 59 anstehende Druck den Last-Sensierungs-Anschluß 57 des Steuerventils
34 gegen den Ausgang 62 des Wechselventils absperrt oder mit dem Ausgang 62 des Wechselventils
59 verbindet.
[0037] Verbraucherseitig hat das Steuerventils 34 einen A-Verbraucheranschluß 63, der mit
dem bodenseitigen Antriebsdruckraum 21 des als Verbraucher angeschlossenen Schubzylinders
26 verbunden ist, sowie einen B-Verbraucheranschluß 64, der mit dem stangenseitigen
Antriebsdruckraum 22 des Schubzylinders 26 verbunden ist.
[0038] In der Grundstellung 0 des Steuerventils 34 sind die Verbraucheranschlüsse 63 und
64 gegeneinander sowie gegen die Versorgungsanschlüsse 48 und 53 abgesperrt, jedoch
ist der T-Rücklaufanschluß 53 "intern" mit dem Last(x)-Sensierungsanschluß 57 verbunden.
In der dem Rückzugsbetrieb des Kolbens 44 des Schubzylinders 26 zugeordneten Funktionsstellung
I ist der Druckversorgungsanschluß 48 des Ventils 34 mit dessen B-Verbraucheranschluß
64 verbunden sowie intern mit dem Last-Sensierungsanschluß 57, der nunmehr gegen den
Rücklauf-Anschluß 53 abgesperrt ist, der seinerseits mit dem A-Verbraucheranschluß
63 verbunden ist. In dieser Funktionsstellung I strömt Druckmedium von der Druckversorgungsleitung
49 über ein zwischen diese und den P-Versorgungsanschluß 48 des Ventils 34 geschaltetes
Rückschlagventil 66, das in dieser Funktionsstellung in seine Offen-Stellung gelangt,
zum stangenseitigen Antriebsdruckraum 22 des Schub-Hydrozylinders 26, während aus
dessen bodenseitigem Antriebsdruckraum 21 Druckmedium über das Steuerventil 34 zum
Vorratsbehälter 56 des Druckversorgungsaggregats 52 abströmt.
[0039] In der dem Vorschubbetrieb des Schubzylinders 26 zugeordneten Funktionsstellung II
des Steuerventils 34 ist dessen Druck(P)-Versorgungsanschluß 48 mit dem A-Verbraucheranschluß
63 sowie mit dem Last-Sensierungsanschluß 57 des Steuerventils 34 verbunden und gegen
den T-Rücklaufanschluß 53 abgesperrt, der nunmehr mit dem B-Verbraucheranschluß 64
verbunden ist, über den Druckmedium aus dem stangenseitigen Druckraum 22 des Druckzylinders
abströmen kann, während dem bodenseitigen Antriebsdruckraum 21 unter hohem Druck stehendes
Druckmedium zuströmt.
[0040] Die Art der Einsteuerung von Drehbewegungen des Drehtisches 27 mittels des dem Drehantrieb
28 zugeordneten Steuerventils 36 ist dieselbe wie anhand des Schubantriebes 26 erläutert,
wobei beim dargestellten Erläuterungsbeispiel der Last(x)-Sensierungsanschluß 57 des
Drehantriebs-Steuerventils 36 mit dem zweiten Zulaufanschluß 61 des dem Schubzylinder
26 zugeordneten Wechselventils 59 verbunden ist.
[0041] Für den Fall, daß sowohl der Drehantrieb 28 als auch der Schubzylinder 26 aktiviert
sind, vermittelt das Wechselventil 59 einen Vergleich der Antriebsdrücke im jeweils
druckbeaufschlagten Antriebsdruckraum 21 oder 22 bzw. 29
1 oder 29
2 des Schubzylinders 26 bzw. der Drehantriebs-Hydrozylinder 28
1 bzw. 28
2 und somit einen Lastvergleich, wobei am Ausgang 62 des Wechselventils 59 jeweils
der höhere dieser beiden Betriebsdrücke ansteht.
[0042] Der Ausgang 62 dieses "Vergleichs"-Wechselventils 59 ist mit dem einen Zuflußanschluß
67 eines weiteren "Vergleichs"-Wechselventils 68 verbunden, das dem Neigungs-Stellzylinder
19 zugeordnet ist, wobei der zweite Zufluß-Anschluß 69 dieses Wechselventils 68 mit
dem Last-Sensierungsanschluß 57 des Neigungs-Steuerventils 33 verbunden ist.
[0043] Im Unterschied zu den Steuerventilen 34 und 36 für den Schubzylinder 26 und den Drehantrieb
28 ist der Druck (P)-Versorgungsanschluß 48 des Neigungs-Steuerventils 33 direkt mit
der Druckversorgungsleitung 49 verbunden, die an den Druckausgang des Druckversorgungsaggregats
52 angeschlossen ist; jedoch ist zwischen den A-Verbraucheranschluß 63 des Neigungs-Steuerventils
33 und den stangenseitigen Antriebsdruckraum 22 des Neigungs-Stellzylinders 19 sowie
zwischen den B-Verbraucheranschluß 64 und den bodenseitigen Antriebsdruckraum 21 des
Neigungs-Stellzylinders 19 je ein Rückschlagventil 70
1 bzw. 70
2 geschaltet, das bei höherem Druck im jeweiligen Antriebsdruckraum 22 oder 21 als
am zugeordneten Verbraucheranschluß 63 bzw. 64 sperrend ist, so daß eine eingestellte
Mast-Neigung auch bei einer Stillsetzung des Neigungs-Stellzylinders 19 zuverlässig
erhalten bleibt und sich unter der Eigenlast des Mastes nicht ändern kann. Durch die
zu den beiden Rückschlagventilen 70
1 und 70
2 je einzeln parallel geschalteten Vorspann-Ventile 23 und 24 sind Mindest-Druckwerte
bestimmt und einstellbar vorgebbar, die bei einer Änderung der Mast-Neigung in jeweils
demjenigen der Antriebsdruckräume 21 und 22 des Neigungs-Stellzylinders 19 aufrechterhalten
bleiben, aus dem zur Positionsveränderung Druckmedium abströmen muß.
[0044] Auch das dem einfach-wirkenden Hub-Antriebszylinder 11 zugeordnete Hub-Steuerventil
14 ist, in funktioneller Analogie zu den den weiteren Verbrauchern 19,26 und 28 der
Hydraulikinstallation 10 zugeordneten Steuerventilen 33, 34, und 36, als 5/3-Wege-Proportionalventil
ausgebildet.
[0045] Das Hub-Steuerventil 14 hat, ebenso wie die für die weiteren Verbraucher 19,26 und
28 vorgesehenen Steuerventile 33,34 und 36, versorgungsseitig einen Druck(P)- Versorgungsanschluß
48, der mit der Druckversorgungsleitung 49 direkt kommunizierend verbunden ist, einen
Rücklauf(T)-Anschluß 53, der direkt kommunizierend mit der Rücklaufleitung 54 verbunden
ist, sowie einen Last(x)-Sensierungsanschluß 57, der mit dem einen Zulaufanschluß
71 eines funktionell den Wechselventilen 59 und 68 entsprechenden weiteren Wechselventils
72 verbunden ist, und, verbraucherseitig, einen B-Verbraucheranschluß 64, der direkt-kommunizierend
mit dem Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders 11 verbunden ist, sowie einen
A-Verbraucheranschluß 63, der an den Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders
11 über ein Rückschlagventil 73 angeschlossen ist, das durch relativ höheren Druck
am A-Verbraucheranschluß 63 des Steuerventils 14 als an dessen B-Verbraucheranschluß
64 seine Durchfluß-Stellung einnimmt und ansonsten sperrend ist.
[0046] In der Grundstellung 0 des Hub-Steuerventils 14 sind dessen A- und B-Verbraucheranschlüsse
63 und 64 sowie dessen Druck(P)- und Rücklauf(T)-Anschlüsse 48 und 53 gegeneinander
abgesperrt, jedoch der Rücklauf(T)-Anschluß 53 und der Last(x)-Sensierungsanschluß
57 "intern" miteinander verbunden.
[0047] In der Funktionsstellung I des Hub-Steuerventils 14, die der Aufwärtsbewegung der
Hebebühne des Gabelstaplers zugeordnet ist, sind der Druck(P)-Versorgungsanschluß
48, der A-Verbraucheranschluß 63 und der Last(x)-Sensierungsanschluß 57 des Hub-Steuerventils
14 kommunizierend miteinander verbunden, jedoch gegen dessen Rücklauf(T)-Anschluß
53 und dessen B-Verbraucheranschluß 64 abgesperrt.
[0048] In der dem Absenkungsbetrieb des Hub-Antriebszylinders 11 zugeordneten Funktionsstellung
II des Hub-Steuerventils 14 sind der B-Verbraucheranschluß 64, der Rücklauf(T)-Anschluß
53 und der Last(x)-Sensierungsanschluß 57 des Hub-Steuerventils 14 kommunizierend
miteinander verbunden, jedoch gegen dessen A-Verbraucheranschluß 63 und dessen Druck(P)-Versorgungsanschluß
48 abgesperrt, die in dieser Funktionsstellung II ihrerseits gegeneinander abgesperrt
sind.
[0049] Der zweite Zulaufanschluß 74 des mit dem Last-Sensierungsanschluß 57 des Hub-Steuerventils
14 einseitig verbundenen Wechselventils 52 ist mit dem Ausgang 76 des dem Neigungs-Steuerventil
33 zugeordneten Wechselventils 68 verbunden.
[0050] Der Ausgang 77 des dem Hub-Steuerventil 14 zugeordneten Wechselventils 72 ist mit
dem Last-Druckanschluß 78 einer Zwei-Wege-Druckwaage 79 verbunden, deren Referenz-Druckanschluß
81 an den Druckausgang 51 des Druckversorgungsaggregats 52 angeschlossen ist, von
dem die Druckversorgungsleitung 49 ausgeht, an die die Druck(P)-Versorgungsanschlüsse
48 der einzelnen Steuerventile 14,33,34 und 36, teils über die Rückschlagventile 66,
angeschlossen sind.
[0051] Zwischen den Last-Druckanschluß 78 der Druckwaage 79 und den Rücklauf(T)-Anschluß
82, von dem die Rücklaufleitung 54 ausgeht, die mit den jeweiligen Rücklauf-Anschlüssen
53 der Steuerventile 14,33,34 und 36 verbunden ist, ist ein Druckbegrenzungsventil
83 geschaltet, das den Betriebsdruck mit dem die einzelnen Antriebe 11,19,26 und/oder
28 beaufschlagbar sind, auf einen vorgebbar einstellbaren Maximalwert P
max von 100 bar begrenzt.
[0052] Der durch das 2/2-Wege-Ventilsymbol repräsentierte Kolben 84 der Druckwaage 79 bildet
mit seinen einander gegenüberliegenden schematisch angedeuteten Stirnflächen 86 und
87 gleicher effektiver Fläche die druckdicht axial beweglichen Begrenzungen einer
Betriebsdruckkammer 88, in die über den Last-Druckanschluß 78 der jeweilige Betriebsdruck
eingekoppelt ist, der sich bei Aktivierung eines der Antriebe durch Betätigung seines
Steuerventils einstellt, sowie einer Referenzdruckkammer 89, in die über den Referenz-Druckanschluß
81 der Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe 91 des Druckversorgungsaggregats 52 eingekoppelt
ist, die mittels eines elektrischen Antriebsmotors 92 angetrieben ist und im Betrieb
mit im wesentlichen konstanter Fördermenge arbeitet.
[0053] Durch eine innerhalb der Lastdruckkammer 88 angeordnete, vorgespannte Waagenfeder
93, deren Vorspannung einem Druck von z.B. 3 bar äquivalent ist, wird der Kolben 84
der Druckwaage 79 in deren Sperrstellung gedrängt. Für den Fall, daß keiner der Antriebe
11,19,26 und 28 aktiviert ist und somit die Last-Druckkammer 88 drucklos ist, gelangt
die Druckwaage durch die Wirkung des in die Referenzdruckkammer 89 eingekoppelten
Ausgangsdruckes der Pumpe 91 in ihre Durchflußstellung I und arbeitet somit im Umlaufbetrieb,
in dem Hydraulikmedium von der Pumpe 91 über die Druckwaage 79 in den Vorratsbehälter
56 zurückgefördert wird, wobei sich - wegen der Wirkung der Waagenfeder - über der
Druckwaage ein Druckabfall von 3 bar ergibt.
[0054] Zur Einstell-Betätigung des Hub-Steuerventils 14, zu dessen baulicher und funktioneller
Erläuterung nunmehr auch auf die Fig. 2 Bezug genommen sei, ist ein spielfreier, nichtselbsthemmender,
insgesamt mit 94 bezeichneter Spindeltrieb vorgesehen, der eine mittels eines impulsgesteuerten
Elektromotors 96, z.B. eines Schrittmotors rotatorisch antreibbare Gewindespindel
97 und eine mit dieser in kämmendem Eingriff stehende Spindelmutter 98 umfaßt, die
fest mit dem Ventilkolben 14' des Hub-Steuerventils 14 verbunden ist, der mittels
eines gehäusefesten, radialen Stiftes 95, der in eine Längsnut 99 des Kolbens hineinragt,
gegen Verdrehen innerhalb einer Gehäusebohrung 101 gesichert ist und in dieser gleichwohl
leichtgängig axial hin- und herverschiebbar geführt ist.
[0055] Die insoweit erläuterte elektromotorische Betätigungseinrichtung 94, 96 des Hub-Steuerventils
14 ermöglicht eine sehr fein "digital" abgestufte Einstellung der Auslenkungen des
Kolbens 14' des Hub-Steuerventils 14 gegenüber der dem Stillstand der Hebebühne zugeordneten
Mittelstellung als Grundstellung 0, zu deren Erfassung ein elektronischer 102 oder
elektromechanischer Referenzsignalgeber vorgesehen ist, der ein für die - federzentrierte
- Mittelposition des Kolbens 14' charakteristisches elektrisches Referenzsignal an
eine zur Ansteuerung des Schrittmotors 96 vorgesehene elektronische Steuereinheit
103 abgibt, anhand dessen die elektronische Steuereinheit 103 selbsttätig erkennt,
wann sich der Kolben 14' in der Grundstellung 0 befindet oder diese durchläuft.
[0056] Zur Erläuterung der elektronischen Steuereinheit 103 wird es als hinreichend angesehen,
diese anhand ihrer Funktionen zu beschreiben, bei deren Kenntnis ein Fachmann der
elektronischen Schaltungs- und Regelungstechnik ohne weiteres in der Lage ist, die
elektronische Steuereinheit 103 und deren Peripherie mit den nunmehr zu erläuternden
Funktionen zu realisieren.
[0057] Der elektronischen Steuereinheit 103 sind als Informations-Eingaben elektrische Ausgangssignale
einer Sollwert-Vorgabeeinheit 104
1 zugeleitet, durch deren Betätigung, z.B. mittels eines vor- und zurückschwenkbaren
Handhebels 106 der Gabelstapler-Fahrer dem Fahrerwunsch entsprechende Sollwert-Signale
hinsichtlich der Betriebsart - Heben oder Senken des Hubantriebszylinders 11 sowie
hinsichtlich der Geschwindigkeit, mit der der Hebe- oder Absenkbetrieb erfolgen soll,
vorgeben kann.
[0058] Zur Einsteuerung von Anstell-Winkeln, Vorschub-Kräften und/oder Orientierungs-Winkeln
sind dem Neigungsstellantrieb 19, dem Schubantrieb 26 und dem Drehantrieb 28 einzeln
zugeordnete Sollwert-Vorgabeeinheiten 104
2, 104
3 und 104
4 vorgesehen, die, analog zu der für die Steuerung des Hebe- und Absenkungsbetriebs
der Hebebühne vorgesehenen Sollwert-Vorgabeeinheit 104
1 mittels je eines eigenen Handhebels 106 oder eines Drehknopfes 106' betätigbar sind,
wobei die Sollwert-Ausgangssignale der einzelnen Sollwert-Vorgabeeinheiten 104
1 bis 104
4 der elektronischen Steuereinheit 103 an separaten Sollwert-Eingängen 109
1 bis 109
4 zugeleitet sind.
[0059] Als weitere Informationseeingabe ist der elektronischen Steuereinheit 103 das elektrische
Ausgangssignal eines elektronischen oder elektromechanischen Drucksensors 107 zugeleitet,
das ein direktes Maß für den im Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders 11
herrschenden Betriebsdruck und damit auch ein Maß für die Last ist, die mittels der
Hebebühne des Gabelstaplers angehoben oder abgesenkt werden soll.
[0060] Aus einer Verarbeitung dieser Informations-Eingaben, z.B. durch Vergleich mit fest
gespeicherten Daten-Paarungen oder -kombinationen ermittelt die elektronische Steuereinheit
103 für die Steuerung des Hebe- und Absenkungsbetriebs des Hub-Antriebszylinders 11
denjenigen Auslenkungshub des Kolbens 14' des Hub-Steuerventils 14, der erforderlich
ist, um bei vorgegebenem Betrag der Last, die anhand des Ausgangssignals des Drucksensors
107 erfaßt wird, die gewünschte Hebe- oder Senk-Geschwindigkeit einzustellen und generiert
die für diesen Auslenkungshub erforderliche Anzahl von Ansteuerimpulsen für den Schrittmotor
96, der pro Ansteuerimpuls eine Drehung um einen inkrementalen Winkelbetrag ausführt,
dem, bedingt durch die Auslegung des Spindeltriebes 94 ein inkrementaler axialer Verschiebeweg
des Kolbens 14' des Hub-Steuerventils 14 entspricht, so daß durch die Anzahl der von
der elektronischen Steuereinheit 103 abgegebenen Ansteuerimpulse - digital - der Auslenkungs-Hub
des Kolbens 14' genau vorgegeben ist, um den der Kolben 14' relativ zur Grundstellung
0 im Sinne der Einnahme der Funktionsstellung I oder II des Steuerventils 14 verschoben
werden muß.
[0061] Diese Funktion der elektronischen Steuereinheit 103 ist insbesondere für den Absenkungsbetrieb
der Hebebühne von Bedeutung, in dem lediglich die am Kolben 13 des Hub-Antriebszylinders
11 abgestützte Last zur Entfaltung des den Rückstrom des Hydrauliköls zum Vorratsbehälter
56 vermittelnden Druckes wirksam ist, so daß es, um eine bestimmte Absenk-Geschwindigkeit
zu erzielen, bei vergleichweise geringer Last erforderlich ist, einen größeren Strömungsquerschnitt
des im Absenkungs-Betrieb wirksamen Strömungspfades 108 des Steuerventils 14 einzusteuern
als bei vergleichsweise höherer Last, unter der sich im Antriebsdruckraum 12 ein höherer
Druck ergibt, der schon bei geringerem Strömungsquerschnitt des im Absenkungsbetrieb
genutzten Strömungspfades 108 des Steuerventils (und entsprechend stärkerer Drosselwirkung
desselben) ausreicht, um eine mittels der Sollwert-Vorgabeeinheit 104
1 vorgewählte Senk- Geschwindigkeit zu erreichen.
[0062] Anhand des last-charakteristischen Ausgangssingals des Drucksensors 107 ist auch
ein lastgerechter Beschleunigungs-, Fahr- und Bremsbetrieb eines nicht dargestellten
elektrischen Fahr-Motors des Gabelstaplers möglich, insbesondere derart, daß bei hoher
Last vergleichweise niedrigere Beschleunigungswerte einsteuerbar sind als bei vergleichsweise
geringer Last und/oder bei hoher Last auch die maximale Fahrgeschwindigkeit reduziert
wird.
[0063] Die elektronische Steuereinheit 103 generiert auch die für die Betriebs-Steuerung
des Neigungs-Steuerventils 33, des Schub-Steuerventils 34 und des Dreh-Steuerventils
36 erforderlichen, relativ hochfrequenten Ansteuer-Impulsfolgen für deren Doppelhub-Magnetsysteme
37, sowie Ansteuersignale für den batteriegespeisten Antriebsmotor 92 der Hochdruckpumpe
91 des Druckversorgungsaggregats 52, durch die dessen Förderleistung bedarfsgerecht
steuerbar ist. Eine solche Steuerung erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß die über
je eines der Steuerventile 14,33,42 und/oder 36 gesteuerten hydraulischen Antriebskreise,
die durch die jeweiligen Antriebszylinder 11,19,26 und 28
1 sowie 28
2 repräsentiert sind, dynamisch stabil arbeiten können, jedoch der Hydrauliköl-Strom,
der im Regelungsbetrieb der Druckwaage 79 über diese zum Vorratsbehälter 56 abströmt,
auf einem möglichst niedrigen Wert zu halten, um die durch diesen Umlauf-Ölstrom bedingte
Verlustleistung möglichst gering zu halten. Eine solche Art der Drehzahl- bzw. Leistungs-Regelung
des elektrischen Antriebsmotors 92 ist bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel
zumindest für den Hebe- und Absenkungsbetrieb des Hub-Antriebszylinders 11 möglich,
bei dem der im Antriebsdruckraum 12 herrschende Betriebsdruck mittels des Drucksensors
107 überwacht wird.
[0064] Zur Erläuterung baulicher Einzelheiten des Hub-Steuerventils 14, das hinsichtlich
seiner prinzipiellen Funktion schon anhand der Fig. 1 erläutert worden ist, sei nunmehr
wieder auf die Fig. 2 Bezug genommen, die den dem Hubantrieb 11 zugeordneten Teil
eines insgesamt mit 110 bezeichneten Steuerblocks zeigt, in den das Hub-Steuerventil
14 und die Druckwaage 79 integriert sind, sowie auch das Rückschlagventil 73, das
zwischen den A-Verbraucheranschluß 63 des Hub-Steuerventils 14 und den Abtriebsdruckraum
12 des Hub-Antriebszylinders 11 geschaltet ist, sowie das dem Hub-Steuerventil 14
zugeordnete Wechselventil 72 und auch das Wechselventil 68, das zur Betriebsdruck-Sensierung
an dem in der Fig. 2 nicht mehr dargestellten Neigungs-Steuerventil 33 vorgesehen
ist. Auch dieses Steuerventil 33 und die weiteren Steuerventile 34 und 36 können in
einer zu der für das Hubsteuerventil 14 dargestellten, analogen Weise in den Steuerblock
110 integriert sein.
[0065] Die Anordnung des Hubsteuerventils 14 und der Druckwaage 79 sowie des Rückschlagventils
73 ist so getroffen, daß ihre zentralen Längsachsen 111 und 112 bzw. 113, entlang
derer ihre Kolben axial hin- und herverschiebbar sind, sowie auch die zentralen Längsachsen
114 und 116 des P-Versorgungsanschlusses 48 bzw. des T- Rücklaufanschlusses 59 in
der durch die Zeichenebene markierten Längsmittelebene des Steuerblocks 110 verlaufen.
[0066] Zwischen einem blockförmig dargestellten Gehäuseteil 117, das an derselben Seite
des Steuerblocks 110 angeordnet ist wie die Versorgungs-Anschlußstutzen 48 und 53
und die gehäusefeste Begrenzung einer nach außen druckdicht abgeschlossenen ringförmigen
B-Verbraucheranschlußkammer 118 bildet, die über den B-Verbraucheranschluß 64 des
Hub-Steuerventils 14 mit dem Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders 11 in
kommunizierender Verbindung steht, und einem diesem blockförmigen Gehäuseteil 117
gegenüberliegend angeordneten, ebenfalls blockförmig dargestellten Gehäuseteil 119,
das die gehäusefeste Begrenzung einer drucklos gehaltenen Tank-Anschlußkammer 121
bildet, die mit dem T- Rücklaufanschluß 53 in ständig-kommunizierender Verbindung
gehalten ist und den Spindeltrieb 94 aufnimmt, mittels dessen der Kolben 14' des Hubsteuerventils
14 axial hin- und herverschiebbar ist, hat der Steuerblock 110 einen mehrschichtigen
Aufbau aus hart miteinander verlöteten Segment-Blechen 122
1 bis 122
14, die in der Reihenfolge ihrer Indizes übereinander bzw. nebeneinander mit zur Ebene
der zentralen Längsachsen 111 bis 114 und 116 rechtwinkligem Verlauf ihrer miteinander
verlöteten Begrenzungsflächen zwischen den blockfömigen Gehäuseteilen 117 und 119
angeordnet sind.
[0067] Die Segmentbleche 122
1 bis 122
14 sind mit ausgestanzten und/oder z.B. in einem Laser-Schneidverfahren ausgeschnittenen
Ausnehmungen versehen, durch deren Konturenverlauf und ggf. koaxiale Anordnung zueinander
Querschnittsformen und lichte Ausdehnungen von Quer- und Längskanälen innerhalb des
Steuerblocks 110 vorgegeben sind.
[0068] Entsprechend den Aufsichts-Darstellungen der Segementbleche 122
1 bis 122
14 gemäß den Fig. 3a bis 3m sind die Segmentbleche 122
1 bis 122
8 mit kreisrunden Löchern 123
1 bis 123
8 gleichen Durchmessers versehen, die in miteinander fluchtender Anordnung einen Querkanal
123 bilden, in den die Anschlußbuchse 48' des Druck(P)-Versorgungsanschlusses 48 eingelötet
ist.
[0069] Dieser Querkanal 123 mündet in einen Längsschlitz 124 des neunten Segmentbleches
122
9, der zusammen mit den Segmentblechen 122
8 und 122
10 die Druck-Versorgungsleitung 49 (Fig. 1) bildet, die an die Druck(P-)Versorgungsanschlüsse
48 der einzelnen Steuerventile 14,33,34 und 36 angeschlossen ist.
[0070] Das achte Segmentblech 122
8 und das zehnte Segmentblech 122
10, zwischen denen die Druck(P-)Versorgungsleitung 49 verläuft, sowie das zwölfte Segmentblech
122
12 und das 14.
[0071] Segmentblech 122
14 sind in koaxialer Anordnung bezüglich der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils
14 mit kreisrunden, miteinander fluchtenden, durch Nachbearbeitung geglätteten Ausnehmungen
126
8, 126
10, 126
12 und 126
14 versehen, die Gleitsitze für radiale Flansche 127,128 und 129 des mittels des Schrittmotors
96 axial verschiebbar antreibbaren Ventilkolbens 14' bilden, mittels derer der Kolben
druckdicht und axial leichtgängig verschiebbar in dem insoweit das Ventilgehäuse bildenden
Teil des Steuerblocks 110 gelagert ist.
[0072] Die Segmentbleche 122
1 bis 122
5 sind - in koaxialer Anordnung bezüglich der zentralen Längsachse 116 des T-Rücklaufanschlusses
53 mit weiteren kreisrunden, miteinander fluchtenden Ausnehmungen 131
1 bis 131
5 versehen, die einen Querkanal 131 bilden, in den der Anschlußstutzen 53' des T-Rücklaufanschlusses
eingelötet ist. Dieser Querkanal 131 mündet in die beim dargestellten Ausführungsbeispiel
zwischen dem fünften Segmentblech 122
5 und dem achten Segmentblech 122
8 verlaufende Rücklaufleitung 54, die sich einerseits bis zum Rücklauf-Anschlußbereich
des Hub-Steuerventils 14 erstreckt und unter einseitiger Umgehung des Querkanals 123
weiter in denjenigen - nicht dargestellten - Bereich des Steuerblocks 110 fortsetzt,
in dem sich die Rücklaufanschlüsse 53 der weiteren Steuerventile 33,34 und 36 befinden.
Die Form der Ausnehmungen 132
6 und 132
7 der Segmentbleche 122
6 und 122
7, die zwischen den Segmentblechen 122
5 und 122
8 die Form des sich vom Querkanal 131 bis in den Bereich des Hubsteuerventils 14 erstreckenden
Teils der Rücklaufleitung 54 bestimmen, ist so gewählt, daß mit der zentralen Längsachse
111 des Hub-Steuerventils konzentrisch gekrümmte Randbereiche 133
6 und 133
7 der Rücklaufleitungs-Ausnehmungen 132
6 und 132
7 der beiden Segmentbleche 122
6 bzw. 122
7 in signifiakantem radialem Abstand von Rand der Gleitsitzöffnung 126
8 des Segmentbleches 122
8 verlaufen, in der der Kolbenflansch 127 dicht gleitend verschiebbar ist, der an der
dem Antriebsmotor 96 abgewandten Seite des Ventilkolbens 14' angeordnet ist, und daß
auch die kreisrunden Mündungsränder 134
5 und 134
8 (Fig. 2), über die miteinander fluchtende Querkanäle 136 und 137 des Steuerblocks
110 an den durch die Ausnehmungen 132
6 und 132
7 der Segmentbleche 122
6 und 122
7 berandeten Abschnitt der Rücklaufleitung 54 anschließen, vollständig innerhalb der
lichten Abmessungen dieses Rücklauf-Leitungsabschnitts verlaufen. Hierbei ist der
eine Querkanal 136 durch miteinander fluchtende kreisrunde Öffnungen 136
2, 136
3, 136
4 und 136
5 der Segmentbleche 122
2 bis 122
5 gebildet und außenseitig durch einen Stopfen 138 druckdicht abgeschlossen, der in
einer mit der gemeinsamen zentralen Längsachse 112 der Segmentblech-Öffnungen 136
2 bis 136
5 koaxialen Ausnehmung 136
1 etwas größeren Durchmessers des Segmentbleches 122
1 fixiert ist.
[0073] Der andere Querkanal 137 ist durch miteinander fluchtende kreisrunde Öffnungen 137
8 und 137
10 bis 137
14 der Segmentbleche 122
8 sowie 122
10 bis 122
14 gebildet und an seiner Außenseite durch ein weiteres, blockförmig dargestelltes,
seitliches Gehäuse-Abschlußteil 139 nach außen druckdicht verschlossen.
[0074] Die Segmentbleche 122
1 und 122
3 bis 122
10 sind mit kreisrunden Ausnehmungen 141
1 und 141
3 bis 141
10 versehen, die koaxial bezüglich der zentralen Längsachse 113 des Rückschlagventils
73 angeordnet sind, das zwischen den A-Verbraucheranschluß 63 des Hub-Steuerventils
14 und den Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders 11 geschaltet ist.
[0075] Das zwischen den Segmentblechen 122
1 und 122
3 angeordnete zweite Segmentblech 122
2 hat eine Ausnehmung 141
2, die einen mit der zentralen Achse 113 des Rückschlagventils 73 koaxial gekrümmten
Randbereich 142 und einen mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14
koaxial gekrümmten Randbereich 143 hat, wobei der Radius der mit der zentralen Achse
113 des Rückschlagventils 73 koaxialen Krümmung etwas größer ist als derjenige der
benachbarten kreisrunden Ausnehmungen 141
1 und 141
3 der Segmentbleche 122
1 und 122
3 und der Radius des mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxial
gekrümmten Radbereiches 143 dieser Ausnehmung 141
2 deutlich größer ist als derjenige des anderen gekrümmten Randbereiches 142 und auch
etwas größer als die Radien mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils
14 koaxial angeordneter Ausnehmungen 144
1, 144
3 sowie 144
4 und 144
45 im wesentlichen gleichen Durchmessers der Segmentbleche 122
1, 122
3 sowie 122
4 und 122
5, die ihrerseits einen zu dem Gehäuseteil 117 hin offenen Querkanal 144 beranden,
in den das Gehäuseteil mit einem hülsenförmigen Fortsatz 146 hineinragt, wobei der
Durchmesser der kreisrunden Ausnehmung 144
4 des Segmentbleches 122
4 zur Aufnahme einer Ringdichtung 147 etwas größer ist als die Durchmesser der miteinander
fluchtenden "großen" kreisrunden Ausnehmungen 144
1, 144
3 und 144
5 der Segmentbleche 122
1, 122
3 und 122
5, die hinsichtlich ihres Ausnehmungsbildes identisch sind.
[0076] Die gekrümmten Randbereiche 142 und 143 der mit den Ausnehmungen 141
1 und 141
3 sowie den Ausnehmungen 144
1 und 144
3 der Segmentbleche 122
1 und 122
3 überlappenden Ausnehmung 141
2 des dazwischen angeordneten Segmentbleches 122
2 schließen jeweils mit glatter Krümmung and geradlinig verlaufende Randbereiche 148
der Ausnehmung 141
2 an.
[0077] Der durch die Ausnehmung 141
2 des Segmentbleches 122
2 freigehaltene Gehäusekanal, der sich zwischen der B- Verbraucheranschlußkammer 118
des Hub-Steuerventils 11 und dem mit der zentralen Längsachse 113 des Rückschlagventils
73 koaxialen Anschlußkanal erstreckt, bildet gleichsam den B-Verbraucheranschluß 64
des Hubsteuerventils 14.
[0078] Der mit der zentralen Längsachse 113 des Rückschlagventils 73 koaxiale, insgesamt
mit 141 bezeichnete Querkanal hat im mittleren Bereich des Steuerblocks 110 eine den
Ventilsatz 149 für den kegelstumpfförmig dargestellten Ventilkörper 151 des Rückschlagventils
73 bildende konische Verjüngung, mit der er an den A-Verbraucher-Anschlußkanal 63
anschließt, der durch die miteinander fluchtenden Ausnehmungen 141
7 bis 141
10 der Segmentbleche 122
7 bis 122
10 gebildet ist.
[0079] Der A-Verbraucheranschlußkanal 63 mündet innerhalb einer "flach"-elliptisch berandeten
Ausnehmung 126
11 des elften Segmentbleches 122
11, die, je nachdem, in welcher Funktionsstellung sich der Kolben 14' des Hub- Steuerventils
befindet, entweder über einen in dem Ventil geöffneten Drosselspalt mit der Druckversorgungsleitung
49 verbunden und gegen die T-Rücklaufleitung 54 abgesperrt ist oder mit dieser verbunden
und gegen die Druckversorgungsleitung 49 abgesperrt ist. Diese elliptisch berandete
Ausnehmung 126
11 des Segmentbleches 122
11 vermittelt auch die kommunizierende Verbindung des A-Verbraucheranschlusses 63 des
Hub-Steuerventils 14 mit dessen Last-Sensierungsanschluß 57 (Fig. 1).
[0080] Die einen Teil der Rücklaufleitung 54 berandende Ausnehmung 132
7 des etwa in Höhe des Ventilsitzes 149 angeordneten Segmentbleches 122
7 hat eine die Ausnehmung 141
7, deren Rand einen Teil des Ventilsitzes 149 bildet, in radialem Abstand umgehende
bogenförmig gekrümmte Ausbuchtung 153, mit der ein Querkanal 154, dessen Zentrale
Längsachse 156 parallel zu den zentralen Längsachsen 113 und 111 des Rückschlagventils
73 und des Hub-Steuerventils 14 und in deren Ebene verläuft, in kommunizierender Verbindung
steht. Dieser Querkanal 154 ist durch miteinander fluchtende, kreisrunde Öffnungen
154
8 bis 154
12 der Segmentbleche 122
8 bis 122
12 gebildet; er kommuniziert auch mit einer "Tankraum"-Ausnehmung 126
13 des Segmentbleches 122
13, die einen kreisbogenförmig berandeten, mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils
14 koaxialen Öffnungsbereich 157 und eine von diesem ausgehende schlitzförmige Ausbuchtung
158 hat, innerhalb deren Endabschnittes der Querkanal 154 in die insgesamt schlüssellochförmige
Ausnehmung 126
13 des Segmentbleches 122
13 mündet. Der Krümmungsradius des kreisbogenförmig verlaufenden Öffnungsrandbereiches
157' der Tankraumausnehmung 12613 ist etwas größer als der Radius, der mit der zentralen
Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxialen Gleitsitz-Ausnehmungen 126
8, 126
10, 126
12 und 126
14, in denen der Kolben 14' mit seinen Kolbenflanschen 127,128 und 129 gleitend verschiebbar
angeordnet ist, so daß zwischen dem 12. und dem 14. Segmentblech 122
12 ein Ringraum 159 vorhanden ist, der über die schlitzförmige Ausbuchtung 158 der Tankraum-Ausnehmung
126
13, den Querkanal 154 und die bogenförmig gekrümmte Ausbuchtung 153 der "Tank"-Ausnehmung
132
7 des Segmentbleches 122
7 mit der T-Rücklaufleitung 54 in ständig kommunizierender Verbindung steht. Dies gilt
auch für die Tank-Anschlußkammer 121 des Hub-Steuerventils 14, die über eine Querbohrung
161 des in diese Kammer 121 hineinragenden Kupplungs-Abschnitts des Kolbenflansches
129, eine mit dieser in kommunizierender Verbindung stehende Längsbohrung 162 des
Ventilkolbens 14' und eine wiederum mit der Längsbohrung 162 in kommunizierender Verbindung
stehende Querbohrung 163, die zwischen dem Kolbenflansch 129 und dem zentralen Kolbenflansch
128 an einem diese miteinander verbindenden Kolbenstangenabschnitt 164 angeordnet
ist, mit dem Ringraum 159 kommunizierend verbunden ist.
[0081] Weitere Ausnehmungen, die an den Segmentblechen 122
11 bis 122
12, soweit in den Fig. 2 und 3j bis 3m dargestellt, vorgesehen sind, sind die folgenden:
[0082] Das Segmentblech 122
12 ist mit einer dem Durchmesser nach kleinen kreisrunden Öffnung 166 versehen, die
den einen Zulaufanschluß 71 des Wechselventils 72 bildet, das zum Lastvergleich am
Hub-Steuerventil 14 vorgesehen ist. Das 14. Blechsegment 122
14 ist mit einer mit der vorgenannten Ausnehmung 166 koaxialen Ausnehmung 167 etwas
größeren Durchmessers versehen, in die eine Ventilhülse 168 druckdicht eingesetzt
ist, die den zweiten Zulaufanschluß 74 sowie den dem ersten Zulaufanschluß 71 gegenüberliegenden
Ventilsitz des Wechselventils 72 bildet. Der an die Betriebsdruckkammer 88 der Druckwaage
79 angeschlossene Ausgang 77 dieses Wechselventils 72 ist durch eine Ausbuchtung 169
der mit der zentralen Längsachse 112 der Druckwaage koaxialen größtenteils runden
Ausnehmung 137
13 des Segmentbleches 122
13 gebildet, das auch den zwischen den Ventilsitzen dieses Ventils sich erstreckenden
Ventilraum begrenzt.
[0083] Das Segmentblech 122
12 ist mit einer weiteren "kleinen", kreisrunden Ausnehmung 171 versehen, die den einen
Zulauf-Anschluß 69 des Wechselventils 68 bildet, der an den Last-Sensierungsanschluß
57 des NeigungsSteuerventils 33 angeschlossen ist. Ein diesbezüglich erforderlicher
Verbindungskanal ist durch die Ausnehmung 172 des Segmentbleches 122
11 repräsentiert.
[0084] In der mit der Ausnehmung 171 des Segmentbleches 122
12 koaxialen, dem Durchmesser nach etwas größeren Ausnehmung 173 des Segmentbleches
122
14 ist druckdicht eine Ventilhülse 174 eingesetzt, die den Zulaufanschluß 67 des dem
Neigungs-Steuerventil 33 zugeordneten Wechselventils 68 sowie einen seiner beiden
Ventilsitze bildet.
[0085] Eine im wesentlichen langlochförmige Ausnehmung 176 des Segmentbleches 122
13 bildet mit einem mit der Ausnehmung 171 des Segmentbleches 122
12 koaxialen gekrümmten Bereich die Begrenzung des sich zwischen den Ventilsitzen erstrekkenden
Raumes des Wechselventils 68, das dem Neigungs-Steuerventil 33 zugeordnet ist und
vermittelt die kommunizierende Verbindung des Ventilausganges 76 mit einer kreisrunden
Anschluß-Ausnehmung 177 des Segmentbleches 122
14 von der innerhalb des druckförmig dargestellten Gehäuseteils 139 ein Anschlußkanal
zum zweiten Zulaufanschluß 74 des dem Hubsteuerventil zugeordneten Wechselventils
72 führt. Mit diesen Öffnungen 176 und 177 bezüglich des Anschlusses des in der Fig.
2 nicht mehr dargestellten, dem Schubantrieb zugeordneten Wechselventils 59 funktionsanaloge
Ausnehmungen der Segmentbleche 122
13 und 122
14 sind in den Fig. 31 und 3m mit 176' bzw. 177' bezeichnet.
[0086] Zur weiteren baulichen und funktionellen Erläuterung des Hub-Steuerventils 14, das
in der Fig. 2 in seiner dem Last-Anhebebetrieb zugeordneten Funktionsstellung I dargestellt
ist, sei nunmehr ergänzend auch auf die Fig. 2a, 2b und 2c Bezug genommen, in denen
den verschiedenen Funktionsstellungen I, 0 und II des Hub-Steuerventils 14 zugeordnete
Funktionsstellungen einer insgesamt mit 14'' bezeichneten Absenkungs-Ventileinheit
in Relation zu den diesen verschiedenen Funktionsstellungen zugeordneten Stellungen
des Hauptkolbens 14' dargestellt sind.
[0087] Die Absenkungs-Ventileinheit 14'' ist als vormontierbare Baugruppe des Hub-Steuerventils
14 in das Gehäuseteil 117 integriert, das seitlich an den mehrschichtigen Steuerblock
110 angesetzt ist und gegenüber diesem mittels der Dichtungen 147 und 178 sowie mittels
einer weiteren Ringdichtung 179 abgedichtet ist, die im Bereich des verbraucherseitigen
Anschlußstutzens 181 angeordnet ist, der ebenfalls an dem Gehäuseteil 117 angeordnet
ist.
[0088] Innerhalb dieses Gehäuseteils 117, das die gehäusefeste Begrenzung der B-Verbraucheranschlußkammer
118 bildet, ist diese durch eine Zwischenwand 182 gegen einen äußeren Druckraum 183
abgesetzt, der seinerseits mittels eines aus montagetechnischen Gründen erforderlichen
Schraubstopfens 184 nach außen hin druckdicht abgeschlossen ist. Diese Zwischenwand
182 hat eine mit der zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxiale, zentrale
Bohrung 186, in der ein zylindrisch- topfförmiger "äußerer" Ventilkörper 187 druckdicht
gleitend verschiebbar angeordnet ist.
[0089] Der Durchmesser D1 dieser zentralen Zwischenwand-Bohrung 186 ist geringfügig größer
als der Durchmesser D2 einer mit dieser koaxialen tankraumseitigen Öffnung 188 des
Gehäuseteils 117, die durch eine innere Ringrippe 189 des hülsenförmigen Fortsatzes
146 des Gehäuseteils 117 berandet ist, durch die die B-Verbraucheranschlußkammer 118
gegen den Tankraum 54' abgesetzt ist, der durch den im Bereich des Hub-Steuerventils
14 verlaufenden Abschnitt der Rücklaufleitung 54 gebildet ist. Die anschlußkammerseitige
Randkante 191 der durch die Ringrippe 189 berandeten Öffnung 188 bildet einen kreislinienförmigen
Ventilsitz für den topfhülsenförmigen Ventilkörper 187, der mit einer kreiskegeligen
Dichtfläche 192, über die eine äußere zylindrische Mantelfläche 193 an den Bodenbereich
194 des Ventilkörpers 187 anschließt, an dem Ventilsitz 191 abstützbar ist.
[0090] Der Ventilkörperboden 194, dessen tankraumseitige Begrenzungsfläche 196 radial innerhalb
des kegeligen Dichtflächenbereiches 192 rechtwinklig zur zentralen Längsachse 111
verläuft und dessen innere Begrenzungsfläche 197 im achsnahen, zentralen Bodenbereich
ebenfalls rechtwinklig zur zentralen Längsachse 111 verläuft, hat in diesem Bereich
eine zentrale Öffnung 198, deren Durchmesser d
1 signifikant kleiner ist als der Innendurchmesser d
2 des gleichwohl relativ dickwandigen Zylindermantels 199 des topfhülsenförmigen Ventilkörpers
187.
[0091] Die innere kreisförmige Randkante 201 bildet den Sitz für einen kalottenförmigen
oder, wie dargestellt, kegelstumpfförmigen Dichtkörper 202 eines zweiten Ventilkörpers
203 der Absenkungs-Ventileinheit 14'', der als Stufenkolben ausgebildet ist, der mit
seiner dem Durchmesser nach größeren Kolbenstufe 204 gegen die innere Mantelfläche
206 des Zylindermantels 199 des zylindrischtopfförmigen Ventilkörpers 187 gleitend
abgedichtet ist. Diese außen zylindrische Kolbenstufe 204 ist ihrerseits zylindrisch-topfförmig
gestaltet, wobei ihr mit dem äußeren Druckraum 183 in kommunizierender Verbindung
stehender Innenraum 207 über einen den Bodenbereich 208 axial durchsetzenden Längskanal
209 und mit diesem kommunizierende Querkanäle 211 der dem Durchmesser nach kleineren
Kolbenstufe 212, die in den kegelstumpfförmigen Dichtkörper 202 ausläuft, mit dem
durch die beiden Ventilkörper 187 und 203 berandeten inneren Ringraum 213 der Absenkungs-Ventileinheit
14'' in ständigkommunizierender Verbindung steht.
[0092] An einer die innere Mündungsöffnung des Längskanals 209 koaxial umgebenden Ringschulter
214 des Stufenkolbens 203, einerseits, und dem dieser gegenüberliegenden Schraubstopfen
184, andererseits, ist eine unter mäßiger Vorspannung stehende Ventilfeder 216 abgestützt,
die den Dichtkörper 202 des inneren Ventilkörpers 203 in Anlage mit seinem Ventilsitz
201 und damit auch den äußeren, topfhülsenförmigen Ventilkörper 187 in Anlage mit
dem gehäusefesten Ventilsitz 191 drängt. Diese "geschlossene" Konfiguration der Absenkungs-Ventileinheit
14'' des Hub-Steuerventils 14 ist sowohl dessen im Schaltbild der Fig. 1 dargestellten
Grundstellung 0 des Hub-Steuerventils 14 als auch dessen in der Längsschnittdarstellung
der Fig. 2 dargestellten Funktionsstellung I des Hub-Steuerventils 14 zugeordnet,
mit der der Last-Anhebungs-Betrieb des Hub-Antriebszylinders 11 verknüft ist.
[0093] Die - ringraumförmige - Verbraucheranschlußkammer 118 steht über eine Festdrossel
217 mit dem äußeren Druckraum 183 in ständig-kommunizierender Verbindung, so daß in
der in den Fig. 2 und 2a dargestellten, sperrenden Konfiguration der Absenkungs-Ventileinheit
14'' in dem äußeren Druckraum 183 derselbe Druck herrscht wie in der B-Verbraucheranschlußkammer
118. Eine funktionell der Drossel 217, die in den Fig. 2 und 2a als Stufenbohrung
mit parallel zur zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 verlaufender zentraler
Achse 218 dargestellt ist, entsprechende Drossel könnte auch, wie jeweils gestrichelt
angedeutet, durch eine schmale Längsnut 217' geringer radialer Tiefe des äußeren Ventilkörpers
187 der Absenkungs-Ventileinheit 14'' oder eine entsprechende Längsnut 217'' der zentralen
Bohrung 186 der Zwischenwand 182 des die Absenkungs-Ventileinheit 14'' aufnehmenden
Gehäuseteils 117 realisert sein.
[0094] Auch das die Absenkungs-Ventileinheit 14'' enthaltende Gehäuseteil 117, das bei dem
zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel der Hydraulik-Installation 10 aus montagetechnischen
Gründen als ein von dem Steuerblock 110 separates Teil vorgefertigt werden muß, kann
in der anhand des Aufbaus des Steuerblocks 110 ausführlich erläuterten Schichttechnik
aus Segmentblechen 1171 bis 11710 erforderlichenfalls unterschiedlicher Dicke zusammengesetzt
sein, für die durch gestrichelt eingezeichnete Lötfugen 220 (Fig. 2a) eine mögliche
Aufteilung angegeben ist, bei deren Wahl nur geringfügige und einfach durchführbare
Vorbearbeitungen der Segmentbleche 117
4, 177
5 und 117
6 erforderlich sind, bevor das das Gehäuseteil 117 bildende Segmentblech-Paket 117
1 bis 117
10 zusammengelötet werden kann.
[0095] Das zu einem möglichen Schichtaufbau des Gehäuseteils 117 Gesagte gilt sinngemäß
auch für das die Tankanschlußkammer 121 gehäusefest berandende Gehäuseteil 119, in
der der Spindeltrieb 94 angeordnet ist, der die Antriebskupplung des Schrittmotors
96 mit dem Ventilkolben 14' vermittelt, das im Bereich der Druckwaage 79 angeordnete
Gehäuseteil 139, in das das Druckbegrenzungsventil 83 des Druckversorgungsaggregats
52 integriert ist und auch für das in der Fig. 2 weiter dargestellte, seitlich an
den Steuerblock 110 angesetzte Gehäuseteil 219, von dem teilweise die Ventilsitz-Hülse
174 des dem Neigungs-Stellantrieb 19 zugeordneten Wechselventils 68 aufgenommen ist.
[0096] Die in der Fig. 2 dargestellte Gesamtkonfiguration der Anordnung des motorgesteuerten
Hauptkolbens 14', der Ventilkörper 187 und 203 der Absenkungs-Ventileinheit 14'' des
Hub-Steuerventils 14, des Kolbens 84 der Druckwaage 79, des Ventilkörpers 151 des
Rückschlagventils 73, der Ventilkugel 221 des dem Hub-Steuerventil 14 zugeordneten
Wechselventils 72 und der Ventilkugel 222 des dem Neigungs-Steuerventils 33 zugeordneten
Wechselventils 68 entspricht einem stationären Betriebszustand der Hydraulikinstallation
10, in dem sich der Kolben 13 des Hub-Antriebszylinders 11 mit konstanter Geschwindigkeit
im Last-Hebe-Betrieb nach oben bewegt, während die anderen hydraulischen Antriebe
19, 26 und 28 stillgesetzt sind, d.h. die ihnen zugeordneten Steuerventile 33, 34
und 36 in ihren sperrenden Grundstellungen 0 gehalten sind.
[0097] In dem genannten stationären Betriebszustand ist der motorgetriebene Hauptkolben
14' so weit aus seiner federzentrierten Mittelstellung - weg von der Absenkungs- Ventileinheit
14'' - ausgerückt, daß eine Ringnut 223 des Kolbens 14', die zwischen dessen zentralem
Kolbenflansch 128 und dessen tankraumseitigem Kolbenflansch 127 angeordnet ist und
in jeder möglichen Position des motorgetriebenen Kolbens 14' mit der Druck(P)-Versorgungsleitung
49 in kommunizierender Verbindung steht, über den nunmehr freigegebenen Drosselspalt
152 auch mit dem A-Verbraucheranschluß 63 kommunizierend verbunden ist und Druckmedium
über diesen und das gegen die Wirkung seiner Ventilfeder geöffnete Rückschlagventil
73 in den Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders 11 strömen kann.
[0098] Der am A-Verbraucheranschluß 63 anstehende, bei guter Näherung dem Betriebsdruck
im Antriebs-Zylinder 11 entsprechende Druck steht auch am Last-Sensierungsanschluß
57 des Hub-Steuerventils 14 an und bewirkt, daß das diesem zugeordnete Wechselventil
72 in diejenige Funktionsstellung gelangt, in der der anstehende Betriebsdruck auch
in die Betriebs-Druckkammer 88 der Druckwaage 79 eingekoppelt ist. Dieser Druck ist
wegen des über dem Drosselspalt 152 eintretenden Druckabfalls niedriger als der Druck
unter dem das über die Druck(P)-Versorgungsleitung 49 dem Hub-Steuerventil 14 zuströmende
Druckmedium steht, der auch in die Referenzdruckkammer 89 der Druckwaage 79 eingekoppelt
ist.
[0099] Der diesbezüglich erforderliche Strömungspfad, dem im Schaltbild der Fig. 1 der Referenzdruck-Anschluß
81 entspricht, ist durch einen mit der Druck(P)-Druckversorgungsleitung 49 in ständig
kommunizierender Verbindung stehenden Querkanal 224 sowie einen mit diesem und mit
der Referenzdruckkammer 89 der Druckwaage 79 in ständig kommunizierender Verbindung
stehenden Längskanal 226 des Druckwaagenkolbens 84 gebildet. Aufgrund der positiven
Druckdifferenz Δp zwischen dem im stationären Betriebszustand in die Referenzdruckkammer
89 eingekoppelten Referenzdruckes p
R und dem in die Betriebsdruckkamer 88 der Druckwaage 79 eingekoppelten Betriebsdruck
p
B ergibt sich für den Druckwaagenkolben 84 eine gegen die Rückstellkraft der Waagenfeder
93 gegenüber seiner Grundstellung ausgelenkte Gleichgewichtsposition, in der zwischen
einer kolbenseitigen Steuerkante 227 und einer gehäuseseitigen Steuerkante 228 des
Steuerbocks 110 ein Drosselspalt 229 freigegeben ist, über den Druckmedium von der
Druck(P)-Versorgungsleitung 49 zum drucklosen Tankraum 54' bzw. zum Vorratsbehälter
56 des Druckversorgungsaggregats 52 zurückströmen kann.
[0100] Der im Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszyliders 11 herrschende Druck p
B ist auch in die B-Verbraucheranschlußkammer eingekoppelt und herrscht - im stationären
Betriebszustand - auch in der äußeren Druckkammer 183 der Absenkungs-Ventileinheit
14'', deren Ventilkörper 187 und 203 dadurch mit zusätzlicher Kraft gegen ihre zugeordneten
Ventilsitze 191 bzw. 201 gedrängt sind.
[0101] Zur Stillsetzung des Hub-Antriebes 11 wird der Hauptkolben 14' des Hub-Steuerventils
14, gesteuert mittels des Schrittmotors 96, in die Grundstellung 0 gestellt, in der,
bedingt durch die Stellung des Hauptkolbens 14', die Druck(P)-Versorgungsleitung 49
gegen den A- Verbraucheranschluß 63 abgesperrt ist, dieser jedoch, bedingt durch einen
in dieser Grundstellung freigegebenen Spalt zwischen dem zentralen Flansch 128 des
Hauptkolbens und dem diesem benachbart angeordneten Rand 126'
12 an der zur zentralen Längsachse 111 des Hub-Steuerventils 14 koaxialen Ausnehmung
126
12 des Segmentbleches 122
12 des Steuerblocks 110 freigegebenen Ringspalts mit dem drucklosen Rücklauf(T)-Anschluß
48 in kommunizierender Verbindung steht.
[0102] Die Folge hiervon ist, daß das Rückschlagventil 73 in seine Sperrstellung gelangt
und, weil sich auch die Absenkungs-Steuerventileinheit 14'' in ihrer Sperrstellung
befindet, die Hebebühne mit der auf ihr abgestützen Last stehenbleibt.
[0103] Sofern hierbei der Pumpenantrieb 92 nicht abgeschaltet wird, gelangt der Kolben 84
der Druckwaage 79 durch die Wirkung des in deren Referenzdruckkammer 89 eingekoppelten
Ausgangsdruckes der Pumpe 91 in eine Regelstellung, in der in dem Gehäusekanal 137
des Steuerblocks 110 zwischen der Druck(P)-Versorgungsleitung 49 und dem Tankraum
54' ein Drosselspalt 229 freigegeben ist, über den in einem Umlaufbetrieb der Pumpe
91 Druckmedium aus der Druck(P)-Versorgungsleitung 49 "direkt" zur Rücklaufleitung
54, d.h. zum Vorratsbehälter 56 des Druckversorgungsaggregats 52 zurückströmt.
[0104] Auch das Anfahren der Grundstellung 0 des Hauptkolbens 14' des Hub-Steuerventils
14 erfolgt zweckmäßigerweise motorgesteuert, kontrolliert durch die elektronische
Steuereinheit 103, um ein lastgerecht sanftes Einlaufen der Hebebühne in den Stillstand
zu gewährleisten und unerwünschte Erschütterungen oder Schwingungen zu vermeiden.
Die hierzu erforderliche Last-Information ist durch das druck-charakteristische Ausgangssignal
des Drucksensors 107 bereitgestellt.
[0105] Sobald die Grundstellung 0 des Hauptkolbens 14' des Hub-Steuerventils 14 erreicht
ist, was die elektronische Steuereinheit 103 am diesbezüglichen Ausgangssignal des
Referenzsignalsgebers 102 erkennt, kann die elektrische Ansteuerung des Schrittmotors
96 aufgehoben werden, da der Hauptkolben 14' durch die Wirkung der Rückstellfedern
17 und 18 in der Grundstellung 0 gehalten wird.
[0106] In der Grundstellung 0 des Hauptkolbens 14' sind Stützringe 231 und 232, über die
die Rückstellfedern 17 und 18 des Hub-Steuerventils 14 an den einander abgewandten
Endstirnflächen 233 und 234 des jeweiligen Kolben-Endflansches 129 bzw. 127 angreifen,
gegen gehäusefeste Anschlagflächen 233' bzw. 234' gedrängt, mit denen, in der Grundstellung
0 des Hauptkolbens 14', dessen Endstirnflächen 233 und 234 fluchten. Die Anschlagfläche
233' für den Stützring 233 der motorseitigen Ventilfeder 17 ist durch eine radiale
Innenschulter des Gehäuseteils 119 gebildet, das die gehäusefeste Begrenzung der Tank-Anschlußkammer
121 bildet, innerhalb derer der Spindeltrieb 94 zur Antriebskopplung des Schrittmotors
96 mit dem Hauptkolben 14' angeordnet ist; die Anschlagfläche 234', an der - in der
Grundstellung 0 des Hauptkolbens 14' - derjenige Stützring 232 abgestützt ist, an
dem die andere, im Tankraum 54' angeordnete Ventilfeder 18 angreift, die an der inneren
Ringrippe 189 des die Absenkungsventileinheit 14'' aufnehmenden Gehäuseteils 117 abgestützt
ist, ist durch den tankraumseitigen Rand der mit der zentralen Längsachse 111 des
Hub-Steuerventils 14 koaxialen kreisrunden Öffnung 1268 desjenigen Segmentbleches
122
8 gebildet, das den Tankraum 54' gegen die Druck(P)-Versorgungsleitung 49 abgrenzt.
[0107] Der Hauptkolben 14' des Hub-Steuerventils 14 hat an seiner der Absenkungs-Ventileinheit
14'' zugewandten Seite einen durch den im Tankraum 54' angeordneten Stützring 232
hindurchtretenden zylindrischen Fortsatz 236, dessen Durchmesser geringfügig kleiner
ist als der Innendurchmesser des Stützringes 232. Dieser Fortsatz verjüngt sich über
eine kegelstumpf-förmige Fase 237 zu einem zylindrischen Betätigungsabschnitt 238
hin, dessen Durchmesser d
3 etwas größer ist als der Durchmesser d
1 der zentralen Öffnung 198 des Bodens 194 des zylindrisch-topfförmigen Ventilkörpers
187 der Absenkungs- Ventileinheit 14''. Auf diesen zylindrischen Betätigungsabschnitt
238 folgt ein schlanker, stößelförmiger Endabschnitt 239, dessen Durchmesser d
4 (Fig. 2b) signifikant kleiner ist als der Durchmesser d1 des zentralen Bodenöffnung
198 des topfhülsenförmigen Ventilkörpers 187.
[0108] In der Grundstellung des Hauptkolbens 14' befindet sich dessen stößelförmiger Endabschnitt
239 in der in der Fig. 2a gestrichelt eingezeichneten Position, in der seine Endstirnfläche
241 entweder an der gegenüberliegenden Endstirnfläche 242 des kegelstumpfförmigen
Dichtkörpers 202 des inneren Ventilkörpers 203 der Absenkungs-Ventileinheit 14'' "schon"
anliegt oder noch in einem kleinen Abstand von dieser angeordnet ist, so daß schon
wenige Ansteuerimpulse, durch die der Schrittmotor 96 im Sinne einer Verschiebung
des Kolbens 14' in Richtung auf die Absenkungs-Ventileinheit 14'' ansteuerbar ist,
genügen, um den stößelförmigen Endabschnitt 239 in Anlage mit dem inneren Ventilkörper
203 zu bringen und diesen bei weiterer Ansteuerung des Schrittmotors in derselben
Richtung von dem am anderen Ventilkörper 187 angeordneten Ventilsitz 201 abzuheben,
so daß die in der Fig. 2b qualitativ dargestellte Konfiguration der Kolben 187 und
203 der Absenkungs-Ventileinheit 14'' erreicht wird, in der deren inneres Sitzventil
201, 203 geöffnet ist, während das äußere Sitzventil 187, 191 noch geschlossen ist.
[0109] Druckmedium, das im Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders 11 unter einem
durch die vom Kolben 13 abgestützte Last sowie durch dessen den Antriebsdruckraum
12 beweglich begrenzende Kolbenfläche bestimmten Druck steht, kann jetzt über den
B-Verbraucheranschluß 64, die B-Verbaucheranschlußkammer 118, die Festdrossel 217,
den äußeren Druckraum 183 des Gehäuseteils 117, den Innenraum 207, den Längskanal
209 und die Querkanäle 211 in den inneren Ringraum 213 der Kolben-Anordnung 187,203
und über den nunmehr freigegebenen Ventilspalt 242 (Fig. 2b) in den drucklosen Tankraum
54' des Hub-Steuerventils 14 und über diesen zum Vorratsbehälter 56 des Druckversorgungsaggregats
52 abströmen, mit der Folge, daß die Hebebühne des Gabelstaplers abgesenkt wird. Unter
der Voraussetzung, daß die freie Querschnittsfläche des Ventilspalts 242 signifikant
kleiner ist als der freie Strömungsquerschnitt der Drossel 217, ist die Sinkgeschwindigkeit
im wesentlichen durch die Drosselwirkung des inneren Sitzventils 201, 203 bei der
jeweils gegebenen Last bestimmt und durch motor-gesteuerte Einstellung der Ventilspalt-Weite
wählbar. Ist, andererseits, die Drosselwirkung des Ventilspalts 242 signifikant kleiner
als diejenige der Festdrossel 217, so ist bei vorgegebener Last die Absenkungs-Geschwindigkeit
durch die Festdrossel 217 bestimmt und auf einen lastabhängigen Maximalwert begrenzt.
[0110] Die insoweit erläuterte Art des Absenkungsbetriebes durch feinfühlige Einstellung
der Drosselwirkung des durch den inneren Ventilkörper 203 und dessen Sitz 201 am äußeren
Ventilkörper 187 gebildeten "Vorentlastungs"-Ventils und Begrenzung der maximalen
Sinkgeschwindigkeit durch die Festdrossel 217 ist dann zweckmäßig, wenn die abzusenkende
Last groß und demgemäß auch der Druck hoch ist, unter dem das Druckmedium im Antriebsdruckraum
12 des Hub-Antriebszylinders 11 und in der mit diesem in unmittelbar kommunizierender
Verbindung stehenden B-Verbraucheranschlußkammer 118 der Absenkungs-Ventileinheit
14'' steht.
[0111] Ist, andererseits, die abzusenkende Last vergleichweise gering und demzufolge auch
der Druck, unter dem das Hydraulikmedium im Antriebsdruckraum 12 des Hub-Antriebszylinders
11 steht, mit der möglichen Folge, daß die allein durch Öffnung des Vorentlastungsventils
201, 203 erreichbare Absenkungs-Geschwindigkeit unerwünscht niedrig wäre, kann der
wirksame Abström-Querschnitt der Absenkungs-Ventileinheit 14'' dadurch vergrößert
werden, daß durch weitere Auslenkung des Hauptkolbens 14' auch das weitere, durch
den topfhülsenförmigen Ventilkörpers 187 und den diesem zugeordneten Ventilsitz 191
gebildete Ventil der Absenkungs-Ventileinheit 14'' geöffnet wird und dadurch die qualitativ
in der Fig. 2c dargetellte Konfiguration der Ventilkörper 187 und 203 erreicht wird,
in der Druckmedium sowohl aus dem durch die beiden Ventilkörper 187 und 203 berandeten
Ringraum 213 als auch über den äußeren, durch Abheben des topfhülsenförmigen Ventilkörpers
187 von dem Ventilsitz 191 freigegebenen Ventilspalt 243 direkt aus der B-Verbraucheranschlußkammer
118 in den drucklosen Tankraum 54' abströmen kann.
[0112] Der zylindrische Betätigungsabschnitt 238 des Kolben-Fortsatzes 236 ist an seiner
mit der ebenen, tankraumseitigen Begrenzungsfläche 196 des Ventilkörpersbodens 194
in Anlage gelangenden Stirnseite mit Einkerbungen 244 versehen, über die Druckmedium
aus dem Ringraum 213 auch dann hinreichend ungehindert abströmen kann, wenn der zylindrische
Betätigungsabschnitt 238 an dem die zentrale Bodenöffnung 198 umgebenden Randbereich
abgestützt ist.
1. Hydraulik-Installation an einem Gabelstapler-Fahrzeug mit einem hydraulischen Hub-Antrieb
für eine Hebebühne und mindestens einem weiteren hydraulischen Antrieb, insbesondere
einem hydraulischen Neigungs-Stellantrieb, mit den Hydraulik-Antrieben einzeln zugeordneten
elektrisch ansteuerbaren Ventilanordnungen, mittels derer die für die verschiedenen
Bewegungen der Hebebühne erforderlichen Betriebsdrücke und Durchflußmengen steuerbar
sind, wobei der Hubantrieb als einfach-wirkender Hydrozylinder ausgebildet ist, dessen
Hebe- und Absenkungsbetrieb durch ventilgesteuerten Druckmittel-Zustrom zum Antriebsdruckraum
bzw. -Abfluß aus diesem Antriebsdruckraum des Hydrozylinders steuerbar ist und hierzu
eine Hub-Steuerventilanordnung vorgesehen ist, die aus einer Grundstellung (0), in
der der Antriebsdruckraum des Hub-Antriebszylinders sowohl gegen den Druckausgang
des Druckversorgungsaggregats als auch gegen dessen Rücklauf (T)-Anschluß abgesperrt
ist, in eine dem Anhebungsbetrieb zugeordnete Funktionsstellung (I) steuerbar ist,
in der der Antriebsdruckraum des Hub-Antriebszylinders mit dem Druck(P)-Versorgungsausgang
des Druckversorgungsaggregats verbunden, jedoch gegen dessen Rücklauf(T)-Anschluß
abgesperrt ist, alternativ dazu in eine dem Absenkungsbetrieb des Hub-Antriebszylinders
zugeordnete Funktionsstellung(II) steuerbar ist, in der der Antriebsdruckraum des
Hub-Antriebszylinders über einen in dieser Stellung freigegebenen Strömungspfad des
Ventils mit dem Rücklauf(T)-Anschluß des Druckversorgungsaggregats verbunden, jedoch
gegen dessen Druck(P)-Ausgang abgesperrt ist, wobei die Beträge der in den Funktionsstellungen
I und II freigegebenen Strömungspfad-Querschnitte steuerbar einstellbar sind und zunehmenden
Beträgen der Auslenkungen eines Kolbens der Hub-Steuerventilanordnung aus seiner Mittelstellung
zunehmende Beträge der Strömungsquerschnitte der in der jeweiligen Funktionsstellung
(I oder II) freigegebenen Strömungspfade entsprechen,
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) die Hub-Steuerventilanordnung ist als Mehr-Wege/3-Stellungs-Ventil (14) ausgebildet,
das einen Hauptkolben (14') hat, der mittels eines elektrischen Stellmotors (96) in
seine den verschiedenen Funktionsstellungen (0, I und II) der Hub-Steuerventilanordnung
(14) entsprechenden Positionen bewegbar ist, die durch formschlüssige Bewegungskopplung
des Ventilkolbens (14') mit der Abtriebswelle des Stellmotors (96) in definierter
Relation zu den auf eine Referenzposition bezogenen azimutalen Stellungen des Rotors
des Stellmotors stehen;
b) der Stellmotor (96) ist als digital ansteuerbarer Motor ausgebildet, dessen Rotor
eine in ein digitales Ansteuersignal codierte azimutale Position seiner Abtriebswelle
zwangsweise erreicht;
c) es ist ein Drucksensor (107) vorgesehen, der für den Druck im Antriebsdruckraum
(12) des Hub-Antriebszylinders (11) charakteristische elektrische Ausgangssignale
erzeugt, die einer elektronischen Steuereinheit (103) zugeleitet sind, die in Abhängigkeit
von den druck- und damit auch last-charakteristischen Ausgangssignalen des Drucksensors
(107) eine selbsttätige Begrenzung des Aussteuerhubes des Hauptkolbens (14') des Hubsteuerventils
(14) auf einen Betrag vermittelt, dem ein lastgerecht-zulässiger Höchstwert der Anhebe-
oder Absenkungsgeschwindigkeit der Hebebühne entspricht, unterhalb dessen ein dynamisch
stabiler, im wesentlichen schwingungsfreier, Anhebe- und Absenkungsbetrieb der Hebebühne
gewährleistet ist.
2. Hydraulik-Installation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur mechanischen Antriebskopplung des Stellmotors (96) und des Hauptkolbens
(14') der Hub-Steuerventilanordnung (14) ein nicht-selbsthemmendes Getriebe vorgesehen
ist, und daß die Grundstellung (0) des Hauptkolbens (14') durch Rückstellfedern (17
und 18) zentriert ist.
3. Hydraulik-Installation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Getriebe als Spindel-Muttertrieb (94) ausgebildet ist, bei dem
vorzugsweise die Spindel (97) als Gewindeabschnitt der Abtriebswelle des Stellmotors
(96) ausgebildet ist und die Spindelmutter (98) fest mit dem Kolben (14') verbunden
und vorzugsweise einstückig mit dem Kolben ausgeführt ist, der verdrehsicher im Ventil
gehäuse verschiebbar geführt ist.
4. Hydraulik-Installation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Auslenkung des Ventil-Hauptkolbens (14') aus seiner Mittelstellung
im Sinne eines Übergangs in die dem Absenkungsbetrieb des Hub-Antriebszylinders (11)
zugeordnete Funktionsstellung (II) der Hub-Steuerventilanordnung (14) zunächst ein
erstes Sitzventil (201,203) in seine Offen-Stellung gelangt, in der ein Druckraum
(183) der Hubsteuerventilanordnung (14), der über eine Fest-Drossel (217) mit einer
mit dem Antriebsdruckraum (12) des Antriebs-Hydrozylinders (11) in ständig kommunizierender
Verbindung stehenden B-Verbraucheranschlußkammer (118) in ständig-kommunizierender
Verbindung steht, über den sich zunehmend öffnenden Ventilspalt (242) dieses ersten
Sitzventils in kommunizierende Verbindung mit dem Tank-Anschlußraum (54') des Hub-Steuerventils
(14) gelangt, und bei weiterer Auslenkung des Hauptkolbens (14') im Sinne einer Vergrößerung
des Querschnittes des Abström-Pfades (108) der Hubsteuerventilanordnung (14) zusätzlich
ein zweites Sitz ventil (187,191) in seine Offen-Stellung gelangt, über dessen Ventilspalt
(243) die B-Verbraucheranschlußkammer (118) und mit dieser der Antriebsdruckraum (12)
des Hub-Antriebszylinders (11) in direkt-kommunizierende Verbindung mit dem Tank-Raum
(54') der Hauptsteuerventilanordnung (14) gelangt.
5. Hydraulik-Installation nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Sitzventil (201,203) als in das zweite Sitzventil (187,191) integriertes,
durch die Auslenkungs-Verschiebung des Hauptsteuerkolbens (14') entsperrbares Rückschlagventil
ausgebildet ist.
6. Hydraulik-Installation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sitzventil (187,191) als durch die Auslenkungs-Bewegung des Hauptkolbens
(14') entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet ist, das ab einer Mindest-Auslenkung
des Kolbens durch dessen Anschlagwirkung mit dem Ventilkörper (187) des zweiten Sitzventils
(187,191) in seine Offen-Stellung gelangt, in welcher mit zunehmender weiterer Auslenkung
des Kolbens (14') der Öffnungsquerschnitt des Ventilspalts (243) des zweiten Sitzventils
(187,191) weiter zunimmt, der Öffnungsquerschnitt des Ventilspalts (242) des ersten
Sitzventils (201,203) jedoch konstant bleibt.
7. Hydraulik-Installation nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sitzventil (187,191) als Kegel-Sitzventil ausgebildet ist, das einen
topfhülsen-förmigen Ventilkörper (187) hat, der mit einem zylindermantelförmigen Ventilkörper-Abschnitt
(199) das Gehäuse für den seinerseits topfhülsenförmigen Ventilkörper (203) des ersten
Sitzventils (201,203) bildet, der ebenfalls einen kegelstumpfförmigen Dichtkörper
(202) hat, der mittels einer Ventilfeder (216) gegen einen kreislinienförmigen Ventilsitz
(201) am Boden (194) des Ventilkörpers (187) des zweiten Sitzventils gedrängt wird,
innerhalb dessen durch einen sitznahen Abschnitt des Ventilkörpers (187) des zweiten
Sitzventils (187,191) und eine dem Durchmesser nach kleinere Kolbenstufe (212) des
Ventilkörpers (203) des ersten Sitzventils (201, 203) ein Ringraum (213) begrenzt
ist, der über Querkanäle (211) des Ventilkörpers (203) des ersten Sitzventils (201,203)
mit dem äußeren Druckraum (183) der Hub-Steuerventilanordnung (14) in ständig-kommunizierender
Verbindung steht.
8. Hydraulik-Installation nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der/die weitere(n)
Hydraulik-Antrieb(e) jeweils mittels eines doppelt wirkenden Hydrozylinders oder mittels
eines im Gegentakt betreibbaren Hydrozylinder-Paares realisiert ist/sind, der/die
mittels je eines Mehrwege/3-Stellungs-Magnetventils steuerbar ist/sind, dessen Steuermagnetsystem
als Doppelhub-System mit zwei Erregerwicklungen ausgebildet ist, durch deren alternative
Bestromung auf den Ventilkörper in alternativen Richtungen wirkende Stellkräfte ausübbar
sind, wobei der Kolben des Ventils eine der Grundstellung 0 des Ventils entsprechende
federzentrierte Mittelstellung hat, die dem stillgesetzten Zustand des jeweiligen
Antriebes entspricht, und alternative Richtungen der Kolben-Auslenkung den alternativen
Funktionsstellungen I und II zugeordnet sind, die den alternativen Antriebsrichtungen
des jeweiligen Antriebs entsprechen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (33,34,36) als impulsbreitenmoduliertes Ventil ausgebildet ist, bei
dem die Erregerwicklungen in fortlaufender, rascher alternierender Folge für unterschiedliche
Zeitspannen T1 und T2 erregbar sind, so daß Richtung und Betrag der Auslenkung des
Ventilkolbens, durch die für eine ausgewählte Funktionsstellung des Ventils ein definierter
Strömungsquerschnitt bzw. -Widerstand eingestellt werden soll, durch das Verhältnis
der Erregungszeiten T
1 und T
2 bestimmt ist, wobei der Grundstellung des beweglichen Kolbens das Verhältnis

zugeordnet ist, und die Summe T
1 + T
2 der Erregungszeitspannen, für die die Erregerwicklungen (38 und 39) periodisch bestromt
werden, hinreichend klein gewählt ist, so daß die Auslenkungsamplituden der in den
effektiven Gleichgewichtslagen sich ergebenden Bewegungen des Ventilkolbens signifikant
kleiner sind als der maximale Aussteuerhub desselben, wobei die Summe der Ansteuerzeiten
T
1 + T
2 einem vorgebbaren konstanten Wert T, d.h. einer Modulations-Frequenz

entspricht, des weiteren als Erregerströme für die beiden Erregerwicklungen gepulste
Gleichströme verwendet werden, deren Impulsfolgefrequenz f
i mindestens 10x und vorzugsweise 50 bis 100x größer ist als die Modulationsfrequenz
f
m, und daß das Verhältnis T
1/T
2 zwischen 1/100 und 100/1 veränderbar ist.
9. Hydraulik-Installation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz fm, mit der die Modulationsimpulse der unterschiedlichen Dauern T1 und T2 erzeugbar sind, mindestens 200 Hz und vorzugsweise zwischen 400 Hz und 1000 Hz beträgt,
und daß die Impulsfolgefrequenz fi zwischen 5 und 10 kHz beträgt.
10. Hydraulik-Installation nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hub-Steuerventil (14) und das/die weitere(n) Steuerventil(e) (33,34,36)
je einen Last(X-)Sensierungsanschluß(57) haben, der in der Grundstellung (0) des jeweiligen
Ventils (14,33,34,36) mit dem Rücklauf(T)-Anschluß (53) des jeweiligen Steuerventils
(14,33,34,36) und in den alternativen Funktionsstellungen (I und II) des jeweiligen
Steuerventils (14,33,34,36) entweder mit dem einen Verbraucheranschluß (63) oder mit
dem anderen Verbraucheranschluß (64) des jeweiligen Steuerventils (14,33,34, 36) verbunden
ist, daß diese Last(X)-Sensierungsanschlüsse (57) mit Zulauf-Anschlüssen (58,61,69,71)
je eines Wechselventils (59,68,72) verbunden sind, die eine Druck-Vergleichsanordnung
bilden, über die der jeweils höchste sensierte Betriebsdruck dem Last-Anschluß (78)
einer Druckwaage (79) zugeleitet ist, deren Referenz-Druckanschluß (81) an den Druckausgang
(51) des Druckversorgungsaggregats (52) angeschlossen ist.
11. Hydraulik-Installation nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Gehäuse für mindestens das Hub-Steuerventil (14) und vorzugsweise auch
für weitere Steuerventile (33,34,36) bildender Steuerblock (110) einen mehrschichtigen
Aufbau aus Segmentblechen (1221 bis 12214) hat, die mit ihren breiten Längs-Begrenzungsflächen hart aneinander angelötet sind
und mit Ausnehmungen versehen sind, durch deren Konturenverlauf und Anordnung zueinander
die Querschnittsformen und die lichten Abmessungen von Querkanälen und Längskanälen
sowie von Ventilkanälen und Steuerkammern innerhalb des Steuerblocks (110) vorgegeben
sind.
12. Hydraulik-Installation nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das eine äußere, "erste" Segmentblech (1221) und weitere innerhalb des Steuerblocks (110) angeordnete Segmentbleche (1222 bis 1228) mit kreisrunden Öffnungen (1231 bis 1238) gleichen Durchmessers versehen sind, die in miteinander fluchtender Anordnung einen
als Druck(P)-Versorgungsanschluß dienenden Quernakanl (132) bilden, der in einen Längsschlitz
(124) des nach innen folgenden Segmentbleches (1229) mündet, der die Druckversorgungsleitung (49) bildet, die zu den Druck(P)-Versorgungsanschlüssen
(48) der einzelnen Steuerventile (11,13,34,36) führt.
13. Hydraulik-Installation nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das eine äußere, "erste" Segmentblech (1211) und weitere, innerhalb des Steuerblocks (110) angeordnete Segmentbleche (1222 bis 1225) mit kreisrunden Öffnungen (1311 bis 1315) versehen sind, die in miteinander fluchtender Anordnung den Rücklauf(T)-Anschlußkanal
(131) bilden, der in die ihrerseits durch schlitzförmige Ausnehmungen berandete Rücklaufleitung
(54) mündet, an die die Steuerventile (14,33,34 und 36) angeschlossen sind.
14. Hydraulik-Installation nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck(P)-Versorgungsanschlußstutzen (48') und/oder der Rücklauf (T)-Anschlußstutzen
(53') in einen äußeren Abschnitt des P-Versorgungs-Querkanals (123) bzw. des Rücklauf
(T)-Rücklaufkanals (131) des Steuerblocks (110) eingelötet ist/sind.