Flurförderzeug, insbesondere Schubmaststapler mit einem Hubgerüst

Abstract

 Flurförderzeug, insbesondere Schubmaststapler, mit einem Hubgerüst, das mindestens einen entlang dem Hubgerüst beweglichen Mast aufweist, einem Lasttragmittel, das entlang dem mindestens einen Mast beweglich gelagert ist, einer Druckquelle (18) zur Versorgung eines mit dem Lastaufnahmemittel zusammenwirkenden Freihubzylinders (10) und eines mit dem mindestens einen Mast zusammenwirkenden Masthubzylinders (12), wobei
- ein gemeinsames Drosselventil (36) für den Senkbetrieb des Freihubzylinders (10) und des mindestens einen Masthubzylinders (12) vorgesehen ist,
- ein Sensor vorgesehen ist, der bei einem Senkvorgang einen Übergang vom Masthub zum Freihub erfasst, und
- eine Steuerung, die ansprechend auf einen von dem Sensor erfassten Übergang vom Masthub in den Freihub, das gemeinsame Drosselventil (36) derart ansteuert, dass eine Senkgeschwindigkeit des Freihubzylinders (10) einer Senkgeschwindigkeit des mindestens einen Masthubzylinders (12) entspricht.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flurförderzeug, insbesondere einen Schubmaststapler mit einem Hubgerüst.

[0002] Flurförderzeuge mit einem ausfahrbaren Hubgerüst besitzen eine festgelegte Hubfolge, so dass beim Hubvorgang zunächst ein Anheben des Lastaufnahmemittels in einem Freihub erfolgt, an de sich ein Masthub anschließt. Bei dem Freihub wird das Lastaufnahmemittel angehoben oder abgesenkt, ohne dass das Hubgerüst ausfährt. Dies hat den Vorteil, dass die Last gehoben werden kann, ohne die Durchfahrtshöhe des Flurförderzeugs zu verändern. Am Ende des Freihubs beginnt der Masthub, bei dem das Hubgerüst ausfährt, um so das Lastaufnahmemittel weiter anzuheben.

[0003] Es ist bekannt, die Hubfolge von Freihub und Masthub über die Flächenverhältnisse der entsprechenden Hubzylinder fest vorzugeben. Der Hubzylinder für den Freihub besitzt eine größere, wirksame Kolbenfläche, als der für den Masthub vorgesehene Masthubzylinder. Unter Einfluss des Öldrucks resultiert aus der größeren Kolbenfläche eine Kraft, die dazu führt, dass zuerst der Freihubzylinder ausfährt. Ist der Freihub vollständig ausgefahren, erfolgt eine Betätigung des Masthubes durch den Masthubzylinder.

[0004] Aus DE 101 25 351 A1 ist eine hydraulische Anordnung für die Hubzylinder eines Flurförderzeuges bekannt. Einer der Hubzylinder ist als zuerst ausfahrbarer Primärzylinder vorgesehen und weist einen größeren Kolbendurchmesser als der zweite Hubzylinder auf, der als nachfolgend ausfahrbarer Sekundärzylinder vorgesehen ist. Um sicherzustellen, dass die Hubfolge von Freihub- und Masthubzylinder auch unter ungünstigen Umständen eingehalten wird, wurde vorgeschlagen, dem Masthubzylinder ein druckabhängiges Sperrventil vorzuschalten.

[0005] Aus DE OS 29 30 316 ist eine Mehrfach-Teleskop-Hubgerüst bekannt geworden, bei dem im Übergang vom Freihub in den Masthub zeitweise ein Parallelbetrieb von Freihub und Masthub miteinander erfolgt.

[0006] Aus DE 43 05 192 A1 ist ein Verfahren zum Steuern der Arbeitsbewegung einer ausfahrbaren Mastkonstruktion eines Hubwagens bekannt geworden, bei dem das Lasttragemittel von einem ersten Hubzylinder und die ausfahrbare Mastkonstruktion von einem zweiten Hubzylinder betätigt wird. Bei der bekannten ausfahrbaren Mastkonstruktion unterstützt der erste Hubzylinder den zweiten, für den Masthub verantwortlichen Hubzylinder vor einem Ende des Freihubs, indem der Masthub bereits während des Freihubs.

[0007] Aus DE 197 10 556 A1 ist eine ausfahrbare Mastkonstruktion für einen Hubwagen mit einem wagenfesten Mast bekannt geworden, bei dem der Freihubzylinder vor dem Ende seines Ausfahrhubes einen allmählich ansteigenden hydraulischen Gegendruck aufbaut, der so bemessen ist, dass die Druckerhöhung an den Hubzylindern ausreicht, um den Masthubzylinder auszufahren, bevor der Freihubzylinder seinen Todpunkt erreicht hat.

[0008] Aus EP 1 593 645 A2 ist ein hydraulisches Hubgerüst bekannt geworden, bei dem ein hydraulisch betätigbares Hubgerüst mit einem Masthub- und einem Freihubzylinder jeweils über elektrisch gesteuerte Proportionalventile gesteuert wird. Beim Heben und Senken im Übergang von Freihub zu Masthub bzw. von Masthub zu Freihub wird, um eine konstante Geschwindigkeit für das Lasttragmittel bereitzustellen, abhängig von der Höhe des Lasttragmittels ein Übergangsbereich definiert, in dem das Proportionalventil für den Freihub über eine Rampe geschlossen und das Proportionalventil für den Masthub über eine Rampe entsprechend geöffnet wird. Die Ansteuerung der beiden Proportionalventile erfolgt derart, dass ein möglichst gleichmäßiger Übergang zwischen Freihub und Masthub beim Heben und Senken erzielt wird.

[0009] Aus WO 2009/141242 A1 ist eine Flurförderzeug mit einem mehrstufigen Hubgerüst bekannt geworden. Zur Ansteuerung von einem Freihubzylinder und einem Masthubzylinder ist eine hydraulische Ventilanordnung vorgesehen, die angesteuert wird, um eine Differenz zwischen einer erfassten Istgeschwindigkeit des Lasttragemittels und einer Sollgeschwindigkeit für das Lasttragmittel auszugleichen. Die hydraulische Ventileinrichtung ist hierzu mit mindestens einem verstellbaren Versorgungsventil und mit mindestens einem verstellbaren Abflussventil ausgestattet. Zum Erzielen einer konstanten Senkgeschwindigkeit beim Übergang vom Masthub in den Freihub, ist vorgesehen, dass ein Senkventil des Masthubzylinders komplementär zu einem Senkventil des Freihubzylinders angesteuert wird, um auch im Übergangsbereich eine konstante Senkgeschwindigkeit zu erzielen.

[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug mit einem ausfahrbaren Hubgerüst bereitzustellen, bei dem mit einfachen Mitteln eine konstante Senkgeschwindigkeit für das Senken der Hubzylinder für den Masthub und den Freihub erzielt wird.

[0011] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

[0012] Das erfindungsgemäße Flurförderzeug ist insbesondere ein Schubmaststapler mit einem Hubgerüst, das mindestens einen entlang dem Hubgerüst beweglichen Mast aufweist. Hierbei können auch mehrere Masten teleskopisch zueinander ausfahrbar das Hubgerüst bilden. Ferner besitzt das Flurförderzeug ein Lasttragmittel, das entlang dem mindestens einen Mast beweglich gelagert ist. Ferner ist eine Druckquelle zur Versorgung eines mit dem Lastaufnahmemittel zusammenwirkenden Freihubzylinders und eines mit dem mindestens einen Mast zusammenwirkenden Masthubzylinder vorgesehen. Erfindungsgemäß ist ein gemeinsames Drosselventil für den Senkbetrieb des Freihubzylinders und des Masthubzylinders vorgesehen. Ferner ist erfindungsgemäß ein Sensor vorgesehen, der in einem Senkvorgang einen Übergang vom Masthub zum Freihub erfasst. Weiterhin ist erfindungsgemäß eine Steuerung vorgesehen, die ansprechend auf einen von dem Sensor erfassten Übergang vom Masthub in den Freihub das Drosselventil ansteuert, so dass eine Senkgeschwindigkeit des Freihubzylinders einer Senkgeschwindigkeit des Masthubzylinders entspricht. Das erfindungsgemäße Flurförderzeug besitzt den Vorteil, dass die Senkgeschwindigkeit über ein gemeinsames Drosselventil gesteuert wird, wobei ein Sensor, der beispielsweise die Höhe des Lasttragmittels erfasst, bei einem Übergang des Absenkens des Mastes zum Absenken des Lasttragmittels bei eingefahrenem Hubgerüst das gemeinsame Drosselventil ansteuert. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass für den Senkbetrieb von Masthub- und Freihubzylinder ein gemeinsames Drosselventil vorgesehen werden kann, durch dessen Ansteuerung eine konstante Senkgeschwindigkeit für den Masthub und den Freihub erreicht werden kann. Anders als bei den bekannten Lösungen, bei denen die Steuerung des Absenkens vom Masthub in den Freihub über die Ansteuerung von zwei Drosselventilen erfolgt, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf eine Ansteuerung von zwei Drosselventilen verzichtet werden. Hierdurch werden auch der Service und die Wartung des Hubgerüstes deutlich vereinfacht. Insbesondere in Fällen, in denen Freihubzylinder und Masthubzylinder aufgrund der Kolbenfläche oder anderer charakteristischer Größen der Hubzylinder unterschiedliche Senkgeschwindigkeiten besitzen, vereinfacht die Verwendung eines gemeinsamen Drosselventils das Einstellen einer konstanten Senkgeschwindigkeit, da durch die Ansteuerung des Drosselventils lediglich der Unterschied in der Senkgeschwindigkeit zwischen Masthub- und Freihubzylinder ausgeglichen werden muss.

[0013] In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Ansteuerung des Drosselventils von der Steuerung elektrisch derart, dass beim Senken des Freihubzylinders ein größerer maximaler Volumenstrom durch das Drosselventil möglich ist.

[0014] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung besitzt der Freihubzylinder eine größere Kolbenfläche als jeder der mindestens einen Masthubzylinder aufweist. Durch die größere Kolbenfläche wird sichergestellt, dass beim Hubvorgang zunächst der Freihub betätigt wird, bevor der Masthub einsetzt und dass beim Senken, zunächst der Masthub gesenkt wird und hiernach sich der Freihub senkt. Bevorzugt wird der maximale Volumenstrom durch das gemeinsame Drosselventil entsprechend der Flächendifferenz von Freihub- und Masthubzylinder vergrößert, wenn der Sensor bei einem Senkvorgang auf einen Übergang vom Masthub zum Freihub anspricht.

[0015] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfasst der Sensor die Hubhöhe des Lasttragmittels, um den Übergang vom Masthub in den Freihub bei einer vorbestimmten Hubhöhe des Lasttragmittels zu erfassen.

[0016] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein Zwei-Wege-Volumenstromregler in einer Senkleitung des gemeinsamen Drosselventils vorgesehen. Der Zwei-Wege-Volumenstromregler kann stromauf- oder stromabwärts des gemeinsamen Drosselventils vorgesehen sein. In einer Stellung des Zwei-Wege-Volumenstromreglers wird ein Volumenstrom beim Senken aus den Hubzylindern gesperrt. Der Zwei-Wege-Volumenstromregler dient dazu, beim Versagen des gemeinsamen Drosselventils ein unkontrolliertes Absenken zu vermeiden.

[0017] In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Temperaturkompensation für das gemeinsame Drosselventil vorgesehen. Die Temperaturkompensation korrigiert bei der Ansteuerung des gemeinsamen Drosselventils Temperatureinflüsse im Volumenstrom. Voraussetzung für die Kompensation des Temperatureinflusses auf die Volumenstromregelung ist die Kenntnis über den Zusammenhang zwischen Volumenstromänderung und Temperaturänderung bei konstantem elektrischem Ansteuerstrom des Drosselventils. Die Abhängigkeit wird über Volumenstromkennlinien dargestellt, die bei unterschiedlichen Temperaturen aufgezeichnet wurden. Die Kennlinien werden üblicherweise bei gleichen Werten für Druck und elektrischen Strom aufgezeichnet. Anhand dieser Kennlinien kann dann abhängig von der Temperatur eine Korrektur des elektrischen Stroms zur Ansteuerung des gemeinsamen Drosselventils erfolgen, um den gewünschten Volumenstrom zu erzielen.

[0018] In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Zwei-Wege-Volumenstromregler hydraulisch von einem Senkstoppventil gesteuert. Das Senkstoppventil wird elektrisch in einer Stellung gehalten, in der der Zwei-Wege-Volumenstromregler das gemeinsame Drosselventil mit einem Tank verbindet. Bei anliegender elektrischer Versorgungsspannung schaltet das Senkstoppventil den Zwei-Wege-Volumenstromregler derart, dass die Senkleitung mit dem gemeinsamen Drosselventil mit dem Tank verbunden ist und der Volumenstrom während des Senkens durch das gemeinsame Drosselventil 36 gesteuert werden kann.

[0019] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der Zwei-Wege-Volumenstromregler hydraulisch von einem Senkstoppventil gesteuert, wobei das Senkstoppventil bei einer fehlenden elektrischen Spannung eine Stellung einnimmt, in der der Zwei-Wege-Volumenstromregler hydraulisch angesteuert wird, um eine Senkleitung des gemeinsamen Drosselventils zu sperren. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einer Störung in der elektrischen Spannungsversorgung des Flurförderzeugs das Senkstoppventil hydraulisch eine Senkleitung sperrt und es nicht zu einem unkontrollierten Absenken des Hubgerüstes und des Lasttragmittels kommt.

[0020] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0021] Die einzige Figur zeigt die Hydraulikanordnung eines Flurförderzeugs mit einem Freihubzylinder 10 und zwei Masthubzylindern 12. Ferner ist ein weiterer Zylinder 14 dargestellt, über den ein Mastschub betätigt werden kann, wie er für einen Schubmaststapler erforderlich ist. Gespeist werden die Hubzylinder 10, 12, 14 aus einem gemeinsamen Tank 16, aus dem über eine Hydraulikpumpe 18 Öl gefördert wird. In einer ersten Zuleitung 20 ist ein Überdruckventil 22 sowie ein Rückschlagventil 24 vorgesehen. Über ein Wechselventil 26 kann zwischen einer Hubfunktion des Freihubzylinders 10 oder des Masthubzylinders 12 und des Mastschubzylinders 14 umgeschaltet werden.

[0022] Dem Freihubzylinder 10 und dem Masthubzylindern 12 ist jeweils eine Rohrbruchsicherung 28 vorgeschaltet, die im Fall eines Leitungsbruchs den Senkvorgang sperrt, beispielsweise wenn die Senkgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit von 0,6 m/s überschreitet.

[0023] Beim Senkvorgang tritt die Hydraulikflüssigkeit zunächst über die Rohrbruchsicherung aus und wird in eine Senkleitung 30 geleitet. Die Senkleitung 30 besitzt ein gemeinsames, proportionales Drosselventil 36, das keinen mechanisch einstellbaren Hubanschlag besitzt. Das gemeinsame Drosselventil 36 wird elektrisch angesteuert, um den maximalen Volumenstrom durch das Drosselventil 36 festzulegen. Ein Zwei-Wege-Volumenstromregler 38 für das Senken ist über die Senkleitung 30 und eine Bypassleitung 32 verbunden und stromabwärts des gemeinsamen Drosselventils 36 angeordnet. Die Bypassleitung 32 besitzt ein Absperrventil 34. In einer Steuerleitung 40 für den Zwei-Wege-Volumenstromregler 38 ist ein zusätzliches Senkstoppventil 42 vorgesehen, dass den Steuerdruck zum Zwei-Wege-Volumenstromregler 38 absperrt, wenn es nicht mit elektrischer Spannung versorgt ist. Das Senkstoppventil 42 beendet somit durch eine Betätigung des Zwei-Wege-Volumenstromregler 38 einen Senkvorgang, wenn die elektrische Spannung ausfällt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das gemeinsame Drosselventil 36, dessen maximaler Volumenstrom elektrisch ohne mechanischen Hubanschlag eingestellt wird, bei einem Ausfall der Spannung nicht zu einem unkontrollierten Absenken der Hubzylinder 10 und 12 führt.

[0024] Während eines Senkvorgangs tritt Hydrauliköl zunächst aus den Masthubzylindern 12 über die Absenkleitung 30 und das gemeinsame Drosselventil 36 aus und fließt in den Tank 16 zurück. Der Volumenstrom an dem gemeinsamen Drosselventil 36 ist elektrisch eingestellt. Wird der Übergang beim Senken vom Masthub in den Freihub erkannt, so wird der Volumenstrom in dem gemeinsamen Drosselventil 36 entsprechend der Zylinderflächen vergrößert, so dass der Freihubzylinder 10 mit der gleichen Geschwindigkeit abgesenkt wird, wie die Masthubzylinder.

[0025] Im Fall eines Stromausfalls, in dem das gemeinsame Drosselventil 36 nicht den maximalen Volumenstrom in der Senkleitung 30 begrenzt, schaltet das zusätzliche Senkstoppventil 42 der Steuerleitung 40, so dass der Zwei-Wege-Volumenstromregler 38 den Senkvorgang stoppt. Auf diese Weise ist das gemeinsame Drosselventil auch ohne mechanischen Anschlag gegen Stromausfälle gesichert.

Ansprüche

1. Flurförderzeug, insbesondere Schubmaststapler, mit einem Hubgerüst, das mindestens einen entlang dem Hubgerüst beweglichen Mast aufweist, einem Lasttragmittel, das entlang dem mindestens einen Mast beweglich gelagert ist, einer Druckquelle (18) zur Versorgung eines mit dem Lastaufnahmemittel zusammenwirkenden Freihubzylinders (10) und eines mit dem mindestens einen Mast zusammenwirkenden Masthubzylinders (12),
dadurch gekennzeichnet, dass

- ein gemeinsames Drosselventil (36) für den Senkbetrieb des Freihubzylinders (10) und des mindestens einen Masthubzylinders (12) vorgesehen ist,

- ein Sensor vorgesehen ist, der bei einem Senkvorgang einen Übergang vom Masthub zum Freihub erfasst, und

- eine Steuerung, die ansprechend auf einen von dem Sensor erfassten Übergang vom Masthub in den Freihub, das gemeinsame Drosselventil (36) derart ansteuert, dass eine Senkgeschwindigkeit des Freihubzylinders (10) einer Senkgeschwindigkeit des mindestens einen Masthubzylinders (12) entspricht.

2. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Drosselventil (36) von der Steuerung elektrisch angesteuert wird, um beim Senken des Freihubzylinders (10) einen größeren maximalen Volumenstrom zuzulassen als beim Senken des Masthubzylinders (12).

3. Flurförderzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Drosselventil (36) eine Temperaturkompensation aufweist, die abhängig von einer erfassten Temperatur die Ansteuerung des Drosselventils korrigiert.

4. Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Freihubzylinder (10) eine größere Kolbenfläche als jeder der Masthubzylinder (12) aufweist.

5. Flurförderzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Volumenstrom durch das gemeinsame Drosselventil entsprechend der Flächendifferenz von Freihub- und Masthubzylinder (10, 12) vergrößert wird.

6. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine Hubhöhe des Lasttragmittels erfasst, um einem Übergang vom Masthub in den Freihub zu erkennen.

7. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwei-Wege-Volumenstromregler (38) in einer Senkleitung (30) mit dem gemeinsamen Drosselventil (36) vorgesehen ist.

8. Flurförderzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwei-Wege-Volumenstromregler (38) hydraulisch von einem Senkstoppventil (42) angesteuert wird, wobei das Senkstoppventil (42) elektrisch in einer Stellung gehalten ist, in der der Zwei-Wege-Volumenstromregler (38) das gemeinsame Drosselventil (36) mit dem Tank (16) verbindet.

9. Flurförderzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwei-Wege-Volumenstromregler (38) hydraulisch von einem Senkstoppventil (42) angesteuert wird, wobei das Senkstoppventil (42) bei einer fehlenden elektrischen Spannung eine Stellung einnimmt, in der der Zwei-Wege-Volumenstromregler (38) angesteuert wird, um eine Senkleitung (30) mit dem gemeinsamen Drosselventil (36) zu sperren.

Zeichnung