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Die
Erfindung betrifft eine hydraulische Lenkeinrichtung einer Arbeitsmaschine,
insbesondere eines Flurförderzeugs,
mit einem Lenkwinkelgeber, der mit einem Lenkventil in mechanischer
Wirkverbindung steht, das in Abhängigkeit
von der Betätigung des
Lenkwinkelgebers die Verbindung eines Lenkantriebs mit einer Druckmittelquelle
und einem Behälter steuert.
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Hydraulische
Lenkungseinrichtungen, bei denen ein von einem Lenkwinkelgeber,
beispielsweise einem Lenkrad, mechanisch betätigtes Lenkventil die Beaufschlagung
eines Lenkantriebs, beispielsweise eines Lenkzylinders, der an einer
Lenkachse mit den gelenkten Rädern
in Wirkverbindung steht, steuert, werden bei als Flurförderzeugen,
beispielsweise Gabelstaplern ausgebildeten Arbeitsmaschinen eingesetzt.
Bei gattungsgemäßen Lenkeinrichtungen
steht der Lenkwinkelgeber mit dem Lenkventil über eine Lenkwelle in mechanischer
trieblicher Verbindung.
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Bei
derartigen Lenkeinrichtungen ist die Übersetzung, d.h. die Anzahl
der Lenkwinkelgeberumdrehungen, um den Lenkantrieb von einem ersten Anschlag
zu einem zweiten Anschlag zu beaufschlagen, durch die mechanische
Wirkverbindung zwischen dem Lenkventil und dem Lenkwinkelgeber fest vorgegeben.
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Bei
Arbeitsmaschinen, insbesondere Flurförderzeugen, ist jedoch gewünscht, dass
die Lenkeinrichtung im Stillstand oder bei geringer Fahrgeschwindigkeit
der Arbeitsmaschine eine hohe Übersetzung
aufweist, um durch eine geringe Anzahl von Lenkwinkelgeberumdrehungen
den Lenkantrieb von dem ersten Anschlag zu dem zweiten Anschlag
zu beaufschlagen, wodurch die Umschlagleistung der Arbeitsmaschine
erhöht
werden kann.
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Bei
hoher Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine ist jedoch gewünscht, dass
die Lenkeinrichtung eine geringe Übersetzung aufweisen, d.h. eine
hohe Anzahl von Lenkwinkelgeberumdrehungen erforderlich ist, um
den Lenkantrieb von dem ersten Anschlag zu dem zweiten Anschlag
zu beaufschlagen. Bei hohen Fahrgeschwindigkeiten können hierdurch
bei einer Betätigung
des Lenkwinkelgebers abrupte Ausschläge des Lenkantriebs vermieden werden,
wodurch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten die Sicherheit der Arbeitsmachine,
insbesondere die Fahrzeugstabilität gegen seitliches Kippen,
bei einer Betätigung
des Lenkwinkelgebers erhöht
werden kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische
Lenkung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei der die Übersetzung
der Lenkeinrichtung auf einfache Weise veränderbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass dem Lenkantrieb eine Bypasseinrichtung zugeordnet ist, mittels
der die von der Druckmittelquelle zu dem Lenkantrieb geförderte Druckmittelmenge
zu einem Behälter
abführbar
ist. Mit einer derartigen Bypasseinrichtung kann auf einfache Weise
erzielt werden, dass die von der Druckmittelquelle zu dem Lenkantrieb
geförderte
Druckmittelmenge teilweise zum Behälter abgeführt wird, wodurch die Lenkübersetzung
verringert werden kann. Mit einer derartigen Bypasseinrichtung kann
somit die Übersetzung
der Lenkeinrichtung auf einfache Weise verändert werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist die Bypasseinrichtung als Ventileinrichtung, insbesondere
in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil, mit einer Sperrstellung
und einer Durchflussstellung ausgebildet, das bei höchster Übersetzung
der Lenkeinrichtung in die Sperrstellung beaufschlagt ist und zur
Verringerung der Übersetzung
der Lenkeinrichtung in Richtung der Durchflussstellung beaufschlagbar
ist. Mit einer derartigen Ventileinrichtung kann mit geringem Bauaufwand
durch eine Beaufschlagung in die Durchflussstellung erzielt werden,
dass zur Verringerung der Übersetzung
der Lenkeinrichtung die von der Druckmittelquelle zu dem Lenkantrieb
geförderte
Druckmittelmenge teilweise zum Behälter abströmt.
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Zweckmäßigerweise
ist in der Durchflussstellung der Ventileinrichtung ein in Richtung
zum Behälter öffnendes
Sperrventil, insbesondere Rückschlagventil,
angeordnet.
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Bei
einer Ausgestaltung des Lenkantriebs als doppeltwirkender Lenkzylinder
mit zwei Steuerdruckräumen
kann jedem Steuerdruckraum des Lenkantriebs eine Bypasseinrichtung
zugeordnet werden.
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Ein
geringer Bauaufwand und Bauraumbedarf ist jedoch erzielbar, wenn
gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Bypasseinrichtung
eingangsseitig mit dem Ausgang einer Wechselventileinrichtung in
Verbindung steht, die eingangsseitig mit einer ersten von dem Lenkventil zu
dem Lenkantrieb geführten
Druckmittelleitung und einer zweiten von dem Lenkventil zu dem Lenkantrieb
geführten
Druckmittelleitung in Verbindung steht. Mittels der Wechselventileinrichtung
kann auf einfache Weise erzielt werden, dass mit lediglich einer
Bypasseinrichtung bei einem als doppeltwirkenden Lenkzylinder mit
zwei Steuerdruckräumen
ausgebildeten Lenkantrieb die von der Druckmittelquelle zu dem entsprechenden
Steuerdruckraum des Lenkantriebs geförderte Druckmittelmenge zu
dem Behälter
abführbar
ist.
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Ein
einfacher Aufbau mit einer einfachen Steuerung der Bypasseinrichtung
ergibt sich, wenn die Bypasseinrichtung elektrisch ansteuerbar ist.
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Die
Ventileinrichtung ist hierbei zweckmäßigerweise mittels eines Elektromagneten,
insbesondere eines Proportionalmagneten, in Richtung der Durchflussstellung
beaufschlagbar, wodurch eine einfache Ansteuerung mit geringem Bauaufwand
erzielbar ist.
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Sofern
die Ventileinrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung mittels einer Feder
in Richtung der Sperrstellung beaufschlagbar ist, ist eine hohe
Betriebssicherheit der Lenkeinrichtung erzielbar, da bei einem Ausfall
der elektrischen Ansteuerung durch eine Beaufschlagung der Bypasseinrichtung
in die Sperrstellung die höchste Übersetzung
der Lenkeinrichtung wirksam ist.
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Besondere
Vorteile sind erzielbar, wenn die Bypasseinrichtung gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zur Ansteuerung mit einer
elektronischen Steuereinrichtung in Wirkverbindung steht. Mit einer
elektronischen Steuereinrichtung kann die Bypasseinrichtung auf
einfache Weise zur Veränderung
der Übersetzung
der Lenkeinrichtung in Abhängigkeit
von bestimmten Fahrzeugszuständen und
Betriebszuständen
der Arbeitsmaschine angesteuert werden.
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Die
elektronische Steuereinrichtung steht hierbei zweckmäßigerweise
eingangsseitig mit zumindest einer den Fahrzeugzustand der Arbeitsmaschine
erfassenden Sensoreinrichtung, insbesondere einer die Fahrgeschwidigkeit
der Arbeitsmaschine erfassenden Sensoreinrichtung und/oder einer
die Kurvenfahrt der Arbeitsmaschine erfassenden Sensoreinrichtung,
insbesondere einem dem Lenkantrieb zugeordneten Lenkwinkelsensor,
in Wirkverbindung. Die Übersetzung
der Lenkeinrichtung kann somit auf einfache Weise in Abhängigkeit
von der Fahrgeschwindigkeit und/oder der Kurvenfahrt der Arbeitsmaschine
verringert werden, wobei eine hohe Fahrzeugstabilität, insbesondere
gegen seitliches Kippen, bei hoher Fahrgeschwindigkeit und/oder Kurvenfahrt
der Arbeitsmaschine erzielt wird.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der
schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In
der Figur ist eine erfindungsgemäße hydraulische
Lenkeinrichtung 1 einer Arbeitsmaschine dargestellt, beispielsweise
eines als Gabelstaplers ausgebildeten Flurförderzeugs. Die Lenkeinrichtung 1 weist
einen Lenkwinkelgeber 2 auf, beispielsweise ein Lenkrad,
der mittels einer Lenkwelle 3 mit einem Lenkventil 4 in
mechanischer trieblicher Wirkverbindung steht. Das Lenkventil 4 ist
strichpunktiert umrandet dargestellt und als übliches Lenkorbitrol ausgebildet.
Das Lenkventil 4 steht mit einer Förderleitung 5 einer
als Pumpe ausgebildeten Druckmittelquelle 6 in Verbindung,
die mit einer Antriebsmaschine 7, beispielsweise einem
Elektromotor, in trieblicher Verbindung steht. In der Förderleitung 5 ist
ein Prioritätsventil 8 angeordnet,
an das ausgangsseitig eine zu einer Arbeitshydraulik, beispielsweise
einem Hubantrieb, einem Neigeantrieb und einem Zusatzantrieb des
Flurförderzeugs,
geführte
Förderzweigleitung 9 angeschlossen
ist, wobei durch eine Beaufschlagung des Prioritätsventils 8 durch
den in einer Lastdruckmeldeleitung 10 geführten Lastdruck der
Lenkeinrichtung 1 eine bevorzugte Versorgung der Lenkeinrichtung 1 sicherstellt
ist. Das Lenkventil 4 ist weiterhin an eine zu einem Behälter 11 geführte Behälterleitung 12 angeschlossen.
Die Lenkeinrichtung 1 weist weiterhin einen Lenkantrieb 13 auf,
der beispielsweise als doppeltwirkender Lenkzylinder 14 ausgebildet
ist, der an einer Lenkachse des Flurförderzeugs angeordnet ist und
mit den gelenkten Rädern
auf nicht mehr dargestellte Weise in Wirkverbindung steht. Der Lenkzylinder 14 ist
als doppeltwirkender Lenkzylinder ausgebildet und weist einen ersten Steuerdruckraum 14a und
einen zweiten Steuerdruckraum 14b auf. Der erste Steuerdruckraum 14a steht
mittels einer ersten Druckmittelleitungen 15a und der zweite
Steuerdruckraum 14b mittels einer zweiten Druckmittelleitungen 15b mit
dem Lenkventil 4 in Verbindung.
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Erfindungsgemäß ist dem
Lenkantrieb 1 eine Bypasseinrichtung 20 zugeordnet,
mittels der die von der Druckmittelquelle 6 zu dem Lenkantrieb 13 geförderte Druckmittelmenge
zu dem Behälter 11 abführbar ist.
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Die
Bypasseinrichtung 20 ist als Ventileinrichtung 21,
insbesondere als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil,
mit einer Sperrstellung 21a und einer Durchflussstellung 21b ausgebildet
ist. In der Durchflussstellung 21b der Ventileinrichtung 21 ist
ein in Richtung zum Behälter öffnendes
Sperrventil 22, insbesondere Rückschlagventil, angeordnet.
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Die
als Ventileinrichtung 21 ausgebildete Bypasseinrichtung 20 ist
in einer Verbindungsleitung 23 angeordnet, die von dem
Ausgang einer Wechselventileinrichtung 24 zu der Behälterleitung 12 geführt ist.
Eingangsseitig steht die Wechselventileinrichtung 24 mittels
einer ersten Verbindungsleitung 25a mit der ersten von
dem Lenkventil 4 zu dem Lenkantrieb 13 geführten Druckmittelleitung 15a und
mittels einer zweiten Verbindungsleitung 25b mit der zweiten
von dem Lenkventil 4 zu dem Lenkantrieb 13 geführten Druckmittelleitung 15b in
Verbindung.
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Die
als Ventileinrichtung 21 ausgebildete Bypasseinrichtung 20 ist
elektrisch ansteuerbar ist. Hierzu ist die Ventileinrichtung 21 mittels
eines Elektromagneten 27, insbesondere eines Proportionalmagneten,
in Richtung der Durchflussstellung 21b beaufschlagbar.
In Richtung der Sperrstellung 21a ist die Ventileinrichtung
mittels einer Feder 26 beaufschlagbar.
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Der
Elektromagnet 27 steht zur Ansteuerung der als Ventileinrichtung 21 ausgebildeten
Bypasseinrichtung 20 ausgangseitig mit einer elektronischen Steuereinrichtung 30 in
Wirkverbindung steht. Eingangsseitig steht die elektronische Steuereinrichtung 30 mit
einer an der Lenkwelle 3 angeordneten Sensoreinrichtung 31 in
Wirkverbindung. Die elektronische Steuereinrichtung 30 steht
weiterhin eingangsseitig mit einer die Kurvenfahrt der Arbeitsmaschine erfassenden
Sensoreinrichtung 32 in Wirkverbindung, die beispielsweise
als ein an dem Lenkantrieb 13 angeordneter Lenkwinkelsensor
ausgebildet ist. Zudem steht die elektronische Steuereinrichtung 30 eingangsseitig
mit einer die Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine erfassenden
Sensoreinrichtung 33 in Wirkverbindung. Ausgangsseitig
steht die elektronische Steuereinrichtung 30 weiterhin
mit der Antriebsmaschine 7 in Verbindung.
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Bei
einer von der Sensoreinrichtung 31 erfassten Betätigung des
Lenkwinkelgebers 2 wird durch die Steuereinrichtung 30 die
Antriebsmaschine 7 angesteuert, wodurch von der Druckmittelquelle 6 Druckmittel
in die Förderleitung 5 gefördert wird.
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Bei
nicht angesteuerter Bypasseinrichtung 20 befindet sich
die Ventileinrichtung 21 in der Sperrstellung 21a.
Das von der Druckmittelquelle 6 geförderte Druckmittel strömt somit
entsprechend der Betätigung
des Lenkventils 4 über
die Druckmittelleitung 15a bzw. 15b vollständig dem
Lenkantrieb 13 zu, wodurch die Lenkeinrichtung 1 die
größte Übersetzung
aufweist und mit einer geringen Anzahl von Umdrehung des als Lenkrad
ausgebildete Lenkwinkelgebers 2 der Lenkantrieb 13 von
einem ersten Anschlag zu einem zweiten Anschlag beaufschlagbar ist.
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Zur
Verringerung der Übersetzung
der Lenkeinrichtung 1, d.h. einer Erhöhung der Anzahl der Umdrehungen
des als Lenkrad ausgebildeten Lenkwinkelgebers, um den Lenkantrieb 13 von
einem ersten Anschlag zu einem zweiten Anschlag zu beaufschlagen,
wird die als Ventileinrichtung 21 ausgebildete Bypasseinrichtung 20 mittels
der elektronischen Steuereinrichtung 30 in Richtung der
Durchflussstellung 21b beaufschlagt, wodurch die von der
Druckmittelquelle 6 bei betätigtem Lenkventil 4 zu
dem Lenkantrieb 13 geförderte
Druckmittelmenge teilweise zu dem Behälter 11 abführbar ist.
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Mittels
der elektronischen Steuereinrichtung 30 ist hierbei die
Bypasseinrichtung 20 in Abhängigkeit von der mittels der
Sensoreinrichtung 33 erfassten Fahrgeschwindigkeit des
Flurförderzeugs und/oder
dem mittels der Sensoreinrichtung 32 bei einer Kurvenfahrt
auftretenden Lenkwinkel und somit dem Kurvenradius steuerbar. Im
Stillstand oder bei einer geringen Fahrgeschwindigkeit ist die Bypasseinrichtung 20 nicht
angesteuert und befindet sich in der Sperrstellung 21a.
Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit und/oder bei einer Kurvenfahrt
mit zunehmendem Lenkwinkel wird die Bypasseinrichtung 20 durch
eine Ansteuerung des Elektromagneten 27 in Richtung der
Durchflussstellung 21b beaufschlagt. Bei stehendem Flurförderzeug
oder bei niederen Fahrgeschwindigkeiten ergibt sich somit durch
die in die Sperrstellung 21a beaufschlagte Bypasseinrichtung 20 eine
hohe Übersetzung
der Lenkeinrichtung 1, wodurch das Flurförderzeug
eine hohe Umschlagleistung aufweist. In Abhängigkeit von dem Fahrzeugzustand
des Flurförderzeugs,
insbesondere einer hohen Fahrgeschwindigkeit und/oder einem geringen
Kurvenradius, kann die Übersetzung
der Lenkeinrichtung 1 zur Erhöhung der Fahrzeugstabilität, insbesondere
gegen seitliches Kippen, durch eine Beaufschlagung der als Ventileinrichtung 21 ausgebildeten
Bypasseinrichtung 20 in Richtung der Durchflussstellung 21b auf
einfache Weise verringert werden.