JP2006118707A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】救出作業などで、複数のツールを一つのポンプで操作する場合、特にレバーを用いて手動で操作可能な切換え弁は、操作者が切換え弁を受動的な位置に戻すまで動作を続ける。操作者が操作を継続できない場合、ツールは動作を続けるため、その結果、危険な状況を招く可能性がある。
【解決手段】切換え弁５と、操作媒体を送出するポンプ４、特に電動ポンプまたは手動ポンプと、制御装置１を少なくとも二つのツール、特に第一のリフトシリンダ２および第二のリフトシリンダ３等に接続する接続装置とを有し、切換え弁５は、特に手動で操作可能である制御装置１において、操作者が切換え弁５から手を放すと、ツールの領域で圧力を形成することのできない基本位置に、切換え弁５を自動的に移動させることができ、切換え弁５とツールとの間に制御弁７が設けられており、制御弁７も同様に、操作者により手動で操作可能であることを特徴とする制御装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に手動で操作可能な切換え弁と、操作媒体を送出するポンプ、特に電動ポンプまたは手動ポンプと、制御装置を少なくとも二つのツール、特に第一のリフトシリンダおよび第二のリフトシリンダ等に接続する接続装置とを有する制御装置に関する。

このような制御装置は、特に救出技術において用いられる。これらの装置は、ポンプ、例えば携帯用電動ポンプを用い、救出活動に必要な複数のツールを作動させるのに役立つ。というのは、救出活動の間、例えばリフトシリンダ、カッター、スプレッダーまたは救出シリンダ等のツールを用いるためには、特に荷重（多くの場合、同時にいくつか）もしばしば持ち上げる必要があるからである。ここでツールとは、制御システムを持たないシリンダが取り付けられたツールである。このため、例えば日常使用において、一つのリフトシリンダの他に、さらなるリフトシリンダを同一のポンプで操作する場合が確実に多い。

ルーカス ＭＳＭ−２Ｄ モービル ストイヤー モジュール(LUKAS MSM-2D Mobil-Steuer-Module)[移動選択マニホールド(mobile selection manifold)]のカタログには、特に手動で操作可能な切換え弁と、操作媒体を送出するポンプ、特に電動ポンプまたは手動ポンプと、制御装置を少なくとも二つのツール、特に第一のリフトシリンダおよび第二のリフトシリンダ等に接続する接続装置とを有する制御システムが開示されている。この場合、レバーを用いて手動で作動させることのできる切換え弁は、各操作位置の所定の場所で掛け金がかかり、操作者が切換え弁を受動的位置に戻すまで動作を続ける。操作者が操作を継続できない場合、ツールは動作し続けるため、その結果、危険な状況を招く可能性がある。

本発明は、上記問題を回避する新規な制御装置を提供することを目的とする。同時に、この制御装置は、費用効率の良い方法で実現することのできる簡単な構成を有するものである。

一般的な種類の制御装置の場合、本発明の目的は以下の点において達成される。

ａ）操作者が切換え弁から手を放すと、ツールの領域で圧力を形成することのできない基本位置に、切換え弁を自動的に移動させることができ、
ｂ）切換え弁とツールとの間に制御弁が設けられており、
ｃ）制御弁も同様に、操作者により手動で操作可能である。

操作者が操作を継続することができず、手動操作すべき切換え弁から手を放すと、ツール内の圧力（この圧力は、先の作動により既に形成されているかもしれない）は維持される（荷重保持機能）が、同時に、切換え弁の基本位置が自動的に発生するため、さらなる動作は妨げられる。したがって、ツールの動作は直ちに中断される。「デッドマン機能」を備えた制御装置は、操作者により両手で操作することができ、すなわち操作が特に容易である。制御装置は、それでもなお高い操作安全性を保証する。切換え弁および／または制御弁は、手動、または操作者が操作するドライブおよび操作要素（例えば、押しボタン）により駆動することができる。

この発想は、後者の実施形態の場合においても有益な結果をもたらす。なぜなら、例えばシステムにおける電力不足の場合、デッドマン機能が取得されるからである。

制御弁の出口側は、便宜上、操作媒体ラインを介してツールに直接接続されているため、個々のツールは、制御弁により直接始動される。

制御弁もまた、便宜上、操作者が制御弁から手を放すと、制御弁を自動的に基本位置に戻す手段を有する。これは、操作者が操作を継続できない場合に、例えばリフトシリンダを下げたり、スプレッダーを広げる等のツールの次の動作による危険を防止するため、各ツールの現在の動作状態を「フリーズ」させる際に特に好都合である。

このため、制御弁に設けられた基本位置は、各操作媒体ラインに位置する操作媒体が切換え弁の方に流れることのできない、但し少なくとも大量には流れることのできない位置である。例えば、これは、制御弁が基本位置にある時、各操作媒体ラインを逆止め弁に反して動作させることで可能である。したがって、操作媒体は流れることができず、その結果、「荷重維持状態」が設定される。

制御弁に設けられた操作要素は、便宜上、操作レバーである。

該当ツールからの各戻りラインは、制御弁を経由せず、通常の集合管において直接切換え弁の方向に伸び、そこから、操作位置に応じて直接ポンプのタンクへ伸びている。

切換え弁の基本位置は、便宜上、ポンプにより非加圧下での循環をもたらす位置である。この基本位置において、ポンプは動作し続けるが、ツールの領域で圧力を形成することはできなくなる。

本発明のさらなる構成によると、制御弁は、操作者がジョイスティックのように制御弁を手動で作動させることで中間位置を確立することができ、その結果、個々のツールに供給される操作媒体の配分率を相応して変化させることができるように考案されている。

この変化は、無制限の中間位置を可能にするものであることが好ましい。これは、「比例弁」を用いることで達成することができる。

制御弁および／または切換え弁は、便宜上、弾性予荷重、例えばバネの配置を用いて各基本位置に戻される。

制御弁の場合のように、切換え弁においても、特に予選択レバーの形式で操作要素が設けられている。

制御装置は、いずれの場合にも、使用に際し、ポンプおよびツールに対し対応する操作媒体ラインおよび戻りラインを介して接続される独立した便利なユニットとして設けられる。

便宜上、ポンプと切換え弁との間の供給路において、安全弁が接続されており、この安全弁は、ポンプをタンクに接続している。この安全弁は、切換え弁の基本位置において生じる過度の圧力を、ポンプのタンクに解放するのに役立つ。

本発明によると、制御装置は、特に、３００バール以上、好ましくは５００バール以上、好ましくは３３０バール以上４３０バール以下の最大操作圧力に対して設けられる。

設けられた操作媒体は、便宜上、油圧オイルである。

ツールは、例えば、器具上に別個の制御装置を持たないシリンダやその他のツールを持ち上げる等、特に、救助および復旧技術において用いられるものである。

簡略化した概略図を参照し、本発明をさらに詳細に説明する。

参照番号１は、本発明に係る携帯用制御装置、すなわち独立して操作することのできる制御装置である。その構成要素は、一点鎖線領域内に配置されている。制御装置１は、ポンプ４および複数のツール（例えば、油圧駆動式）、図面の場合は二つのツールに接続されている。これらのツールは、例えば、単一のポンプ４により同時に操作される第一のリフトシリンダ２および第二のリフトシリンダ３である。本発明の構成のこの実際的場合において、二つのリフトシリンダ２、３は、同じ方向に動作する。ポンプ４は電動ポンプまたは手動ポンプである。操作圧力は、例えば約３５０バールである。

制御装置１により、操作者は、必要に応じ、単一のポンプ４を用いて二つのツールの動作を調整することが可能になる。

この目的を達成するため、制御装置１は、図面の実施例において３つの操作位置、すなわち交差位置（ツールを初期位置に戻す）、基本位置（ツールは動作しない）および平行位置（ツールは動作する）を実現することのできる切換え弁５を含む。基本位置の状態において、ポンプ４により送出された操作媒体（特に、油圧オイル）は、戻りラインへ直接送り戻され、タンク１８に至る。安全弁１７は、過度の圧力が形成される恐れのある場合に荷重を取り除くのに役立つ。

切換え弁５の各切換え位置は、操作者が手動で作動させることのできる予選択レバー６を介して選択される。切換え弁５は、操作者が予選択レバー６から手を放すと、バネの配置１４により、自動的に基本位置に移動するように考案されている。基本位置は、単一の図において中心に示されており、この位置において、操作媒体は非加圧下で循環するのみとなる。したがって、操作者が切換え弁５の予選択レバー６から手を放すと、切換え弁５が基本位置に戻るため、操作媒体は切換え弁からツールへ送出されなくなる。

基本位置を自動的に確立するため、例えば上記バネの配置１４の形式で、弾性予荷重を設けても良い。

さらに、本発明に係る制御ユニット１は、付加的な制御モジュール、特に、切換え弁５とツールとの間に設けられた制御弁７を含む。したがって、切換え弁５と個々のツールとの間の圧力媒体ラインは、制御弁７を介して伸びている。

制御弁７もまた、その位置において、操作要素８、例えば操作レバーにより、便宜上同様に、手動で操作するができる。制御弁７も同様に、操作者が操作レバーから手を放すと基本位置（図面において、中央位置）に戻る自動機能を有している。この基本位置において、ツールの二本の操作媒体ライン１０、１１はそれぞれ、逆止め弁２０に反して動作することができる。このように、操作媒体が切換え弁５の方に流れないため、ツールにおいて荷重保持状態を設定することができる。したがって、第一のリフトシリンダ２および第二のリフトシリンダ３それぞれの現在位置は変化しない。

制御弁７の基本位置を自動的に確立するため、例えばバネの配置１５の形式で、弾性予荷重を同様に設けても良い。

制御弁７は、「比例弁」として設計されている。その結果、操作者は、任意の所望の方法でポンプ４から制御弁を介して個々のツールへ分配される流量を、操作要素８を介して手動で配分することができるため、個々のツールを独立して作動させることができる。操作者は、ジョイスティック制御のように片手で制御弁７を操作することができ、その間に、もう一方の手で切換え弁５の機能を確立する。

したがって、単一の図面を参照し、第一のリフトシリンダ２および第二のリフトシリンダ３により構成される機構が、一人の操作者により制御装置１を用いて操作され、且つこの操作者が操作を継続できない（例えば、気絶により）場合、操作要素６および８から手が放され、その結果、図面に示すように、切換え弁５および制御弁７はそれぞれ基本位置に移動する。切換え弁５の基本位置により、操作媒体は、非加圧下で循環するようにポンプにより送出される。同時に、制御弁７の基本位置により、ツール、すなわち第一のリフトシリンダ２および第二のリフトシリンダ３は、荷重保持位置のため、現在位置で確実に動かなくなる。

二つのツールの代わりに、より多数のツールを容易に設けることもできる。概念により、切換え弁５は、設計変更なしに用いることのできる従来の切換え弁であっても良く有益である。制御弁７および／または切換え弁５は、手動または電動で駆動しても良い。使用されるポンプは、それぞれ独立した複数の操作媒体回路を有するポンプ、よって例えば「複流ポンプ」であっても良い。後者の場合、本発明に係る制御ユニットにより、二つのリフトシリンダおよび救助カッターを平行に操作することができる。

本発明は、操作者にとって操作が非常に容易で、信頼性のある「デッドマン機能」を備え、費用の観点から好適な方法で実現することのできる簡単な構成を有し、ポンプを用いて複数のツールを同時に操作することを確実にする。したがって、本発明は、関連従来技術への特別な貢献を意味する。

符号の説明

１ 制御装置
２ 第一のリフトシリンダ
３ 第二のリフトシリンダ
４ ポンプ
５ 切換え弁
６ 操作要素
７ 制御弁
８ 操作要素
９ 操作要素
１０ 操作媒体ライン
１１ 操作媒体ライン
１２ 戻りライン
１３ 戻りライン
１４ バネの配置
１５ バネの配置
１６ タンク
１７ 安全弁
１８ タンク
１９ 供給路
２０ 逆止め弁

Claims (17)

1. 切換え弁（５）と、
   操作媒体を送出するポンプ（４）、特に電動ポンプまたは手動ポンプと、
   制御装置（１）を少なくとも二つのツール、特に第一のリフトシリンダ（２）および第二のリフトシリンダ（３）等に接続する接続装置とを有し、前記切換え弁（５）は、特に手動で操作可能である制御装置（１）において、
   ａ）操作者が前記切換え弁（５）から手を放すと、前記ツールの領域で圧力を形成することのできない基本位置に、前記切換え弁（５）を自動的に移動させることができ、
   ｂ）前記切換え弁（５）とツールとの間に制御弁（７）が設けられており、
   ｃ）前記制御弁（７）も同様に、操作者により手動で操作可能であることを特徴とする制御装置。
2. 前記制御弁（７）の出口側は、操作媒体ライン（１０、１１）を介して前記ツールに直接接続されている請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御弁（７）は、操作者が前記制御弁（７）から手を放すと、前記制御弁（７）を自動的に基本位置に戻す手段を有する請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記制御弁（７）の基本位置は、前記各操作媒体ライン（１０または１１）に位置する操作媒体が前記切換え弁（５）の方に流れることのできない、または大量には流れることのできない位置である前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
5. 前記各操作媒体ライン（１０、１１）は、前記制御弁（７）が基本位置にある時、逆止め弁（２０）に反して動作する請求項２〜４に記載の制御装置。
6. 前記制御弁（７）は、操作要素（８）、特に操作レバーを有する前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
7. 前記ツールの各戻りライン（１２、１３）は、直接前記切換え弁（５）の方向に伸びている前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
8. 前記切換え弁（５）の基本位置は、前記ポンプ（４）により非加圧下での循環をもたらす位置である前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
9. 前記制御弁（７）の操作要素（８）を用い、中間位置、特に無制限の中間位置を手動で確立することができる前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
10. 設けられた前記制御弁（７）は、「比例弁」である請求項９に記載の制御装置。
11. 前記制御弁（７）を基本位置に戻すために設けられた手段は、バネの配置（１５）である前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
12. 前記切換え弁（５）を作動させるため、操作要素（６）、特に予選択レバーが設けられている前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
13. 前記制御装置（１）は、いずれの場合にも、前記ポンプ（４）および前記ツールに前記操作媒体ライン（１０、１１）および戻りライン（１２、１３）を介して接続される独立したユニットとして設けられる前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
14. 前記ポンプ（４）と切換え弁（５）との間の供給路（１９）において、安全弁（１７）が接続されており、前記安全弁（１７）は、前記ポンプ（４）のタンク（１８）に接続されている前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
15. 前記制御装置は、特に、３００バール以上、好ましくは５００バール以上、好ましくは３３０バール以上４３０バール以下の最大操作圧力に対して設けられる前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
16. 設けられた前記操作媒体は、油圧オイルである前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
17. 前記当該ツールは、救助技術（一般救助、復旧、安全確保、…）におけるツールに関係する前記請求項のいずれかに記載の制御装置。
    
    

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