JP2008500483A - ２シリンダ型スラリーポンプの駆動装置および２シリンダ型スラリーポンプの操作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの供給シリンダを共通の供給ラインに接続するためのスイッチの迅速な切替えを確実にする。
【解決手段】この発明は、２シリンダ型スラリーポンプの駆動装置を操作するための方法、および２シリンダ型スラリーポンプの駆動装置に関し、流体によって作動される２つの駆動シリンダ（１、２）を備える。２つのシリンダは、共通の供給ラインに、スラリー、特にコンクリートを交互に供給する。その供給は、パイプスイッチ（ＲＷ）を介して、特に駆動された供給シリンダ（ＦＲ、ＦＬ）によって間接的に行われる。パイプスイッチは作動シリンダ（ＳＺ）を使用して、流体によって同様に作動される。ストロークにおいて各駆動シリンダのピストンの最終の切替え点で、そのピストンが自身の最終位置に達する前に、少なくとも一部の流体の流れが、駆動シリンダを作動させるために使用される。
【選択図】図１

Description

この発明は、クレーム１の前提部分およびクレーム８の前提部分に記載した２シリンダ型スラリーポンプの操作方法、および２シリンダ型スラリーポンプの駆動装置に関するものである。

２シリンダ型スラリーポンプは、例えば、コンクリートを汲み上げるのに使用される。このため、コンクリートは、実質的な高さおよび距離まで、例えば、対応する供給マストを通って、汲み上げられる。そのような２シリンダ型スラリーポンプでは、供給シリンダは、スイッチ、特にパイプスイッチを通って、共通の供給ラインに接続され、スイッチは、供給シリンダの各々を交互に供給ラインに接続するので、全体として、スラリーまたはコンクリートの流れは、実質的に途切れない。

しかしながら、スイッチによる供給シリンダから共通の供給ラインへの接続の切替えが不可避であるので、切替え操作の間の供給において、短い中断が生じる。

これは、例えば図２のブロック図において見うけられてもよい。図２は、パイプスイッチを備える２シリンダ型スラリーポンプの油圧式駆動を示す。これは、いわゆる一系統システムのブロック図である。この場合、供給シリンダＦＲ、ＦＬの駆動シリンダ１、２、およびパイプスイッチの作動シリンダＳＺに、油圧オイルが、１つの供給装置のみによって供給されるか、またはそこで動作圧力が生成される。この単独の供給装置は、２つのポンプＰ１およびＰ２を有している。ポンプＰ１およびＰ２は、オイルラインＬ１およびＬ２を通って、切替えブロック３に接続される。切替えブロック３は、動作状態次第で、オイルを、ポンプＰ１およびＰ２によって、供給シリンダＦＲとＦＬの駆動シリンダ１または駆動シリンダ２に、ラインＬ４、またはさらなるラインＬ４ａを通って、パイプスイッチＲＷのアクチュエータまたはスウィベルシリンダＳＺにまで利用可能に供給する。

しかしながら、比較的長い切替え操作がここで生じる。なぜならば、駆動シリンダ１または２のストロークの後のみに、制御ブロック３が切替わって、ポンプＰ１およびＰ２の満杯のポンプ容量が、アクチュエータ、またはスウィベルシリンダＳＺに利用可能にされているからである。

パイプスイッチがアクチュエータまたはスウィベルシリンダＳＺの作動によって旋回した後にのみ、ポンプＰ１およびＰ２の満杯のポンプ容量が、制御ブロック３で切替えることで、駆動シリンダ１または２に再び利用可能となる。

先行技術から、そのような長時間の切替えが、いわゆる二系統システム（図３を参照）で回避可能なことが公知である。二系統システムにおいて、ポンプＰ１およびＰ２は、供給シリンダＦＲとＦＬの駆動シリンダ１および２と、そしてもう一方パイプスイッチＲＷのアクチュエータまたは旋回シリンダＳＺに対して、別々に備えられる。

従って、いわゆる二系統システムは、２つの独立したポンプ装置を備えており、各々が少なくとも１つのポンプＰ１およびＰ２を有している。これは、供給シリンダと作動シリンダとを同時に作動させて、汲み上げるときの中断を短くすることが可能なことを意味する。

しかしながら、この欠点は、ポンプＰ１を備える、２つの別々のポンプ装置が必要なことであり、特に、駆動シリンダ１および２を作動するのに必要な油圧量の流れを供給するのに十分な大きさの設計が必要である。

従って、この発明の目的は、２つの供給シリンダを共通の供給ラインに接続するためのスイッチの迅速な切替えを確実にし、一方、切替えへの労力、および駆動または供給シリンダ、および切替えのための作動シリンダの油圧駆動への労力を最小にすることである。

この目的は、クレーム１および８の特徴を備える方法および駆動装置によって解決される。有利な実施例が、従属クレームの目的である。

この発明は、次の知見に基づくものである。流体、特に油圧オイルが、２シリンダ型スラリーポンプの駆動シリンダまたは供給シリンダを駆動するのに使用されるとき、最大限の駆動力は、ピストンの切替え端、すなわちストロークの終端では、もはや必要はない。この知見を持ってすると、余分な駆動力が、スイッチの作動のため、特にパイプスイッチの旋回または作動シリンダの駆動のために既に使用され得るというように、余分な駆動力を使用して切替え時間を短くすることが可能となる。結果として、駆動または供給シリンダが終了するストロークを待つ必要はもはやない。しかし、むしろ切替え操作、従ってパイプスイッチの作動が、ストロークの終了前に既に開始され得る。

この目的のために、この発明は、駆動シリンダまたは供給シリンダのピストン位置を監視または決定することを備え、そしてそれが最終位置に達する少し前に、少なくともある特定の位置にそれを位置決めすることを備える。そしてこの情報から始めて、ある量の流体の流れ、好ましくは油圧オイルの流れのいくらかが、スイッチのアクチュエータまたは旋回シリンダの作動のために利用可能にされ得る。

決定のために採用される装置は、機械的、電気的、または油圧タイプからなってもよく、最後に述べた油圧タイプは、駆動についての全体制御が流体または油圧オイルによって生じるとき、特に適している。その場合、公知の油圧制御ラインを通って、作動される対応する切替え弁を使用することは、単純な事柄である。

さらに、好ましい実施例において、パイプスイッチの作動シリンダのピストン位置を位置決めするための対応する装置が、この情報を切替え操作のために使用するために、提供されてもよい。

好ましくは、油圧スイッチは、２つのポンプ装置が、対応する流体の流れまたは操作圧力を提供するために使用されるように構成されてもよい。そのポンプ装置は、二系統システムと比較され得る態様で、一方では駆動シリンダの駆動のために、そして他方ではスイッチのアクチュエータまたは旋回シリンダの駆動のために、主として独立に使用される。この発明の考えにより、すなわち、駆動または供給シリンダの駆動力は、スイッチの必要な切替え操作の少し前に、もはや１００％でなくてもよいので、２つの独立したポンプ装置は、次の態様で互いに連結されてもよい。駆動シリンダ、または供給シリンダのストロークの間、第２ポンプ装置はその容量を、駆動または供給シリンダに対して利用可能にし、一方、切替え操作の少し前に、第２ポンプ装置は、スイッチのアクチュエータまたは旋回シリンダの作動のために排他的に使用される。この方法において、駆動装置のポンプ、またはポンプ容量を効果的に使用し、そして低容量の構成部品を使用することが可能となる。

好ましくは、駆動装置は、操作圧力、特に第２ポンプ装置の操作圧力が、全操作の間、アクチュエータ、または旋回シリンダで利用可能に構成される。

流体の流れを変えることは、対応する切替え弁によって単純に達成されてもよい。そして全体の切替えへの労力は大変低く保たれ得る。

この装置が、流体として油圧オイルを有する油圧駆動の例を用いて以下に説明されるが、この発明はまた、他の適切な流体、および圧力生成および／または流体供給のための対応する装置に適していることは言うまでもない。

この発明のさらなる利点、特徴および特性が、添付の図面を使用した実施例の以下の詳細な説明から明白である。図面は、単に概略図の形式で示す。

図１は、２シリンダ型スラリーポンプの油圧式駆動のブロック図を示し、第１駆動シリンダ１および第２駆動シリンダ２を備える。第１駆動シリンダ１および第２駆動シリンダ２は、対応するピストンを通って、第１供給シリンダＦＲおよび第２供給シリンダＦＬに接続される。

供給シリンダＦＬおよびＦＲは、パイプスイッチＲＷを通って、共通の供給ラインに接続され、供給シリンダＦＬとＦＲの切替えストロークにより、ほぼ連続したスラリーのポンプ容量が提供される。この目的のために、パイプスイッチＲＷは、アクチュエータまたは旋回シリンダＳＺを通って、連結ピストンにまで至らされなければならない。そしてそれは、第１供給シリンダＦＲと共通の供給ラインとの間、および第２供給シリンダＦＬと共通の供給ラインとの間を切替える。

油圧式駆動は、２つのポンプ装置Ｐ１およびＰ２を備える。それらは各々、一またはそれ以上の、平行に連結されるポンプを有してもよい。ブロック図は、各ポンプ装置に１つのポンプのみを示している。

ポンプ装置Ｐ１およびＰ２は、供給ラインＬ１およびＬ２を通って、制御ブロック３に接続される。制御ブロック３内に、切替え弁３．１および３．２が収容され、交互に油圧ラインＬ４およびＬ４ａに接続される。

供給ラインＬ１とＬ２との間を相互に接続するために、切替え弁６を有するリンクラインが提供される。そして、油圧オイルは、供給ラインＬ１で第１ポンプ装置Ｐ１を通って汲み上げられ、第２供給ラインＬ２内に送り込まれることが可能となる。しかしながら、切替え弁６は、供給ラインＬ２の第２ポンプ装置Ｐ２から汲み上げられる油圧オイルが、第１供給ラインＬ１内に送り込んで、駆動シリンダ１および２を作動させるために十分なオイルの流れを維持することを特に確実にする。

切替え弁３．２はそれから、供給ラインＬ１内の油圧オイルを、供給ラインＬ４を介して、第１駆動シリンダ１および第２駆動シリンダ２に、交互に利用可能にする。それは、供給シリンダＦＲおよびＦＬが、その駆動シリンダを通って作動されるようにするためである。オイルはラインＬ９を通って戻る。

駆動シリンダ１および２の交互のストロークの切替えを制御する切替え弁ＶＦＲおよびＶＦＬが、駆動シリンダ１および２に備えられる。駆動シリンダ１および２の交互のストロークの切替えのために、これらは制御ラインＳＬ５、ＳＬ６、ＳＬ７およびＳＬ９を通って、互いに油圧的に接続される。

切替え弁ＶＦＲおよびＶＦＬはさらに、いわゆる近接スイッチを形成し、それにより駆動シリンダ１および２のピストン位置は決定され得る。同時に、駆動シリンダ１および２のピストンの対応する位置を通って、切替え弁ＶＦＲおよびＶＦＬに接続される制御ラインＳＬ８およびＳＬ１０は、それに応じて加圧され、交替で、制御ブロック３内の切替え弁３．１および３．２、または切替え弁６を対応して駆動する。

これは、供給シリンダＦＲから供給シリンダＦＬへ、またはその逆の供給ストロークの切替えの間に、パイプスイッチがアクチュエータまたは旋回シリンダＳＺによってそれに応じて作動されなければならない方法で生じる。この目的のために、切替え弁３．１は、第２ポンプ装置Ｐ２および供給ラインＬ２とＬ４ａを介して、作動シリンダＳＺに、対応する油圧オイル、または圧力を供給する。

可能な限り最速の切替えを達成するために、制御ラインＳＬ８およびＳＬ１０を介しての油圧シグナルによって引起される駆動シリンダ１または２の各々の最終ストローク位置到達前に、切替え弁３．１および切替え弁６が、切替え弁６を介して対応して切替えられる。

このために、切替え弁６は、供給ラインＬ１とＬ２との間の接続ラインを遮断するので、オイルはもはや供給ラインＬ２から供給ラインＬ１に流れることはできなくなり、従って駆動シリンダ１および２を満たすことはできなくなる。その代わりに、第２ポンプ装置Ｐ２の満杯のポンプ容量が、旋回シリンダＳＺに利用可能にされ、アクチュエータまたは旋回シリンダＳＺを制御するための切替え弁ＶＺＳはまた、対応する油圧制御ラインＳＬ１８およびＳＬ１９を通って作動されるか、または対応する制御シグナルを切替え弁６に送る。

切替え弁６を使用することで以下のことが可能になる。オイルの流量が、ポンプ装置Ｐ２によって正常に使用されて、駆動シリンダ１および２を作動させる。そして、そのオイルの流量は、駆動シリンダ１および２の各々の最終の切替え時には、作動シリンダを作動させるために早期に使用されることがもはや絶対的に不必要になる。その結果、スラリーポンプの汲み上げの中断が減少する。

さらに、第２ポンプ装置Ｐ２は、供給ラインＬ２を介して、切替え弁３．１に、直接接続され、または油圧ラインＬ４ａを介して、旋回または作動シリンダＳＺに直接接続されるので、第２ポンプ装置Ｐ２の操作圧力は、全操作の間、旋回シリンダＳＺに即座に利用可能となる。

示された実施例は、従って、一系統および二系統システムの有利な点を結合したものである。その場合、第２ポンプ装置のポンプ容量は、駆動シリンダ１および２の作動用、および旋回または作動シリンダＳＺの作動用の両方に、可変的に使用される。特に最終のピストン切替え点で、駆動シリンダを作動させるのに、ポンプ装置の満杯のポンプ容量を最終位置まで減少させることが必要でなくなるとき、有利な可能性が生じる。すなわち、ポンプの流れの中断を最小限にするために、パイプスイッチのアクチュエータまたは旋回シリンダの作動用に、いくらかのオイル流量の利用を可能とする。

この発明の駆動装置のブロック図である。 公知の一系統システムのブロック図である。 公知の二系統システムのブロック図である。

Claims (16)

1. ２シリンダ型スラリーポンプを操作するための、好ましくはコンクリートを運ぶための方法であって、２つの交互に作動される供給シリンダ（ＦＬ、ＦＲ）を備え、供給シリンダ（ＦＬ、ＦＲ）は、共通の供給ラインに、スイッチ（ＲＷ）を介してスラリーを供給し、供給シリンダ（ＦＬ、ＦＲ）は、駆動シリンダ（１、２）を介して流体によって作動され、スイッチ（ＲＷ）は、作動シリンダを介して流体によって作動され、第１ポンプユニット（Ｐ１）が備えられ、その流体の流れは、第１供給ライン（Ｌ１）によって、主に駆動シリンダ（１、２）に供給され、第２ポンプユニット（Ｐ２）が備えられ、その流体の流れは、第２供給ライン（Ｌ２）によって、主に作動シリンダ（ＳＺ）に供給される方法において、
   駆動シリンダ（１、２）のピストンストロークの間に、第２ポンプ装置（Ｐ２）の流体の流れの少なくともいくらかは、駆動シリンダ（１、２）のための第１ポンプユニット（Ｐ１）の流体の流れに移されることを特徴とする、方法。
2. 旋回シリンダ（Ｌ２）へ続く第２供給ラインの、流体の流れ、またはその一部は、切替え装置が設置されるリンクラインを介して、駆動シリンダ（Ｌ１）へ続く第１供給ライン内に移されることができる、請求項１に記載の方法。
3. 第１供給ライン（Ｌ１）内の流体の流れは、切替え弁（３.２）によって第１駆動シリンダ（１）、または第２駆動シリンダ（２）へ交互に利用可能にされている、請求項１または２に記載の方法。
4. 駆動シリンダ（１、２）が最終位置に達する直前に、切替え装置は供給ライン（Ｌ１）と（Ｌ２）との間のリンクラインを遮断し、それによって流体の流れが、もはや第２供給ライン（Ｌ２）から第１供給ライン（Ｌ１）内に移されないようにする、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 駆動シリンダ（１、２）内の最終のピストン位置が、近接スイッチによって決定され、それに応じて切替え装置が駆動される、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
6. 流体の流れは１つまたは２つのポンプ装置（Ｐ１、Ｐ２）によって生成され、各々は１またはそれ以上のポンプを有する、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
7. 流体は油圧オイルである、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
8. 駆動シリンダ（１、２）、作動シリンダ（ＳＺ）および／または操作に必要な切替え弁は、油圧式に制御される、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
9. 流体によって作動される２つの駆動シリンダ（１、２）を有する２シリンダ型スラリーポンプの駆動装置であって、前記２つのシリンダは、交互に共通の供給ラインに、スラリー、特にコンクリートを供給し、その供給は、スイッチ（ＲＷ）、特にパイプスイッチを介して、特に被駆動供給シリンダ（ＦＲ、ＦＬ）を介して間接的に行われ、パイプスイッチは、作動シリンダ（ＳＺ）を介して流体によって作動される、先のいずれかの請求項に記載の方法を特に実行するための駆動装置であって、少なくとも１つのポンプ装置（Ｐ１、Ｐ２）を有し、それにより、流体は、供給ラインを通って、駆動シリンダおよび作動シリンダへの操作圧力下におかれ、そこで、少なくとも１つのポンプ装置によって生成される流体の流れの少なくとも一部を、作動シリンダへ向かわせる切替え装置（６）と、各駆動シリンダの少なくとも１つのピストン位置を位置決めするための決定装置（ＶＦＲ、ＶＦＬ）が提供される装置において、
   ストロークの最終位置に達する前に、最終の切替え領域内のピストン位置が決定され、ピストン位置の決定後に切替え装置が作動されるように、決定装置が設けられていることを特徴とする、駆動装置。
10. 駆動シリンダおよび作動シリンダに供給するための１またはそれ以上のポンプを備える単一のポンプ装置が提供される、請求項９に記載の駆動装置。
11. ２つのポンプ装置（Ｐ１、Ｐ２）は各々、１またはそれ以上のポンプを備え、第１ポンプ装置は、第１供給ラインを介して、主に駆動シリンダに供給し、第２ポンプ装置は、第２供給ラインを介して、主に作動シリンダに供給するために備えられ、第１と第２供給ラインとの間に、切替え装置へのリンクラインが備えられ、切替え装置は第２ポンプ装置を介しての駆動シリンダへの供給、および／または第１ポンプ装置を介しての作動シリンダへの供給を容易にする、請求項９または１０に記載の駆動装置。
12. 流体は油圧オイルである、請求項９から１１のいずれかに記載の駆動装置。
13. 決定装置（ＶＦＲ、ＶＦＬ）は、ピストン位置を決定するための、１またはそれ以上の機械的、電気的、または油圧式センサを備える、請求項９から１２のいずれかに記載の駆動装置。
14. パイプスイッチのアクチュエータまたは旋回シリンダのピストンの位置を決定するための決定装置（ＶＳＺ）は、アクチュエータまたは旋回シリンダの位置を決定するための１またはそれ以上の機械的、電気的、または油圧式センサを備える、請求項９から１３のいずれかに記載の駆動装置。
15. 駆動シリンダ（１、２）は、１つまたは２つのセンサのみが、各駆動シリンダのピストン位置を決定するために、駆動シリンダの一つに備えられるように、油圧的に接続される、請求項９から１４のいずれかに記載の駆動装置。
16. 切替え装置は油圧式に制御され、特に切替え弁（６）を備える、請求項９から１５のいずれかに記載の駆動装置。
    

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