JP2024503429A - 濃厚物質弁および濃厚物質弁を作動する為の方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、濃厚物質弁を作動する為の方法であって、第１の切換動作において、制御シリンダ（２８、２９）に供給される第１容積の液圧流体により弁要素（２６）を第１の切換状態（Ａ）と第２の切換状態（Ｂ）とに切り換えるとともに、第２の切換動作において、制御シリンダ（２８、２９）に供給される第２容積の液圧流体により弁要素を第２の切換状態（Ｂ）と第３の切換状態（Ｃ）とに切り換えるものである。第１容積の液圧流体は、第１の端位置から第２の端位置に変位する計量シリンダ（３３，３４，３５）の計量ピストンによって制御シリンダ（２８，２９）に供給される。第２容積の液圧流体は、第１の端位置から第２の端位置に変位されている計量シリンダ（３３，３４，３５）の計量ピストンによって制御シリンダ（２８，２９）に供給される。本発明はまた、濃厚物質に対応する弁（２５）に関する。【選択図】 図２

Description

本発明は、濃厚物質弁および濃厚物質弁を作動させる為の方法に関する。濃厚物質弁は、第１の切換状態、第２の切換状態および第３の切換状態に切り換え可能な弁部材を備えている。

このような濃厚物質弁の作動は、一方では、濃厚物質弁を作動させるために高い力が加えられなければならず、他方では、１秒未満の短い時間しか切換操作に利用できないので、非常に単純ではない。２つの条件のうちの１つ、すなわち、高い切換力または短い切換時間のいずれかに適合することは、従来技術から公知の方法で可能である。両方の条件の組み合わせを実施することは、非常に単純ではないことが分かっている。これは、２つの位置しかない濃厚物質弁とは対照的に、制御シリンダの端位置をストップとして使用することができないからである。

概要

本発明の目的は、複数の切換状態の間で濃厚物質弁を迅速かつ確実に切り換えできるようにする濃厚物質弁および方法を提供することにある。この目的は、独立クレームの特徴によって達成される。有利な例示的実施形態は、特許請求の範囲に記載されている。

本発明の方法では、弁部材は、制御シリンダに供給される第１容積の作動流体によって第１スイッチング状態と第２スイッチング状態との間でスイッチングされる。弁部材は、制御シリンダに供給される第２容積の液圧流体によって第２の切換状態と第３ｍｐ切換状態との間で切り換えられる。第１容積の液圧流体は、第１の端位置から第２の端位置に変位されている計量シリンダの計量ピストンによって制御シリンダに供給される。第２容積の液圧流体は、第１の端位置から第２の端位置に変位されている計量シリンダの計量ピストンによって制御シリンダに供給される。第２容積の液圧流体は、第１容積の液圧流体と異なってもよい。弁部材が３つより多い切換状態の間で切り換えられる例示的な実施形態も本発明に含まれる。

切換操作を作動させるために、本発明による方法では、計量シリンダ内の計量ピストンの移動を作動させるために、計量シリンダの単一の作動部材のみが作動される。その後、弁部材を次の切換状態に移動させるために、計量シリンダが第１の端位置と第２の端位置との間で移動して供給する液圧流体の全容積が制御シリンダに供給される。規定量の液圧流体を供給する計量シリンダによって、制御シリンダの規定状態が直接生み出される。測定結果に応じて計量シリンダを制御するために、制御シリンダの状態を測定するフィードバックは不要である。また、切換操作を終了させるために、計量シリンダの状態を監視したり、計量シリンダの第２の作動部材を作動させたりする必要もない。

濃厚物質弁は、弁部材が協働する２つの貫通開口部を有してもよい。弁部材が貫通開口部を開放すると、濃厚物質が通過できる。貫通開口部の閉鎖された状態では、濃厚物質は通過できない。また、貫通開口部が部分的に開放された中間状態を生み出すことができるので、開放状態に比べて低減された容積の濃厚物質を通過させることができる。これにより、第１の切換状態では第１の貫通開口部のみが開放され、他の切換状態では第２の貫通開口部のみが開放される３つの切換状態を有するように構成することができる。また、第１の切換状態から第２の切換状態へ、第２の切換状態から第３の切換状態へ、第３の切換状態から第２の切換状態へ、第２の切換状態から第１の切換状態へと切り換えられるように構成してもよい。この切換シーケンスは、周期的に繰り返すことができる。

また、濃厚物質弁が、弁部材を逆方向に移動させる切換操作を含む場合には、移動方向毎に別個の制御シリンダを設けてもよい。両方の移動方向を制御する単一の制御シリンダも可能である。

本発明に関連する切換操作の間、規定量の液圧流体が、計量シリンダから制御シリンダに搬送される。制御シリンダ内に配置された制御ピストンが弁部材を第１の切換位置から第２の切換位置に移動させるように駆動されることにより、液圧流体の容積が測定される。この方法は、切換操作の開始時および終了時に弁部材を停止させるように実行することができる。第１の切換操作と、それに続く第２の切換操作との間の直接的な移行も可能であり、これにより、弁部材は、完全な停止状態にされることなく第１の切換操作の終了とともに制動され、次の切換操作の開始とともに再び加速される。

計量ピストンの端位置は、計量シリンダの構成によって決定される。端位置は、換言すれば、液圧流体の流れを遮断するために特定の時間に作動される計量シリンダの作動部材からではない。端位置は、たとえば、ピストンが計量シリンダの要素に機械的に衝突することによって規定されてもよい。また、端位置に到達したときに、ある量の液圧流体を囲み、このように計量ピストンを停止させることも考えられる。計量シリンダの端位置は、予め定められた固定位置とすることができる。また、一つ又は複数の端位置を変更可能とすることも可能であり、端位置を変更するための介入は、切換操作の終了から時間的な間隔をおいて実行される。

弁部材の切換操作の各々を、個々の計量シリンダに関連付けることが可能である。３つの切換状態および切換状態間の４つの切換操作を有する上記の実施例では、４つの計量シリンダがあり、各計量シリンダの容積は、切換操作の１つに正確に対応する。計量シリンダに提供される液圧流体の容積は異なってもよい。本発明に係る濃厚物質弁が複数の計量シリンダから構成されている場合には、それらは互いに独立したユニット形式とすることができる。複数の計量シリンダが形成された液圧ブロックを使用することも可能である。

濃厚物質弁の異なる切換操作を駆動するように構成された単一の計量シリンダを提供することができる。両方の切換操作に必要な液圧流体の容積は、対応することができる。この計量シリンダで駆動される２つの切換操作の間に、別の計量シリンダで駆動される別の切換操作があってもよい。

本発明における計量シリンダは、制御シリンダを駆動するためにピストンの１つの移動方向のみが使用され、ピストンが次の切換操作の前に開始位置に戻されるように構成されてもよい。また、ピストンの両方の移動方向を用いて制御シリンダを制御するように構成することも可能である。この場合、２つの移動方向に搬送される液圧流体の容積は、たとえば、差動シリンダの場合のように、異なっていてもよい。

最も単純なケースにおいて、計量シリンダは、第１の端位置と第２の端位置との間の移動によって、正確に１つの特定の容積の液圧流体が提供されるように構成される。あるいは、計量シリンダは、第１容積の液圧流体と、異なる第２容積の液圧流体とを提供するように構成されてもよい。計量シリンダは、第１の計量ピストン及び第２の計量ピストンを有することができる。第１の計量ピストンおよび第２の計量ピストンは、ピストンロッドによって互いに接続されてもよい。計量シリンダの各ストロークによって、第１の計量ピストンと第２の計量ピトンの両方が規定された容積の液圧流体を変位させることができる。計量シリンダは、ピストンの移動方向によって供給される液圧流体の量が異なることがないように構成することができ、換言すれば、移動方向にかかわらず、ストローク毎に第１容積と第２容積の両方が供給されるように構成することができる。このような計量シリンダを使用することにより、切換操作に応じて制御シリンダを異なる量の液圧流体で制御することができる。

例示的な一実施形態において、計量シリンダの両方の計量ピストンは、対応する横断面を有する。第１容積と第２容積との間の差は、ピストンロッドが２つの計量チャンバのうちの１つのみに配置されているという事実から生じ得る。２つの計量ピストンのどちらがより大きな容積を運ぶかは、ピストンの移動方向に依存してもよい。

あるいは、計量シリンダが複数の計量ピストンを備え、計量ピストンの横断面が互いに異なるように構成することも考えられる。特に、計量シリンダは、３つの計量ピストンを有することができ、そのうち２つは同じ横断面を有し、３つ目は異なる横断面を有する。このような計量シリンダにおいて、ストロークごとに２つの異なる量の液圧流体を提供することもできる。

このタイプの計量シリンダは、弁部材の２つの異なる切換操作を制御するために使用することができる。第１の切換操作では、第１容積の液圧流体を制御シリンダに供給することができ、第２の切換操作では、第２容積の液圧流体を制御シリンダに供給することができる。弁部材の３つの異なる切換操作を制御するために、このような計量シリンダを使用することも可能である。上記の２つの切換操作に加えて、第３の切換操作は、制御シリンダに供給される第１容積と第２容積との和によって制御することができる。

第１の端位置から第２の端位置への切換操作中に、計量シリンダの計量ピストンが移動すると、制御シリンダの制御ピストンがまず加速され、次に再び制動される。制御ピストンの制動中に、制御シリンダ内の液圧流体に減圧が生じる。液圧流体が減圧に耐える場合には、作動シリンダはこの方法だけで十分に制動される。その場合、制御シリンダを制動するための追加措置は不要である。

液圧流体に作用する減圧が大きすぎると、キャビテーションが発生して液圧流体に気泡が形成されることがある。その結果、作動シリンダが所望の位置で正確に制動されないことがある。これを防止するために、制御ピストンと計量シリンダとの間の減圧に加えて、切換位置に接近したときに制御シリンダが能動的に制動されるように構成してもよい。

弁部材が種々の切換状態間で切り換えられる移動は、旋回運動であってもよい。第１の切換状態と第２の切換状態との間の移行に対する旋回角度は、１０°から３０°の間、好ましくは１５°から２５°の間とすることができる。切換操作に加えられるトルクは、１ｋＮｍより大きくてもよく、好ましくは５ｋＮｍより大きく、より好ましくは１０ｋＮｍより大きくてもよい。例示的な一実施形態において、加えられるトルクは、１８ｋＮｍから３５ｋＮｍの間である。たとえば、１００ｋＮｍまでのより高い値も可能である。切換操作を実行する切換時間は、１秒より短くてもよく、好ましくは０．５秒より短く、より好ましくは０．３秒より短くてもよい。これは、濃厚物質弁の切換操作の全部または一部に適用することができる。例示的な一実施形態において、切換時間は０．１秒から０．３秒の間である。なお、１回の切換操作が終了してから次の切換操作が開始するまでの時間は、１秒未満であってもよい。これらの値は、濃厚物質弁の切換操作の一部または濃厚物質弁の切換操作の全てに適用することができる。

本発明の濃厚物質弁は、２本の搬送シリンダで濃厚物質を交互に搬送する濃厚物質ポンプにおいて、濃厚物質の流れを制御するために使用することができる。濃厚物質ポンプの動作サイクルは、第１の部分を備えてもよく、この部分において、第１の搬送シリンダは、濃厚物質弁の開いた第１の貫通開口部を介して前方運動で濃厚物質を搬送し、第２の搬送シリンダは、後方運動で貯蔵部から濃厚物質を引き出す。動作サイクルの第２の部分において、第１の搬送シリンダは、前方へ移動しながら、開放された第１の貫通開口部を通して濃厚物質をさらに搬送することができ、一方、第２の貫通開口部は、第２の搬送シリンダ内の濃厚物質が圧縮可能になるように閉鎖される。動作サイクルの第３の段階では、第１の貫通開口部および第２の貫通開口部を開放して、第１の搬送シリンダおよび第２の搬送シリンダが、濃厚物質を濃厚物質弁内に平行に搬送することができるようにしてもよい。動作サイクルの第４の段階において、第２の搬送シリンダは、濃厚物質を濃厚物質弁の開放された第２の貫通開口部を通って前方運動で搬送し、一方、第１の貫通開口部が解除されて、第１の搬送シリンダは、後方運動で貯蔵部から濃厚物質を引き出すことができる。第５の段階において、第２の搬送シリンダで濃厚物質が圧縮され、第６の段階において、第１の搬送シリンダと第２の搬送シリンダが第１の貫通開口部と第２の貫通開口部を介して濃厚物質を平行に搬送することにより、動作サイクルが継続する。その後、動作サイクルが再び開始される。

このような濃厚物質ポンプに特に適した例示的な一実施形態において、弁部材は５つの切換状態を有する。第１の切換状態では、第１の貫通開口部が開放され、第２の貫通開口部が濃厚物質用貯蔵部に向かって開放される。第２の切換状態では、第１の貫通開口部が開放され、第２の貫通開口部が閉鎖される。第３の切換状態では、第１の貫通開口部と第２の貫通開口部が共に開放されている。第４の切換状態では、第２の貫通開口部が開放され、第１の貫通開口部が濃厚物質用貯蔵部に向かって開放される。第５の切換状態では、第２の貫通開口部が開放され、第１の貫通開口部が閉鎖される。

また、第１の切換え状態から第２の切換え状態への切換に必要な液圧流体の容積が、第４の切換状態から第５の切換状態への切換に必要な液圧流体の容積と同じになるように構成してもよい。濃厚物質弁は、第１の切換状態から第２の切換状態への移行と、第４の切換状態から第５の切換状態への移行との両方が駆動される計量シリンダを備えてもよい。

また、第２の切換状態から第３の切換状態への切換に必要な液圧流体の容積が、第５の切換状態から第３の切換状態への切換に必要な液圧流体の容積と同じになるように構成してもよい。濃厚物質弁は、第２の切換状態から第３の切換状態への移行と、第５の切換状態から第３の切換状態への移行との両方が駆動される計量シリンダを備えてもよい。第２の計量シリンダによって搬送される容積は、第１の計量シリンダによって搬送される容積より大きくてもよい。第１の切換状態から第２の切換状態への移行に必要な力は、第２の切換状態から第３の切換状態への移行に必要な力より大きくてもよい。

また、第３の切換状態から第４の切換状態への切換に必要な液圧流体の容積が、第３の切換状態から第１の切換状態への切換に必要な液圧流体の容積と同じになるように構成してもよい。濃厚物質弁は、第３の切換状態から第４の切換状態への移行と、第３の切換状態から第１の切換状態への移行との両方が駆動される計量シリンダを備えてもよい。この切換操作（第３の切換操作）のために搬送される容積は、第１の切換状態から第２の切換状態への遷移（第１の切換操作）のために搬送される容積よりも大きくてもよく、および／または第２の切換状態から第３の切換状態への移行（第２の切換操作）のために搬送される容積よりも大きくてもよい。

例示的な一実施形態において、第３の切換操作の容積は、第１の切換操作の容積と第２の切換操作の容積との合計に対応する。第３の切換操作は、第１の切換操作および第２の切換操作と同じ計量シリンダ／計量シリンダで駆動されてもよい。

一変形例において、本発明に係る濃厚物質弁は、濃厚物質ポンプとは別個のパイプスイッチを制御するために使用される。弁部材は、濃厚物質弁の第１の入口開口部と第２の入口開口部とが交互に開閉するように構成されてもよい。パイプスイッチは、一つ又は複数の貫通開口部を有してもよく、この貫通開口部を通して、濃厚物質が濃厚物質弁から再び放出される。複数の貫通開口部の場合、パイプスイッチは、第１の貫通開口部と第２の貫通開口部が選択的に開閉されるように、第２の弁部材を備えてもよい。第２の弁部材は、本発明の方法によって制御されてもよい。パイプスイッチが２つの貫通開口部を有することも可能であり、本発明の文脈における弁部材が、第１の貫通開口部と第２の貫通開口部とを切り換えるために使用されることも可能である。

本発明はさらに、第１の切換状態、第２の切換状態および第３の切換状態の間で切り換え可能な弁部材を有する濃厚物質弁に関する。濃厚物質弁は、弁部材を作動させるための制御シリンダと、計量ピストンの第１の端位置および第２の端位置を有する一つ又は複数の計量シリンダとを備える。弁部材を第１の切換状態と第２の切換状態との間で切り換えるために、第１の端位置と第２の端位置との間で変位される計量ピストンによって第１の容積の液圧流体が制御シリンダに供給される。弁部材を第２の切換状態と第３の切換状態との間で切り換えるために、第１の端位置と第２の端位置との間で変位される計量ピストンによって第２の容積の液圧流体が制御シリンダに供給される。

また、本発明は、本発明の濃厚物質弁を備えた濃厚物質ポンプに関する。濃厚物質ポンプは、２つ以上の搬送シリンダを備えてもよい。最後に、本発明は、本発明の農国物質弁を備えたパイプスイッチに関する。

本発明に係る方法に関連して説明される追加の特徴を用いて厚物弁を開発することができる。この方法は、本発明の濃厚物質弁に関連して説明される追加の特徴を用いて開発することができる。

以下、添付の図面および有利な例示的実施形態を参照して、本発明を実施例として説明する。
図１は、本発明による濃厚物質ポンプを備えた車両を示す。 図２は、本発明による濃厚物質ポンプの概略図を示す。 図３は、本発明による濃厚物質ポンプの動作サイクルの機能図を示す。 図４は、本発明による濃厚物質弁の制御装置の概略図を示す。 図５は、本発明の代替的な例示的実施形態における図４からの図を示す。 図６は、本発明による濃厚物質弁の為の計量シリンダの例示的な実施形態を示す。 図７は、本発明による濃厚物質弁の為の計量シリンダの例示的な実施形態を示す。 図８は、本発明によるパイプスイッチの概略図を示す。 図９は、本発明によるパイプスイッチの概略図を示す。

詳細な説明

図１に示されるトラック１４は、液体コンクリートを予備充填コンテナ１６から搬送ライン７を介して搬送するコンクリートポンプ５を備えている。コンクリートポンプは、本発明の文脈では濃厚物質ポンプ１５である。搬送ライン１７は、旋回リング１９に回転可能に支持されたマストアーム１８に沿って延びている。マストアーム１８は、互いに関節結合された３つのマストアームセグメント２０、２１、２２を備える。マストアームセグメント２０，２１，２２が接合部を介して互いに旋回することにより、マストアーム１８を折り畳まれた状態と折り出された状態との間で変位させることができる。搬送ライン１７は、第３のマストアームセグメント２２の遠位端を越えて延びており、マストアーム１８が折り畳まれた状態では、液体コンクリートは、コンクリートポンプ１５から離れた領域内に放出可能である。

コンクリートポンプ１５は、図２に示すように、第１の搬送シリンダ２２と第２の搬送シリンダ２３とを備えており、これらの第１の搬送シリンダ２２と第２の搬送シリンダ２３は、交互に作動して、液体コンクリートを予備充填容器１６から吸引し、貫通開口部２４の方向に搬送する。搬送シリンダ２２，２３と貫通開口部２４との間に濃厚物質弁２５を配置することにより、搬送シリンダ２２，２３と貫通開口部２４との間の液体コンクリートの流れを制御する。濃厚物質弁は弁部材２６を備え、弁部材２６は旋回軸３２に対して旋回可能に支持され、作動レバー２７によって異なる切換状態間で切換可能である。濃厚物質弁２５は、作動レバー２７に液圧駆動されるように作用する第１の制御シリンダ２７と第２の制御シリンダ２８とを備えている。

濃厚物質弁２５は、図３によれば、コンクリートポンプ１５の動作サイクル中に、以下のように互いに続く複数の切換状態を有する。切換状態Ａにおいて、制御シリンダ２８は、完全に伸長され、作動レバー２７が反時計方向に最外位置に移動されている。弁部材２６は、第１の搬送シリンダ２２の内部空間に接続された第１の貫通開口部２０を開口している。第１の搬送シリンダ２２は、第１の貫通開口部３０および弁部材２６の内部空間を介して前進しながら、この動作サイクルの段階で液体コンクリートを貫通開口部２４に搬送する。第２の貫通開口部３１は、切換状態Ａで開放され、第２の搬送シリンダ２３は、後方運動で予備充填容器１６から液体コンクリートを引き出すことができる。

切換状態Ａから出発して、第２の制御シリンダ２９が僅かに伸長されることによって濃厚物質弁は切換状態Ｂに切り換えられる。作動レバー２７は、切換状態Ａからの外部位置と作動レバー２７の中心位置との間に置かれる位置に時計回り方向に旋回される。第１の貫通開口部３０は、第１の搬送シリンダ２２が弁部材２６を介して液体コンクリートを搬送し続けることができるように開放されたままである。第２の貫通開口部３１は閉じられており、第２の搬送シリンダ２３は、第２の搬送シリンダ２３内の液体コンクリートを前方運動により圧縮する。

切換状態Ｂから始めて、第２の制御シリンダ２９をさらに伸長して作動レバー２７を中心位置に配置することにより、切換状態Ｃに切換が行われる。弁部材２６は、第１の貫通開口部３０及び第２の貫通開口部３１を開口して、両搬送シリンダ２２，２３が液体コンクリートを弁部材２６を介して平行に搬送できるようにしている。

切換状態Ｃから始めて、第２の制御シリンダ２９を完全に伸長させて切換状態Ｄに実行させることにより、作動レバー２７は時計方向に見て最も外部の位置に移動する。弁部材２６は、第２の貫通開口部３１を開放して、第２の搬送シリンダ２３が液体コンクリートを弁部材２６を介して搬送できるようにしている。第１の貫通開口部３０を解除することにより、第１の搬送シリンダ２２は、予備充填容器１６から液体コンクリートを後方運動を用いて引き出すことができる。

切換状態Ｄから始めて、第１の制御シリンダ２８が僅かに伸長されることにより、濃厚物質弁は切換状態Ｅに切り換えられる。作動レバー２７は、切換状態Ｄからの外部位置と作動レバー２７の中心位置との間に置かれる位置に反時計回りに旋回される。第２の貫通開口部３１は、第２の搬送シリンダ２３が弁部材２６を介して液体コンクリートを搬送し続けることができるように開放されている。第１の貫通開口部３０が閉鎖され、第２の搬送シリンダ２３は、第１の搬送シリンダ２２内の液体コンクリートを前方運動により圧縮する。

切換状態Ｅから始めて、第１の制御シリンダ２８をさらに伸長させて作動レバー２７を中心位置に配置することにより、濃厚物質弁を切換状態Ｆに切り換える。弁部材２６は、第１の貫通開口部３０及び第２の貫通開口部３１を開放して、両搬送シリンダ２２，２３が液体コンクリートを弁部材２６を介して平行に搬送できるようにしている。

切換状態Ｆから始めて、第１の制御シリンダ２８を完全に伸長させて切換状態Ａへの切換を実行する。その結果、コンクリートポンプ１５の新たな動作サイクルが始まる。

切換状態Ａと切換状態Ｆとの間には、約８０°の旋回角度がある。切換状態Ａ、切換状態Ｂ、切換状態Ｃ間および切換状態状態Ｄ、切換状態Ｅ、切換状態Ｆ間の切換操作は、それぞれの場合に、約２０°の旋回角度にわたって延びる。切換操作に加えられなければならないトルクは約３０ｋＮｍである。切換操作の切換時間は、約０．３秒である。次の動作前の魅惑的な（ｗｉｔｃｈｉｎｇ）操作前の切換状態におけるでの滞留時間は１秒より短い。

制御シリンダ２８、２９の制御は、図４に従って、複数の計量シリンダ３３、計量シリンダ３４、計量シリンダ３５を介して構成された複数の計量シリンダ３３、計量シリンダ３４、計量シリンダ３５を介して図４に従って実行される。切換状態Ａから切換状態Ｂへの移行に際しては、第１の計量シリンダ３３を第１の端位置から第２の端位置に変位させて、第２の制御シリンダ２９に４４０ ｍｌの容積の液圧流体を供給する。切換状態Ｂから切換状態Ｃへの移行に際しては、第２の計量シリンダ３４を作動させて５３０ ｍｌの容積の液圧流体を第２の制御シリンダ２９に供給する。切換状態Ｃから切換状態Ｄへの移行に際しては、第３の計量シリンダ３５を作動させて、第２の計量シリンダ２９に９７０ ｍｌの容積の液圧流体を供給する。したがって、切換状態Ｄ，切換状態Ｅ，切換状態Ｆの間の移行は、逆回転方向に駆動される計量シリンダ３３，３４，３５によって逆回転方向に実行される。

各切換操作において、正確に１つの計量シリンダ３３、３４、３５が第１の端位置から第２の端位置に移動される。これは、それぞれの場合に、計量シリンダ３３、３４、３５の単一の作動部材のみの作動を必要とし、それによって、それぞれの計量ピストンの移動が開始され、計量ピストンの移動は、第２の端位置に到達したときに、別の作動部材を作動させることなく、別の制御または調整操作を実行することなく、自動的に終了する。

図５による代替の例示的な実施形態において、制御シリンダ２８、２９の制御は、２つの計量シリンダ３４、３５のみを用いて行われる。切換状態Ａから切換状態Ｂへの移行に対しては、第１の計量シリンダ３３が再び作動され、切換状態Ｂから切換状態Ｃへの移行に対しては、第２の計量シリンダ３４が作動される。切換状態Ｃから切換状態Ｄへの移行は、第１の計量シリンダ３４および第２の計量シリンダ３５の両方が作動することによって実行される。２つの計量シリンダ３４，３５の容積の合計は、弁部材２６が切換状態Ｃと切換状態Ｄとの間を移動する大きい方の旋回角度に対応している。第１の計量シリンダ３４による切換状態Ｄから切換状態Ｅへの移行、第２の計量シリンダ３５による切換状態Ｅから切換状態Ｆへの移行、および２つの計量シリンダ３４，３５による切換状態Ｆから切換状態Ａへの移行の順に、逆方向の切換が実行される。

計量シリンダ３３、３４、３５は、互いに別個の構成要素とすることができ、互いに別個のシリンダおよびピストンが内部に配置されている。また、液圧ブロックに複数のシリンダを形成した液圧ブロック形式の構成も可能である。

あるいは、本発明は、単一の計量シリンダに複数の計量チャンバを設けることによって実施することもできる。図６には、差動シリンダ形式の計量シリンダ３６が示されている。計量シリンダ３６内には、ピストンロッド３９により連結された２つのピストン３７、３８が配置されている。第１の位置３７と、対向する前壁４０との間には、第１の計量チャンバ４１が囲まれている。第２のピストン３８と中央壁４２との間には、第２の計量チャンバ４３が囲まれている。ピストンが図６に示す右端位置から左端位置に移動されると、液圧流体は両方の計量チャンバ４１、４３から変位され、第２の計量チャンバ４３内の容積は、計量チャンバ４３内に配置されたピストンロッド３９の結果として第１の計量チャンバ４１の容積よりも小さい。ピストンが反対方向に移動すると、その逆のことが成立する。制御シリンダ２８、２９が第１の計量チャンバ４１、第２の計量チャンバ４３または両方の計量チャンバ４１、４３に同時に適切に接続されることによって、図４および図５に示される全ての切換操作を制御することができる。

本発明に適した計量シリンダ４４の別の例示的な実施形態を図７に示す。計量シリンダ４４は、３つのピストン４５，４６，４７を有し、そのうち、中央ピストン４５は大径であり、２つの外部ピストン４６，４７は小径である。３つのピストン４５、４６、４７は、ピストンロッド４８によって互いに接続されている。右端位置では、ピストン４７が右前壁４９に当接する。左端位置では、ピストン４６が左前壁５０に当接する。ピストン４５、４６、４７が右端位置から左端位置に移動されると、第１の容積の液圧流体が外部ピストン４６から変位され、第２の容積の液圧流体が中央ピストン４５から変位される。これは、ピストン４５，４６，４７の逆移動方向についても同様である。外部ピストン４６、４７によって変位される容積または中央ピストン４５によって変位される容積のいずれか、または両方の容積の合計が制御シリンダ２８、２９に供給されることによって、図４および図５に示されるような濃厚物質弁２５の全ての切換操作を制御することができる。

図８によれば、本発明による濃厚物質弁は、コンクリートポンプの構成要素ではないパイプスイッチ５１の形式でも使用することができる。パイプスイッチ５１は、２つの入口開口部５２，５３と、貫通開口部５４とを有している。入口開口部５２，５３には、液体コンクリートがパイプスイッチ５１に搬送される配管（図示せず）が接続されている。濃厚物質弁を切り換えることにより、第１の入口開口部５２からの液体コンクリート又は第２の入口開口部５３からの液体コンクリート又は２つの入口開口部５２，５３からの液体コンクリートのいずれかを貫通開口部５４に導くことができる。また、本発明によると、入口開口部５６と２つの貫通開口部５７、５８とを有するパイプスイッチ５５において、本発明に係る濃厚物質弁を使用することも可能である。

Claims (12)

1. 濃厚物質弁の作動方法であって、
   弁部材（２６）が、制御シリンダ（２８、２９）に供給される第１容積の液圧流体によって、第１の切換操作で、第１の切換状態（Ａ）と第２の切換状態（Ｂ）とに切り換えられ、前記弁部材が、制御シリンダ（２８、２９）に供給される第２容積の液圧流体によって、第２の切換操作で、第２の切換状態（Ｂ）と第３の切換状態（Ｃ）とに切り換えられ、前記第１容積の液圧流体は、第１の端位置から第２の端位置に変位する計量シリンダ（３３，３４，３５）の計量ピストンによって、前記制御シリンダ（２８，２９）に供給され、前記第２容積の液圧流体は、第１の端位置から第２の端位置に変位されている計量シリンダ（３３，３４，３５）の計量ピストンによって、前記制御シリンダ（２８，２９）に供給される、方法。
2. 前記第１の切換操作は第１の計量シリンダ（３３）を用いて駆動され、前記第２の切換操作は第２の計量シリンダ（３４）を用いて駆動されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記弁部材（２６）は、第３の切換操作を用いて、第３切換状態（Ｃ）と第４切換状態（Ｄ）との間で切り換えられ、前記第３の切換操作における液圧流体の前記容積は、第１の切換操作の容積と第２の切換操作の容積の和に相当することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 第１の切換操作および第２の切換操作を駆動するために、計量シリンダ（３６，４４）が用いられることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記計量シリンダ（３６，４４）は、複数の計量ピストン（３７，３８）を有することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 第１の切換操作では、前記第１の計量ピストン（３７）を用いて搬送された液圧流体の前記容積が前記制御シリンダ（２８、２９）に供給され、第２の切換操作では、前記第２の計量ピストン（３８）を用いて搬送された液圧流体の前記容積が前記制御シリンダ（２８，２９）に供給されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 第３の切換操作では、前記第１の計量ピストン（３７）および前記第２の計量ピストン（３８）を用いて搬送された液圧流体の前記容積の合計が前記制御シリンダ（２８、２９）に供給されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記弁部材（２６）は、旋回運動に伴って作動し、切換操作のための旋回角度が１０°～３０°であることを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. 切換操作では、１ｋＮｍ以上、好ましくは、５ｋＮｍ以上、より好ましくは、１０ｋＮｍ以上のトルクが加えられることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
10. 切換時間は、１秒未満、好ましくは、０．５秒未満、より好ましくは、０．３秒未満であることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
11. 第１の切換状態（Ａ）、第２の切換状態（Ｂ）及び第３の切換状態（Ｃ）に切り換え可能な弁部材（２６）と、弁部材（２６）を作動させるための制御シリンダ（２８、２９）と、計量ピストンの第１の端位置及び第２の端位置を有する一つ又は複数の計量シリンダ（３３、３４、３５、３６、４４）とを有する濃厚物質弁であって、
    前記弁部材を前記第１の切換状態（Ａ）と前記第２の切換状態とに切り換えるために、第１の端位置と第２の端位置との間で変位する計量ピストンによって前記制御シリンダに第１容積の液圧流体が供給され、前記弁部材を前記第２の切換状態（Ｂ）と前記第３の切換状態（Ｃ）とに切り換えるために、第１の端位置と第２の端位置との間で変位する軽量ピストンによって第２容積の液圧流体が前記制御シリンダ（２８、２９）に供給される、濃厚物質弁。
12. 第１の搬送シリンダ（２２）と、第２の搬送シリンダ（２３）と、濃厚物質弁（２５）とを有する濃厚物質ポンプであって、
    前記濃厚物質弁は請求項１１に記載のように構成され、前記濃厚物質弁（２５）の第１の入口開口部（３０）は、前記第１の搬送シリンダ（２２）に接続され、前記濃厚物質弁（２５）の第２の入口開口部（３１）は、前記第２の搬送シリンダ（２３）に接続されていることを特徴とする、濃厚物質ポンプ。

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