JP3882153B2 - 高粘性流体ポンプの切換制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリートの如き高粘性流体を吸入吐出させるようにする高粘性流体ポンプにおいて主油圧シリンダの油圧ピストンの速度に合わせて主油圧シリンダの切り換えを行うように制御する高粘性流体ポンプの切換制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複列油圧シリンダ式高粘性流体ポンプにおいて、2本の主油圧シリンダのいずれか一方の油圧ピストンが前進してストロークエンドに達するとセンサーが作動して吸入吐出弁(揺動弁、滑り弁等)を切り換えるようにし、また、主油圧シリンダの油圧ピストンを逆方向に切り換えるようにすることは公知である。
【0003】
一例として、吸入吐出弁に揺動弁型式を採用したものについて示すと、図4及び図5に示す如く、ホッパ1の前面下部に2つの吸入吐出口2を横に並べて設け、ホッパ1の外部には、上記2つの吸入吐出口2に各々連通する2本の流体圧送用シリンダ3と4を平行に設置し、該各流体圧送用シリンダ3,4内に収納した流体圧送用ピストン5を、上記流体圧送用シリンダ3,4に洗浄室6を介して接続した主油圧シリンダ7,8内の油圧ピストン9に各1本のロッド10を介して一体的に連結し、主油圧シリンダ7,8の油圧ピストン9を交互に前進後退させることによって流体圧送用ピストン5を交互に前進後退させるようにしてある。又、ホッパ1内には、S字型に屈曲させた揺動管11を位置させ、該揺動管11の一端にはシールリング12を取り付けて前記2つの吸入吐出口2に交互に一致できるようにすると共に、上記揺動管11の他端をホッパ1の背面を貫通させて輸送管13に接続させ、且つ上記揺動管11の途中に固定した連結軸14をホッパ1の外部に設置した2本の揺動シリンダ16,17に操作レバー15を介して連結し、操作レバー15を左右へ傾動させることにより揺動管11を連結軸14を中心に左右方向に揺動できるようにしてある。
【0004】
上記の高粘性流体ポンプでホッパ1内の高粘性流体18を吸入し吐出させるときは、揺動管11を揺動させて既に吸入を終えた流体圧送用シリンダ3に対応する吸入吐出口2に位置させると、当該流体圧送用シリンダ3の流体圧送用ピストン5を主油圧シリンダ7により前進させて流体圧送用シリンダ3内に吸入されている高粘性流体18を揺動管11を通して吐出させると同時に、別の流体圧送用シリンダ4は流体圧送用ピストン5を後退させてホッパ1内の高粘性流体18を吸入吐出口2を通して吸入させるようにし、次に、揺動管11を上記とは別の吸入吐出口2側に揺動させて流体圧送用シリンダ3,4を上記とは逆の動作をさせ、高粘性流体18を揺動管11内を通して輸送管13内に連続的に吐出させるようにする。
【0005】
上記のように、高粘性流体18の吸入吐出を行わせる高粘性流体ポンプの切換制御回路の一例を示すと、図6に示す如く、2本の主油圧シリンダ7と8の各ヘッド側圧力室へ圧油を給排する圧油給排ライン19の途中に、電磁式切換弁20を設け、且つ主油圧シリンダ7と8のロッド側圧力室同士を密封回路22で結び、電磁式切換弁20の切り換えにより油ポンプ21から吐出される圧油が交互に主油圧シリンダ7又は8へ供給されて該主油圧シリンダ7と8の油圧ピストン9が交互に前進後退させられて流体圧送用シリンダ3と4を交互に吸入側、吐出側に切り換えて輸送管13内に高粘性流体を吐出させるようにし、又、2本の揺動シリンダ16と17に圧油を給排するライン23の途中に、電磁式切換弁24を設けて、該電磁式切換弁24を切り換えることにより揺動シリンダ16と17が交互に前進後退作動させられて揺動管11を左右に揺動できるようにする。25は油タンクを示す。
【0006】
上記主油圧シリンダ7と8の各前進側のストロークエンドには、センサーLS1とLS2を設け、主油圧シリンダ7又は8がストロークエンドに達してセンサーLS1又はLS2が作動したとき、電磁式切換弁20のソレノイドSOL.1又はSOL.2が励磁されて該電磁式切換弁20がポートa又はbに切り換えられるようにすると共に、電磁式切換弁24のソレノイドSOL.3又はSOL.4が励磁されて該電磁式切換弁24がポートa又はbに切り換えられるようにしてある。
【0007】
ところで、上記高粘性流体ポンプでは、流体圧送用シリンダ3,4の各流体圧送用ピストン5の潤滑のために、各流体圧送用シリンダ3,4の後退側ストロークエンドの位置(図4のA部)でグリースを注入することが必要となるが、主油圧シリンダ7,8の油圧ピストン9は、運転スピードによりストロークエンドの位置でオーバーランする距離が変化するので、たとえば、主油圧シリンダ7の油圧ピストン9が前進側ストロークエンドでセンサーLS1により検知された時点では、主油圧シリンダ8の油圧ピストン9は後退側ストロークエンドに達していないで流体圧送用シリンダ4が後退側ストロークエンドに達していないことがあり、停止折返し位置が一定しないことがある。
【0008】
そのため、従来では、流体圧送用ピストン5の潤滑のためにグリースポートを、流体圧送用シリンダ3,4の後退側ストロークエンドに設けることができず、主油圧シリンダ7,8と流体圧送用シリンダ3,4との間にある洗浄室6に潤滑のための油を入れておくことが行われている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、洗浄室6に潤滑のための油を入れた構成にすると、流体圧送用ピストン5の潤滑のための油を入れた洗浄室6内に高粘性流体18が流体圧送用シリンダ3,4内から入り込んで潤滑油に混り、さらに、主油圧シリンダ7,8のグランド部から密封回路に混るため、油圧ピストン9を損傷させるおそれがあると共に油タンク25内の圧油が汚染されるという問題がある。
【0010】
又、主油圧シリンダと吸入吐出弁の切換用シリンダとの作動タイミングを、エンジンの回転数に反比例するタイマーにて制御する方式もある(特許第2575688号)が、コンクリートの如き高(強)粘性流体を扱うポンプの場合、吐出量制御はエンジンの回転数のみでなく、油ポンプの吐出量を零から最大まで変化させて行うものであるため、全使用範囲でのピストンの停止折返し位置の制御は極めて困難である。
【0011】
そこで、本発明は、主油圧シリンダの油圧ピストンの停止折返し位置を安定化させ、グリースポートを流体圧送用シリンダの後退側ストロークエンドに設けて流体圧送用ピストンを潤滑するようにして油圧ピストンの寿命を長くすることができるような高粘性流体ポンプの切換制御装置を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、油ポンプからの圧油を電磁式切換弁を介して2本の主油圧シリンダに交互に供給するようにさせると共に、油ポンプからの圧油を別の電磁式切換弁を介して吸入吐出弁を交互に切り換えるようにし、上記2本の主油圧シリンダの前進側ストロークエンドに設けたセンサーの作動に基づき上記吸入吐出弁用の電磁式切換弁を切り換えて吸入吐出弁を切り換え、また、上記主油圧シリンダ用の電磁式切換弁を切り換えるようにしてある高粘性流体ポンプの切換制御装置において、上記2本の主油圧シリンダの油圧ピストンが交互に前進側ストロークエンドに達する間隔時間を上記センサーからの信号を基に測定する測定部と、該測定部で求めた測定時間に応じて上記主油圧シリンダ用の電磁式切換弁への切り換え指令と吸入吐出弁用の電磁式切換弁への切り換え指令を出力するまでのディレー時間を設定する設定部とを有する演算装置を組み込んでなる構成とする。
【0013】
2本の主油圧シリンダの各前進側ストロークエンドのセンサーからの信号を入力として、演算装置の測定部にてその間隔が測定され、次に、設定部にて、該測定時間に応じて電磁式切換弁への出力指令のディレー時間が制御される。これにより、油圧ピストンのスピードが高速から低速の広範囲に亘って停止折返し位置を一定にさせることができるようになる。
【0014】
なお、上記設定部でのディレー時間は、段階的に又は無段階に設定することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0016】
図1は本発明の実施の一形態を示すもので、図6に示したと同様に、油ポンプ21からの圧油を電磁式切換弁20の切り換えにより2本の主油圧シリンダ7,8の各ヘッド側圧力室に交互に供給するようにさせると共に、電磁式切換弁24の切り換えにより揺動シリンダ16,17を交互に前進後退作動させるようにし、上記2本の主油圧シリンダ7,8の前進側ストロークエンドに設けたセンサーLS1又はLS2が作動したときに電磁式切換弁24のソレノイドSOL.3又はSOL.4が励磁されて該電磁式切換弁24が切り換えられるようにすると共に、電磁式切換弁20のソレノイドSOL.1又はSOL.2が励磁されて該電磁式切換弁20が切り換えられるようにしてある高粘性流体ポンプの切換制御装置において、主油圧シリンダ7,8の油圧ピストン9の停止折返し位置を安定させるための演算装置26を組み込んでなる構成とする。
【0017】
上記演算装置26は、2本の主油圧シリンダ7,8の油圧ピストン9が交互に前進側ストロークエンドに達する間隔時間T1 をセンサーLS1,LS2からの信号を基に測定するための測定部27と、該測定部27で測定した時間T1 に応じて電磁式切換弁20のソレノイドSOL.1又はSOL.2を励磁する指令と、電磁式切換弁24のソレノイドSOL.3又はSOL.4を励磁する指令を出力するまでのディレー時間T2 を設定する設定部28とを有する。
【0018】
上記設定部28では、図2(イ)に示すように、測定時間T1を段階的に区切ることによりディレー時間T2を段階的に制御するようにしたり、あるいは、図2(ロ)に示すように、測定時間T 1 の大きさに応じてディレー時間T2を無段階に制御するようにしてある。
【0019】
又、図3は主油圧シリンダ7とセンサーLS1との関係を示すもので、ロッド側エンドブロック29とヘッド側エンドブロック30で両端を塞いだシリンダ本体胴31内に油圧ピストン9を摺動自在に収納させ、該油圧ピストン9に基端部を取り付けたロッド10の先端部側を、上記ロッド側エンドブロック29を摺動自在に貫通させてシリンダ本体胴31外へ突出させるようにしてある構成において、上記ロッド側エンドブロック29のロッド貫通部でシリンダ本体胴31側の端部位置に、油圧ピストン9にて仕切られるロッド側圧力室を延長する如く、シリンダ本体胴31の内径と同径でシリンダ本体胴31内と連通するようにした環状の凹部33を段差形成すると共に、上記ロッド側エンドブロック29に、上記凹部33と径方向に連通する孔34を1個所穿設し、且つ該孔34部に、ホール素子を用いたセンサーLS1を、凹部33内を臨むようにして設置し、更に、上記油圧ピストン9のロッド側受圧面に、リング状に形成した感知体32を取り付け、油圧ピストン9が前進側のストロークエンドに達したときに、感知体32が凹部33内に入り込んでセンサーLS1で感知されることにより油圧ピストン9の前進側ストロークエンド位置が検出されるようにしてある。35はグランド部を示す。なお、主油圧シリンダ8側についても同様な構成としてある。
【0020】
次に、図1及び図6を参照して作動を説明する。
【0021】
主油圧シリンダ7,8の油圧ピストン9が交互に前進後退させられることにより、交互に前進側ストロークエンドに達すると、その位置がセンサーLS1,LS2にて順次検出されるが、この際、各センサーLS1,LS2からの信号が演算装置26の測定部27にその都度入力され、センサーLS1からの信号とLS2からの信号との間隔が時間T1 として測定される。
【0022】
続いて、設定部28にて、上記測定時間T1 に応じたディレー時間T2 が図2(イ)又は(ロ)に示すモードを基に設定され、ディレー時間T2 経過後に、電磁式切換弁24のソレノイドSOL.3又はSOL.4を励磁する指令が出力される。これにより、該電磁式切換弁24が切り換えられ、揺動シリンダ16,17が逆方向に作動させられ、また、電磁式切換弁20のソレノイドSOL.1又はSOL.2が励磁させられることにより、該電磁式切換弁20が切り換えられる。
【0023】
上記において、電磁式切換弁20は、センサーLS1,LS2からの信号による間隔測定時間T1 を基に設定されたディレー時間T2 を経過した後に切り換えられるため、切り換えが遅延することになるが、そのために、主油圧シリンダ7,8の油圧ピストン9はストロークエンド位置近くに達して折返しが行われる。すなわち、油圧ピストン9のスピードが高速であっても低速であっても、油圧ピストン9の停止折返し位置を一定にすることができる。
【0024】
このため、流体圧送用シリンダ3,4の後退側ストロークエンドの位置に流体圧送用ピストン潤滑のためのグリースポートを設けて流体圧送用ピストン5への給脂を確実に行うことができるようになり、したがって、洗浄室6には潤滑油を入れる必要がなくなるので、主油圧シリンダ7,8内に高粘性流体18の混った潤滑油が入ることがなくなり、油圧ピストン9の寿命を延ばすことができる。
【0025】
なお、上記実施の形態では、電磁式切換弁20および24への切り換え指令を、同時に出力させるようにした場合を示したが、両者に時間差ΔTを設けて、設定部28から出力させるようにしてもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0026】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、油ポンプからの圧油を電磁式切換弁を介して2本の主油圧シリンダに交互に供給するようにさせると共に、油ポンプからの圧油を別の電磁式切換弁を介して吸入吐出弁を交互に切り換えるようにし、上記2本の主油圧シリンダの前進側ストロークエンドに設けたセンサーの作動に基づき上記吸入吐出弁用の電磁式切換弁を切り換えて吸入吐出弁を切り換え、また、上記主油圧シリンダ用の電磁式切換弁を切り換えるようにしてある高粘性流体ポンプの切換制御装置において、上記2本の主油圧シリンダの油圧ピストンが交互に前進側ストロークエンドに達する間隔時間を上記センサーからの信号を基に測定する測定部と、該測定部で求めた測定時間に応じて上記主油圧シリンダ用の電磁式切換弁への切り換え指令と吸入吐出弁用の電磁式切換弁への切り換え指令を出力するまでのディレー時間を設定する設定部とを有する演算装置を組み込んでなる構成としてあるので、2本の主油圧シリンダの前進側ストロークエンドにあるセンサーからの信号を入力として、測定部にてその間隔を測定することができ、且つ該測定時間に応じて、設定部にて電磁式切換弁への出力指令のディレー時間を制御することができ、これにより、油圧ピストンが高速から低速の広範囲に亘ってその停止折返し位置を一定にすることができ、したがって、流体圧送用シリンダの後退側ストロークエンドにグリースポートを設けて流体圧送用ピストンを潤滑することができるようになるので、洗浄室に潤滑油を入れる必要がなく、高粘性流体の混った潤滑油が主油圧シリンダ内に入ることがなくなることから、油圧ピストンの寿命を延ばすことができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態を示す演算装置の概略ブロック図である。
【図2】演算装置の設定部を示すもので、(イ)はディレー時間を段階的に制御する場合の設定モードを示す図、(ロ)はディレー時間を無段階に制御する場合の設定モードを示す図である。
【図3】油圧ピストンとセンサーとの関連構成の一例を示す主油圧シリンダの断面図である。
【図4】高粘性流体ポンプの一例を示す一部切断側面図である。
【図5】図4の高粘性流体ポンプの揺動管を揺動させる部分を示す図である。
【図6】従来の高粘性流体ポンプの油圧制御回路の一例を示す図である。
【符号の説明】
7,8 主油圧シリンダ
9 油圧ピストン
20 電磁式切換弁
21 油ポンプ
24 電磁式切換弁
26 演算装置
27 測定部
28 設定部
LS1,LS2 センサー
Claims (2)
- 油ポンプからの圧油を電磁式切換弁を介して2本の主油圧シリンダに交互に供給するようにさせると共に、油ポンプからの圧油を別の電磁式切換弁を介して吸入吐出弁を交互に切り換えるようにし、上記2本の主油圧シリンダの前進側ストロークエンドに設けたセンサーの作動に基づき上記吸入吐出弁用の電磁式切換弁を切り換えて吸入吐出弁を切り換え、また、上記主油圧シリンダ用の電磁式切換弁を切り換えるようにしてある高粘性流体ポンプの切換制御装置において、上記2本の主油圧シリンダの油圧ピストンが交互に前進側ストロークエンドに達する間隔時間を上記センサーからの信号を基に測定する測定部と、該測定部で求めた測定時間に応じて上記主油圧シリンダ用の電磁式切換弁への切り換え指令と吸入吐出弁用の電磁式切換弁への切り換え指令を出力するまでのディレー時間を設定する設定部とを有する演算装置を組み込んでなることを特徴とする高粘性流体ポンプの切換制御装置。
- 油ポンプからの圧油を電磁式切換弁を介して2本の主油圧シリンダに交互に供給するようにさせると共に、油ポンプからの圧油を別の電磁式切換弁を介して吸入吐出弁を交互に切り換えるようにし、上記2本の主油圧シリンダの前進側ストロークエンドに設けたセンサーの作動に基づき上記吸入吐出弁用の電磁式切換弁を切り換えて吸入吐出弁を切り換え、また、上記主油圧シリンダ用の電磁式切換弁を切り換えるようにしてある高粘性流体ポンプの切換制御装置において、上記2本の主油圧シリンダの油圧ピストンが交互に前進側ストロークエンドに達する間隔時間を上記センサーからの信号を基に測定する測定部と、該測定部で求めた測定時間に応じて上記主油圧シリンダ用の電磁式切換弁への切り換え指令と吸入吐出弁用の電磁式切換弁への切り換え指令を出力するまでのディレー時間を設定する設定部とを有する演算装置を組み込んでなり、更に、上記演算装置の設定部に、ディレー時間を段階的に又は無段階に設定する機能をもたせてなることを特徴とする高粘性流体ポンプの切換制御装置。
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