JP4110491B2 - スクイズ式粘性流体ポンプの運転制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポンピングチューブをローラで絞ることによりホッパ内の粘性流体をポンピングチューブの一端から吸入して他端より吐出させるようにするスクイズ式粘性流体ポンプの運転制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクイズ式粘性流体ポンプは、図３に一例の概略を示す如く、円筒状に成形したケーシング１内に、両端にローラ２を各々回転自在に取り付けた回転体３を組み込み、該回転体３の中心位置に設けた軸４を、ケーシング１内の中心部に回転自在に支持させて、該ケーシング１の外側の上表面に設置してある油圧モータ５に一端を連結させ、該油圧モータ５により軸４を介して回転体３を回転させることにより両端のローラ２が公転するようにしてあり、又、ケーシング１内には、回転体３の軸４を中心とする円弧面を形成するようにパッド６を周壁に沿い設け、且つ中間部７ａを上記パッド６に沿わせてＵ字状に配置したポンピングチューブ７の両端を、上記ケーシング１より外部へ突出させて、一端の吸入側７ｂを吸入管８を介してホッパ９の底部開口部１０に接続すると共に、他端の吐出側７ｃを輸送管１１に接続するようにし、上記回転体３を油圧モータ５により回転させて両端のローラ２とパッド６との間でポンピングチューブ７を扁平状に圧潰して行くことによりホッパ９からの粘性流体を吸入して吐出させるようにしてある。
【０００３】
上記構成のスクイズ式粘性流体ポンプを運転する場合の油圧回路としては、図４に概要を示す如く、可変容量油ポンプ１２の吐出側の圧油供給ライン１３を、電磁式切換弁１４を介して油圧モータ５に接続すると共に、戻りライン１５をタンク１６に接続し、且つ圧油供給ライン１３と戻りライン１５との間にリリーフ弁１７を設置して、圧油をタンク１６へ逃すようにした構成としてあり、又、上記電磁式切換弁１４の切り換え及び油ポンプ１２の吐出量の増減を行う運転制御回路としては、図５に示す如く、粘性流体ポンプ運転の正転、逆転の始動、停止用スイッチ１８を、正転側又は逆転側に入れる（ＯＮにする）ことによりリレーＸ1 又はＸ2 が励磁されて、対応するａ接点Ｘ1 又はＸ2 が閉じて電磁式切換弁１４のソレノイドＳＯＬ．１又はＳＯＬ．２が励磁されるようにしてあり、又、可変容量油ポンプ１２からの圧油の吐出量を変えて回転体３の回転数を、アクセル操作で増減するスイッチ１９とアクセルモータＭ1 と、可変容量油ポンプ１２の傾転角を変えることにより回転体３の回転数を増減させるスイッチ２０と傾転角変更用の傾転モータＭ2 を組み込んだ回路構成のものが採用されている。
【０００４】
上記図４及び図５に示す回路によりスクイズ式粘性流体ポンプの運転を行う場合は、図４に示す如く電磁式切換弁１４が中立位置にある状態から、ポンプを正転運転させて図３に示すホッパ９内の粘性流体をポンピングチューブ７内に吸入して吐出させるようにするために、始動、停止用スイッチ１８を正転側に入れると、リレーＸ1 が励磁されてそのａ接点Ｘ1 が閉じ、ソレノイドＳＯＬ．１が励磁される。これにより電磁式切換弁１４はポートａ側に切り換えられて、可変容量油ポンプ１２からの圧油が圧油供給ライン１３、電磁式切換弁１４を経て油圧モータ５へ送られ、該油圧モータ５が回転を始め、軸４を介して回転体３が回転してポンプ運転が行われる。ポンプ運転中に、始動、停止用スイッチ１８を切る（ＯＦＦにする）と、リレーＸ1 が消磁するので、そのａ接点Ｘ1 が開き、ソレノイドＳＯＬ．１が消磁されて電磁式切換弁１４が中立位置に切り換えられてポンプ運転が停止させられるようにしてある。
【０００５】
一方、粘性流体ポンプを逆転運転させるときは、始動、停止用スイッチ１８を逆転側に入れることにより、リレーＸ2 が励磁されて、そのａ接点Ｘ2 が閉じてソレノイドＳＯＬ．２が励磁されることになるので、電磁式切換弁１４はポートｂ側へ切り換えられることになり、可変容量油ポンプ１２から吐出された圧油が圧油供給ライン１３、電磁式切換弁１４を経て油圧モータ５へ送られて逆転運転が行われるようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のスクイズ式粘性流体ポンプの運転においては、ポンプ運転中に始動、停止用スイッチ１８をＯＦＦにしてポンプ運転を停止すると、スクイズ式粘性流体ポンプからの粘性流体の吐出が直ちに停止させられるため、輸送管１１をブームに沿わせている場合には突然吐出が中止されることに伴う衝撃により輸送管が振動してブームが振動する問題があり、又、ポンプ運転を停止後にポンプ運転を再開すると、停止直前の吐出量にて運転が開始されるため、スクイズ式粘性流体ポンプの回転体３が急激に回転し始めてローラ２がポンピングチューブ７に大きい荷重で接触することになることから、ローラ２やポンピングチューブ７等の部品の寿命を短縮させたり、急吐出に伴い輸送管１１に衝撃が発生してブームの振動を生じさせる問題がある。
【０００７】
そのため、従来では、たとえば、可変容量油ポンプ１２の傾転角を傾転モータＭ2 により変えて吐出油量を変えるようにしたり、あるいは可変速原動機によって構成される駆動装置としてのアクセルモータＭ1 により油圧モータ５の回転数を制御して粘性流体ポンプにおける回転体３の回転数を変える、という操縦者のスイッチ１９又は２０の手動操作によるテクニックにより変動させるようにして、上記したポンプ運転中の急停止や停止後の運転再開時の衝撃を和らげるようにしているのが実状である。
【０００８】
そこで、本発明は、ポンプ運転中にポンプ運転を停止したときにポンプ運転停止後一定時間スクイズ式粘性流体ポンプの回転体の回転数を自動的に変えることにより急停止による衝撃を緩和するようにし、又、ポンプ運転を再開するときは回転体を低速回転でスタートさせるようにして急吐出による衝撃を緩和するようにしようとするものである。
【０００９】
【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、スクイズ式粘性流体ポンプの運転の始動、停止用スイッチのＯＮ、ＯＦＦにより励磁、消磁するリレー及びタイマーリレーを備え、可変容量油ポンプからの圧油を上記粘性流体ポンプの油圧モータへ送るラインの途中に設けてある電磁式切換弁のソレノイドの回路に、上記リレーのａ接点と上記タイマーリレーの限時接点を並列に備えて、上記始動、停止用スイッチをＯＦＦにしても上記限時接点が一定時間後に開くまで上記ソレノイドが励磁されて油圧モータが回転しているようにし、更に、上記可変容量油ポンプの傾転角を変えて圧油の吐出量を調整する回路の傾転角減少側に、上記リレーのｂ接点と上記タイマーリレーの限時接点を直列にして接続して、上記始動、停止用スイッチをＯＦＦにした後一定時間に可変容量油ポンプの傾転角を減少させるようにしたり、上記油圧モータの回転数を変えるようにする回路の回転数減少側に、上記リレーのｂ接点と上記タイマーリレーの限時接点を直列にして接続して、上記始動、停止用スイッチをＯＦＦにした後一定時間に油圧モータの回転数を減少させるようにした構成とする。
【００１０】
ポンプ運転を停止すると、電磁式切換弁のソレノイド励磁用のリレーが消磁し、又、タイマーリレーも消磁するが、該タイマーリレーの限時接点は一定時間後に開路となるものであるから、ポンプ運転を停止後も電磁式切換弁はそのままで油圧モータは駆動しており、この間に自動的に可変容量油ポンプの傾転角を小さくして該可変容量油ポンプからの圧油吐出量を減少するか、又はアクセルモータをコントロールして油圧モータの回転数を減じるようにすることができるので、ポンプ運転停止時の衝撃を緩和することができる。又、ポンプ運転を再開するときは、上記油圧モータの回転数が減少した状態から運転が開始されるので急吐出による衝撃を緩和できる。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１は本発明の実施の一形態を示すもので、図４に示した油圧モータ５の切換運転用の油圧回路における電磁式切換弁１４の切り換えや可変容量油ポンプ１２の傾転角調整による吐出量の制御等を行わせる図５に対応する制御回路において、粘性流体ポンプの油圧モータ５を正転、逆転運転や運転停止に切り換える回路中に、タイマーリレーＴ1 ，Ｔ2 をリレーＸ1 ，Ｘ2 と並列に設置すると共に、該タイマーリレーＴ1 ，Ｔ2 が励磁したときに瞬時に閉じ且つリレーＴ1 ，Ｔ2 が消磁したときは或る時限の後に開くように作動する時限接点Ｔ1 とＴ2 を、上記リレーＸ1 ，Ｘ2 のａ接点Ｘ1 とＸ2 と並列になるよう組み込み、更に、可変容量油ポンプ１２の傾転角を増減に切り換えるスイッチ２０と傾転角変更用の傾転モータＭ2 を有する回路中の回転数減少側の回路２１に、並列に配したタイマーの限時接点Ｔ1 ，Ｔ2 と直列に配した上記リレーＸ1 ，Ｘ2 の各ｂ接点Ｘ1 ，Ｘ2 とを有する回路２２を接続して備え、スイッチ２０が中立位置にあるときに、リレーＸ1 ，タイマーリレーＴ1 が励磁すると回路２２のリレーＸ1 のｂ接点Ｘ1 が開いて傾転モータＭ2 の傾転角減少側の回路２１が開路となり、又、リレーＸ1 ，タイマーリレーＴ1 が消磁すると回路２２のリレーＸ1 のｂ接点Ｘ1 は閉じ、タイマーリレーＴ1 の限時接点Ｔ1 が一定時間閉じたままで上記傾転モータＭ2 の傾転角減少側の回路２１が閉路となるようにした構成とする。
【００１３】
図１に示す実施の形態によりスクイズ式粘性流体ポンプの運転を行わせると、先ず、粘性流体ポンプを正転運転させるために、スイッチ１８を正転側に入れると、リレーＸ1 が励磁されて、該リレーＸ1 のａ接点が閉じられると同時に、タイマーリレーＴ1 が励磁されて、該リレーＴ1 の限時接点Ｔ1 が瞬時に閉じて、電磁式切換弁１４のソレノイドＳＯＬ．１が励磁されてポートａ側に切り換えられ、油圧モータ５が回転を始め、図３に示す粘性流体ポンプの回転体３が回転させられて粘性流体を吸入、吐出するポンプ運転が始められることになる。この際、傾転モータＭ2 の傾転角減少側の回路２１は、回路２２中のリレーＸ1 のｂ接点Ｘ1 が開くので、開路されて、傾転モータＭ2 は作動せず、可変容量油ポンプ１２の吐出量の変更は行われない。
【００１４】
次に、上記のようなポンプ運転中に、スイッチ１８を切ると、リレーＸ1 の消磁により該リレーＸ1 のａ接点は開くが、タイマーリレーＴ1 が消磁してもその限時接点Ｔ1 は直ちに開くことはなく、或る時限の後に開く。これにより電磁式切換弁１４のソレノイドＳＯＬ．１は消磁することなくポートａ側に切り換えられたままとなっていると共に、傾転モータＭ2 の傾転角減少側の回路２１に接続された回路２２のタイマーリレーＴ1 の限時接点は閉じたままであり、又、リレーＸ1 のｂ接点は該リレーＸ1 の消磁により閉じられるので、傾転モータＭ2 の傾転角減少側の回路２１は閉路となって可変容量油ポンプ１２の傾転角が自動的に減少するように変えられ、スイッチ１８を切ってから或る一定時間経過するまで可変容量油ポンプ１２からの圧油の吐出量が減じられ、一定時間後にタイマーリレーＴ1 の限時接点Ｔ1 が開くことにより電磁式切換弁１４が中立位置に戻されて油圧モータ５の回転が停止させられると同時に、傾転モータＭ2 の傾転角減少側の回路２１が開路されて傾転角の変更が停止させられる。これによりポンプ運転中のポンプ停止時に急停止することがなくなり、急停止による衝撃を緩和することができる。
【００１５】
ポンプ運転を停止した状態から、スイッチ１８を正転の方に入れてポンプ運転を開始するようにすると、リレーＸ1 とタイマーリレーＴ1 が同時に励磁されて、リレーＸ1 のａ接点Ｘ1 とタイマーリレーＴ1 の限時接点Ｔ1 が閉じ、リレーＸ1 のｂ接点Ｘ1 が開く。これにより傾転モータＭ2 の傾転角減少側の回路２１は開路のままであると共に、傾転角は少なくなるようにして可変容量油ポンプ１２の吐出量を減じたままであるので、この状態からポンプ運転が再開されることになり、ポンプ運転再開時は可変容量油ポンプ１２からの吐出量が少なくて油圧モータ５は低速で回転させられて、大量の粘性流体を急に吐出させる急吐出が避けられ、ポンプ運転再開時の急吐出による衝撃を自動的に緩和することができる。ポンプ運転再開後は、手動操作で傾転モータＭ2 を切り換え可変容量油ポンプ１２の傾転角を変えて回転体３の回転数を上げて吐出量を増やすようにする。
【００１６】
次に、図２は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１に示した回路構成において、ポンプ運転再開時に、油圧モータ５の回転数を変えて、低回転で吐出を開始させるようにするものである。そのために、図１で傾転モータＭ2 の傾転角減少側の回路２１に設けていたリレーＸ1 ，Ｘ2 のｂ接点、タイマーリレーＴ1 ，Ｔ2 の限時接点Ｔ1 ，Ｔ2 の回路２２を、アクセルモータＭ1 の回転数減少側の回路２３に接続した構成とする。
【００１７】
この実施の形態によれば、始動、停止用のスイッチ１８を正転側に入れたポンプ運転中は、リレーＸ1 とタイマーリレーＴ1 がともに励磁されていて、リレーＸ1 のａ接点Ｘ1 とタイマーリレーＴ1 の限時接点Ｘ1 が閉じていて、可変容量油ポンプ１２から圧送される圧油により油圧モータ５が回転させられて、回転体３のローラ２によりポンピングチューブ７内への粘性流体の吸入と、ポンピングチューブ７からの粘性流体の吐出が行われている。
【００１８】
今、上記スイッチ１８を切ってポンプ運転を停止すると、リレーＸ1 とタイマーリレーＴ1 が消磁してリレーＸ1 のａ接点Ｘ1 は直ちに開くと同時に回路２２中のｂ接点Ｘ1 が直ちに閉じるが、タイマーのリレーＴ1 が消時しても、その限時接点Ｔ1 は、瞬時に閉じて、復帰するときは或る一定時間後に開路となるようなものであるため、一定時間はアクセルモータＭ1 の回転数減少側の回路２３は閉路状態にあるので、油圧モータ５の回転数が自動的にアクセルモータＭ1 の回転数変更により下げられ、回転体３のローラ２がポンピングチューブ７に衝突することに伴う衝撃を緩和することができる。
【００１９】
ポンプ運転の停止後にポンプ運転を再開するため、スイッチ１８を正転側に入れると、図１の実施の形態の場合と同様にリレーＸ1 とタイマーのリレーＴ1 が励磁されて、リレーＸ1 のａ接点Ｘ1 は閉じて回路２２中のｂ接点Ｘ1 は開くので、電磁式切換弁１４のソレノイドＳＯＬ．１が励磁されてポートａ側に切り換えられて可変容量油ポンプ１２からの圧油が油圧モータ５へ送られて、回転体３が回転させられるが、アクセルモータＭ1 の回転数減少側の回路２３は回路２２中のリレーＸ1 のｂ接点が開いて開路となっているので、上記ポンプ停止時の低回転のままから油圧モータ５は始動されることになり、低速回転でポンプ運転を行うことになる。これによりポンプ運転再開時の衝撃を緩和することができる。
【００２０】
なお、図１及び図２に示す各実施の形態において、始動、停止用スイッチ１８を正転側に入れた場合のみについて説明したが、粘性流体ポンプの運転を停止して輸送管１１内の洗浄、あるいは閉塞解消等のために粘性流体ポンプを逆転させるときは、上記スイッチ１８を逆転側に入れるようにすればよく、その場合、リレーＸ2 、タイマーリレーＴ2 が励磁されるので、リレーＸ2 のａ接点Ｘ2 が閉、ｂ接点Ｘ2 が開、タイマーリレーＴ2 の限時接点Ｔ2 が瞬時に閉となり、ポンプの逆転運転が始められる。スイッチ１８を切ると、リレーＸ2 とタイマーのリレーＴ2 がともに消磁され、リレーＸ2 のａ接点Ｘ2 は直ちに開、ｂ接点Ｘ2 は直ちに閉となるが、タイマーリレーＴ2 の限時接点Ｔ2 は、或る一定時間後に閉じられて復帰させられるので、この一定時間はポンプ運転が停止することがなく、この間、可変容量油ポンプ１２の傾転角は減少され又は油圧モータ５の回転数は減じられることにより一定時間後に停止したときは停止による衝撃は少なくなっている。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のスクイズ式粘性流体ポンプの運転制御装置によれば、スクイズ式粘性流体ポンプの回転体を回転させる油圧モータに、可変容量油ポンプからの圧油を電磁式切換弁を介して供給して、該電磁式切換弁の切り換えにより油圧モータを正逆転させられるようにしてある構成において、粘性流体ポンプの運転の始動、停止用スイッチを入れると励磁し該スイッチを切ると消磁するリレーとタイマーのリレーを備え、且つ上記電磁式切換弁のソレノイドの回路に、上記リレーのａ接点とタイマーのリレーの限時接点を並列に接続して、上記始動、停止用スイッチを切って上記リレーとタイマーのリレーが消磁しても、タイマーのリレーの限時接点が一定時間後に開くまで上記電磁式切換弁のソレノイドが励磁されているようにし、更に、可変容量油ポンプの傾転角変更に伴い圧油吐出量を調整する回路の傾転角減少側の回路又は油圧モータの回転数を調整する回路の回転数減少側の回路のいずれか一方に、上記リレーのｂ接点とタイマーのリレーの限時接点を接続した回路を接続し、ポンプ運転停止時に、一定時間可変容量油ポンプの傾転角を減少させ又は油圧モータの回転数を減少させるようにした構成としてあるので、ポンプ運転停止時の急停止をなくすことができて急停止に伴う衝撃を緩和することができると共に、ポンプ運転再開時には、小さい傾転角又は低回転でスタートさせることができて、運転再開時の衝撃を緩和することができ、操縦者の労力を大幅に軽減することができる、等の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の他の形態を示す回路図である。
【図３】スクイズ式粘性流体ポンプの概略を示す平面図である。
【図４】図３の油圧ポンプを制御する油圧回路図である。
【図５】図４の油圧回路図を電気的に切り換え制御する回路図である。
【符号の説明】
３ 回転体
５ 油圧モータ
７ ポンピングチューブ
１２ 可変容量油ポンプ
１４ 電磁式切換弁
１８ 始動、停止用スイッチ
２１ 傾転角減少側の回路
２２ 回路
２３ 回転数減少側の回路
Ｍ1 アクセルモータ
Ｍ2 傾転モータ

Claims (2)

1. スクイズ式粘性流体ポンプの運転の始動、停止用スイッチのＯＮ、ＯＦＦにより励磁、消磁するリレー及びタイマーリレーを備え、可変容量油ポンプからの圧油を上記粘性流体ポンプの油圧モータへ送るラインの途中に設けてある電磁式切換弁のソレノイドの回路に、上記リレーのａ接点と上記タイマーリレーの限時接点を並列に備えて、上記始動、停止用スイッチをＯＦＦにしても上記限時接点が一定時間後に開くまで上記ソレノイドが励磁されて油圧モータが回転しているようにし、更に、上記可変容量油ポンプの傾転角を変えて圧油の吐出量を調整する回路の傾転角減少側の回路に、上記リレーのｂ接点と上記タイマーリレーの限時接点を直列にした回路を接続して、上記始動、停止用スイッチをＯＦＦにした後一定時間に可変容量油ポンプの傾転角を減少させるようにしたことを特徴とするスクイズ式粘性流体ポンプの運転制御装置。
2. スクイズ式粘性流体ポンプの運転の始動、停止用スイッチのＯＮ、ＯＦＦにより励磁、消磁するリレー及びタイマーリレーを備え、可変容量油ポンプからの圧油を上記粘性流体ポンプの油圧モータへ送るラインの途中に設けてある電磁式切換弁のソレノイドの回路に、上記リレーのａ接点と上記タイマーリレーの限時接点を並列に備えて、上記始動、停止用スイッチをＯＦＦにしても上記限時接点が一定時間後に開くまで上記ソレノイドが励磁されて油圧モータが回転しているようにし、更に、上記油圧モータの回転数を変えるようにする回路の回転数減少側の回路に、上記リレーのｂ接点と上記タイマーリレーの限時接点を直列にした回路を接続して、上記始動、停止用スイッチをＯＦＦにした後一定時間に油圧モータの回転数を減少させるようにしたことを特徴とするスクイズ式粘性流体ポンプの運転制御装置。

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