JP4959090B2 - 油圧システム - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般に、分配用アセンブリで使用するためのシステムに関し、より詳細には、バラ積み材料(bulk material)分配用アセンブリを動作させるための機能装置を含む油圧システムに関する。
【０００２】
（発明の背景）
従来の排出アセンブリは、可変速度駆動装置を使用して、バラ積み材料排出アセンブリ上の様々な機能装置を制御することが知られている。一般に、公知の機能装置は、エアロック排出アセンブリ、給送ロール、排出ゲート、フロア・コンベヤおよび／または攪拌機を具備する。
【０００３】
機能装置は、油圧によって動力を供給されることが知られている。特に、従来の油圧アセンブリは、くみ上げられる油量が入力シャフトの速度に直接比例する定容量形ポンプを備える。従来の排出アセンブリでは、エンジンが定容量形油圧ポンプを駆動して、機能装置と、バラ積み材料を排出するために用いる空気流を発生させるロータリ・ローブ型ブロアとに動力を供給する。多くの場合、空気流量を減らすために、より低いエンジン回転速度で駆動することが望ましい。しかし、エンジンを低速で回転させることによって、作動油の流量も減少することは望ましくない。低いエンジン回転速度で機能装置の望ましい性能を維持するためには、油圧ポンプを特大にしなければならず、したがって、エンジンを全開にすると、望ましくない過剰能力が生じることになる。
【０００４】
以前は、優先デバイダを使用して、定容量形ポンプからの作動油流を優先流と過剰流とに分割していた。定容量形ポンプからのいかなる作動油の流れも、優先装置に動力を供給するためにまず優先側に供給され、優先流に対する所要量全体が満たされた後にだけ、非優先装置に動力を供給するために、作動油を過剰側に供給することになる。したがって、エンジン回転速度を下げると、ブロアの回転速度も低下するので、空気の流量が減少する。さらには、エンジン回転速度を下げることによって、定容量形油圧ポンプの速度も低下し、最初に非優先装置の速度を低下させる一方、優先装置の速度を一定の速度に維持する。給送装置（例えば、フロア・コンベヤ、攪拌機および給送ロール）を非優先装置として構成することによって、エンジン回転速度を用いてバラ積み材料の流量を制御することができる。したがって、エンジン回転速度を下げることによって、より遅い速度でブロアによって材料を排出すると共に、給送装置もより遅い速度でバラ積み材料を排出アセンブリ内へ導入する。
【０００５】
図１は、エアロック排出アセンブリ１１０、給送ロール１１４、排出ゲート１２８、フロア・コンベヤ１３６、および攪拌機１３８を備えた５つの機能装置を有する従来の油圧アセンブリ１００を示している。これら５つの機能装置は、それぞれ、２つの定容量形ポンプ１０２、１０４の一方によって動作する。第１定容量形ポンプ１０２が、エアロック排出アセンブリ１１０および給送ロール１１４に油圧動力を供給する。作動油流を優先流と過剰流とに分割するために、圧力補償型の調節可能な優先デバイダ１０８が設けられている。エアロック排出アセンブリ１１０は、優先装置であるが（即ち、このエアロック排出アセンブリ１１０は、第１定容量形ポンプ１０２からの優先流によって動力を供給される）、給送ロール１１４は、非優先装置である（即ち、この給送ロール１１４は、第１定容量形ポンプ１０２からの過剰流によって動力を供給される）。したがって、第１定容量形ポンプ１０２の速度の低下は、いずれも、最初に給送ロール１１４の速度を低下させることになるが、エアロック排出アセンブリ１１０の速度は、一定のままである。このような関係は、給送ロール１１４がバラ積み材料の給送量を制御する１つの手段なので有益なものとなり得る。
【０００６】
エアロック排出アセンブリ１１０と給送ロール１１４の回転方向を制御するために、電気制御弁１０６および安全弁１１８が設けられている。給送ロールの速度を制御すると共に、エアロック排出アセンブリ１１０の方向を変えずに給送ロールの回転方向を変えることができるように、速度制御装置１１２および安全弁１１６を有する手動制御弁も設けられている。安全弁１１６および１１８は、過剰な油圧から保護するために設けられている。このシステムが最大圧力を受けると、これらの安全弁１１６および１１８によって、追加の作動油が出口ラインを介して放出され、最終的に作動油タンク１４２によって回収されることになる。この出口ラインは、作動油の温度を下げるためのクーラ１２０と、作動油タンク１４２によって回収する前に、システムから不純物を除去するためのフィルタ１２２とを具備する。
【０００７】
第２定容量形ポンプ１０４は、排出ゲート１２８、フロア・コンベヤ１３６および攪拌機１３８に油圧動力を供給する。排出ゲート１２８は、優先装置であるが、フロア・コンベヤ１３６および攪拌機１３８が非優先装置であるように、定量優先デバイダ１２４が作動油流を優先流と非優先流とに分割する。しかし、任意のエンジン回転速度で、ポンプ１０４の容積出力に比較すると、定量優先デバイダ１２４の優先流量が非常に少ないので、過剰流量は常に利用可能である。優先側のゲート回路は、安全弁１３０によって過剰な加圧から保護されている。排出ゲート１２８を制御するために、安全弁１３０を有する手動制御弁１２６が設けられ、ハンドルを駆動する方向に応じてゲート１２８を開閉する。
【０００８】
優先デバイダ１２４の過剰側にある安全弁１４０を有する放出弁は、フロア・コンベヤ１３６および攪拌機１３８を電気的に駆動する手段となり、かつ回路のこの部分を圧力から保護する。追加の調節可能な優先デバイダ１３２が、攪拌機１３８よりもフロア・コンベヤ１３６を優先するために設けられている。したがって、第２定容量形ポンプ１０４の速度の低下は、いずれも、コンベヤ１３６の速度に何らかの低下が生じる前に、最初に攪拌機１３８の速度を低下させることになる。電気的に調節可能な優先フロー・デバイダ１３４によって、フロア・コンベヤ１３６の速度をさらに制御することが可能であり、過剰な作動油は、作動油タンク１４２に送られる。
【０００９】
他の従来型の油圧アセンブリ２００を図２に示す。この油圧アセンブリ２００は、同一の参照符号によって示すように、多くは図１に例示した油圧アセンブリ１００と同じ要素を有する。システムの振動を軽減するために、３つの定容量形ポンプ２０２、２０４および２０５を具備するように、図２の油圧アセンブリ２００を改変した。
【００１０】
エアロック排出アセンブリ１１０に動力を供給するために、第１定容量形ポンプ２０２を設けた。圧力補償型の調節可能な優先デバイダ２０８が、後で作動油タンク１４２によって回収するために、出口ラインを介して過剰流を送るように設けられている。ポンプおよび油圧システムを保護するために、安全弁２１８をさらに設けた。
【００１１】
給送ロール１１４に動力を供給するために、第２定容量形ポンプ２０４を備える。この第２定容量形ポンプ２０４および油圧システムを保護するために、安全弁２１６および別の電気駆動式の排出弁２１７が設けられているが、それは給送ロール１１４の電気駆動手段となる。
【００１２】
これらのシステムは、数多くの応用例において有利に機能するが、優先流回路側にあるために、フロア・コンベヤ１３６の速度がエンジン回転速度の変化と共に低下しないという点で多少不利である。エンジン回転速度を低下させると、作動油流量が急速に動作水準よりも低下することになるので、コンベヤ１３６の相対的に少ない作動油流所要量によって、これを所望通りに非優先機能にすることができないことになる。その上、定容量形ポンプを使用する従来システムは、大幅な速度制御が必要なときに、過剰な熱を発生するのが一般的である。過剰な熱は、優先デバイダの両端で生じる圧力降下時に発生する。従来の定容量形ポンプは、機能装置による需要の有無に拘わらず流量を生成するので、不要の過剰な熱がシステム内に発生する。エアロック排出アセンブリ１１０の自動反転機能を引き起こすために、圧力スイッチ１２７を備えることが知られている。しかし、これらのシステムは、すべての機能を反転させること、例えば、機能装置に詰まったり、および／またはそれを失速させる物体に反応して方向を反転させることができない。そうするためには、さらに多くの構成要素を追加することになり、システムの熱発生が複合化する。
【００１３】
（発明の概要）
したがって、本発明の１つの目的は、従来の油圧システムの問題および欠点を事前に回避することである。より詳細には、本発明の１つの目的は、動作時に、熱の発生量を減少させ、速度制御能力を任意選択で備える油圧システムを提供することである。本発明の他の１つの目的は、自動反転機能装置を有するシステムを提供し、しかもシステム内の機能装置が、この機能装置以外の発生源からの圧力スパイク（以下、圧力サージともいう）の結果として不用意に自動反転することを防止することである。
【００１４】
本発明の別の目的は、異なるエンジン回転速度で、様々な機能装置に動力を供給するための油圧システムを提供することである。
【００１５】
本発明に従って以上の目的と他の目的を実現するために、システムの機能装置のうちの少なくとも１つが不用意に自動反転することを防止するようにしたシステムが提供される。これらのシステムは、油圧動力を供給するための可変容量形ポンプを具備する。これらのシステムは、このポンプによって油圧動力を供給することができる第１装置と、この第１装置を自動反転させるようになされた反転装置とをさらに具備する。これらのシステムは、この第１装置以外の発生源に起因する圧力サージがこの反転装置を駆動することを防止するようになされ、それによって、第１装置の望ましくない自動反転を防止する分離装置をさらに具備する。
本発明によれば、バラ積み材料分配用アセンブリを動作させるための複数の機能装置を含む油圧システムであって、
（ａ）可変容量形ポンプ、
（ｂ）機能装置の一つであり、可変容量形ポンプによって油圧動力を供給することができる第１装置、
（ｃ）第１装置以外の機能装置から発生し、第１装置に届く圧力スパイクを防止するための分離装置としての、圧力補償型の調節可能な優先デバイダであって、該優先デバイダは、可変容量形ポンプから第１装置への作動油流を優先流と過剰流に分割し、該優先流が第１装置に動力を供給し、該過剰流が１つ以上の他の機能装置に動力を供給するように配置された優先デバイダである優先デバイダ、
（ｄ）分離装置と第１装置の間に配置され、第１装置によって引き起こされる圧力スパイクを感知するようになされた圧力スイッチ、及び
（ｅ）圧力スイッチに連結した反転装置であって、該反転装置は、圧力スイッチが第１装置によって引き起こされた圧力スパイクを感知した時に、第１装置を反転させるようになされた反転装置、
を備えていることを特徴とする油圧システムが提供される。
【００１６】
本発明に従って以上の目的と他の目的をさらに実現するために、可変容量形ポンプと、このポンプによって油圧動力を供給することができる第１装置と、この第１装置からの圧力サージに基づいて第２の装置を駆動するようになされたアクチュエータを具備する油圧システムが提供される。これらの油圧システムは、第１装置以外の発生源に起因する圧力サージがこのアクチュエータを駆動することを防止するようになされ、それによって、第２装置の望ましくない駆動を防止する分離装置をさらに備える。
【００１７】
なお、本発明の他の目的および利点は、本発明の代替的、典型的な実施形態を示しかつ記載する以下の説明から、当業者には明らかになろう。理解されることになろうが、本発明は、他の異なる、自明の態様および実施形態のすべてが本発明から逸脱することなく可能である。したがって、図面および説明は、本質的に例示的でありかつ限定的ではないものと考慮されたい。
【００１８】
本明細書は、本発明を具体的に指摘しかつ明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、同様のことが、添付の図面と併せて行う以下の説明により、さらに適切に理解されるものと考える。
【００１９】
（詳細な説明）
図５は、本発明によるバラ積み材料排出アセンブリ１０００の側部立面図を例示する。バラ積み材料排出アセンブリ１０００は、このアセンブリ１０００を土台（例えば、コンクリートの土台）上で、あるいは直接地表面上で持ち上げておくために、パレットまたはスタンドなどの支持表面上に設置可能である。
【００２０】
図５に示すように、移動できるようにバラ積み材料排出アセンブリ１０００をトレーラ１００２または他の輸送装置上に装着することもできる。一例では、トレーラ１００２が、バラ積み材料排出アセンブリ１０００を輸送するために車輪１００６を有する台車１００４を具備することができる。トレーラ１００２が、バラ積み材料排出アセンブリ１０００の配向を調節するために、あるいはトレーラ１００２を所望の排出場所および／または配向に支持するために、ジャッキまたは持ち上げ装置１００８を具備することもできる。例えば、ジャッキ１００８を使用して、トレーラを支持する表面がどのような不整面であっても、バラ積み材料排出アセンブリ１０００を実質的に水平な配向に維持することができる。さらには、ジャッキ１００８を繰り出してトレーラの前方部を持ち上げ、それによって、バラ積み材料排出アセンブリ１０００を傾斜させて、分配するために、ホッパ１０１２の後方部１０２８にバラ積み材料が移動するように助けることができる。
【００２１】
トレーラ１００２がキングピン１０１０をさらに備え、それによって、トレーラ１００２をトラック（図示せず）によって輸送することができる。このバラ積み材料排出アセンブリ１０００は、バラ積み材料（図示せず）を収容するためのホッパ１０１２と、ブロア１０１６および可変容量形油圧ポンプ３０２に動力を供給するためのエンジン１０１４を具備するのが典型である。
【００２２】
使用に際して、ブロア１０１６が、導管１０２０を介して、即ち吸入口導管を介して、エアロック排出アセンブリ、例えば、図５に示したエアロック排出アセンブリ３１０内へ空気を押し通す。次いで、バラ積み材料をこの空気流中に同伴し、その後排出口導管に押し通す。
【００２３】
この適用例を通じて、同伴するとは、任意の材料を別の流動材料中に混合して不均質または均質の混合物を形成するという意味をもたせている。バラ積み材料は、分配のために流動材料中に同伴することができる任意の材料を含むことができる。例えば、バラ積み材料には、堆肥、木材チップ、樹皮チップ、腐葉土、種子、穀物、干し草、化学肥料、砂、除草剤、農薬（例えば、殺虫剤）、プラスチック・ペレット、塩等が含まれる。バラ積み材料は、流動材料と同伴する前、間および／または後で、他の個体および／または液体と混合してもよい。例えば、腐葉土が大気中に甚だしく拡散することを防止するために、同伴する前、間および／または後で、腐葉土を水で処理し、それによって、所望の分配区域の表面上に材料をより効率的かつ効果的に散布することができる。１つの応用例では、一般に「黒い黄金」と呼ばれる微粉化された細かい木材腐葉土材(fine wood mulch material)が、エアロック排出アセンブリによって空気に同伴され、その後で、林、藪またはその他の景観地帯の周辺に分配される。別の例では、種子を堆肥および／または化学肥料と混合して、種子の生育を促進させることができる。別の応用例では、バラ積み材料を固体／液体の除草剤および／または農薬と混合して雑草の成長を抑制し、および／または生物（例えば、植物）を保護することができる。
【００２４】
バラ積み材料を分配するときは、導管またはパイプ、例えば、排出用導管１０２２を、収納スペース、例えば、図７に示す収納スペース１０２４から取り出すことができる。バラ積み材料を適切に排出するために、排出用導管１０２２の遠位端部分を排出口導管に連結することができる。追加の排出用導管１０２２を直列に連結して、排出用導管を効果的に長くすることができる。異なるサイズのまたは複数の同じサイズの排出用導管１０２２を収納するために、複数のスペース１０２４を設けることができる。追加的にまたは代替的に、追加の排出用導管を収納するために、図５に示すように、収納スプール１０２７を備えることができる。
【００２５】
バラ積み材料排出アセンブリ１０００の幾つかの機能を動作させるために、エンジン１０１４が、作動油タンク１０１８から一定の流量の作動油を供給する可変容量形ポンプ３０２に動力を供給する。例えば、この可変容量形ポンプ３０２によって、上述したエアロック排出アセンブリ３１０に動力を供給する。
【００２６】
バラ積み材料をエアロック排出アセンブリ３１０内に給送するための給送装置（例えば、給送ロール３１４、フロア・コンベヤ３３６および攪拌機３３８）をバラ積み材料排出アセンブリ１０００に備えることもできる。図６で最も適切に示されているように、ホッパ１０１２の後部１０２８からホッパ１０１２の前部１０３０へ材料が移動するのを助けるために、攪拌機３３８を備えることができる。フロア・コンベヤ３３６は、ホッパ１０１２の前部１０３０からホッパ１０１２の後部１０２８へ戻るバラ積み材料の移動を助ける。攪拌機３３８およびフロア・コンベヤ３３６が協働してバラ積み材料の「ブリッジング」を防ぎ、それによって、ホッパ開口部１０３８を介してバラ積み材料の連続給送を助ける。
【００２７】
給送ロール３１４は、バラ積み材料の一貫した流れが、エアロック排出アセンブリ３１０内へ、例えば、エアロック排出アセンブリ３１０のエアロック材料吸入口中へ進入するのを助け、かつ制御する。１つの実施形態では、この給送ロール３１４が回転パイプ・シャフトを備えるが、その回転軸は、概ねフロア・コンベヤ３３６上方に配置することができる。給送ロール３１４のパイプ・シャフトは、このパイプ・シャフトから延長する複数の突起を具備することができる。１つの具体的な実施形態では、フロア・コンベヤ３３６がエアロック排出アセンブリ３１０に向かう方向に材料を給送するとき、バラ積み材料を引っ掻くために、これらの突起が実質的に「Ｖ」字形にしてある。パイプ・シャフトが丸１回転することによって、これらの突起がホッパ開口部１０３８を横切ってバラ積み材料の横方向の幅全体を掻き均すように、突起をパイプ・シャフトの周りにかつそれに沿って配置することができる。
【００２８】
図７に示すように、垂直方向に動作する排出ゲート３２８が、ホッパ開口部１０３８の大きさを、したがって、エアロック排出アセンブリ３１０内へのバラ積み材料の給送量を制御する。ホッパ開口部１０３８を広げかつバラ積み材料の流量を最大にするために、排出ゲート３２８を垂直方向に引き上げることができ、かつホッパ開口部１０３８を狭めかつバラ積み材料の流量を最少にするために、垂直方向に引き下げることができる。バラ積み材料排出アセンブリの移動中は、排出ゲート３２８が、バラ積み材料の損失を少しでも防止するために、ホッパ開口部１０３８を完全に閉鎖することができる。
【００２９】
図３および４が、本発明による二つの油圧アセンブリ３００および４００を示すが、同一符号はそれぞれの図で同じ構成要素を表す。油圧アセンブリ３００および４００は、複数の機能装置、例えば、バラ積み材料排出アセンブリ１０００の、エアロック排出アセンブリ３１０、給送ロール３１４、排出ゲート３２８、フロア・コンベヤ３３６および攪拌機３３８を備える５つの機能装置をそれぞれ動作させるように設計されている。５つの機能装置を示すが、油圧アセンブリ３００および４００は、システム要件および／または作業者が要望する任意選択に応じて、５つよりも多いか、あるいは少ない機能装置を備えることができることを理解されたい。
【００３０】
図３に示すように、例えば、油圧アセンブリ３００が、システムを加圧するために可変容量形ポンプ３０２を備えることができる。この可変容量形ポンプ３０２は、圧力流量補償器および高圧補償器を含む制御装置を具備する。この制御装置がフィードバックを提供し、それによって、回路全体の圧力降下に基づいてポンプが作動油流量を生成することができる。
【００３１】
定容量形ポンプではなく、可変容量形ポンプ３０２を使用することにより、油圧システムによって発生する熱の量が軽減する。圧力流量補償器が、所定の圧力降下を維持するのに十分な流量のみを生成するように流量生成高を調節する。回路中のすべての弁がニュートラル位置にあると、ポンプ流量が殆どゼロであり、入力シャフトが回転中であっても熱の発生が殆どまたは一切無いことになる。また、可変容量形ポンプ３０２は、機能のすべてが失速すると、ポンプが殆どまたは一切の流量を供給しないように管理する高圧補償器も具備する。
【００３２】
油圧アセンブリ３００および４００の機能装置（例えば、エアロック排出アセンブリ３１０、給送ロール３１４、排出ゲート３２８、フロア・コンベヤ３３６および攪拌機３３８）には、ポンプ３０２の圧力流量補償器にフィードバックできるように、逆止め弁３２１がそれぞれ設けられている。これらの逆止め弁３２１は、最高圧力を必要とする機能装置のみが、その対応する逆止め弁を介してポンプ３０２に再び連通するように相互作用する。これらの逆止め弁３２１のうちの１つを介する作動油流が、戻しライン３０１に圧力を充填して残りの逆止め弁を閉ざし、それによって、戻しライン３０１の減圧を防止することになる。
【００３３】
調節可能な優先デバイダ３０９は、作動油流を優先流と過剰流とに分割する。この優先デバイダ３０９によって、残りの非優先装置（すなわち、過剰流によって動力を供給される装置）のいずれかに供給されるよりも先に、優先装置（すなわち、優先流によって動力を供給される装置）からの圧力所要量が確実に満たされる。このようにして、一旦、優先装置の所要量全体が満たされると、この優先デバイダ３０９からの残りの過剰流は、いずれも、残りの非優先装置に動力を供給する。
【００３４】
図３の典型的な実施形態では、エアロック排出アセンブリ３１０および排出ゲート３２８が優先装置である。給送装置（すなわち、給送ロール３１４、フロア・コンベヤ３３６および攪拌機３３８）が、調節可能な優先デバイダ３０９からの過剰流によって動力を供給される非優先装置である。可変容量形ポンプ３０２の速度を変えることによって、エアロック排出アセンブリ３１０の速度は一定のままであるが、これらの給送装置の速度を比例して変えることになる。
【００３５】
優先デバイダ３０９を調節して、優先経路内の作動油流の量を変え、したがって、優先装置の速度を調節することができる。例えば、図３に示すように、エアロック排出アセンブリ３１０は、優先デバイダ３０９からの優先流によって動力を供給される優先装置なので、優先デバイダ３０９を調節することによって、このエアロック排出アセンブリ３１０の動作速度を変えることができる。
【００３６】
動作中は、可変容量形油圧ポンプ３０２が駆動され、それによって、作動油を調節可能な優先デバイダ３０９に通過させる。次いで、優先デバイダ３０９を調節して、分配するべきバラ積み材料の種類に基づいてエアロック排出アセンブリ３１０の角速度を最適化する。デバイダ３０９からの優先流が、優先装置（例えば、エアロック排出アセンブリ３１０および排出ゲート３２８）に動力を供給する。したがって、ポンプ３０２からの流れは、いずれも、排出ゲート３２８を動作させることができる。上述したように、排出ゲート３２８は、ホッパ開口部の大きさを制御し、それによって、バラ積み材料を給送ロール３１４によってエアロック放出アセンブリ３１０内へ給送する流量を制御する。排出ゲート３２８を開閉する速度を制限するために、フロー抵抗器３１１を具備することができる。ゲート速度を制限することによって、作業者がゲートを制御された速度で開閉するのを助けて、所望のホッパ開口の大きさが容易に得られるようにする。このフロー抵抗器は、図３および４で示すように、一定ゲート速度のための定量フロー抵抗器３１１でよい。代替的には、このフロー抵抗器が、排出ゲート３２８の動作速度を調節できる可変式（例えば、ニードル弁の形態の）でもよい。
【００３７】
１つの具体例では、排出ゲート３２８の閉鎖を油圧シリンダ、例えば、シリンダ３４４によって操作する。この例では、シリンダ３４４を伸展させることによって、排出ゲート３２８を上方に広げ、それによって、ホッパの排出開口部１０３８の有効寸法を増加させる。同様に、作動油流の方向を反転させることによって、油圧シリンダ３４４を収縮して、排出ゲート３２８を下方向に押しやって閉じることができ、それによって、ホッパ排出開口部１０３８の有効寸法を減少させる。このシリンダを伸展させることによって排出ゲートを閉じ、シリンダを収縮させることによって排出ゲートが開くように、シリンダを逆にもできることが理解されよう。
【００３８】
シリンダに対する流れの方向を制御し、それによって、排出ゲート３２８の移動方向を制御するために、方向弁３１３を備える。図３に示すように、電気駆動式の電磁弁３１３などの方向フロー・バルブが設けられている。この弁は、排出ゲートが一定の垂直配向に留まる中立位置の中心に位置するばねである。作業者がバラ積み材料の流量を増加させたければ、油圧シリンダを伸長させることによって排出ゲート３２８を開くことができる。この油圧シリンダは、例えば、中立位置から作動油流によって油圧シリンダを伸展させる第１動作位置へ弁が変位するように、スイッチを手で押すことによって伸展可能である。バラ積み材料の所望の流量が得られたら、作業者はこのスイッチを解放するだけであり、次に中央に位置するバネによって方向弁３１３が中立位置に復帰して、排出ゲートの位置が維持される。同様に、バラ積み材料の流量を減少させるためには、方向弁３１３が油圧シリンダを収縮させる作動油流を助けるように、このスイッチを作動させてゲートを閉ざし、それによって、バラ積み材料の流量を減少させる。バラ積み材料の所望の流量が得られたら、再びスイッチを解放すると、次に、偏倚ばねによって、方向弁３１３が中立位置に戻されて行き、排出ゲートの位置が維持される。
【００３９】
一旦所望のゲート位置に達したら、排出ゲート３２８の油圧シリンダのドリフトを防止するために、パイロット操作逆止め弁３１５を備えることもできる。
【００４０】
油圧シリンダから解放された作動油は、作動油タンク１０１８につながる出口経路を辿ることによって、システムから流出することになる。戻しライン３０１内の戻し圧力は、いずれも、フロー抵抗器３５４を介して逃げ、作動油タンク１０１８内に戻る過剰作動油によって緩和されることになる。このシステムには、作動油の温度を下げるためのクーラ３２０を任意選択で備えることができ、かつ作動油タンク１０１８内へ再び移し換える前に、システム内の不純物を除去するためのフィルタ３２２をさらに備えることができる。
【００４１】
上で言及したように、エアロック排出アセンブリ３１０は、排出ゲート３２８と並列に連結するもう一方の優先装置である。方向弁３２５が、このエアロックの回転方向を設定するために設けられている。圧力スイッチ３２７が、自動反転機能を引き起こすためにさらに設けられている。大きな物体がエアロックに進入すると、それがエアロックを減速および／または失速させ、それによって、油圧システム内に圧力スパイクを生成する恐れがある。圧力スイッチ３２７が、エアロック排出アセンブリ３１０によって引き起こされるどのような対応する圧力スパイクも感知して（例えば、エアロック排出アセンブリが受ける所定の抵抗トルクで）、エアロック排出アセンブリ３１０の動作方向を自動的に反転させ、それによって、障害物を除去する。エアロック排出アセンブリ３１０は、圧力補償型の調節可能なデバイダ３０９によって非優先機能装置から分離されているので、非優先給送装置からの圧力スパイクが、エアロック排出アセンブリ３１０を自動反転させないことになる。
【００４２】
優先流量が満たされると、過剰流量は、いずれも、調節可能な優先デバイダ３０９を通過して、いずれの非優先装置にも動力を供給することになる。非優先位置にある回路内に配置することができる装置の例には、給送フロア３３６、給送ロール３１４および／または攪拌機３３８が含まれる。
【００４３】
攪拌機３３８は、それが設けられている場合は、バラ積み材料がホッパ１０１２の後部１０２８からホッパ１０１２の前部１０３０にホッパ１０１２内を移動するのを助ける。攪拌機３３８は、オーガ(auger)がその回転軸周りを回転するときバラ積み材料の移動を助ける給送オーガの形態をとることができる。バラ積み材料の分配を向上させ、さらに材料の不均整な「ブリッジング」を阻止するために、攪拌機３３８をホッパ１０１２内部で心違いにすることができる。
【００４４】
過剰作動油は、最初にフロー抵抗器を通過することによって、調節可能な優先デバイダ３０９から攪拌機３３８へ移動する。ポンプ３０２の速度と無関係に最大攪拌機回転速度を設定する、要素３１１と同様の定量フロー抵抗器を使用することができる。代替的には、図３および４に示すように、ホッパ１０１２内部のバラ積み材料の最大流量を変えるように、手動で最大攪拌機回転速度を変えるため、ニードル弁３４９または他の調節可能な弁を使用してもよい。
【００４５】
バラ積み材料によって攪拌機が詰まったり、あるいは塞がれるようになると、攪拌機の自動反転を引き起こすために、攪拌機３３８に圧力スイッチ３２７と同様の圧力スイッチ３４１を備えることもできる。
【００４６】
バラ積み材料がホッパ１０１２の前部１０３０からホッパ１０１２の後部１０２８へ移動するのを助け、次いで、ホッパ開口部１０３８を介してエアロック排出アセンブリ３１０内へ排出するために、フロア・コンベヤ３３６を備えることができる。このフロア・コンベヤ３３６は、２つの動作モード（例えば、前進および後進）を有することができるが、図３および４に例示するように、単一の前進動作モードを備えていてもよい。フロア・コンベヤ３３６のコンベヤ速度を変え、したがって、ホッパ１０１２からのバラ積み材料の流量を変えるために、比例弁を可変電磁弁３３１の形態で備えることができる。
【００４７】
バラ積み材料がフロア・コンベヤ３３６からエアロック排出アセンブリ３１０内へ進入する一貫した流れを助け、かつ制御するために、給送ロール３１４をさらに備えることができる。給送ロール３１４は、２つの動作モード（例えば、前進および後進）を有することができるが、図３および４に例示するように、単一の前進動作モードを備えることができる。ポンプ３０２の速度と無関係に最大回転速度を設定する、要素３１１と同様の追加の定量フロー抵抗器を使用することができる。代替的には、給送ロール３１４の最大回転速度を変えるために、ニードル弁３４７または他の調節可能な弁を使用してもよい。給送ロール３１４を駆動するために、方向弁３３５を備えることもできる。
【００４８】
システム内の作動油の測定、放出および／または追加のために、油圧アセンブリ３００および４００が、プラグ（例えば、プラグ３４５およびプラグ３５１）並びにねじ立て口３０７を具備することができる。システム内の差圧を測定するために、センサ３２３を具備することもできる。
【００４９】
上で論じたように、ポンプ３０２は、機能のすべてが失速すると、ポンプが殆どまたは一切の流量を供給しないように管理する高圧補償器を備える。高圧補償器の故障時にポンプを保護するために、追加の安全弁３５３を備えることもできる。この安全弁３５３は、最終的に作動油タンク１０１８で回収するために出口経路を介して作動油を逃がすことによって、作動油が最大圧力を超えることを防止することになる。
【００５０】
図４は、低温および高温環境で適切に機能し、かつ圧力スパイクから他の装置を分離できる、別の油圧アセンブリ４００の典型的な実施形態を例示する。油圧アセンブリ３００および４００は、同一の参照符号によって示す多くの同じ要素を有する。しかし、この油圧アセンブリ４００は、油圧アセンブリ３００の調節可能な優先デバイダ３０９を具備していない。それとは異なり、これらの機能が、別個の調節可能な圧力補償型の流量制御弁によって分離されている。図４に示すように、例えば、調節可能な圧力補償型の流量制御弁４５５が、エアロック排出アセンブリ３１０以外の装置に由来する圧力スパイクから、このエアロック排出アセンブリ３１０を分離する。同様に、攪拌機３３８以外の装置に由来する圧力スパイクからこの攪拌機３３８を分離するために、別の調節可能な圧力補償型の流量制御弁４５９を備えることができる。
【００５１】
他の装置もまた、圧力スイッチに加えて調節可能な圧力補償型の流量制御弁を具備し、その特定の装置に起因する圧力サージに反応して、装置を自動反転させることができる。例えば、給送ロール３１４は、自動反転機能用の圧力スイッチ（図示せず）によって失速させることが可能であり、かつ給送ロール３１４をその他の残りの装置から分離するために、調節可能な圧力補償型の流量制御弁４５７をさらに具備することができる。
【００５２】
圧力補償型の流量制御弁（例えば、フロー・バルブ４５５、４５７および４５９）のすべては、その対応する装置の最大速度を調節できるように調節可能である。さらには、圧力スイッチを給送ロール３１４で使用しない場合は、給送ロール３１４の最大速度を制御するために、調節可能な圧力補償型の流量制御弁４５７を可変フロー抵抗器（例えば、ニードル弁）と置き換えることができる。代替的には、給送ロールの最大速度を設定するために、この調節可能な圧力補償型の流量制御弁４５７を定量フロー抵抗器と置き換えてもよい。
【００５３】
油圧アセンブリは、それぞれ、機能装置を制御するために、方向弁（例えば、方向弁３１３、３２５、３３１、３３５および３３９）を含むマニホルド３０３を備える。油圧アセンブリ３００および４００に動力を供給するために、それらに電気システムを備えることができる。例えば、エンジン１０１４は、電動付属装備を始動、駆動および使用可能にするために１２ボルトの電気システムを装備することができる。さらに、これらの対応する機能装置の方向弁をそれぞれ動作させるために、リレー・ネットワークを備えることができる。
【００５４】
ここに、本発明と共に使用するための適切な電動システムの１つの実施形態を提供する。しかし、本発明の油圧システムの範囲内で追加的かつ異なる電動システムを使用できることが当業者には理解されよう。１つの実施形態では、この電気システムを動作させるために、最初に、エンジン１０１４のキー・スイッチを「動作」モードの位置にする。生じる可能性のあるオーバー・ヒート状態とタイミングの遅延による油圧不足からエンジンを保護するために、キーを「動作」モードに入れると、タイマが所定時間、例えば、約２５秒以内にエンジンを始動するように要求する。
【００５５】
緊急事態にエンジンを停止させるために、緊急停止機能（Ｅ停止機能）をリレーに接続した無線遠隔制御装置を備えることが好ましい。また、Ｅ停止は、電気駆動式スロットル制御装置を自動的にアイドル位置に入れ、油圧弁を制御するリレーを遮断する。
【００５６】
一旦エンジン１０１４が回転すると、制御盤の受信機に電源を入れ、次いで、手持ち式送信機に電源を入れることによって、遠隔制御装置を作動する。排出ゲート電磁油圧弁３１３を付勢する手動制御スイッチを作動することによって、排出ゲート３２８を上昇または下降させることができる。
【００５７】
盤上の「始動」ボタンを押下して、油圧弁を制御するリレーを励起し、かつ、前進エアロック・ソレノイド、給送ロール・ソレノイド、およびエアロック排出アセンブリと攪拌機の自動反転機能を制御する圧力スイッチを付勢する。「フロア ＯＮ／ＯＦＦ」選択スイッチを「ＯＮ」位置に入れて、フロア・ソレノイドおよび前進攪拌機ソレノイドを付勢する。これらの２つのソレノイドは、遅延回路上にあることが好ましく、例えば、スイッチの投入後およそ１．５秒間始動しないことになる。盤上または遠隔制御装置上のスイッチが、エンジン１０１４の回転速度を変えるために設けられている。フロア・コンベヤの速度は、同様の制御装置によって同じ方式で変えることができる。それらの制御装置が、油圧弁を制御するリレー・ネットワークを付勢または消勢するので、材料給送装置を遠隔制御によって停止および始動することができる。
【００５８】
動作中、攪拌機の圧力スイッチが、接点を閉じる程の高い圧力を感知すると、攪拌機前進ソレノイドを消勢し、かつ後進ソレノイドを付勢するタイマ・リレーが付勢される。これらの攪拌機ソレノイドは、設定時間がタイマ上で時間切れになり、かつ該設定時間がその以前の状態に復帰するまで、このモードに留まる。エアロック自動反転用の電動システムは、全く同じ方式で動作する。エアロック圧力スイッチの接点が閉じると、それらは、一定の時間そのようにしていなければならない。このような時間が経過すると、一連の事象を開始するために、タイマ・リレーが励起される。最初にエアロック前進ソレノイドが消勢され、かつ後進ソレノイドが付勢される。給送ロールと、フロア・コンベヤおよび攪拌機を制御する遅延回路とに対する動力が中断され、３つの装置をすべて停止させる。エアロック自動反転の時間間隔の最後に、エアロック前進ソレノイドおよび給送ロール・ソレノイドが再び付勢される。フロアと攪拌機を制御する遅延回路も同様に付勢され、さらに遅延時間の最後で、攪拌機ソレノイドおよびフロア・ソレノイドが励起される。
【００５９】
すべての油圧ソレノイドを消勢させると共に、遠隔制御装置の「材料停止／始動」機能を不能にするために、「停止」ボタンを押下するかまたはエアロックに通じる検査蓋を開放することができる。安全上の機能として、遠隔「材料停止／始動」機能を復帰させる前に、これらの検査蓋を閉じ、かつ盤上の「始動」ボタンを押す必要がある。
【００６０】
第１の装置を自動反転させるようになされた反転装置を分離する観点から、本発明を説明しているが、油圧システム内の他の機能を分離することも等しく本発明の範囲内にある。例えば、油圧システムが可変容量形ポンプと、このポンプによって油圧動力が供給することができる第１の装置と、この第１装置からの圧力サージに基づいて第２の装置を駆動するようになされたアクチュエータと、第１装置以外の発生源に起因する圧力サージがこのアクチュエータを駆動することを防止するようになされ、それによって、第２装置の望ましくない駆動を防止する分離装置とを備えることができる。１つの典型的な実施形態では、第１装置がエアロックであり、アクチュエータが、このエアロックからの圧力サージを感知して給送ロール、フロア・コンベヤおよび／または攪拌機のうちの１つまたは複数の装置の機能を停止および／または減速するようになされている。
【００６１】
本発明の様々な実施形態の以上の説明を例示および説明目的のために提示してきた。本発明をまさに開示通りの形態で網羅すること、またはそれに限定することを意図しない。数多くの代替、改変および変更が当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、ここに論じてきたすべての代替、改変および変更、さらに特許請求の範囲の趣旨および広範な範疇にあるその他の物が包含されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の従来型油圧アセンブリを示す回路図である。
【図２】 第２の従来型油圧アセンブリを示す回路図である。
【図３】 本発明による油圧アセンブリの第一実施形態を示す回路図である。
【図４】 油圧アセンブリの第二実施形態を示す回路図である。
【図５】 本発明によるバラ積み材料排出アセンブリを示す側面図である。
【図６】 本発明による図５のバラ積み材料排出アセンブリを示す部分上面図である。
【図７】 図５のバラ積み材料排出アセンブリを示す後部立面図であり、さらに本発明に従って示されている排出アセンブリを含む。

Claims (10)

1. バラ積み材料分配用アセンブリを動作させるための複数の機能装置を含む油圧システムであって、
   （ａ）可変容量形ポンプ、
   （ｂ）機能装置の一つであり、可変容量形ポンプによって油圧動力を供給することができる第１装置、
   （ｃ）第１装置以外の機能装置から発生し、第１装置に届く圧力スパイクを防止するための分離装置としての、圧力補償型の調節可能な優先デバイダであって、該優先デバイダは、可変容量形ポンプから第１装置への作動油流を優先流と過剰流に分割し、該優先流が第１装置に動力を供給し、該過剰流が１つ以上の他の機能装置に動力を供給するように配置された優先デバイダである優先デバイダ、
   （ｄ）分離装置と第１装置の間に配置され、第１装置によって引き起こされる圧力スパイクを感知するようになされた圧力スイッチ、及び
   （ｅ）圧力スイッチに連結した反転装置であって、該反転装置は、圧力スイッチが第１装置によって引き起こされた圧力スパイクを感知した時に、第１装置を反転させるようになされた反転装置、
   を備えていることを特徴とする油圧システム。
2. 反転装置が、所定の第１装置の抵抗トルクで第１装置を自動反転させるようになされているものである請求項１記載の油圧システム。
3. 第１装置が、前進モードまたは後進モードで動作することができ、かつ、反転装置が、第１装置を前進モードから後進モードへその動作を自動反転させるようになされているものである請求項１記載の油圧システム。
4. 第１装置が、エアロック排出アセンブリを備えたものである請求項１記載の油圧システム。
5. ポンプによって油圧動力を供給することができる第２装置をさらに備え、かつ、分離装置が、第２装置に起因する圧力スパイクが反転装置を駆動することを防止するようになされているものである請求項１記載の油圧システム。
6. 第２装置が、フロア・コンベヤを備えたものである請求項５記載の油圧システム。
7. 第２装置が、給送ロールを備えたものである請求項５記載の油圧システム。
8. 第２装置が、攪拌機を備えたものである請求項５記載の油圧システム。
9. 第２装置を自動反転させるようになされた追加の反転装置と、第２装置以外の発生源に起因する圧力スパイクが追加の反転装置を駆動することを防止するようになされ、それによって第２装置の望ましくない自動反転を防止する追加の分離装置とをさらに備えた請求項５記載の油圧システム。
10. 第２装置が、攪拌機を備えたものである請求項９記載の油圧システム。

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