JP5756853B2 - 作業機器の液圧可動式作業要素を作動させる方法及び作業機器 - Google Patents

Description

本発明は、作業機器の液圧可動式作業要素を作動させる方法及びこの種類の作業機器に関する。

例えば、可動式作業要素を備えた作業機器は、一般に交換可能な様式で付属装置を受けるブームを有する掘削機又はクレーンであり、ブームが作業要素として機能する。例えば、この種類の付属装置は、クラムシェルバケット、オレンジピールバケット、リフトフック、ピンサー、スクープ等であり得る。さらに、この種類の作業機器は、材料を切断又は破砕する作業縁部を有する枢動可能なジョーとして作業要素が設計される、スクラップ切断機等のスクラップリサイクル装置であり得る。そのような作業機器の用途分野は基本的に、作業範囲のサイズ及び積載容量に依存する。多くの場合、特に作業機器のすぐ近くで、大きな積載物を輸送可能であることが望ましい。例えば、この種類の例示的な用途は、パイプラインのリフトである。トレンチを掘削した後、パイプをトレンチ内部に配置する。作業機器を十分に利用するために、これらの２つの動作を順々に実行するように、付属装置が変更される。

特許文献１には、液圧式ブーム及びアームシリンダを使用して移動される、ブームと、枢動アームと、積み込みバケットとを備えた液圧式積載装置が開示されている。第１の単動式リフトシリンダが軸受アームと上部旋回体との間に配置され、第２の複動リフトシリンダが第１の単動式リフトシリンダに平行に配置される。第３のリフトシリンダが軸受アームと枢動アームとの間に位置決めされ、第４のリフトシリンダが枢動アームとバケットとの間に位置決めされる。個々の作業シリンダは、複雑な液圧制御装置により作動し、より多くの積み荷を載せるための、軸受アームの作業サイクル中の高速動作モードからの液圧制御の単純な切り替えは行っていない。

さらに、液圧シリンダを備えた作業機器が、（特許文献２）から既知であり、その結果として、軸受アームは上下に移動する。リフトシリンダは、リフト移動全体を通してリフト力の均一な行程が誘導され、従って、高速動作モードと重量積載動作モードとの切り替え、即ち、積み荷をリフトするための作業サイクルが提供されないように作動する。

さらに、軸受アームの上下移動のための作業シリンダが設けられ、第２の作業シリンダが、枢動移動用の第１のリフトシリンダを力に関して支援せず、単なるエネルギー貯蔵装置として使用される作業機器が、（特許文献３）から既知である。

さらに、（特許文献４）には、軸受アームの液圧制御装置を備えた作業機器が開示されている。軸受アームは、上部旋回体と上記軸受アームとの間に配置された第１のリフトシリンダを介して上下移動する。上部旋回体と軸受アームとの間に配置された第２のリフトシリンダが、軸受アームとバケットとの間に配置された第３のリフトシリンダを支持し、それにより、バケットの同期のとれた移動を達成して、設定されたバケット角度を維持する。

さらに、第１の主シリンダ対が軸受アームに係合し、追加のシリンダが異なる係合点に取り付けられた作業機器が、（特許文献５）から既知である。主シリンダ対及び主シリンダ対の間に配置されたリフトシリンダがそれぞれ、別個の液圧回路を介して相互接続される。主シリンダ対の間の個々のリフトシリンダは単に、エネルギー貯蔵装置として機能する。即ち、軸受アームの上下移動は、専ら主シリンダ対により作動する。従って、軸受アームの枢動移動は、特定用途向けに高速動作モード又は重量積載動作モードで作動することができない。

独国公開特許第３１ ２０ １１０ Ａ１号明細書 独国公開特許第２４ ３４ ６２３ Ａ１号明細書 独国特許第２４ ３５ ６７６号明細書 独国特許第２ ３４２ ９４２号明細書 欧州公開特許第２ １４６ ００９ Ａ号明細書

本発明の目的は、作業要素を多用途で異なる作業範囲で作動させることが可能なように、作業機器内の、少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダを備えた液圧可動式作業要素を作動させる方法、ならびに、少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダを備えた、積み荷を取り扱う作業機器を提案することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する作業機器の、液圧で上下移動可能なブームを作動させる、本発明により達成される。この方法の有利なさらなる実施形態は、請求項１に従属するさらなる請求項に開示される。

本発明による方法では、少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダが設けられて、作業要素を作動させ、本体と作業要素との間、特に上部旋回体と軸受アームとの間に係合して、作業要素の枢動移動を生み出し、主シリンダ及び追加のシリンダのそれぞれは、ピストンチャンバ側の接続点と、ピストンロッド側の接続点とを備え、液圧制御ユニットの圧力配管を介して供給され、作業要素を枢動させるために、ポンプにより加圧された圧力媒質がタンクから供給され、それぞれの場合において、少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダのピストンチャンバ側の接続点及びピストンロッド側の接続点は、加圧接続点として動作する。高速動作モードでの枢動移動は、第１の作業圧力範囲内で作動し、作業動作モードでの枢動移動は、第１の作業圧力範囲よりも高い第２の作業圧力範囲内で作動し、作業動作モードでの枢動移動は、第１の作業圧力範囲よりも高い第２の作業範囲内で作動し、高速動作モード、作業動作モード、又は重量積載動作モードでの枢動移動は、各作業圧力に従って作動するか、又は作業モードに遷移する。この方法の結果として、作業範囲内の作業要素の任意の積載状況での枢動移動を生み出す理想的な作業圧力を得ることが可能である。さらに、作業範囲内の異なる位置での別様に作用する力への最適な適合を考慮できると共に、枢動移動を実行することができる。個々の作業圧力領域間の略連続した切り替えは、好ましくは、作業要素の連続枢動移動又は作業移動を実施できるように行われる。

本方法の好ましい実施形態によれば、圧力媒質は、作業機器のタンクから、少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダの加圧接続点のそれぞれに供給され、第１の作業圧力範囲において、枢動移動は高速動作モードで作動し、主シリンダ及び追加のシリンダのそれぞれの非加圧接続点は、各迂回回路により、主シリンダ及び追加のシリンダのそれぞれの対応する加圧接続点に接続され、それにより、それぞれの場合において、主シリンダ及び追加のシリンダから排出された圧力媒質が、非加圧接続点を介して外に搬送され、同じ主シリンダ及び追加のシリンダの加圧接続点に供給される。第１の作業圧力範囲でのこの回路構成は、主シリンダ及び追加のシリンダから外に搬送される圧力媒質が戻る時間の短縮を可能にするという利点を提供する。主シリンダ及び追加のシリンダの加圧チャンバをより素早く充填することができる。さらに、配管に取り付けられた弁での摩擦損失の低減が達成される。これは、高速動作モードで作業の高速化を実施できることを意味する。

本方法の好ましいさらなる実施形態によれば、第１の作業圧力範囲よりも高く、枢動移動が作業動作モードで始動する第２の作業圧力範囲において、主シリンダの非加圧接続点はタンクに接続されて、排出された媒質を供給し、迂回回路が、追加のシリンダの非加圧接続点と加圧接続点との間に維持される。この実施形態の結果として、高速動作モードの作業速度を、主シリンダにおける加圧接続点と非加圧接続点との圧力差の低減を抑制できるように維持することが可能である。この作業動作モードの場合、追加のシリンダの迂回回路が維持され、圧力媒質をタンクから迂回配管を介して迂回回路にさらに供給して、追加のシリンダの圧力チャンバを十分に充填することができるため、少なくとも１つの追加のシリンダは、好ましくは、負荷なしで持ち越されるか、又はひきづられて移動する。

本方法のさらなる実施形態では、第１及び第２の作業圧力範囲よりも高く、枢動移動が重量積載動作モードで作動する第３の作業圧力範囲において、少なくとも１つの主シリンダ及び追加のシリンダの非加圧接続点が、タンクに接続される。従って、少なくとも１つの主シリンダ及び追加のシリンダは、液圧制御ユニットの最大作業圧力への増大により最大まで加圧される。

本方法の好ましい実施形態によれば、作業圧力は、作業要素の枢動移動中、少なくとも１つの制御要素により監視され、第１の作業圧力値が、第１の作業圧力と第２の作業圧力との間に事前設定され、第２の作業圧力値が、第２の作業圧力範囲と第３の作業圧力範囲とに間に事前設定され、各作業圧力値を超えるか、又は各作業圧力値が満たされない場合、作業圧力範囲の対応する動作モードが作動する。従って、例えば、作業要素の枢動移動中、高速動作モードによる過負荷が発生しても、枢動移動の停止に繋がらず、所望の枢動移動を連続させ、主シリンダが引き続き枢動移動を制御するような液圧制御内での切り替えが可能である。従って、この制御のおかげで、例えば、高速動作モード、作業動作モード、又は重量積載動作モードで枢動移動を開始することが可能であり、続く作業圧力に従って、他の各動作モードへの対応する切り替えが可能である。動作モードのそのような選択的な制御のおかげで、作業要素の枢動移動中、最適なリフト力を生み出すことができる。

本方法の好ましいさらなる実施形態によれば、少なくとも１つの追加のシリンダは、ブームの下降移動中の制動シリンダとして動作し、下降移動を実行する少なくとも１つの主シリンダに反作用する。近距離から、離れた距離にある作業範囲へのブームのさらなる制御された下降を、制御された様式で行うことができる。さらに、第１の主シリンダ又は主シリンダ対の最大積載を達成することができる。

目的は、請求項７の特徴に従う、液圧で上下に移動可能なブームを有する作業機器により、本発明によりさらに達成される。作業機器の有利な実施形態が、さらなる請求項において開示される。

液圧可動式作業要素を備えた作業機器の本発明による実施形態では、少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダが本体に配置され、本体に枢動可能に配置された作業要素とは逆に係合し、一般的な作業圧力に応じて少なくとも１つの制御要素による第１、第２、及び第３の回路構成により、各作業圧力に応じて、作動可能であり、上下又は前後の移動に関して、作業範囲内での作業要素の負荷に適合した作動が可能である。

高速動作モードで枢動移動を作動させる第１の好ましい回路構成では、作業動作中に排出された媒質を戻すための、少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダの非加圧接続点は、同じ主シリンダ及び追加のシリンダの各加圧接続点に接続可能であり、従って、主シリンダの第１の迂回回路が形成され、追加のシリンダの第２の迂回回路が形成される。少なくとも１つの主シリンダの迂回回路は、少なくとも１つの追加のシリンダの迂回回路とは別個に形成される。迂回回路の結果として、高速動作モードの第１の作業フェーズでの作業動作中、排出された圧力媒質を各液圧シリンダに再び供給し、それにより、作業が高速な高速動作モードを達成可能なように、各圧力チャンバをより高速に充填することが可能になる。

供給配管のおかげで、追加の圧力媒質が、好ましくは、高速動作モードの少なくとも第１の作業フェーズにおいて、各迂回回路に供給される。その結果、主シリンダ及び追加のシリンダの圧力チャンバに、タンクから供給される圧力媒質及び問題となっている特定の液圧シリンダから排出される圧力媒質が供給されて充填される。

さらに、好ましくは、作業動作モードを作動可能な液圧制御装置の第２の回路構成が提供される。この場合、少なくとも１つの追加のシリンダの非加圧接続及び加圧接続は、迂回で接続され、それにより、追加のシリンダの迂回回路が形成される。少なくとも１つの主シリンダに関して、各加圧接続点に、タンクから圧力媒質が供給され、非加圧接続点は、排出された圧力媒質をタンクに供給する。この第２の回路構成のおかげで、少なくとも１つの主シリンダが作業圧力に曝され、少なくとも１つの追加のシリンダが略力なしで引きずられて動作する、動作モードが可能である。さらに、特に延長移動中、追加のシリンダの圧力チャンバの容量充填の供給不足は、迂回回路に繋がる供給配管により補償され、供給配管は、少なくとも１つの主シリンダに圧力媒質を供給する。

さらに、重量積載動作モードが、好ましくは、第３の回路構成により作動可能である。この回路構成では、少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダの圧力チャンバ側の両接続点ならびに少なくとも１つの主シリンダ及び少なくとも１つの追加のシリンダの各非圧力接続点は、タンクに接続される。

本発明の好ましい実施形態では、作業範囲の近距離での作業要素のリフト移動中、少なくとも１つの追加のシリンダは、主シリンダ又は主シリンダ対よりも軸受アームに対して大きなレバーアームを有する。従って、近距離であっても、負荷の増量が可能である。即ち、より大きな負荷をリフトして取り扱う、又は適用することができる。例えば、従来の作業機器も使用でき、重量のある積み荷を近距離でリフトするように変換することができる。特に、これは、例えば、作業機器がグリッパ、リフトフック、又はスラップ切断機を受けることができるように、一般に、変更システムを介して、異なる付属装置をブーム上に配置でき、従って、より広い適用分野を有し、より広範囲で利用であることに基づく。

本発明の好ましいさらなる実施形態によれば、主シリンダ又は主シリンダ対は、少なくとも１つの追加のシリンダの係合点とは別様に形成される作業要素への係合点を含み、特に、本体上の作業要素の軸受軸からの異なる距離が提供される。従って、異なるレバーアームを単純な様式で形成することができ、同時に、任意のビームの構造的特徴への良好な適合を考慮することができる。特に、少なくとも１つの追加のシリンダと本体上の作業要素の軸受軸との距離は、第１のリフトシリンダ又は主シリンダ対の係合点と本体上の作業要素の軸受軸との距離よりも大きい。

本発明の好ましいさらなる実施形態では、増大した負荷を作業範囲の近距離で持ち上げるために、少なくとも１つの追加のシリンダが、第１のリフトシリンダ又は主シリンダ対の係合角度とは異なる係合角度で係合する。その結果、特に近距離のリフト移動において、少なくとも１つの追加のシリンダは、主シリンダ又は主シリンダ対よりも長いレバーアームを備え、それにより、追加の圧縮力を適用して、負荷を増大し得る。

本発明の代替の実施形態によれば、少なくとも１つの追加のシリンダの長手軸は、第１のリフトシリンダ又は主シリンダ対の長手軸に平行に配置される。従って、係合点が異なることのおかげで、延長レバーアームを再び形成し得る。

作業機器の好ましい実施形態では、作業要素は軸受アームとして形成され、ブームの軸受アームは、軸受アーム基部及び少なくとも１つの軸受アーム部分からのいくつかの部分で形成され、軸受アーム部分を置換可能な様式で受ける変更装置を備え、少なくとも１つの追加のシリンダが、ブームの軸受アーム基部に係合する。この構成では、液圧制御装置が、必要に応じて少なくとも１つの追加のシリンダを接続する弁を備えるため、変更装置との連絡を単純化することが可能である。

作業機器の代替の実施形態では、ブームの軸受アームは、いくつかの部品で形成され、軸受アーム部分を配置することができる変更装置を備え、少なくとも１つの追加のシリンダが軸受アーム部分に係合する。この構成は、大半の適用分野が、ブームの上下移動に関して第１のシリンダ又は主シリンダ対によりカバーされる従来の作業機器を費用効率的に形成でき、少なくとも１つの追加のシリンダの軸受アーム部分により昇降する積み荷が増大した場合に必要に応じてのみ、少なくとも１つの追加のシリンダを接続し、液圧制御装置内に組み込むことができるという利点を提供する。好ましくは、さらなる液圧シリンダを制御するために、さらなる制御弁が設けられる。

本発明の好ましいさらなる実施形態では、軸受アーム部分に配置された少なくとも１つの追加のシリンダは、上記軸受アーム部分が変更される際、接続されたままである。一方では、これは、単一シリンダ又は二重シリンダ駆動を形成するための作業機器の簡単な取り外しが可能であるという利点を提供する。他方では、リフトシリンダは、好ましくは、流体配管がリフトシリンダのピストンチャンバ内へ直接開き、それに従って、弁が変更装置内で開閉し、それにより、組立体が単純化されるように、軸受アーム部分に配置される。同時に、この追加のシリンダは、変更装置を適した係合高さに位置決めするための軸受部分の受け領域又は位置決め領域の支持として機能することができる。

本発明の好ましいさらなる実施形態では、少なくとも１つの追加のシリンダが、軸受アーム基部上で置換可能な軸受アーム部分に固定される複数部品ブームの場合、このブームはさらなる弁により作動する。例えば、第１のリフトシリンダ又は主シリンダ対を備えた軸受アーム基部は、上に配置されたスクープを備えた軸受アームを受けることができ、それにより、作業機器を従来の掘削機として使用することができる。しかし、この掘削機が積み荷クレーン等として使用される場合、複数部品ブームのおかげで、追加のシリンダを軸受基部又は軸受アーム部分に固定し、それにより、特に近距離において、持ち上げることができる積載量を増大することができる。少なくとも１つの追加のシリンダを作動させるために、少なくとも１つの追加のシリンダが、軸受アーム部分を介して軸受アーム基部に接続されるとすぐに、液圧制御装置に接続されたさらなる弁が設けられる。

本発明の好ましいさらなる実施形態では、少なくとも１つの追加のシリンダは、第１のリフトシリンダに隣接して、又はリフトシリンダ対の間に配置される。従って、例えば、軸受アームに係合するリフトシリンダを、軸受アームと同じ側又は同じ領域に位置決めすることができる。

作業要素の代替の実施形態では、少なくとも１つの追加のシリンダは、上部旋回体から形成される本体と、軸受アームとして形成される作業要素との間のスティックシリンダとして設計される。そのような構成は一般に、主シリンダ対間の領域が狭すぎて、追加のシリンダを設けられない場合に提供される。従って、これは後方に配置される。

本発明の好ましいさらなる実施形態によれば、互いに枢動可能に取り付けられた少なくとも２つの軸受アームを備えた複数部分ブームの場合、少なくとも１つの追加のシリンダが、互いに枢動可能に配置された２つの軸受アームの間に配置され、少なくとも１つの追加のシリンダは、２つの軸受アームの間の第１のリフトシリンダ又は主シリンダ対とは異なるレバーアームを備える。これらの上述した実施形態は、複数部品ブームの場合においても同様に形成することができる。従って、非常に幅広く複数部品のブームは、近距離で大きな積載容量を備え得る。

本発明ならびに本発明の有利なさらなる実施形態及び発展について、図面に示される例を参照してさらに詳細に以下に説明する。説明及び図面から導き出される特徴は、本発明により、個々に、又は任意の組み合わせで一緒に適用することができる。

作業機器の概略側面図である。 作業機器の概略側面図である。 異なる回路構成での作業機器の液圧制御装置の概略断面図である。 異なる回路構成での作業機器の液圧制御装置の概略断面図である。 異なる回路構成での作業機器の液圧制御装置の概略断面図である。 異なる回路構成での作業機器の液圧制御装置の概略断面図である。 異なる回路構成での作業機器の液圧制御装置の概略断面図である。 異なる回路構成での作業機器の液圧制御装置の概略断面図である。 図１ａ及び図１ｂに対する代替の作業機器の概略図である。 図１ａ及び図１ｂに対するさらなる代替の実施形態の概略断面図である。 図４ａの実施形態の概略断面図である。 図４ａ及び図４ｂに対する代替の実施形態の概略側面図である。 図４ａ及び図４ｂに対するさらなる代替の実施形態の概略側面図である。 図６ａの実施形態の概略側面図である。 図６ａ及び図６ｂに対するさらなる代替の実施形態の概略側面図である。

本発明による作業機器１１の概略側面図を図１ａ及び図１ｂに示す。そのような作業機器１１は、例えば、図１ａ及び図１ｂに示される掘削機であり得る。あるいは、そのような作業機器１１は、１つの枢動可能ジョー及び１つの固定ジョー、又は互いに対して枢動可能な２つのジョーを備えた「廃棄物剪断機」であってもよい。掘削機として設計されるこの作業機器１１は、チェーンを介して移動可能な下部キャリッジ１２を備える。あるいは、走行車輪又はタイヤを設けても良い。本体１４が、下部キャリッジ１２上に回転可能に設けられ、選択された実施形態に基づいて、図１ａのみに示される運転室１６が上に配置される上部旋回体１４として以下において説明される。ブーム１７が上部旋回体１４上に配置されて、軸受軸１８を中心として上下に枢動可能又は移動可能である。２つの主シリンダ１９で形成された主シリンダ対が、ブーム１７の作業範囲内で昇降移動のために設けられ、主シリンダは、軸受軸２１を介して上部旋回体１４上に枢動可能に取り付けられ、係合点２３において作業要素２４の両側に係合する。これは、以下において、選択された実施形態を参照して、ブーム１７の軸受アーム２４と呼ばれる。あるいは、同じ軸受軸２１及び軸受アーム２４の左右で同じ係合点２３でブーム１７に係合する２つの主シリンダ１９に代えて、１つのみの主シリンダ１９を設けてもよい。

この作業機器１１では、ブーム１７は、単一の、例えば剛性軸受アーム２４からなり、剛性軸受アーム２４は、好ましくは、前部自由端部にレセプタクル２６を備え、レセプタクル２６には、異なるシャフト設計を取り付けることができる。あるいは、ブーム１７は、関節式で相互接続されたいくつかの軸受アーム２４を備えてもよい。

作業機器１１の作業範囲の近距離での軸受耐荷重性を増大するために、少なくとも１つの追加のシリンダ２８が設けられ、この追加のシリンダ２８は、軸受軸２９を介して上部旋回体１４上に支持され、係合点３１において軸受アーム２４に固定される。例えば、追加のシリンダ２８のこの係合点３１は、特に、作業位置において、追加のシリンダ２８がブーム１７の近距離において主シリンダ１９又は主シリンダ対よりも大きなレバーアームを有するように、第１のリフトシリンダ又は主シリンダ対１９の係合点２３と異なる。これは、ブーム１７の最上部位置において、主シリンダ１９が完全に延び、垂直に上方に突出し、それにより、レバーアームａが少なくとも１つの追加のシリンダ２８のレバーアームｂよりも小さいため、図１による構成において明らかである。特に、近距離でのリフト移動では、追加のシリンダ２８を介して追加の力がもたらされて、耐荷重性が増大する。この実施形態では、主又は追加のシリンダ１９、２８は、ピストンロッドが係合点２３、３１においてブーム１７に係合するように向けられる。

図２ａは、リフトシリンダ１９、２８を作動させる、作業機器１１の液圧制御装置３２の流体図の概略図である。圧力媒質が、ポンプ３８によりタンク３４から液圧制御装置３２の流入口３３を介して供給される。液圧制御装置３２から流出する圧力媒質は、排出３７を介してタンク３４に再び供給される。液圧制御装置３２は、例えば、以下において詳述するように、異なる回路構成の各動作モードに応じて、弁を介して相互接続可能な流体配管３５、３６を備える。

主シリンダ１９及び追加のシリンダ２８は、複動リフトピストンシリンダとして設計される。これらのそれぞれは、ピストンチャンバ側の接続点４４及びピストンロッド側の接続点４６を備える。ピストンチャンバ側の接続点４４には、制御装置３２から開始して流体配管３５を介して供給される。ピストンロッド側の接続点４６には、流体配管３６を介して接続装置３２に接続される。主シリンダ１９及び追加のシリンダ２８の作動に応じて、ピストンチャンバ側の接続点４４は、加圧接続点として機能し得、ピストンロッド側の接続点４６は非加圧接続点として機能し得る。そのような場合、主シリンダ１９及び追加のシリンダ２８のそれぞれのリフトロッドが延長する。この逆、即ち、主シリンダ１９及び追加のシリンダ２８のピストンロッド側の接続点４６が加圧接続点であり、ピストンチャンバ側の接続点４４が非加圧接続点である状態も提供することができる。そのような場合、リフトロッドは、主シリンダ１９及び追加のシリンダ２８のシリンダ筐体内で動く。

作業要素、特に軸受アーム２４を上下移動又は枢動させるために、高速動作モード、作業動作モード、及び重量積載動作モードを、液圧制御装置３２を介して選択的に作動させることができる。

図２ａは、高速動作モードにおける軸受アーム２４のリフトを制御する第１の作業圧力範囲の場合の制御装置３２の第１の回路構成を示す。図２ｂは、高速動作モードでの降下移動を示す。

この第１の回路構成の場合、圧力媒質は流入口３３を介して供給され、ピストンチャンバ側の各接続点４４は、加圧接続点として動作する。主シリンダ１９及び追加のシリンダ２８の延長動作中にピストンロッド側に排出された圧力媒質は、非加圧接続点としての接続点４６を介して流出する。排出された圧力媒質は、配管３６を介して回路構成３２に再び供給され、それぞれの場合において、配管３５を使用して配管３６を迂回して、主シリンダ１９の迂回回路４８が形成されると共に、迂回回路４８とは別個に、追加のシリンダ２８の迂回回路４９が形成され、それにより、排出された圧力媒質は直接、ピストンチャンバ側に再び供給される。さらに、配管３３を介して、圧力媒質を各迂回回路４８、４９に供給することができる。その結果、高速動作モードを第１の作業圧力範囲で作動させることができ、少なくとも１つの主シリンダ１９及び少なくとも１つの追加のシリンダ２８を高速移動で移動させることができる。迂回回路４８、４９のおかげで、少なくとも１つの主シリンダ１９及び少なくとも１つの追加のシリンダ２８の加圧側への高速充填が可能になる。同時に、配管３５、３６の摩擦損失も低くなる。

降下移動又は下方枢動移動も同様に実行され、この場合、図２ｂに示されるように、ピストンロッド側の接続点４６は加圧接続点である。図２ａによる延長移動中、タンク３４への流出口３９は閉じられる。図２ｂによる下方移動中、排出３７はタンク３４に接続されて、実施の際、ピストンロッド側の圧力チャンバ内の過剰な圧力媒質を流出させる。

図２ｃ及び図２ｄは、少なくとも１つの主シリンダ１９及び少なくとも１つの追加のシリンダ２８を作業動作モードで作動させる場合の、液圧制御装置３２の第２の回路構成を示す。そのような第２の回路構成は、第２の作業圧力範囲が少なくとも１つの制御要素により検出されるとすぐに、液圧制御装置により採用される。そのような制御要素は、流体接続は移管３５、３６内に既知の様式で配置された圧力センサであり得る。第２の作業圧力範囲は、第１の作業圧力範囲よりも高く、第２の作業範囲は第１の作業範囲の上にある。

第２の作業圧力範囲のための第２の回路構成は、少なくとも１つの追加のシリンダ２８の迂回回路４９が作動し、その一方で、少なくとも１つの主シリンダ１９の接続がタンク３４に接続されるように提供される。この第２の回路構成では、少なくとも１つの主シリンダ１９は、作業圧力を受けて、枢動移動を実行するが、少なくとも１つの追加のシリンダ２８内は非加圧流体が流れる。

例えば、図２ｃは、軸受アーム２４の延長移動、即ち上方移動を示す。図２ｄは下方移動を示す。

第３の回路構成を図２ｅ及び図２ｆに示し、第３の回路構成は、少なくとも１つの制御要素が第３の作業圧力範囲を検出した場合に採用される。第３の作業範囲は、第１及び第２の作業圧力範囲の一般的な作業圧力よりも高い作業圧力を含む。この回路構成の場合、少なくとも１つの主シリンダ１９の接続点４４、４６及び少なくとも１つの追加のシリンダ２８の接続点４４、４６のいずれも、タンク３４に接続され、それにより、流入口３３を介して、圧力媒質がタンク３４から各加圧接続４４に直接供給される。この第３の回路構成の場合、作業要素、特に軸受アーム２４は、重量積載動作モードで移動する。

図２ｅは、重量積載動作モードにおける上方移動の場合の第３の回路構成を示し、図２ｆは重量積載動作モードにおける下方移動の場合の第３の回路構成を示す。

作業範囲以内の枢動移動中、第１の事前設定可能な作業圧力又は第２の事前設定可能な作業圧力を超えるか、又は突き出るとすぐに、液圧制御装置３２は対応する第１、第２、又は第３の回路構成に変更して、それぞれの場合において、枢動範囲内での作業要素２４の最適な作動を可能にする。

図３は、図１ａ及び図１ｂによる作業機器１１に対する代替の実施形態の概略側面図を示す。少なくとも１つの追加のシリンダ２８は、「スティックシリンダ」として形成され、図１ａ及び図１ｂでの場合と同様に、ブーム１７の逆側に配置される。

図４ａ及び図４ｂは、図１ａ及び図１ｂの付属装置１１に対するさらなる代替の実施形態を示す。対照的に、この実施形態では、複数部品ブーム１７が設けられる。このブーム１７は、例えば、２つの部品で形成され、軸受アーム基部４１と、軸受アーム部分４２とを備え、軸受アーム基部４１及び軸受アーム部分４２は、変更装置４３を介して関節式に互いに接続される。この実施形態では、主シリンダ１９又は主シリンダ対及び少なくとも１つの追加のシリンダ２８は、軸受アーム基部４１に係合するため、この実施形態は、複数部分ブーム１７を除き、図１ａ及び図１ｂによる実施形態と完全に同一であり、従って、図１ａ及び図１ｂを参照することができる。例えば、この実施形態では、図４ａによるピストンロッドは同一の向きを有し、例えば、図４ｂによれば、逆方向の向きを有する。即ち、図４ｂでは、リフトシリンダ１９のピストンロッドは係合点２３で係合する一方で、リフトシリンダ２８のピストンロッドは軸受軸２９に係合する。あるいは、この構成を逆にすることも可能である。

図５は、図４ａ及び図４ｂと比較した代替の実施形態の概略側面図である。図３の代替の実施形態と同様に、この代替は図１ａ及び図１ｂに対応する。少なくとも１つの追加のシリンダ２８は、スティックシリンダとして設計され、軸受アーム基部４１に係合する。

図４ａ及び図４ｂと比較したさらなる代替の実施形態を図６ａ及び図６ｂに示す。この実施形態は、少なくとも１つの追加のシリンダ２８が軸受アーム基部４１に係合せず、軸受アーム部分４２に係合するという点で図４ａ及び図４ｂと異なる。この実施形態では、軸受アーム部分４２は、プーリブロック上のリフトフックを有するクレーンとして設計される。例えば、そのような実施形態は、油管又は水管を置くために使用し得る。トレンチ内へのパイプライン部分の挿入が、そのような作業機器１１の作業時間のうちのいくらかしか占めないため、上記装具は、例えば、図４ａ、図４ｂ、及び図５による軸受アーム部分４２が受けられ、上記作業機器１１を続けて、穴を掘る掘削機等として使用できるように装備し直される。

図６ａ及び図６ｂによるこの実施形態は、軸受アーム部分４２が変更された場合、リフトシリンダ２８がその係合点３１で軸受アーム部分４２に接続された状態を保つように、上部旋回体１１に係合する追加のシリンダ２８の軸受軸２９が取り外されるように設計される。このリフトシリンダ２８は、軸受アーム部分４２が取り外される際の支持として機能し得る。この実施形態では、好ましくは、別個の弁が、特に変更装置４３内に設けられ、軸受アーム部分４２の取り付け及び取り外しと同様にオンオフを切り替えることができる。

図７は、図６ａ及び図６ｂに対する代替の実施形態を示す。追加のシリンダ２８は、リフトシリンダ１９間のリフトシリンダ２８に代えて、スティックシリンダとして設計され、同様に、軸受アーム部分４２に係合する。

Claims (20)

1. 少なくとも１つの主シリンダ（１９）および少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）を備える、作業機器（１１）の本体（１４）上に設けられる液圧可動式作業要素（２４）を作動させる方法であって、前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）は、前記本体（１４）上に枢動可能に取り付けられ、前記作業要素（２４）に係合し、前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）により、前記作業要素（２４）は、作業範囲内で上下に移動可能なように作動し、前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）のそれぞれは、ピストンチャンバ側の接続点（４４）と、ピストンロッド側の接続点（４６）とを備え、前記作業要素（２４）の枢動移動を実行するために、ポンプ（３８）により加圧された圧力媒質がタンク（３４）から液圧制御装置（３２）の圧力配管（３５、３６）を介して供給され、それぞれの場合において、前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）および前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の前記ピストンチャンバ側の接続点（４４）および前記ピストンロッド側の接続点（４６）は、加圧接続点として動作する、方法であって、
   −高速動作モードでの前記枢動移動は、前記液圧制御装置（３２）の第１の作業圧力範囲内で作動し、
   −作業動作モードでの前記枢動移動は、前記第１の作業圧力範囲よりも高い第２の作業圧力範囲内で作動し、
   −重量積載動作モードでの前記枢動移動は、前記第１および第２の作業圧力範囲よりも高い第３の作業圧力範囲内で作動し、
   −前記高速動作モード、前記作業動作モード、または前記重量積載動作モードでの前記作業要素（２４）の前記枢動移動は、一般的な作業圧力に従って作動し、
   −前記枢動移動が前記高速動作モードで作動する前記第１の作業圧力範囲において、前記圧力媒質は、前記作業機器（１１）のタンク（３４）から前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）および前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の前記加圧接続点（４４、４６）のそれぞれに供給され、前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）のそれぞれの前記非加圧接続点（４６、４４）は、各迂回回路（４８、４９）によって、関連付けられた前記加圧接続点（４４、４６）に接続され、それにより、各場合において、前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）から外部に搬送された前記圧力媒質は、前記非加圧接続点（４６、４４）を介して排出され、同じ前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）の前記加圧接続点（４４、４６）のそれぞれに供給されることを特徴とする、方法。
2. 前記枢動移動が前記作業動作モードで作動する前記第２の作業圧力範囲において、前記圧力媒質は、前記タンク（３８）から前記少なくとの１つの主シリンダ（１９）の前記加圧接続点（４４）に供給され、前記主シリンダ（１９）の前記非加圧接続点（４６）は、前記タンク（３４）に接続され、前記排出された圧力媒質を外部に搬送し、迂回回路（４９）が、前記追加のシリンダ（２８）の前記非加圧接続点（４６）と前記加圧接続点（４４）との間に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記枢動移動が前記重量積載動作モードで作動する前記第３の作業圧力範囲では、前記圧力媒質は、前記タンク（３４）から前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）および前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の前記加圧接続点（４４）のそれぞれに供給され、前記圧力媒質を戻すための前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）および前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の前記非加圧接続点（４６）は、前記タンク（３４）に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記作業圧力は、前記作業範囲内の前記作業要素（２４）の枢動移動中、監視され、第１の作業圧力値が、前記第１の作業圧力範囲と前記第２の作業圧力範囲との間に事前設定され、第２の作業圧力値が、前記第２の作業範囲と前記第３の作業範囲との間に事前設定され、前記作業圧力値のそれぞれを超えるか、または満たされない場合、前記対応する動作モードが作動することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）は、前記作業要素（２４）の前記枢動移動中に、前記主シリンダ（１９）または主シリンダ対を抑制し、前記下降移動を実行する制動シリンダとして作動することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. 本体（１４）に枢動可能に取り付けられた液圧可動式作業要素（２４）を備える作業機器であって、少なくとも１つの主シリンダ（１９）および少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）を備え、前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）により、前記作業要素（２４）が作動して、前記作業範囲内で上下に移動可能であり、前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）のそれぞれは、ピストンチャンバ側の接続点（４４）と、ピストンロッド側の接続点（４６）とを備え、液圧制御装置（３２）の圧力配管（３５、３６）を介してタンク（３４）から圧力媒質が供給され、前記圧力媒質はポンプ（３８）により加圧され、前記作業機器は、
   −前記液圧制御装置（３２）が、
   −前記作業要素（２４）が高速動作モードで作動可能な第１の回路構成と、
   −前記作業要素（２４）が作業動作モードで作動可能な第２の回路構成と、
   −前記作業要素が重量積載動作モードで作動可能な第３の回路構成と、
   −前記回路構成のそれぞれを制御する少なくとも１つの制御要素とを備え、
   −前記第１の回路構成において、前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）および前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の非加圧接続点（４４、４６）が、同じ前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）の加圧接続点（４５、４６）に接続され、各場合において、同じ前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）の加圧接続点（４４、４６）を介して前記主シリンダ（１９）および前記追加のシリンダ（２８）の排出媒質を戻すための迂回回路（４８、４９）を形成することを特徴とする、作業機器。
7. 前記第２の回路構成において、前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）および前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の前記加圧接続点（４４）および前記非加圧接続点（４６）が、前記タンク（３４）に接続され、前記少なくとも１つの追加のシリンダの前記非加圧接続点（４６）および前記加圧接続点（４４）は、迂回回路（４９）に構成されることを特徴とする、請求項６に記載の作業機器。
8. 前記第３の回路構成において、前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）の前記加圧接続点（４４）および前記非加圧接続点（４６）ならびに前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の前記非加圧接続点（４４）および前記加圧接続点（４６）が、前記タンクに接続されることを特徴とする、請求項６に記載の作業機器。
9. 追加の圧力媒質が、供給配管（３３）により、前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）、前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）、またはこれら両方の前記迂回回路（４８、４９）のそれぞれに供給されることを特徴とする、請求項６に記載の作業機器。
10. 前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）が、前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の係合点とは異なる前記作業要素（２４）との係合点（２３）を備えることを特徴とする、請求項６に記載の作業機器。
11. 前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の長手軸（３０）が、軸受アーム（２４）として形成される前記作業要素と、前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）の長手軸（２０）から異なる角度において上部旋回体として形成される前記本体（１４）との間に配置されることを特徴とする、請求項６に記載の作業機器。
12. 前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）の長手軸（３０）が、前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）の前記長手軸（２０）と平行な向きを有することを特徴とする、請求項６に記載の作業機器。
13. 前記作業要素が軸受アームとして形成され、前記ブーム（１７）の前記軸受アーム（２４）が、軸受アーム基部（４１）および少なくとも１つの軸受アーム部分（４２）を含むいくつかの部品で形成され、交換可能な様式で前記軸受アーム基部（４１）に少なくとも１つの軸受アーム部分（４２）を接続する変更装置（４３）を備え、前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）が、前記軸受アーム（２４）の軸受アーム基部（４１）に係合することを特徴とする、請求項６に記載の作業機器。
14. 前記ブーム（１７）の前記軸受アーム（２４）が、いくつかの部品で形成され、変更装置（４３）を備え、前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）が、前記軸受アーム（２４）の交換可能な前記軸受アーム部分（４２）に係合することを特徴とする、請求項１３に記載の作業機器。
15. 前記軸受アーム部分（４２）に配置された前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）が、前記軸受アーム部分が変更される際、前記軸受アーム部分（４２）に接続されたままであることを特徴とする、請求項１３に記載の作業機器。
16. 前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）を作動させる追加の弁が、交換可能な軸受アーム部分（４２）、特に前記変更装置（４３）の領域に設けられることを特徴とする、請求項１３に記載の作業機器。
17. 前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）が、前記少なくとも１つの主シリンダ（１９）に隣接して、または２つの主シリンダ（１９）の間に配置されることを特徴とする、請求項６に記載の作業機器。
18. 前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）は、本体（１４）と、上部旋回体として設計された前記軸受アーム（２４）の間にスティックシリンダとして配置されることを特徴とする、請求項１３に記載の作業機器。
19. 前記少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）は、本体（１４）と、上部旋回体として設計された軸受アーム基部（４１）または軸受アーム部分（４２）との間にスティックシリンダとして配置されることを特徴とする、請求項１３に記載の作業機器。
20. 互いに対して枢動可能に配置される少なくとも２つの軸受アーム（２４）を備えた複数部品ブーム（１７）の場合、少なくとも１つの追加のシリンダ（２８）が２つの軸受アーム（２４）の間に配置され、前記少なくとも１つの追加のシリンダは、前記２つの軸受アーム（２４）の間の主シリンダとは異なるレバーアームを備えることを特徴とする、請求項１３に記載の作業機器。

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