JP6082745B2 - 濃厚物質ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、それぞれ搬送ピストンを含み、端面側の開口部でもって材料装入容器内に開口し、前記搬送ピストンの加圧行程の間にパイプスライドまたはスライド弁を介して搬送管と交互に結合される２つの搬送シリンダと、それぞれ駆動ピストンを含み、該駆動ピストンがそれぞれ共通のピストン棒を介して前記搬送ピストンと結合され、リバースポンプを含んでいる駆動液圧系を介して操作可能で且つ制御可能な２つの液圧駆動シリンダと、マスト液圧系を介して操作可能で且つ制御可能な分配マストとを備え、前記駆動液圧系と前記マスト液圧系とが１つの共通の一次回路を形成し、該一次回路が、大気圧のもとにある、液圧オイルを受容するためのタンクを有している、濃厚物質ポンプに関するものである。

本発明が通常の濃厚物質ポンプと異なっている点は、吸込み管が一次ポンプに対し開口し、一次回路からの還路がタンク内へ開口しているのではなく、吸込み管が吸込み・戻しフィルタの出口側と連通し、他方戻し管が吸込み・戻しフィルタの入口側と結合されていることである。このようないわゆる吸込み・戻しフィルタシステムには、たとえばタンクへダイレクトに誘導される漏れオイル量を補償するため、或いは、加圧側での液圧オイルの圧縮のために還路内に短時間欠如するオイル量を補償するため、過剰オイル量が必要である。これに対応して、本発明によれば、二次回路が設けられる。二次回路は液圧二次ポンプを有し、該液圧二次ポンプは、モータで駆動され、第２の吸込み管を介して液圧オイルで付勢され、少なくとも１つの第２の戻し管の出口側に接続されている。この場合、第２の吸込み管は好ましくは吸込みフィルタを介してタンクと連通し、第２の戻し管は、吸込み・戻しフィルタの入口側に接続されている。吸込み・戻しフィルタシステム内に残っている過剰オイル量は、プレロード弁を介してタンクへ誘導される。

吸込み・戻しフィルタシステムにより、プレロード弁と関連した過剰オイル量により、一次回路内の第１の吸込み管に接続されている一次ポンプに対する最適な吸い込み状況が得られ、プレロードによってコールドスタート挙動が改善され、タンクを通過するオイル量が著しく減少し、その結果かなり小型のタンク容量でよく、これにより軽量化とオイル交換時のコスト削減とが可能である。

しかしながら、濃厚物質ポンプの場合、たとえば車両支持機構の走出時またはマストの走出時に作動シリンダを備えた消費装置が作動することにより、吸込み・戻しフィルタシステム内にかなりの供給不足が生じることが明らかになった。

この欠点を解消するため、本発明によれば、さらに、第１の吸込み管が、大きなディメンションの再吸込み管と他の吸込みフィルタとを介して、タンクと連通し、再吸込み管内に、前記他の吸込み管の方向にプレロードされた再吸込み弁が配置されていることが提案される。

この場合、前記他の吸込みフィルタとして、第２の吸込み管内の吸込みフィルタを使用することができる。本発明の有利な構成によれば、複数の戻し管のうちの少なくとも１つの戻し管内にオイルクーラーが配置されている。このことは、とりわけ、作動時に液圧オイルが再加熱される場合に重要である。さらに、本発明の有利な構成によれば、吸込み・戻しフィルタの入口側に接続されている戻し管のうちの少なくとも１つの戻し管内に逆止弁が配置されていることが提案される。

本発明の有利な構成によれば、一次回路内の複数の一次ポンプのうちの少なくとも１つは、リバースポンプを介して駆動される２シリンダ型濃厚物質ポンプの充填・供給ポンプとして形成されている。この場合は、リバースポンプを介して案内される閉じた液圧回路を問題としており、該液圧回路は、本発明の範囲内では、リバースポンプとともに消費装置を形成している。このケースでは、たとえば複数の戻し管のうちの１つはリバースポンプの漏れオイル管として形成されている。冷却力を高めるためにリバースポンプの漏れオイルをオイルクーラーを介して誘導しなければならない場合には、リバースポンプを他の還路からの圧力ピークから保護するために、前記１つの戻し管内に逆止弁を設けねばならないことがある。さらに、この場合、吸込み・戻しフィルタの出口側にダイレクトに接続されるか、或いは、タンク内にダイレクトに通じる逆止弁を設けねばならない。

本発明の他の構成によれば、複数の戻し管のうちの１つは、リバースポンプの洗浄シャトル弁の出口側に接続されている洗浄管として形成され、該洗浄管は好ましくはオイルクーラーを介して吸込み・戻しフィルタへ戻っている。

基本的には、複数の液圧一次ポンプのうちの１つが消費装置としての分配マストの駆動液圧系と結合され、分配マストの戻し管が吸込み・戻しフィルタの入口側に接続されていることも可能である。

有利には、複数の一次ポンプまたは複数の二次ポンプのうちの１つは液圧撹拌機駆動部と結合され、該液圧撹拌機駆動部の戻し管は吸込み・戻しフィルタの入口側に接続されている。さらに、二次回路内の複数の二次ポンプのうちの１つが濃厚物質ポンプのパイプスライダまたはスライド弁の駆動液圧系と結合され、該駆動液圧系の戻し管がタンク内に開口していてよい。さらに、二次回路内に別個の液圧二次ポンプを設け、該別個の液圧二次ポンプがその加圧側でもって吸込み・戻しフィルタの入口側に接続されて、必要な過剰オイル量の少なくとも一部を提供するようにしてもよい。

吸込み・戻しフィルタが大きすぎる圧力差から保護されるよう保証するため、吸込み・戻しフィルタの入口側とタンクとの間に逆止弁またはバイパス弁が配置されているのが有利である。

次に、図面に図示した実施形態を用いて本発明を詳細に説明する。
吸込み・戻しフィルタを備えた、２シリンダ型濃厚物質ポンプを制御、操作するための液圧システムの液圧回路図である。 吸込み・戻しフィルタを備えた、２シリンダ型濃厚物質ポンプを制御、操作するための液圧システムの液圧回路図である。

図１および図２に図示した液圧回路は濃厚物質ポンプのためのもので、２つの搬送シリンダ１０，１０’を有し、その端面側の開口部１２，１２’は図示していない材料装入容器に開口し、加圧行程を実施している間にパイプスライダ１４を介して搬送管（図示せず）と交互に結合可能である。搬送シリンダ１０，１０’は、液圧駆動シリンダ１６，１６’と、図示した実施形態では斜板スラストピストンポンプとして形成された液圧リバースポンプ１８，２０とを介して、プッシュプル駆動される。この目的のため、搬送ピストン２２，２２’は、それぞれ１つの共通のピストン棒２６，２６’を介して、駆動シリンダ１６，１６’の駆動ピストン２４，２４’と結合されている。搬送シリンダ１０，１０’と駆動ピストン１６，１６’との間には水箱２８が設けられて、これをピストン棒２６，２６’が貫通している。

図示した実施形態の場合、駆動シリンダ１６，１６’は、底部側で、閉じた液圧循環系の液圧管３０，３０’，３２，３２’を介して、リバースポンプ１８，２０を介して液圧オイルで付勢され、そのピストン棒側端部において、揺動オイル管３４を介して互いに液圧結合されている。駆動ピストン２４，２４’の運動方向は、従って搬送ピストン２２，２２’の運動方向は、リバースポンプ１８，２０の斜板１８’，２０’がリバース信号によってそのゼロ位置を通過するように回動し、これによって液圧循環系の液圧管３０，３０’，３２，３２’内の液圧オイルの搬送方向が逆転することによって、逆転される。

本発明の範囲内では、駆動シリンダ１６，１６’はリバースポンプ１８，２０とともに２シリンダ型濃厚物質ポンプの一次回路の消費装置ＡＨ（駆動液圧系）を形成している。供給・充填ポンプとして形成された一次ポンプ３６，３８は、逆止弁３６’，３６”，３８’，３８”を介して消費装置循環系ＡＨを充填する。一次ポンプ３６，３８は吸込み・戻しシステム内に配置され、吸込み・戻しシステムは、吸い込み・戻しフィルタ４０の出口側４０”に接続されている第１の吸込み管４２を有し、吸込み・戻しシステムの、リバースポンプ１８，２０から出ている漏れオイル管は、戻し管４４，４４’として、吸い込み・戻しフィルタ４０の入口側４０’に接続されている。他の戻し管４６は駆動液圧系ＡＨから洗浄シャトル弁４８と低圧制限弁５０とを介して分岐し、オイルクーラー５２と管５４とを介して吸込み・戻しフィルタ４０の入口側４０’へ戻されている。

吸込み・戻しフィルタシステムを備えた一次循環系内には、たとえば管５５を介してタンク６８へ流れる漏れオイル量を補償するため、または、加圧側での液圧オイルの圧縮性により還路内で短時間欠如するオイル量を補償するため、過剰オイル量が必要である。過剰オイル量は、少なくとも部分的に、液圧二次ポンプ６０，６２であって、モータで駆動され、少なくとも１つの第２の吸込み管５８を介して液圧オイルで付勢される前記液圧二次ポンプ６０，６２を介して生成される。第２の吸込み管５８は、タンク６８と直接にまたは吸込みフィルタ６６を介して連通している。二次回路は少なくとも１つの戻し管の出口側に接続され、該戻し管は、タンク６８に開口しているか、或いは、吸込み戻しフィルタ４０の入口側４０’に接続されている。

吸込み・戻しフィルタ回路内に残っている過剰オイル量は、プレロード弁７０を介してタンク６８へ案内される。吸込み・戻しフィルタシステムは、さらに、吸込み・戻しフィルタ４０の入口側４０’に逆止弁を含み、該逆止弁は、バイパス弁７２として、吸込み・戻しフィルタ４０のフィルタエレメントを大きすぎる圧力差から保護する。

吸込み・戻しフィルタシステムの利点は、とりわけ、プレロード弁７０との関連で過剰オイル量により一次回路内の一次ポンプに対する最適な吸込み状況が生じることにある。さらに、一次ポンプのコールドスタート挙動が改善され、タンク６８を通って循環するオイル量が減少する。後者により、タンク容積は通常のサイズの半分以下に縮小され、これによってタンク重量およびオイル重量並びにオイル交換時に交換されるオイル量が減少する。

図１および図２に図示した実施形態の場合、分配マストＭＨを操作および制御するための回路も一次回路の消費装置である。マスト制御部への供給は他の一次ポンプ７１を介して行う。この他の一次ポンプ７１の吸込み側は、管７３を介して、吸込み・戻しフィルタ４０の出口４０”に設けた第１の吸込み管４２に接続され、且つその戻し管７４はオイルクーラー５２と管５４とを介して吸込み・戻しフィルタの入口側へ戻されている。マスト制御部の消費装置部分ＭＨ内には、選択的に、走行可能なコンクリートポンプをその液圧操作可能な支持脚とともに地面上で支持する支持制御部を組み込んでもよい。この種のコンクリートポンプの場合、たとえば支持脚の走出およびマストの走出のために使用されるような、作動シリンダを備えた消費装置の作動により、吸込み・戻しシステム内でかなりの供給不足になることがある。これは、図示した実施形態の場合、部分的に、大量の過剰量によって補償される。この大量の過剰量は、タンク６８に接続されている大型の二次ポンプ６０，６２を備えた二次循環系内で吸い込み・戻しフィルタ４０へ戻される。

このために、図１に図示した実施形態の場合、とりわけ二次ポンプ６０が使用される。二次ポンプ６０は、材料装入容器内に配置されている消費装置としての撹拌機ＲＳの制御に用いられる。撹拌器ＲＳの戻し管７６はオイルクーラー５２と出口管５４と介して吸込み・戻しフィルタ４０の入口４０’へ戻されている。この点で図２の実施形態は図１の実施形態と異なっており、すなわち撹拌機制御部ＲＳには一次ポンプ６１により吸い込み・戻しフィルタ４０と第１の吸込み管４２とを介して液圧オイルが供給され、これによって撹拌器制御部ＲＳは一次循環系の構成要素である。他方、図２の実施形態では、二次循環系内に、過剰オイル量を供給するために固有に特定された二次ポンプ６２が設けられている。二次ポンプ６２の吸込み側６２’は第２の吸込み管５８と吸込みフィルタ６６とを介してタンク６８と連通し、二次ポンプ６２の加圧側６２”は、オイルクーラー５２と管５４とを介して、或いは、逆止弁７８と管８０とを介して、吸込み・戻しフィルタ４０の入口側４０’へ案内されている。

吸込みフィルタ６６には、パイプスライダ切換え部ＲＷの液圧アキュムレータ８２のための液圧ポンプ６４も接続されていてもよい。しかし、パイプスライダ切換え部ＲＷの還路部８４は、別個にタンク６８へ案内しなければならない。というのは、ここでは吸込み・戻りフィルタ４０に対して許容できない圧力ピークが発生するからである。

本発明の他の特徴は、過剰オイル量の少なくとも一部が十分なディメンションの別個の再吸込み管８６を介して提供されることにある。この再吸込み管８６は、図示した実施形態の場合、吸込みフィルタ６６に接続され、該吸込みフィルタから一次循環系の一次ポンプ３６，３８，６１，７０は再吸込み弁８８と第１の吸込み管４２とを介して液圧オイルを吸込む。再吸込み管８６は少なくとも次のようなサイズに選定されていなければならず、すなわち最大再吸込み量で再吸込み管内での流動速度が０．８ｍ／ｓを越えないように、且つ負圧が吸込み一次ポンプの許容最小値（たとえば０．８バール）を下回らないように、選定されていなければならない。他の点では、再吸込み管８６と再吸込み弁８８とは十分大きなディメンションを有していなければならない。というのは、マスト液圧系ＭＨの一次ポンプ７１のみが作動し、他の液圧ポンプのための駆動部がオフにされているような作動状態があるからである。この場合、過剰オイル量のための二次ポンプ６０または６２も非作動状態にある。ますと液圧系ＭＨ内または支持液圧系内の作動シリンダが走出状態にあるか走入状態にあるかに依存して、吸込み・戻しフィルタ４０に、プレロード弁７０を介してタンク６８へ案内されるオイル過剰量が生じるか、或いは、オイル不足が生じる。オイル不足の場合、再吸込み管８６と再吸込み弁８８と吸込みフィルタ６６とを介してタンク６８から補償せねばならない。

図１の実施形態は、さらに、リバースポンプ１８，２０の漏れオイルの少なくとも一部がオイルクーラー５２を介して誘導され、これによって冷却力の向上が得られるという特徴を含んでいる。このケースでは、消費装置ＡＨのリバースポンプ１８，２０を他の還路からの圧力ピークから保護するために、漏れオイル管４４，４４’内に逆止弁９０が設けられているのが合目的であることが明らかになった。この場合は、吸込み・戻しフィルタ４０の入口４０’ の出口側に直接接続され、或いは、直接タンク６８内へ案内される逆止弁９２をさらに設けねばならない。

以上を総括すると、以下のようになる。本発明は、好ましくは濃厚物質ポンプを制御し操作するための液圧システムに関する。この液圧システムは、液圧オイルを受容するためのタンク６８と、少なくとも１つの液圧消費装置ＡＨ，ＭＨを備えた一次回路であって、第１の吸込み管４２を介して液圧オイルで付勢される少なくとも１つの一次ポンプ３６，３８，６１，７１を有し、少なくとも１つの第１の戻し管の出口側に接続され、出口側で前記第１の吸込み管４２と連通し、入口側で前記少なくとも１つの戻し管からの戻りオイルで付勢される吸込み・戻しフィルタ４０を有している前記一次回路とを備えている。本発明の特徴は、前記第１の吸込み管４２が別個の再吸込み管８６と吸込みフィルタ６６とを介して前記タンク６８と連通し、前記再吸込み管８６内に、前記他の吸込み管６６の方向にプレロードされた再吸込み弁８８が配置されていることにある。

１０，１０’ 搬送シリンダ
１２，１２’ 開口部
１４ パイプスライダ
１６，１６’ 駆動シリンダ
１８，２０ リバースポンプ
１８’，２０’ 斜板
２２，２２’ 搬送ピストン
２４，２４’ 駆動ピストン
２６，２６’ ピストン棒
２８ 水箱
３０，３０’，３２，３２’ 液圧管（ＡＨ）
３４ 揺動オイル管（ＡＨ）
３６，３８ 一次ピストン
４０ 吸込み戻し管
４０’ 入口側
４０” 出口側
４２ 第１の吸込み管
４４，４４’ 漏れオイル管（戻し管）
４６ 洗浄管（戻し管）
４８ 洗浄シャトル弁
５０ 低圧制限弁
５２ オイルクーラー
５４ 戻し管
５５ 漏れオイル管
５８ 第２の吸込み管
６０ 二次ポンプ（ＲＳ）
６１ 一次ポンプ（ＲＳ）
６２ 別個の二次ポンプ
６４ 液圧ポンプ
６６ 吸込みフィルタ
６８ タンク
７０ プレロード弁
７１ 一次ポンプ（ＭＨ）
７２ バイパス弁
７３ 吸込み管（ＭＨ）
７４ 戻し管（ＭＨ）
７６ 撹拌機制御部（ＲＳ）
７８ 逆止弁
８０ 戻し管（Ｓ，ＭＨ）
８２ 液圧アキュムレータ
８４ 戻し管（ＲＷ）
８６ 再吸込み管
８８ 再吸込み弁
９０ 逆止弁
９２ 逆止弁
ＡＨ 駆動液圧系（消費装置）
ＭＨ マスト液圧系（消費装置）
ＲＳ 撹拌機制御部（消費装置）
ＲＮ パイプスライダ（消費装置）

Claims (8)

1. それぞれ搬送ピストン（２２，２２’）を含み、端面側の開口部（１２，１２’）でもって材料装入容器内に開口し、前記搬送ピストン（２２，２２’）の加圧行程の間にパイプスライド（１４）またはスライド弁を介して搬送管と交互に結合される２つの搬送シリンダ（１０，１０’）と、それぞれ駆動ピストン（２４，２４’）を含み、該駆動ピストン（２４，２４’）がそれぞれ共通のピストン棒（２６，２６’）を介して前記搬送ピストン（２２，２２’）と結合され、リバースポンプ（１８，２０）を含んでいる駆動液圧系（ＡＨ）を介して操作可能で且つ制御可能な２つの液圧駆動シリンダ（１６，１６’）と、マスト液圧系（ＭＨ）を介して操作可能で且つ制御可能な分配マストとを備え、前記駆動液圧系（ＡＨ）と前記マスト液圧系（ＭＨ）とが１つの共通の一次回路を形成し、該一次回路が、大気圧のもとにある、液圧オイルを受容するためのタンク（６８）を有している、濃厚物質ポンプにおいて、
   前記一次回路が、
   −モータで駆動され、第１の吸込み管（４２）を介して液圧オイルで付勢される少なくとも１つの一次ポンプ（３６，３８，６１，７１）を有し、且つ
   −少なくとも１つの第１の戻し管の出口側に接続され、且つ
   −出口側で前記第１の吸込み管（４２）と連通し、入口側で前記少なくとも１つの戻し管からの戻りオイルで付勢される吸込み・戻しフィルタ（４０）を有し、
   −前記一次ポンプの少なくとも１つ（３６，３８）が前記駆動液圧系（ＡＨ）の充填・供給ポンプとして形成され、前記マスト液圧系（ＭＨ）に他の一次ポンプ（７１）が結合されていること、
   前記第１の吸込み管（４２）から分岐し、プレロード弁（７０）を介して前記タンク（６８）内に開口している分岐管が設けられていること、
   二次回路が設けられ、該二次回路が、
   −モータで駆動され、第２の吸込み管（５８）を介して液圧オイルで付勢される少なくとも１つの二次ポンプ（６０，６２）を有し、且つ
   −少なくとも１つの第２の戻し管の出口側に接続され、
   −前記第２の吸込み管（５８）が前記タンク（６８）と直接にまたは吸込みフィルタ（６６）を介して連通し、
   −前記第２の戻し管が、前記吸込み・戻しフィルタ（４０）の入口側に接続されていること、
   前記第１の吸込み管（４２）が再吸込み管（８６）と他の吸込みフィルタ（６６）とを介して前記タンク（６８）と連通し、前記再吸込み管（８６）内に、前記他の吸込みフィルタ（６６）の方向にプレロードされた再吸込み弁（８８）が配置されていること、
   を特徴とする濃厚物質ポンプ。
2. 複数の前記戻し管のうちの他の戻し管が、前記一次回路の洗浄シャトル弁（４８）の出口側に接続されている洗浄オイル管（４６）として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の濃厚物質ポンプ。
3. 前記吸込み・戻しフィルタ（４０）に通じている戻し管のうちの少なくとも１つの戻し管内にオイルクーラー（５２）が配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の濃厚物質ポンプ。
4. 前記吸込み・戻しフィルタ（４０）の入口側に接続されている戻し管のうちの少なくとも１つの戻し管内に逆止弁（７８，９０，９２）が配置されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の濃厚物質ポンプ。
5. 複数の前記二次ポンプのうちの１つ（６０）が液圧撹拌機駆動部（ＲＳ）と結合され、該液圧撹拌機駆動部の戻し管（７６）が前記吸込み・戻しフィルタ（４０）の入口側に接続されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の濃厚物質ポンプ。
6. 複数の前記二次ポンプのうちの１つ（６４）がパイプスライダ（ＲＷ）またはスライド弁の駆動液圧系と結合され、その戻し管（８０）が前記タンク（６８）に開口していることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の濃厚物質ポンプ。
7. 複数の前記二次ポンプのうちの１つ（６２）がその加圧側でもって前記吸込み・戻しフィルタ（４０）の入口側に接続されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の濃厚物質ポンプ。
8. 前記吸込み・戻しフィルタ（４０）の前記入口側（４０’）と前記タンク（６８）との間に逆止弁またはバイパス弁（７２）が配置されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の濃厚物質ポンプ。
   

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