KR101994392B1

KR101994392B1 - 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101994392B1
Application number: KR1020180032445A
Authority: KR
Inventors: 장주섭; 박성수
Original assignee: 가천대학교 산학협력단
Priority date: 2018-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2019-06-28

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 펌핑 시스템은, 메인 실린더 유닛, 상기 메인 실린더 유닛에 메인 작동압을 제공하도록 상기 메인 실린더 유닛에 연결된 메인 펌프 유닛, 상기 메인 펌프 유닛에서 상기 메인 실린더 유닛으로 제공되는 메인 작동압을 단속하도록 상기 메인 펌프 유닛과 상기 메인 실린더 유닛을 연결한 메인 유로에 배치된 메인 밸브 유닛, 상기 토출 통로와 상기 메인 실린더 유닛의 연결을 단속하는 플런저 실린더 유닛, 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 서브 작동압을 제공하도록 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결된 서브 펌프 유닛, 상기 서브 펌프 유닛에서 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛으로 제공되는 서브 작동압을 단속하도록 상기 서브 펌프 유닛과 상기 플런저 실린더 유닛 및 상기 메인 밸브 유닛을 연결한 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛, 상기 플런저 실린더 유닛의 변위를 감지하도록 상기 플런저 실린더 유닛에 배치된 변위 감지 유닛, 및 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점이 상기 플런저 실린더 유닛의 작동 시점보다 설정 시간 이상으로 지연되는 현상을 방지하도록 상기 변위 감지 유닛의 변위 감지값을 이용하여 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 조절하는 제어 유닛을 포함한다.

Description

콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PUMPING CONCRETE USING CONCRETE PUMP VEHICLE}

본 발명은 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 콘크리트 펌프차량의 사용시 콘크리트를 펌핑하는 메인 실린더 유닛의 작동 전환 과정에서 발생되는 밸브의 압력 강하를 최소화시켜 동력손실을 방지할 수 있는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트 펌프차량은 콘크리트의 타설 위치까지 콘크리트를 압송하기 위한 콘크리트 펌핑 시스템을 탑재한 차량이다. 상기와 같은 콘크리트 펌프차량은 차량에 부착된 붐이라고 불리는 원격조정 굴절식 로봇팔을 이용하여 콘크리트가 이송되는 이송관의 위치를 조절하는 구조이다.

실제로, 건축 공사 또는 건설 현장에서의 콘크리트의 타설은 콘크리트 펌프차량에 의해서 대부분 실시되고 있다. 상기와 같은 콘크리트 펌프차량은 콘크리트를 배합하여 공급해주기 위한 믹서 차량과 함께 사용되는 것이 일반적이다.

콘크리트 펌프차량은 이송관을 통해서 콘크리트를 타설 위치로 압송하는 구조이다. 상기와 같은 이송관은 콘크리트 펌프차량에 구비된 붐(boom)에 의해서 매달아 지지되는 구조로서, 고층 건물의 타설에 사용하기 위해서 매우 길게 형성된다. 따라서, 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템은 이송관의 길이 증가에 따라 콘크리트의 압송 부하가 크게 증가하므로, 콘크리트 펌핑 시스템은 부하에 대응하여 콘크리트의 펌프 성능을 향상시켜 전체 시스템의 작동 효율을 높일 필요성이 있다.

최근에는 콘크리트 펌프차량의 작동 효율을 높이거나 효율 저하 문제를 개선하기 위한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

예를 들면, 한국등록특허 제10-0298500호(발명의 명칭: 운반용 실린더가 달린 점성물질펌프, 등록일: 2001.05.31)에는, 점성 재료를 중단없이 균일하게 압송 배관을 거쳐 압송하고, 점성 재료의 흡인 행정 및 압축 행정에서 고속 상태가 좋으며, 구조적으로 비용이 증대되지 않는 점성 재료용 펌프가 개시되어 있다. 또한, 일본공개특허 제 1995-332232호(발명의 명칭: 콘크리트 펌프, 공개일: 1995.12.22)에는, 레미콘의 압송시의 맥동을 억제하여 장치의 진동을 감소시키기 위한 콘크리트 펌프에 관한 기술로서, 각각의 콘크리트 실린더에서 내부의 레미콘을 동시에 압출하고 있는 상태에서 스윙 밸브를 요동시켜 콘크리트 실린더와의 접속 전환을 진행하는 기술이 개시되어 있다.

본 발명의 실시예는, 콘크리트 펌프차량의 사용시 콘크리트를 펌핑하는 메인 실린더 유닛의 작동 전환 과정에서 발생되는 밸브의 압력 강하를 최소화시켜 동력손실을 효과적으로 방지할 수 있는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는, 구조를 크게 변경하거나 고가의 부품을 사용하지 않더라도 적은 비용과 간단한 구조 변경에 의하여 다양한 시스템에 원활하고 간편하게 적용할 수 있는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법을 제공한다.

본 발명은 콘크리트를 펌핑하여 토출 통로를 통해 외부로 토출하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 콘크리트를 상기 토출 통로로 펌핑하는 메인 실린더 유닛, 상기 메인 실린더 유닛에 메인 작동압을 제공하도록 상기 메인 실린더 유닛에 연결된 메인 펌프 유닛, 상기 메인 펌프 유닛에서 상기 메인 실린더 유닛으로 제공되는 메인 작동압을 단속하도록 상기 메인 펌프 유닛과 상기 메인 실린더 유닛을 연결한 메인 유로에 배치된 메인 밸브 유닛, 상기 토출 통로와 상기 메인 실린더 유닛의 연결을 단속하는 플런저 실린더 유닛, 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 서브 작동압을 제공하도록 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결된 서브 펌프 유닛, 상기 서브 펌프 유닛에서 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛으로 제공되는 서브 작동압을 단속하도록 상기 서브 펌프 유닛과 상기 플런저 실린더 유닛 및 상기 메인 밸브 유닛을 연결한 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛, 상기 플런저 실린더 유닛의 변위를 감지하도록 상기 플런저 실린더 유닛에 배치된 변위 감지 유닛, 및 상기 변위 감지 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결되고 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점이 상기 플런저 실린더 유닛의 작동 시점보다 설정 시간 이상으로 지연되는 현상을 방지하도록 상기 변위 감지 유닛의 변위 감지값을 이용하여 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 조절하는 제어 유닛을 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템을 제공한다.

일측면에 따르면, 상기 변위 감지 유닛은, 상기 플런저 실린더 유닛의 실린더 또는 피스톤 중 어느 하나에 일단부가 연결된 변위 와이어, 상기 변위 와이어를 회전 가능하게 걸어 지지하도록 상기 플런저 실린더 유닛의 실린더 또는 피스톤 중 다른 하나에 배치된 가이드 롤러, 및 상기 변위 와이어의 타단부에 연결되고, 상기 플런저 실린더 유닛의 작동시 상기 변위 와이어의 길이 변화를 감지하는 변위 센서를 포함할 수 있다.

상기 제어 유닛은, 상기 변위 센서와 상기 메인 밸브 유닛에 연결되고 상기 변위 센서의 변위 감지값을 설정 변위와 비교 분석한 후 상기 메인 밸브 유닛의 작동을 조절하는 제어부, 상기 제어부에 상기 설정 변위를 제공하도록 상기 제어부와 연결되고 상기 설정 변위에 대한 데이터를 저장하는 저장부, 상기 제어부와 연결되고 상기 변위 센서의 변위 감지값, 상기 설정 변위, 및 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 외부에 표시하는 표시부, 및 상기 제어부에 연결되고 상기 제어부의 작동을 조작하여 상기 제어부에 제공되는 상기 설정 변위를 변경시키는 조작부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 설정 변위는 상기 메인 펌프 유닛의 부하에 따라 결정되는 상기 메인 밸브 유닛의 적정 개방 시점에 대응하는 상기 변위 센서의 변위 감지값으로 설정될 수 있다. 상기 제어부는, 상기 변위 센서의 변위 감지값이 상기 설정 변위에 도달되면 상기 메인 밸브 유닛에 개방 신호를 전달하여 상기 메인 밸브 유닛을 적정 개방 시점에 개방시킬 수 있다.

그리고, 상기 메인 밸브 유닛의 일측에는 상기 제어부와 신호 전달 가능하게 연결된 솔레노이드부가 형성될 수 있다. 상기 솔레노이드부는 상기 제어부의 개방 신호에 따라 상기 메인 밸브 유닛을 개방시킬 수 있다.

일측면에 따르면, 상기 메인 실린더 유닛은, 제1 메인 실린더, 및 상기 제1 메인 실린더와 반대 방향으로 작동되는 제2 메인 실린더를 포함할 수 있다. 상기 메인 유로는, 상기 메인 펌프 유닛의 제1 메인 작동압을 상기 제1 메인 실린더로 안내하는 제1 메인 유로, 및 상기 메인 펌프 유닛의 제2 메인 작동압을 상기 제2 메인 실린더로 안내하는 제2 메인 유로를 포함할 수 있다. 상기 플런저 실린더 유닛은, 상기 제1 메인 실린더에 상기 토출 통로를 연결시키는 제1 플런저 실린더, 및 상기 제2 메인 실린더에 상기 토출 통로를 연결시키는 제2 플런저 실린더를 포함할 수 있다. 상기 서브 유로는, 상기 서브 펌프 유닛의 제1 서브 작동압을 상기 제1 플런저 실린더로 안내하는 제1 서브 유로, 및 상기 서브 펌프 유닛의 제2 서브 작동압을 상기 제2 플런저 실린더로 안내하는 제2 서브 유로를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 변위 감지 유닛은, 상기 제1,2 플런저 실린더에 각각 배치되어 상기 제1,2 서브 작동압에 의해 작동된 이후의 제1 변위를 각각 감지할 수 있다. 상기 제어 유닛은, 상기 제1 플런저 실린더의 제1 변위가 상기 변위 감지 유닛에 감지되면 상기 메인 밸브 유닛을 제1 방향으로 개방시킬 수 있고, 상기 제2 플런저 실린더의 제1 변위가 상기 변위 감지 유닛에 감지되면 상기 메인 밸브 유닛을 제2 방향으로 개방시킬 수 있다.

상기와 다르게, 상기 변위 감지 유닛은, 상기 제1 플런저 실린더에 배치되어 상기 제1 서브 작동압에 의해 작동된 이후의 제1 변위 및 상기 제1 서브 작동압이 제거된 이후의 제2 변위를 감지할 수 있다. 상기 제어 유닛은, 상기 제1 플런저 실린더의 제1 변위가 상기 변위 감지 유닛에 감지되면 상기 메인 밸브 유닛을 제1 방향으로 개방시킬 수 있고, 상기 제1 플런저 실린더의 제2 변위가 상기 변위 감지 유닛에 감지되면 상기 메인 밸브 유닛을 제2 방향으로 개방시킬 수 있다.

일측면에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템은, 상기 제어 유닛과 신호 전달 가능하게 연결되고 상기 서브 펌프 유닛에서 토출되는 서브 작동압을 상기 메인 밸브 유닛의 입구 측에서 감지하도록 상기 서브 작동압이 유입되는 상기 서브 유로에 배치된 압력 감지 유닛을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제어 유닛은 상기 압력 감지 유닛에 감지된 상기 서브 작동압의 감지 시점을 전달 받아서 분석한 후 상기 메인 밸브 유닛의 작동을 조절할 수 있다. 상기와 같은 제어 유닛은 상기 압력 감지 유닛과 상기 변위 감지 유닛의 감지값에 의해 산출된 상기 메인 밸브 유닛의 개시 시점들 중에서 상대적으로 빠른 시점을 선택하여 상기 메인 밸브 유닛을 개방시킬 수 있다.

그리고, 상기 설정 시간은 상기 메인 펌프 유닛의 부하에 따라 결정되는 상기 메인 밸브 유닛의 적정 개방 시점 및 상기 압력 감지 유닛의 감지 시점 간의 시간 차이로 설정될 수 있다. 상기 제어부는, 상기 압력 감지 유닛에 감지된 상기 서브 작동압의 감지 시점으로부터 상기 설정 시간이 경과되면 상기 메인 밸브 유닛에 개방 신호를 전달하여 상기 메인 밸브 유닛을 적정 개방 시점에 개방시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 콘크리트를 상기 토출 통로로 펌핑하는 메인 실린더 유닛, 상기 메인 실린더 유닛에 메인 작동압을 제공하도록 상기 메인 실린더 유닛에 연결된 메인 펌프 유닛, 상기 메인 펌프 유닛에서 상기 메인 실린더 유닛으로 제공되는 메인 작동압을 단속하도록 상기 메인 펌프 유닛과 상기 메인 실린더 유닛을 연결한 메인 유로에 배치된 메인 밸브 유닛, 상기 토출 통로와 상기 메인 실린더 유닛의 연결을 단속하는 플런저 실린더 유닛, 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 서브 작동압을 제공하도록 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결된 서브 펌프 유닛, 상기 서브 펌프 유닛에서 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛으로 제공되는 서브 작동압을 단속하도록 상기 서브 펌프 유닛과 상기 플런저 실린더 유닛 및 상기 메인 밸브 유닛을 연결한 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛, 상기 서브 펌프 유닛에서 토출되는 서브 작동압을 상기 메인 밸브 유닛의 입구 측에서 감지하도록 상기 서브 작동압이 유입되는 상기 서브 유로에 배치된 압력 감지 유닛, 및 상기 압력 감지 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결되고 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점이 상기 플런저 실린더 유닛의 작동 시점보다 설정 시간 이상으로 지연되는 현상을 방지하도록 상기 압력 감지 유닛의 감지 시점을 이용하여 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 조절하는 제어 유닛을 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템을 제공한다.

상기 설정 시간은 상기 메인 펌프 유닛의 부하에 따라 결정되는 상기 메인 밸브 유닛의 적정 개방 시점 및 상기 압력 감지 유닛의 감지 시점 간의 시간 차이로 설정될 수 있다. 상기 제어 유닛은, 상기 압력 감지 유닛에 감지된 상기 서브 작동압의 감지 시점으로부터 상기 설정 시간이 경과되면 상기 메인 밸브 유닛에 개방 신호를 전달하여 상기 메인 밸브 유닛을 적정 개방 시점에 개방시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 메인 펌프 유닛이 제1,2 메인 유로에 메인 작동압을 제공하는 단계, 상기 메인 작동압에 의해서 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 제1,2 메인 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계, 상기 제1 메인 실린더의 작동 위치에 따라 제1,2 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 개방시키는 단계, 상기 서브 밸브 유닛의 개방 동작에 따라 서브 펌프 유닛의 서브 작동압에 의해서 상기 제1,2 서브 유로에 연결된 제1,2 플런저 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계, 상기 제1,2 플런저 실린더의 작동에 따라 상기 제1,2 메인 실린더 중 어느 하나에 토출 통로를 선택적으로 연결하는 단계, 상기 제1,2 플런저 실린더를 경유한 상기 서브 작동압을 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 메인 밸브 유닛에 제공하는 단계, 상기 제1,2 플런저 실린더에 배치된 변위 감지 유닛이 상기 제1,2 플런저 실린더의 변위를 감지하는 단계, 상기 변위 감지 유닛의 변위 감지값을 제어 유닛에 전달하는 단계, 상기 제어 유닛이 상기 변위 감지값을 분석하여 상기 변위 감지값이 설정 변위에 도달되는 시점을 산출하는 단계, 및 상기 변위 감지값이 설정 변위에 도달되면 상기 제어 유닛이 상기 서브 작동압에 의한 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점 이전에 상기 메인 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시키는 단계를 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 메인 펌프 유닛이 제1,2 메인 유로에 메인 작동압을 제공하는 단계, 상기 메인 작동압에 의해서 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 제1,2 메인 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계, 상기 제1 메인 실린더의 작동 위치에 따라 제1,2 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 개방시키는 단계, 상기 서브 밸브 유닛의 개방 동작에 따라 서브 펌프 유닛의 서브 작동압에 의해서 상기 제1,2 서브 유로에 연결된 제1,2 플런저 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계, 상기 제1,2 플런저 실린더의 작동에 따라 상기 제1,2 메인 실린더 중 어느 하나에 토출 통로를 선택적으로 연결하는 단계, 상기 제1,2 플런저 실린더를 경유한 상기 서브 작동압을 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 메인 밸브 유닛에 제공하는 단계, 상기 제1,2 플런저 실린더에 배치된 변위 감지 유닛이 상기 제1,2 플런저 실린더의 변위를 감지하는 단계, 상기 서브 유로에 배치된 압력 감지 유닛이 상기 메인 밸브 유닛의 입구 측에 전달되는 상기 서브 작동압을 감지하는 단계, 상기 변위 감지 유닛의 변위 감지값 및 상기 메인 작동압의 감지값을 제어 유닛에 전달하는 단계, 상기 제어 유닛이 상기 변위 감지값 및 상기 서브 작동압의 감지 시점을 분석하여 상기 변위 감지값이 상기 설정 변위에 도달되는 제1 시점 및 상기 서브 작동압의 감지 시점으로부터 설정 시간이 경과되는 제2 시점을 산출하는 단계, 및 상기 제1 시점과 상기 제2 시점 중 빠른 시점에 도달되면 상기 제어 유닛이 상기 서브 작동압에 의한 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점 이전에 상기 제어 유닛이 상기 메인 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시키는 단계를 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 메인 펌프 유닛이 제1,2 메인 유로에 메인 작동압을 제공하는 단계, 상기 메인 작동압에 의해서 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 제1,2 메인 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계, 상기 제1 메인 실린더의 작동 위치에 따라 제1,2 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 개방시키는 단계, 상기 서브 밸브 유닛의 개방 동작에 따라 서브 펌프 유닛의 서브 작동압에 의해서 상기 제1,2 서브 유로에 연결된 제1,2 플런저 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계, 상기 제1,2 플런저 실린더의 작동에 따라 상기 제1,2 메인 실린더 중 어느 하나에 토출 통로를 선택적으로 연결하는 단계, 상기 제1,2 플런저 실린더를 경유한 상기 서브 작동압을 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 메인 밸브 유닛에 제공하는 단계, 상기 서브 유로에 배치된 압력 감지 유닛이 상기 메인 밸브 유닛의 입구 측에 전달되는 상기 서브 작동압을 감지하는 단계, 상기 서브 작동압의 감지값을 제어 유닛에 전달하는 단계, 상기 제어 유닛이 상기 서브 작동압의 감지 시점을 분석하여 상기 서브 작동압의 감지 시점으로부터 설정 시간이 경과되는 시점을 산출하는 단계, 및 상기 서브 작동압의 감지 시점에서 상기 설정 시간이 경과되면 상기 제어 유닛이 상기 서브 작동압에 의한 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점 이전에 상기 메인 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시키는 단계를 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법은, 변위 감지 유닛에 감지된 플런저 실린더 유닛의 변위 감지값 또는 압력 감지 유닛에 감지된 서브 펌프 유닛의 압력 감지값을 이용하여 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 적절하게 앞당기는 방식이므로, 메인 밸브 유닛의 개방 시점이 플런저 실린더 유닛의 작동 시점보다 현저하게 지연되는 현상을 방지할 수 있고, 그에 따른 메인 밸브 유닛에서 발생되는 압력 강하 현상을 최소화시켜 동력손실을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법은, 제어 유닛의 조작부를 통하여 콘크리트 펌핑 시스템에 걸리는 부하에 따라 설정 변위를 변경하므로, 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 다양한 크기의 부하에 따라 적절하게 조정하여 콘크리트 펌핑 시스템의 다양한 사용 환경에 따라 콘크리트의 펌핑 효율을 최적화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템 및 방법은, 변위 감지 유닛 또는 압력 감지 유닛 중 적어도 하나를 제어 유닛과 함께 추가하는 간단한 구조 변경 만으로도 메인 밸브 유닛에서 발생되는 압력 강하 현상을 최소화시킬 수 있다. 그에 따라서, 본 실시예에서는, 콘크리트 펌핑 시스템의 구조를 크게 변경하거나 고가의 부품을 다수 추가하지 않더라도, 적은 비용과 간단한 구조 변경 만으로도 콘크리트 펌핑 시스템을 원활하고 간편하게 개선시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 변위 감지 유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어 유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법이 도시된 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 콘크리트 펌핑 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법이 도시된 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템이 개략적으로 도시된 도면이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(100)이 개략적으로 도시된 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 변위 감지 유닛(170)을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 제어 유닛(180)을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(100)은 메인 실린더 유닛(110), 메인 펌프 유닛(120), 메인 밸브 유닛(130), 플런저 실린더 유닛(140), 서브 펌프 유닛(150), 서브 밸브 유닛(160), 변위 감지 유닛(170), 및 제어 유닛(180)을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌핑 시스템(100)은, 콘크리트 펌프차량에 설치된 시스템으로서, 콘크리트를 펌핑하여 토출 통로(미도시)를 통해서 이송관(미도시)으로 토출할 수 있다. 상기와 같은 콘크리트는 이송관을 따라 압송된 후 원하는 장소에 타설될 수 있다.

도 1을 참조하면, 메인 실린더 유닛(110)은 콘크리트를 토출 통로로 펌핑하는 구성으로서, 왕복 운동하는 실린더 타입의 펌프 구조로 형성될 수 있다. 상기와 같은 메인 실린더 유닛(110)은 서로 반대 방향으로 동작하는 한 쌍의 메인 실린더로 구성될 수 있다.

예를 들면, 메인 실린더 유닛(110)은 제1 메인 실린더(112) 및 제2 메인 실린더(114)를 포함할 수 있다. 제1 메인 실린더(112)와 제2 메인 실린더(114)는 서로 근접한 위치에서 평행하게 배치될 수 있다. 상기와 같은 제1 메인 실린더(112)와 제2 메인 실린더(114)는 메인 펌프 유닛(120)의 메인 작동압(MP1, MP2)에 따라 서로 반대 방향으로 작동될 수 있다. 따라서, 제1 메인 실린더(112)와 제2 메인 실린더(114)는 서로 번갈아가면서 작동하여 콘크리트를 토출 통로에 연속적으로 토출시킬 수 있다.

도 1을 참조하면, 메인 펌프 유닛(120)는 메인 실린더 유닛(110)에 메인 작동압(MP1, MP2)을 제공하는 구성으로서, 메인 실린더 유닛(110)에 메인 유로(132, 134)로 연결될 수 있다.

상기와 같은 메인 유로(132, 134)는, 메인 실린더 유닛(110)의 제1 메인 작동압(MP1)을 제1 메인 실린더(112)에 전달하는 제1 메인 유로(132), 및 메인 실린더 유닛(110)의 제2 메인 작동압(MP2)을 제2 메인 실린더(114)에 전달하는 제2 메인 유로(134)를 포함할 수 있다.

참고로, 제1 메인 작동압(MP1)과 제2 메인 작동압(MP2)은 서로 동일한 유압으로서, 유압의 전달 경로 및 유압의 작용 대상을 기준으로 구분될 수 있다. 즉, 제1 메인 작동압(MP1)은 제1 메인 유로(132)를 통해 제1 메인 실린더(112)에 작용할 수 있고, 제2 메인 작동압(MP2)은 제2 메인 유로(134)를 통해 제2 메인 실린더(114)에 작용할 수 있다.

도 1을 참조하면, 메인 밸브 유닛(130)은 메인 펌프 유닛(120)에서 메인 실린더 유닛(110)으로 제공되는 메인 작동압(MP1, MP2)을 단속하는 구성으로서, 메인 유로(132, 134)에 배치될 수 있다. 상기와 같은 메인 밸브 유닛(130)은, 제1,2 방향으로 작동하여 메인 유로(132, 134)를 선택적으로 단속할 수 있고, 메인 펌프 유닛(120)의 제1,2 메인 작동압(MP1, MP2)을 제1,2 메인 실린더(112, 114)에 선택적으로 전달할 수 있다.

즉, 메인 밸브 유닛(130)이 제1 방향으로 개방 작동되면 제1 메인 작동압(MP1)이 제1 메인 유로(132)를 통해서 제1 메인 실린더(112)에 전달될 수 있고, 메인 밸브 유닛(130)이 제2 방향으로 작동되면 제2 메인 작동압(MP2)이 제2 메인 유로(134)를 통해서 제2 메인 실린더(114)에 전달될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는, 제1 메인 유로(132)와 제2 메인 유로(134)가 메인 펌프 유닛(120)과 메인 실린더 유닛(110)의 중간에서 두 개의 경로로 분기된 후 다시 합쳐지는 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 메인 밸브 유닛(130)은 제1 메인 유로(132)와 제2 메인 유로(134)의 분기된 위치에 각각 배치될 수 있다.

상기와 같은 메인 밸브 유닛(130)의 양측에는, 후술하는 서브 펌프 유닛(150)의 서브 작동압(SP1, SP2)이 유입되는 제1,2 유입부(131, 133)가 각각 형성될 수 있다. 즉, 서브 펌프 유닛(150)의 서브 작동압(SP1, SP2)이 메인 밸브 유닛(130)의 제1 유입부(131)에 유입되면, 메인 밸브 유닛(130)이 제1 방향으로 작동하여 제1 메인 작동압(MP1)을 제1 메인 실린더(112)에 제공할 수 있다. 그리고, 서브 펌프 유닛(150)의 서브 작동압(SP1, SP2)이 메인 밸브 유닛(130)의 제2 유입부(133)에 유입되면, 메인 밸브 유닛(130)이 제2 방향으로 작동하여 제2 메인 작동압(MP2)을 제2 메인 실린더(114)에 제공할 수 있다.

또한, 메인 밸브 유닛(130)의 양측에는, 후술하는 제어 유닛(180)의 제어부(182)와 신호 전달 가능하게 연결되는 솔레노이드부(136, 138)가 형성될 수 있다. 상기 솔레노이드부(136, 138)는 제어부(182)의 개방 신호에 따라 메인 밸브 유닛(130)을 전자기적인 방식으로 개방시키는 부재이다. 일례로, 솔레노이드부(136, 138)는, 메인 밸브 유닛(130)을 제1 방향으로 개방시키는 제1 솔레노이드부(136), 및 메인 밸브 유닛(130)을 제2 방향으로 개방시키는 제2 솔레노이드부(138)를 포함할 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 플런저 실린더 유닛(140)은 토출 통로를 제1,2 메인 실린더(112, 114)에 선택적으로 연결하는 구성으로서, 제1,2 메인 실린더(112, 114)에 의해 토출되는 콘크리트를 토출 통로에 선택적으로 제공할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 플런저 실린더 유닛(140)은, 실린더(140a)와 피스톤(140b)을 포함하여 형성될 수 있다. 플런저 실린더 유닛(140)의 피스톤(140b)의 단부에는 피스톤 연결부(140c)가 회동 가능하게 연결될 수 있다. 피스톤 연결부(140c)는 토출 통로와 연결되어 플런저 실린더 유닛(140)의 작동시 토출 통로와 함께 이동될 수 있다.

상기와 같은 플런저 실린더 유닛(140)은 서로 반대 방향으로 동작하는 한 쌍의 플런저 실린더(142, 144)로 구성될 수 있다. 예를 들면, 플런저 실린더 유닛(140)은, 제1 메인 실린더(112)의 출구에 토출 통로를 연통되게 연결시키는 제1 플런저 실린더(142), 및 제2 메인 실린더(114)의 출구에 토출 통로를 연통되게 연결시키는 제2 플런저 실린더(144)를 포함할 수 있다. 상기와 같은 제1 플런저 실린더(142)와 제2 플런저 실린더(144)는 후술하는 서브 펌프 유닛(150)의 서브 작동압(SP1, SP2)에 따라 서로 반대 방향으로 작동될 수 있다. 따라서, 제1 플런저 실린더(142)와 제2 플런저 실린더(144)는 서로 번갈아가면서 작동하여 제1,2 메인 실린더(112, 114)를 토출 통로에 선택적으로 연결시킬 수 있다.

도 1을 참조하면, 서브 펌프 유닛(150)은 플런저 실린더 유닛(140)과 메인 밸브 유닛(130)에 서브 작동압(SP1, SP2)을 제공하는 구성으로서, 플런저 실린더 유닛(140)과 메인 밸브 유닛(130)에 서브 유로(162, 164)로 연결될 수 있다. 서브 펌프 유닛(150)에는 서브 펌프 유닛(150)의 소형화에 대응하기 위하여 어큐뮬레이터(152)를 배치할 수 있다. 한편, 서브 펌프 유닛(150)의 서브 작동압(SP1, SP2)은 플런저 실린더 유닛을 작동시킨 후 메인 밸브 유닛(130)을 작동시키도록 상기 플런저 실린더 유닛(140)에 먼저 전달된 다음에 메인 밸브 유닛(130)에 전달될 수 있다.

상기와 같은 서브 유로(162, 164)는, 서브 펌프 유닛(150)의 제1 서브 작동압(SP1)을 제1 플런저 실린더(142)와 메인 밸브 유닛(130)에 전달하는 제1 서브 유로(162), 및 서브 펌프 유닛(150)의 제2 서브 작동압(SP2)을 제2 플런저 실린더(144)와 메인 밸브 유닛(130)에 전달하는 제2 서브 유로(164)를 포함할 수 있다.

참고로, 제1 서브 작동압(SP1)과 제2 서브 작동압(SP2)은 서로 동일한 유압으로서, 유압의 전달 경로 및 유압의 작용 대상을 기준으로 구분될 수 있다. 즉, 제1 서브 작동압(SP1)은 제1 서브 유로(162)를 통해 제1 플런저 실린더(142)와 메인 밸브 유닛(130)에 작용할 수 있고, 제2 서브 작동압(SP2)은 제2 서브 유로(164)를 통해 제2 플런저 실린더(144)와 메인 밸브 유닛(130)에 작용할 수 있다.

도 1을 참조하면, 서브 밸브 유닛(160)은 서브 펌프 유닛(150)에서 플런저 실린더 유닛(140)과 메인 밸브 유닛(130)으로 제공되는 서브 작동압(SP1, SP2)을 단속하는 구성으로서, 서브 펌프 유닛(150)과 플런저 실린더 유닛(140) 및 메인 밸브 유닛(130)을 연결한 서브 유로(162, 164)에 배치될 수 있다. 상기와 같은 서브 밸브 유닛(160)은 제1,2 방향으로 작동하여 서브 유로(162, 164)를 선택적으로 단속할 수 있고, 서브 펌프 유닛(150)의 제1,2 서브 작동압(SP1, SP2)을 제1,2 플런저 실린더(142, 144)와 메인 밸브 유닛(130)에 선택적으로 전달할 수 있다.

즉, 서브 밸브 유닛(160)이 제2 방향으로 작동되면 제1 서브 작동압(SP1)이 제1 서브 유로(162)를 통해서 제1 플런저 실린더(142)에 전달된 후 메인 밸브 유닛(130)에 제1방향으로 작동되게 전달될 수 있고, 서브 밸브 유닛(160)이 제1 방향으로 작동되면 제2 서브 작동압(SP2)이 제2 서브 유로(162)를 통해서 제2 플런저 실린더(144)에 전달된 후 메인 밸브 유닛(130)에 제2 방향으로 작동되게 전달될 수 있다.

상기와 같은 서브 밸브 유닛(160)의 양측에는, 후술하는 센싱 밸브 유닛(190)의 실린더 작동압(CP1, CP2)이 유입되는 제1,2 유입부(161, 163)가 각각 형성될 수 있다. 즉, 센싱 밸브 유닛(190)의 제1 실린더 작동압(CP1)이 제1 유입부(161)에 유입되면, 서브 밸브 유닛(160)이 제2 방향으로 작동하여 제1 서브 작동압(SP1)을 제1 플런저 실린더(142)에 제공할 수 있다. 그리고, 센싱 밸브 유닛(190)의 제2 실린더 작동압(CP2)이 제2 유입부(163)에 유입되면, 서브 밸브 유닛(160)이 제1 방향으로 작동하여 제2 서브 작동압(SP2)을 제2 플런저 실린더(144)에 제공할 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 변위 감지 유닛(170)은 플런저 실린더 유닛(140)의 변위를 감지하는 구성으로서, 플런저 실린더 유닛(140)에 배치될 수 있고, 제어 유닛(180)에 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 변위 감지 유닛(170)에 감지되는 변위는 플런저 실린더 유닛(140)의 피스톤(140b)이 왕복 이동되는 거리이다.

상기와 같은 변위 감지 유닛(170)은 제1,2 플런저 실린더(142, 144)에 각각 배치되거나, 또는 제1,2 플런저 실린더(142, 144) 중 어느 하나에만 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 변위 감지 유닛(170)이 제1,2 플런저 실린더(142, 144)에 각각 배치되는 것으로 설명한다.

즉, 변위 감지 유닛(170)은, 제1 플런저 실린더(142)에 배치된 제1 변위 감지 유닛(170a), 및 제2 플런저 실린더(144)에 배치된 제2 변위 감지 유닛(170b)을 포함할 수 있다. 제1 변위 감지 유닛(170a)은 제1 서브 작동압(SP1)에 의해 제1 플런저 실린더(142)가 작동된 이후에 제1 플런저 실린더(142)의 제1 변위를 감지할 수 있고, 제2 변위 감지 유닛(170b)은 제2 서브 작동압(SP2)에 의해 제2 플런저 실린더(144)가 작동된 이후에 제2 플런저 실린더(144)의 제1 변위를 감지할 수 있다.

상기와 다르게, 변위 감지 유닛(170)이 제1 플런저 실린더(142)에만 배치되는 경우에는, 변위 감지 유닛(170)은 제1 서브 작동압(SP1)에 의해 제1 플런저 실린더(142)가 작동된 이후에 제1 플런저 실린더(142)의 제1 변위를 감지함과 아울러 제1 서브 작동압(SP1)이 제거된 이후에 제1 플런저 실린더(142)의 제2 변위를 감지할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 변위 감지 유닛(170)은 변위 와이어(172), 가이드 롤러(174), 및 변위 센서(176)를 포함할 수 있다.

변위 와이어(172)의 일단부는 플런저 실린더 유닛(140)의 실린더(140a) 또는 피스톤(140b) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 변위 와이어(172)의 타단부는 변위 센서(176)에 연결될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 변위 와이어(172)의 일단부가 플런저 실린더 유닛(140)의 피스톤(140b)에 연결된 것으로 설명한다. 즉, 플런저 실린더 유닛(140)의 피스톤(140b)에 연결된 피스톤 연결부(140c)에는 제1 고정부(172a)가 장착 고정될 수 있고, 제1 고정부(172a)에는 변위 와이어(172)의 일단부가 연결 고정될 수 있다.

가이드 롤러(174)는 변위 와이어(172)의 양단부 사이를 회전 가능하게 걸어 지지하는 부재로서, 플런저 실린더 유닛(140)의 실린더(140a)에 배치될 수 있다. 가이드 롤러(174)는, 플런저 실린더 유닛(140)의 실린더(140a)에 제1 고정부(172a)와 서로 마주보게 배치될 수 있으며, 제2 고정부(174a)에 의해서 플런저 실린더 유닛(140)의 실린더(140a)에 장착 고정될 수 있다.

변위 센서(176)는 플런저 실린더 유닛(140)의 작동시 변위 와이어(172)의 길이 변화를 감지하는 부재로서, 변위 와이어(172)의 타단부에 연결될 수 있다. 즉, 변위 센서(176)는 플런저 실린더 유닛(140)의 작동시 변위 와이어(172)의 길이 변화를 통해서 피스톤(140b)의 이동에 따른 변위를 측정할 수 있다. 상기와 같은 변위 센서(176)는 제3 고정부(176a)에 의해서 플런저 실린더 유닛(140)의 실린더(140a) 또는 플런저 실린더 유닛(140) 주변의 구조물 등에 장착 고정될 수 있다.

상기와 같은 제1,2,3 고정부(172a, 174a, 176a)는 접착제 접착 방식, 자석 부착 방식, 볼트 체결 방식, 또는 용접 방식 중 적어도 어느 하나의 방식으로 장착 고정될 수 있다.

도 1과 도 3을 참조하면, 제어 유닛(180)은 변위 감지 유닛(170)의 변위 감지값을 이용하여 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점을 조절하는 구성으로서, 변위 감지 유닛(170)과 메인 밸브 유닛(130)에 연결될 수 있다. 상기와 같은 제어 유닛(180)은 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점이 플런저 실린더 유닛(140)의 작동 시점보다 설정 시간 이상으로 지연되는 현상을 방지할 수 있으며, 그에 따라 메인 밸브 유닛(130)에서 발생되는 압력 강하 현상을 최소화시켜 콘크리트 펌핑 시스템(100)의 동력 손실을 방지할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는, 제어 유닛(180)이 메인 밸브 유닛(130)이 개방 시점을 조절하는 기능을 수행하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 콘크리트 펌핑 시스템(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 제어 유닛(180)이 콘크리트 펌핑 시스템(100)의 전체 작동을 제어하는 기능도 수행 가능하다. 즉, 제어 유닛(180)이 메인 펌프 유닛(120)과 서브 펌프 유닛(150)의 작동을 제어하는 것도 가능하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(180)은 제어부(182), 저장부(184), 표시부(186), 및 조작부(188)를 포함할 수 있다.

제어부(182)는 변위 감지 유닛(170)에 감지된 변위 감지값을 전달 받음과 아울러 메인 밸브 유닛(130)을 앞당겨 개방시키도록 변위 감지 유닛(170)의 변위 센서(176)와 메인 밸브 유닛(130)의 솔레노이드부(136, 138)에 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 상기와 같은 제어부(182)는, 변위 감지 유닛(170)의 변위 센서(176)에 감지된 변위 감지값을 설정 변위와 비교 분석할 수 있고, 변위 감지값이 설정 변위에 도달되면 메인 밸브 유닛(130)의 솔레노이드부(136, 138)에 작동 신호를 제공할 수 있다.

여기서, 설정 변위는 메인 밸브 유닛(130)의 적정 개방 시점에 대응하는 변위 센서(176)의 변위 감지값으로 설정될 수 있다. 즉, 설정 변위는 메인 밸브 유닛(130)을 개방시키기 위한 최적의 개방 시점에 대응하는 플런저 실린더 유닛(140)의 변위로서, 메인 펌프 유닛(120)에 걸리는 부하에 따라 결정될 수 있다. 그로 인하여, 제어부(182)는 변위 센서(176)의 변위 감지값이 설정 변위에 도달되면, 메인 밸브 유닛(130)에 개방 신호를 전달하여 메인 밸브 유닛(130)을 적정 개방 시점에 개방시킬 수 있다.

상기와 같은 설정 변위는 메인 밸브 유닛(130)의 부하가 증가됨에 따라 감소될 수 있다. 예를 들면, 메인 밸브 유닛(130)의 부하가 '50~100bar', '100~150bar', '150~200bar', 또는 '200bar 이상'인 경우에, 설정 변위는 '45㎜', '40㎜', '35㎜', '30㎜'으로 각각 대응되게 설정될 수 있다. 한편, 전술한 제1,2 변위 감지 유닛(170a, 170b)에 감지되는 제1,2 플런저 실린더(142, 144)의 제1 변위는 설정 변위에 해당하는 변위이다.

즉, 제1 변위 감지 유닛(170a)이 제1 플런저 실린더(142)의 제1 변위를 감지하면, 제어 유닛(180)은 제1 변위 감지 유닛(170a)의 변위 감지값인 제1 변위를 전달 받아 설정변위와 비교할 수 있다. 그리고, 제1 변위와 설정 변위가 서로 동일하기 때문에, 제어 유닛(180)은 메인 밸브 유닛(130)을 제1 방향으로 조기 개방시키기 위한 개방 신호를 메인 밸브 유닛(130)에 전달할 수 있다.

또한, 제2 변위 감지 유닛(170b)이 제2 플런저 실린더(144)의 제1 변위를 감지하면, 제어 유닛(180)은 제2 변위 감지 유닛(170b)의 변위 감지값인 제1 변위를 전달 받아 설정변위와 비교할 수 있다. 그리고, 제1 변위와 설정 변위가 서로 동일하기 때문에, 제어 유닛(180)은 메인 밸브 유닛(130)을 제2 방향으로 조기 개방시키기 위한 개방 신호를 메인 밸브 유닛(130)에 전달할 수 있다.

저장부(184)는 제어부(182)에 설정 변위를 제공하는 구성으로서, 제어부(182)와 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 저장부(184)에는 메인 펌프 유닛(120)의 부하에 따른 설정 변위가 데이터 베이스 형태로 저장될 수 있다.

표시부(186)는 변위 센서(176)의 변위 감지값, 설정 변위, 및 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점을 외부에 표시하는 구성으로서, 제어부(182)와 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 일례로, 표시부(186)는 디스플레이 패널로 형성되어 콘크리트 펌핑 시스템(100)의 외측면 일측에 배치될 수 있다.

조작부(188)는 제어부(182)의 작동을 조작하기 위한 구성으로서, 제어부(182)와 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들면, 조작부(188)는 작업자에 의한 조작으로 인하여 제어부(182)에 제공되는 설정 변위를 변경시킬 수 있다.

도 1를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(100)은 센싱 밸브 유닛(190)을 더 포함할 수 있다. 센싱 밸브 유닛(190)은 메인 실린더 유닛(110)과 서브 밸브 유닛(160)을 연결하는 센싱 유로(196, 198)에 배치될 수 있다. 센싱 밸브 유닛(190)의 개방시 메인 실린더 유닛(110)의 실린더 작동압(CP1, CP2)이 센싱 유로(196, 198)를 따라 서브 밸브 유닛(160)에 전달될 수 있다.

상기와 같은 센싱 밸브 유닛(190)은 메인 실린더 유닛(110)의 작동 위치에 따라 서브 밸브 유닛(160)을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 개방시킬 수 있다. 또한, 센싱 밸브 유닛(190)은 메인 실린더 유닛(110)의 제1,2 메인 실린더(112, 114) 중 어느 하나에만 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 센싱 밸브 유닛(190)이 제1 메인 실린더에만 배치되는 것으로 설명한다.

예를 들면, 센싱 밸브 유닛(190)은, 제1 메인 실린더(112)의 일단부와 서브 밸브 유닛(160)의 제1 유입부(161)를 연결하는 제1 센싱 유로(196)에 배치된 제1 센싱 밸브(192), 및 제1 메인 실린더(112)의 타단부와 서브 밸브 유닛(160)의 제2 유입부(163)를 연결하는 제2 센싱 유로(198)에 배치된 제2 센싱 밸브(194)를 포함할 수 있다.

제1 센싱 밸브(192)는 제1 메인 실린더(112)의 일단부에 배치될 수 있고, 제2 센싱 밸브(194)는 제1 메인 실린더(112)의 타단부에 배치될 수 있다. 제1 메인 실린더(112)의 일단부는 제1 메인 실린더(112)의 하사점보다 후방에 위치된 부위이고, 제1 메인 실린더(112)의 타단부는 제1 메인 실린더(112)의 상사점보다 전방에 위치된 부위이다.

따라서, 제1 메인 실린더(112)가 콘크리트를 토출하는 과정에서는, 제2 센싱 밸브(194)가 서브 밸브 유닛(160)의 제2 유입부(163)로 제2 실린더 작동압(CP2)을 제공할 수 있다. 또한, 제1 메인 실린더(112)가 콘크리트를 흡입하는 과정에서는, 제1 센싱 밸브(192)가 서브 밸브 유닛(160)의 제1 유입부(161)로 제1 실린더 작동압(CP1)을 제공할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법이 도시된 순서도이고, 도 5는 도 4에 도시된 콘크리트 펌핑 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

도1과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법은, 메인 작동압(MP1, MP2)을 제공하는 단계(S101), 제1,2 메인 실린더(112, 114)를 작동시키는 단계(S102), 서브 밸브 유닛(160)을 개방시키는 단계(S103), 제1,2 플런저 실린더(142, 144)를 작동시키는 단계(S104), 제1,2 메인 실린더(112, 114)를 토출 통로에 선택적으로 연결하는 단계(S105), 서브 작동압을 메인 밸브 유닛(130)에 제공하는 단계(S106), 제1,2 플런저 실린더(142, 144)의 변위를 감지하는 단계(S107), 변위 감지값을 제어 유닛(180)에 전달하는 단계(S108), 변위 감지값이 설정 변위에 도달되는 시점을 산출하는 단계(S109), 및 변위 감지값이 설정 변위에 도달되면 메인 밸브 유닛(130)을 미리 개방시키는 단계(S110, S111)를 포함한다.

메인 작동압(MP1, MP2)을 제공하는 단계(S101)에서는, 메인 펌프 유닛(120)이 제1,2 메인 유로(132, 134)에 제1,2 메인 작동압(MP1, MP2)을 선택적으로 제공한다.

제1,2 메인 실린더(112, 114)를 작동시키는 단계(S102)에서는, 제1,2 메인 작동압(MP1, MP2)에 의해서 제1,2 메인 유로(132, 134)에 연결된 제1,2 메인 실린더(112, 114)이 서로 반대 방향으로 작동한다. 이때, 제1 메인 작동압(MP1)은 제1 메인 유로(132)를 통해 제1 메인 실린더(112)에 작용하고, 제2 메인 작동압(MP2)은 제2 메인 유로(134)를 통해 제2 메인 실린더(114)에 작용한다.

서브 밸브 유닛(160)을 개방시키는 단계(S103)에서는, 제1,2 센싱 밸브(192, 194)가 제1,2 메인 실린더(112, 114)의 작동 위치에 따라 선택적으로 개방한다. 그로 인해서, 제1,2 실린더 작동압(CP1, CP2)은, 제1,2 센싱 유로(196, 198) 중 어느 하나를 통해서 서브 밸브 유닛(160)의 제1,2 유입부(161, 163)에 선택적으로 전달하며, 서브 밸브 유닛(160)은 제1,2 실린더 작동압(CP1, CP2)에 의해 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 개방한다.

제1,2 플런저 실린더(142, 144)를 작동시키는 단계(S104)에서는, 서브 밸브 유닛(160)의 개방 작동시 서브 펌프 유닛(150)의 제1,2 서브 작동압(SP1, SP2)이 제1,2 서브 유로(162, 164)를 따라 제1,2 플런저 실린더(142, 144)에 선택적으로 전달한다. 이때, 제1,2 플런저 실린더(142, 144)는 서로 반대 방향으로 작동한다.

제1,2 메인 실린더(112, 114)를 토출 통로에 선택적으로 연결하는 단계(S105)에서는, 제1,2 플런저 실린더(142, 144)의 작동에 따라 제1,2 메인 실린더(112, 114) 중 어느 하나를 토출 통로를 연결한다. 이때, 제1,2 메인 실린더(112, 114) 중에서 토출 통로와 연결되는 실린더는 콘크리트의 흡입이 완료되어 콘크리트의 토출이 준비된 상태이다.

서브 작동압(SP1, SP2)을 메인 밸브 유닛(130)에 제공하는 단계(S106)에서는, 제1,2 플런저 실린더(142, 144)를 경유한 서브 작동압(SP1, SP2)을 제1,2 메인 유로(132, 134)에 연결된 메인 밸브 유닛(130)에 제공할 수 있다.

그런데, 서브 작동압(SP1, SP2)은 제1,2 플런저 실린더(142, 144) 중 어느 하나에 먼저 작용된 후 메인 밸브 유닛(130)에 전달되는 구조이므로, 제1,2 플런저 실린더(142, 144)를 작동시키는데 압력을 먼저 소모하여 메인 밸브 유닛(130)을 개방시키는데 필요한 압력을 일시적으로 충분히 확보할 수 없다. 그로 인하여, 메인 밸브 유닛(130)은 제1,2 플런저 실린더(142, 144)의 작동 구간에서 서브 작동압(SP1, SP2)에 의한 개방 동작이 제1,2 플런저 실린더(142, 144)보다 상대적으로 지연되는 현상을 초래할 수 있고, 그 결과로 메인 밸브 유닛(130)에서 압력 강하 현상이 발생하여 동력 손실이 발생한다.

상기와 같은 메인 밸브 유닛(130)의 개방 지연에 따른 압력 강하 현상을 방지하는 가장 단순한 방법으로는, 제1,2 플런저 실린더(142, 144)와 메인 밸브 유닛(130)의 작동압을 순간적으로 충분히 제공 가능한 고용량의 서브 펌프 유닛(150)을 채용하는 것이다. 하지만, 고용량의 서브 펌프 유닛(150)은 매우 고가이고, 제1,2 플런저 실린더(142, 144)와 메인 밸브 유닛(130)에 작동압을 순간적으로 제공하는 시점을 제외하면 동력의 낭비가 발생한다. 따라서, 본 실시예에서는 기존에 사용되는 서브 펌프 유닛(150)을 그대로 사용하되, 제1,2 플런저 실린더(142, 144)의 변위를 기반으로 메인 밸브 유닛(130)의 작동을 조절한다.

제1,2 플런저 실린더(142, 144)의 변위를 감지하는 단계(S107)에서는, 제1,2 플런저 실린더(142, 144)에 배치된 변위 감지 유닛(170)이 제1,2 플런저 실린더(142, 144)의 변위를 감지한다. 또한, 변위 감지 유닛(170)은 제1,2 플런저 실린더(142, 144)의 변위를 감지하여 제1,2 플런저 실린더(142, 144) 중에서 서브 작동압(SP1, SP2)에 의해 작동되는 플런저 실린더를 확인 가능하다.

변위 감지값을 제어 유닛(180)에 전달하는 단계(S108)에서는, 변위 감지 유닛(170)의 변위 감지값을 제어 유닛(180)의 제어부(182)에 전달한다. 상기와 같은 변위 감지 유닛(170)은 제어 유닛(180)에 실시간으로 변위 감지값을 연속적으로 전달한다.

변위 감지값이 설정 변위에 도달되는 시점을 산출하는 단계(S109)에서는, 제어 유닛(180)이 변위 감지값을 분석하여 변위 감지값이 설정 변위에 도달되는 시점을 산출한다. 즉, 설정 변위는 메인 밸브 유닛(130)의 부하에 따른 메인 밸브 유닛(130)을 적정 시점에 개방시키기 위한 최적의 변위이므로, 변위 감지값이 설정 변위에 도달되는 시점이 메인 밸브 유닛(130)의 적정 개방 시점이다.

메인 밸브 유닛(130)을 미리 개방시키는 단계(S110, S111)에서는, 변위 감지값이 설정 변위에 도달되면 제어 유닛(180)이 서브 작동압(SP1, SP2)에 의한 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점 이전에 메인 밸브 유닛(130)을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시킨다. 즉, 제어 유닛(180)은 변위 감지값과 설정 변위의 비교에 따라 메인 밸브 유닛(130)의 솔레노이드부(136, 138)에 전자기적인 개방 신호를 전송하여 메인 밸브 유닛(130)의 개방 작동을 적정 시점에 실시하고, 그로 인해서 서브 작동압(SP1, SP2)에 의한 메인 밸브 유닛(130)의 개방 지연 현상을 방지한다.

한편, 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 콘크리트 펌핑 방법을 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 5에 도시된 그래프는 메인 펌프 유닛(120)의 부하가 150bar일 경우에, 메인 펌프 유닛(120)의 압력 변화를 시간에 따라 나타낸 그래프이다.

여기서, 도 5에서 위에 도시된 그래프는 콘크리트 펌핑 시스템(100)의 작동시 시간에 따른 압력의 변화를 나타내고 있다. 도면 부호 'P'는 압력 저하 구간이고, 도면 부호 'A'는 메인 펌프 유닛(120)의 압력이며, 도면 부호 'B'는 메인 실린더 유닛(110)의 실린더 헤드에 작용되는 압력이며, 도면 부호 'C'는 메인 실린더 유닛(110)의 피스톤에 작용되는 압력이다. 상기와 같은 압력 저하 구간(P)은 메인 펌프 유닛(120)의 부하가 증가됨에 따라 시간축 방향으로 길이가 증가될 수 있다.

그리고, 도 5에서 아래에 도시된 그래프는 콘크리트 펌핑 시스템(100)의 작동시 압력 강하 현상이 발생되는 구간을 확대시켜 나타내고 있다. 도면 부호'①'은 플런저 실린더 유닛(140)이 작동되는 시점이고, 도면 부호'②'은 메인 실린더 유닛(110)의 콘크리트 흡입 행정이 완료되는 시점이며, 도면 부호'③'은 메인 실린더 유닛(110)의 콘크리트 토출 행정이 시작되는 시점이고, 도면 부호'④'은 플런저 실린더 유닛(140)의 작동이 종료되는 시점이다.

상기와 같이 플런저 실린더 유닛(140)은, 플런저 실린더 유닛(140)의 작동 시점(①)에서 종료 시점(④)까지 작동하면서 토출 통로를 제1,2 메인 실린더(112, 114) 중 어느 하나에 연결한다. 또한, 메인 실린더 유닛(110)은, 플런저 실린더 유닛(140)의 작동 시점(①)으로부터 소정 시간이 지난 시점(②)에서 흡입 행정을 종료하고, 플런저 실린더 유닛(140)의 작동이 종료되는 시점(④)보다 이전의 시점(③)에서 토출 행정을 시작한다.

즉, 메인 실린더 유닛(110)의 작동 시작 시점(③)은, 메인 밸브 유닛(130)을 개방시키는 적정 개방 시점이며, 뿐만 아니라 변위 감지 유닛(170)에 설정 변위와 동일한 변위 감지값이 감지되는 시점이다. 한편, 변위 감지 유닛(170)을 사용하지 않는 기존의 메인 밸브 유닛(130)은, 플런저 실린더 유닛(140)의 작동 종료 시점(④)에 개방되거나 또는 메인 실린더 유닛(110)의 작동 시작 시점(③)보다 설정 시간 지연된 위치에서 개방된다. 그에 따라서, 본 실시예에서는 기존 방식보다 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점이 앞당겨지기 때문에, 메인 펌프 유닛(120)의 압력 저하를 방지하여 압력 저하 구간(P)을 줄이거나 생략할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(200)이 개략적으로 도시된 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법이 도시된 순서도이다.

도 6에서 도 1에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 도 1에 도시된 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(100)과 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(200)가 도 1에 도시된 콘크리트 펌핑 시스템(100)과 상이한 점은, 변위 감지 유닛(170) 대신에 압력 감지 유닛(210)을 사용하여 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점을 조절한다는 점에 있다.

한편, 도 6에 도시된 메인 실린더 유닛(110), 메인 펌프 유닛(120), 메인 밸브 유닛(130), 플런저 실린더 유닛(140), 서브 펌프 유닛(150), 및 서브 밸브 유닛(160)은 도 1에 동일 유사하게 개시되어 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

압력 감지 유닛(210)은 서브 펌프 유닛(150)에서 토출되는 서브 작동압(SP1, SP2)을 감지하는 구성으로서, 서브 작동압(SP1, SP2)이 유입되는 메인 밸브 유닛(130)의 입구 측에 배치될 수 있다. 압력 감지 유닛(210)은 서브 작동압(SP1, SP2)의 감지값을 제어 유닛(180)에 전달하도록 제어 유닛(180)에 전기적으로 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다.

예를 들면, 압력 감지 유닛(210)은, 제1 서브 작동압(SP1)을 감지하도록 제1 서브 유로(162)에 배치된 제1 압력 센서(212), 및 제2 서브 작동압(SP2)을 감지하도록 제2 서브 유로(164)에 배치된 제2 압력 센서(214)를 포함할 수 있다. 제1 압력 센서(212)는 메인 밸브 유닛(130)의 제1 솔레노이드부(136)와 근접되게 배치될 수 있고, 제2 압력 센서(214)는 메인 밸브 유닛(130)의 제2 솔레노이드부(138)와 근접되게 배치될 수 있다.

제어 유닛(180)은 압력 감지 유닛(210)의 압력 감지값을 이용하여 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점을 조절하는 구성으로서, 압력 감지 유닛(210)과 메인 밸브 유닛(130)에 연결될 수 있다. 상기와 같은 제어 유닛(180)은 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점이 플런저 실린더 유닛(140)의 작동 시점보다 설정 시간 이상으로 지연되는 현상을 방지할 수 있으며, 그에 따라 메인 밸브 유닛(130)에서 발생되는 압력 강하 현상을 최소화시켜 콘크리트 펌핑 시스템(100)의 동력 손실을 방지할 수 있다.

즉, 도 6에 도시된 제어 유닛(180)은 압력 감지 유닛(210)의 압력 감지값에 대한 감지 시점을 이용하여 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점을 조절하는 방식이라는 점에서 도 1에 도시된 제어 유닛(180)과 작동 방식에 차이점이 있다.

제어 유닛(180)의 제어부(182)는 압력 감지 유닛(210)에 감지된 압력 감지값을 전달 받음과 아울러 메인 밸브 유닛(130)을 앞당겨 개방시키도록 변위 감지 유닛(170)의 변위 센서(176)와 메인 밸브 유닛(130)의 솔레노이드부(136, 138)에 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 상기와 같은 제어부(182)는, 압력 감지 유닛(210)에 압력 감지값이 감지된 시점을 기준으로 설정 시간이 경과된 이후에 메인 밸브 유닛(130)의 솔레노이드부(136, 138)에 작동 신호를 제공할 수 있다.

여기서, 설정 시간은 메인 펌프 유닛(120)의 부하에 따라 결정되는 메인 밸브 유닛(130)의 적정 개방 시점 및 압력 감지 유닛(210)의 감지 시점 간의 시간 차이로 설정될 수 있다. 즉, 설정 시간은 압력 감지 유닛(210)의 감지 시점에서부터 메인 밸브 유닛(130)의 적정 개방 시점까지의 시간으로서, 메인 펌프 유닛(120)에 걸리는 부하에 따라 결정될 수 있다. 그로 인하여, 제어부(182)는 압력 감지 유닛(210)에 압력 감지값을 감지한 후 설정 시간이 경과되면, 메인 밸브 유닛(130)에 개방 신호를 전달하여 메인 밸브 유닛(130)을 적정 개방 시점에 개방시킬 수 있다.

설정 시간은 메인 밸브 유닛(130)의 부하가 증가됨에 따라 감소될 수 있다. 예를 들면, 메인 밸브 유닛(130)의 부하가 '50~100bar', '100~150bar', '150~200bar', 또는 '200bar 이상'인 경우에, 설정 변위는 '80㎳', '70㎳', '65㎳', '60㎳'으로 각각 대응되게 설정될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법을 살펴보면 다음과 같다.

도7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법은, 메인 작동압(MP1, MP2)을 제공하는 단계(S201), 제1,2 메인 실린더(112, 114)를 작동시키는 단계(S202), 서브 밸브 유닛(160)을 개방시키는 단계(S203), 제1,2 플런저 실린더(142, 144)를 작동시키는 단계(S204), 제1,2 메인 실린더(112, 114)를 토출 통로()에 선택적으로 연결하는 단계(S205), 서브 작동압을 메인 밸브 유닛(130)에 제공하는 단계(S206), 서브 작동압(SP1, SP2)을 감지하는 단계(S207), 감지 시점으로부터 설정 시간이 경과되는 시점을 산출하는 단계(S208), 및 서브 작동압(SP1, SP2)의 감지 시점에서 설정 시간이 경과되면 메인 밸브 유닛(130)을 미리 개방시키는 단계(S210, S211)를 포함한다.

한편, 도 7에 도시된 메인 작동압(MP1, MP2)을 제공하는 단계(S201), 제1,2 메인 실린더(112, 114)를 작동시키는 단계(S202), 서브 밸브 유닛(160)을 개방시키는 단계(S203), 제1,2 플런저 실린더(142, 144)를 작동시키는 단계(S204), 제1,2 메인 실린더(112, 114)를 토출 통로에 선택적으로 연결하는 단계(S205), 및 서브 작동압을 메인 밸브 유닛(130)에 제공하는 단계(S206)는 도 4에 동일 유사하게 개시되어 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

서브 작동압(SP1, SP2)을 감지하는 단계(S207)에서는, 서브 유로(162, 164)에 배치된 압력 감지 유닛(210)이 메인 밸브 유닛(130)의 입구 측에 전달되는 서브 작동압(SP1, SP2)을 감지한다.

서브 작동압(SP1, SP2)의 감지값을 제어 유닛(180)에 전달하는 단계(S208)에서는, 압력 감지 유닛(210)의 압력 감지값을 제어 유닛(180)에 전기적인 신호로 전달한다.

감지 시점으로부터 설정 시간이 경과되는 시점을 산출하는 단계(S209)에서는, 제어 유닛(180)이 서브 작동압(SP1, SP2)의 감지 시점을 분석하여 서브 작동압(SP1, SP2)의 감지 시점으로부터 설정 시간이 경과되는 시점을 산출한다.

메인 밸브 유닛(130)을 미리 개방시키는 단계(S210, S211)에서는, 서브 작동압(SP1, SP2)의 감지 시점에서 설정 시간이 경과되면 제어 유닛(180)이 서브 작동압(SP1, SP2)에 의한 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점 이전에 메인 밸브 유닛(130)을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시킨다. 즉, 제어 유닛(180)은 서브 작동압(SP1, SP2)의 감지 시점에서 설정 시간이 경과된 시점에서 메인 밸브 유닛(130)의 솔레노이드부(136, 138)에 전자기적인 개방 신호를 전송하여 메인 밸브 유닛(130)의 개방 작동을 적정 시점에 실시하고, 그로 인해서 서브 작동압(SP1, SP2)에 의한 메인 밸브 유닛(130)의 개방 지연 현상을 방지한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(300)이 개략적으로 도시된 도면이다.

도 8에서 도 1에 도시된 참조부호와 동일 유사한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는 도 1에 도시된 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(100)과 상이한 점을 중심으로 서술하도록 한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템(300)가 도 1에 도시된 콘크리트 펌핑 시스템(100)과 상이한 점은, 변위 감지 유닛(170)과 압력 감지 유닛(210)을 동시에 사용하여 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점을 조절한다는 점에 있다.

한편, 도 8에 도시된 메인 실린더 유닛(110), 메인 펌프 유닛(120), 메인 밸브 유닛(130), 플런저 실린더 유닛(140), 서브 펌프 유닛(150), 및 서브 밸브 유닛(160)은 도 1에 동일 유사하게 개시되어 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 도 8에 도시된 변위 감지 유닛(170)은 도 1에 도시된 변위 감지 유닛(170)과 동일 유사하게 형성될 수 있으며, 도 8에 도시된 압력 감지 유닛(210)은 도 6에 도시된 압력 감지 유닛(210)과 동일 유사하게 형성될 수 있다. 그에 따라서, 변위 감지 유닛(170)과 압력 감지 유닛(210)에 대한 상세한 설명도 생략하기로 한다.

하지만, 본 실시예에서는 제어 유닛이 압력 감지 유닛(210)과 변위 감지 유닛(170)의 감지값에 의해 산출된 메인 밸브 유닛(130)의 개시 시점들 중에서 상대적으로 빠른 시점을 선택하여 메인 밸브 유닛(130)을 개방시킬 수 있다.

즉, 본 실시예에 따른 콘크리트 펌핑 방법에서는, 변위 감지 유닛(170)의 변위 감지값 및 압력 감지 유닛(210)의 감지 시점을 제어 유닛(180)에 전달하고, 제어 유닛(180)은 변위 감지값 및 서브 작동압의 감지 시점을 분석하여 메인 밸브 유닛(130)의 개방 시점을 각각 산출한다.

상기와 같은 제어 유닛(180)은, 변위 감지값이 설정 변위에 도달되는 제1 시점 및 서브 작동압(SP1, SP2)의 감지 시점으로부터 설정 시간이 경과되는 제2 시점을 산출하고, 제1 시점과 제2 시점 중 빠른 시점으로 메인 밸브 유닛(130)을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시킨다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100, 200, 300: 콘크리트 펌핑 시스템
110: 메인 실린더 유닛
120: 메인 펌프 유닛
130: 메인 밸브 유닛
140: 플런저 실린더 유닛
150: 서브 펌프 유닛
160: 서브 밸브 유닛
170: 변위 감지 유닛
180: 제어 유닛
190: 센싱 밸브 유닛
210: 압력 감지 유닛

Claims

콘크리트를 펌핑하여 토출 통로를 통해 외부로 토출하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템에 있어서,
상기 콘크리트를 상기 토출 통로로 펌핑하는 메인 실린더 유닛;
상기 메인 실린더 유닛에 메인 작동압을 제공하도록 상기 메인 실린더 유닛에 연결된 메인 펌프 유닛;
상기 메인 펌프 유닛에서 상기 메인 실린더 유닛으로 제공되는 메인 작동압을 단속하도록 상기 메인 펌프 유닛과 상기 메인 실린더 유닛을 연결한 메인 유로에 배치된 메인 밸브 유닛;
상기 토출 통로와 상기 메인 실린더 유닛의 연결을 단속하는 플런저 실린더 유닛;
상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 서브 작동압을 제공하도록 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결된 서브 펌프 유닛;
상기 서브 펌프 유닛에서 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛으로 제공되는 서브 작동압을 단속하도록 상기 서브 펌프 유닛과 상기 플런저 실린더 유닛 및 상기 메인 밸브 유닛을 연결한 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛;
상기 플런저 실린더 유닛의 변위를 감지하도록 상기 플런저 실린더 유닛에 배치된 변위 감지 유닛; 및
상기 변위 감지 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결되고, 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점이 상기 플런저 실린더 유닛의 작동 시점보다 설정 시간 이상으로 지연되는 현상을 방지하도록 상기 변위 감지 유닛의 변위 감지값을 이용하여 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 조절하는 제어 유닛;
을 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제1항에 있어서,
상기 변위 감지 유닛은,
상기 플런저 실린더 유닛의 실린더 또는 피스톤 중 어느 하나에 일단부가 연결된 변위 와이어;
상기 변위 와이어를 회전 가능하게 걸어 지지하도록 상기 플런저 실린더 유닛의 실린더 또는 피스톤 중 다른 하나에 배치된 가이드 롤러; 및
상기 변위 와이어의 타단부에 연결되고, 상기 플런저 실린더 유닛의 작동시 상기 변위 와이어의 길이 변화를 감지하는 변위 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어 유닛은,
상기 변위 센서와 상기 메인 밸브 유닛에 연결되고, 상기 변위 센서의 변위 감지값을 설정 변위와 비교 분석한 후 상기 메인 밸브 유닛의 작동을 조절하는 제어부;
상기 제어부에 상기 설정 변위를 제공하도록 상기 제어부와 연결되고, 상기 설정 변위에 대한 데이터를 저장하는 저장부;
상기 제어부와 연결되고, 상기 변위 센서의 변위 감지값, 상기 설정 변위, 및 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 외부에 표시하는 표시부; 및
상기 제어부에 연결되고, 상기 제어부의 작동을 조작하여 상기 제어부에 제공되는 상기 설정 변위를 변경시키는 조작부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제3항에 있어서,
상기 설정 변위는 상기 메인 펌프 유닛의 부하에 따라 결정되는 상기 메인 밸브 유닛의 적정 개방 시점에 대응하는 상기 변위 센서의 변위 감지값으로 설정되며,
상기 제어부는, 상기 변위 센서의 변위 감지값이 상기 설정 변위에 도달되면 상기 메인 밸브 유닛에 개방 신호를 전달하여 상기 메인 밸브 유닛을 적정 개방 시점에 개방시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제4항에 있어서,
상기 메인 밸브 유닛의 일측에는 상기 제어부와 신호 전달 가능하게 연결된 솔레노이드부가 형성되고,
상기 솔레노이드부는 상기 제어부의 개방 신호에 따라 상기 메인 밸브 유닛을 개방시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메인 실린더 유닛은, 제1 메인 실린더; 및 상기 제1 메인 실린더와 반대 방향으로 작동되는 제2 메인 실린더;를 포함하고,
상기 메인 유로는, 상기 메인 펌프 유닛의 제1 메인 작동압을 상기 제1 메인 실린더로 안내하는 제1 메인 유로; 및 상기 메인 펌프 유닛의 제2 메인 작동압을 상기 제2 메인 실린더로 안내하는 제2 메인 유로;를 포함하며,
상기 플런저 실린더 유닛은, 상기 제1 메인 실린더에 상기 토출 통로를 연결시키는 제1 플런저 실린더; 및 상기 제2 메인 실린더에 상기 토출 통로를 연결시키는 제2 플런저 실린더;를 포함하고,
상기 서브 유로는, 상기 서브 펌프 유닛의 제1 서브 작동압을 상기 제1 플런저 실린더로 안내하는 제1 서브 유로; 및 상기 서브 펌프 유닛의 제2 서브 작동압을 상기 제2 플런저 실린더로 안내하는 제2 서브 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제6항에 있어서,
상기 변위 감지 유닛은, 상기 제1,2 플런저 실린더에 각각 배치되어 상기 제1,2 서브 작동압에 의해 작동된 이후의 제1 변위를 각각 감지하고,
상기 제어 유닛은, 상기 제1 플런저 실린더의 제1 변위가 상기 변위 감지 유닛에 감지되면 상기 메인 밸브 유닛을 제1 방향으로 개방시키고, 상기 제2 플런저 실린더의 제1 변위가 상기 변위 감지 유닛에 감지되면 상기 메인 밸브 유닛을 제2 방향으로 개방시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제6항에 있어서,
상기 변위 감지 유닛은, 상기 제1 플런저 실린더에 배치되어 상기 제1 서브 작동압에 의해 작동된 이후의 제1 변위 및 상기 제1 서브 작동압이 제거된 이후의 제2 변위를 감지하고,
상기 제어 유닛은, 상기 제1 플런저 실린더의 제1 변위가 상기 변위 감지 유닛에 감지되면 상기 메인 밸브 유닛을 제1 방향으로 개방시키고, 상기 제1 플런저 실린더의 제2 변위가 상기 변위 감지 유닛에 감지되면 상기 메인 밸브 유닛을 제2 방향으로 개방시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어 유닛과 신호 전달 가능하게 연결되고, 상기 서브 펌프 유닛에서 토출되는 서브 작동압을 상기 메인 밸브 유닛의 입구 측에서 감지하도록 상기 메인 펌프 유닛의 서브 작동압이 유입되는 상기 서브 유로에 배치된 압력 감지 유닛;을 더 포함하고,
상기 제어 유닛은 상기 압력 감지 유닛에 감지된 상기 서브 작동압의 감지 시점을 전달 받아서 분석한 후 상기 메인 밸브 유닛의 작동을 조절하며,
상기 제어 유닛은 상기 압력 감지 유닛과 상기 변위 감지 유닛의 감지값에 의해 산출된 상기 메인 밸브 유닛의 개시 시점들 중에서 상대적으로 빠른 시점을 선택하여 상기 메인 밸브 유닛을 개방시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제9항에 있어서,
상기 설정 시간은 상기 메인 펌프 유닛의 부하에 따라 결정되는 상기 메인 밸브 유닛의 적정 개방 시점 및 상기 압력 감지 유닛의 감지 시점 간의 시간 차이로 설정되며,
상기 제어부는, 상기 압력 감지 유닛에 감지된 상기 서브 작동압의 감지 시점으로부터 상기 설정 시간이 경과되면 상기 메인 밸브 유닛에 개방 신호를 전달하여 상기 메인 밸브 유닛을 적정 개방 시점에 개방시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
콘크리트를 펌핑하여 토출 통로를 통해 외부로 토출하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템에 있어서,
상기 콘크리트를 상기 토출 통로로 펌핑하는 메인 실린더 유닛;
상기 메인 실린더 유닛에 메인 작동압을 제공하도록 상기 메인 실린더 유닛에 연결된 메인 펌프 유닛;
상기 메인 펌프 유닛에서 상기 메인 실린더 유닛으로 제공되는 메인 작동압을 단속하도록 상기 메인 펌프 유닛과 상기 메인 실린더 유닛을 연결한 메인 유로에 배치된 메인 밸브 유닛;
상기 토출 통로와 상기 메인 실린더 유닛의 연결을 단속하는 플런저 실린더 유닛;
상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 서브 작동압을 제공하도록 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결된 서브 펌프 유닛;
상기 서브 펌프 유닛에서 상기 플런저 실린더 유닛과 상기 메인 밸브 유닛으로 제공되는 서브 작동압을 단속하도록 상기 서브 펌프 유닛과 상기 플런저 실린더 유닛 및 상기 메인 밸브 유닛을 연결한 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛;
상기 서브 펌프 유닛에서 토출되는 서브 작동압을 상기 메인 밸브 유닛의 입구 측에서 감지하도록 상기 서브 작동압이 유입되는 상기 서브 유로에 배치된 압력 감지 유닛; 및
상기 압력 감지 유닛과 상기 메인 밸브 유닛에 연결되고, 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점이 상기 플런저 실린더 유닛의 작동 시점보다 설정 시간 이상으로 지연되는 현상을 방지하도록 상기 압력 감지 유닛의 감지 시점을 이용하여 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점을 조절하는 제어 유닛;
를 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제11항에 있어서,
상기 설정 시간은 상기 메인 펌프 유닛의 부하에 따라 결정되는 상기 메인 밸브 유닛의 적정 개방 시점 및 상기 압력 감지 유닛의 감지 시점 간의 시간 차이로 설정되며,
상기 제어 유닛은, 상기 압력 감지 유닛에 감지된 상기 서브 작동압의 감지 시점으로부터 상기 설정 시간이 경과되면 상기 메인 밸브 유닛에 개방 신호를 전달하여 상기 메인 밸브 유닛을 적정 개방 시점에 개방시키는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템.
제6항에 기재된 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템을 이용한 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법에 있어서,
메인 펌프 유닛이 제1,2 메인 유로에 메인 작동압을 제공하는 단계;
상기 메인 작동압에 의해서 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 제1,2 메인 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계;
상기 제1 메인 실린더의 작동 위치에 따라 제1,2 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 개방시키는 단계;
상기 서브 밸브 유닛의 개방 동작에 따라 서브 펌프 유닛의 서브 작동압에 의해서 상기 제1,2 서브 유로에 연결된 제1,2 플런저 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계;
상기 제1,2 플런저 실린더의 작동에 따라 상기 제1,2 메인 실린더 중 어느 하나에 토출 통로를 선택적으로 연결하는 단계;
상기 제1,2 플런저 실린더를 경유한 상기 서브 작동압을 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 메인 밸브 유닛에 제공하는 단계;
상기 제1,2 플런저 실린더에 배치된 변위 감지 유닛이 상기 제1,2 플런저 실린더의 변위를 감지하는 단계;
상기 변위 감지 유닛의 변위 감지값을 제어 유닛에 전달하는 단계;
상기 제어 유닛이 상기 변위 감지값을 분석하여 상기 변위 감지값이 설정 변위에 도달되는 시점을 산출하는 단계; 및
상기 변위 감지값이 설정 변위에 도달되면 상기 제어 유닛이 상기 서브 작동압에 의한 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점 이전에 상기 메인 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시키는 단계;
를 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법.
제9항에 기재된 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템을 이용한 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법에 있어서,
메인 펌프 유닛이 제1,2 메인 유로에 메인 작동압을 제공하는 단계;
상기 메인 작동압에 의해서 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 제1,2 메인 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계;
상기 제1 메인 실린더의 작동 위치에 따라 제1,2 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 개방시키는 단계;
상기 서브 밸브 유닛의 개방 동작에 따라 서브 펌프 유닛의 서브 작동압에 의해서 상기 제1,2 서브 유로에 연결된 제1,2 플런저 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계;
상기 제1,2 플런저 실린더의 작동에 따라 상기 제1,2 메인 실린더 중 어느 하나에 토출 통로를 선택적으로 연결하는 단계;
상기 제1,2 플런저 실린더를 경유한 상기 서브 작동압을 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 메인 밸브 유닛에 제공하는 단계;
상기 제1,2 플런저 실린더에 배치된 변위 감지 유닛이 상기 제1,2 플런저 실린더의 변위를 감지하는 단계;
상기 서브 유로에 배치된 압력 감지 유닛이 상기 메인 밸브 유닛의 입구 측에 전달되는 상기 서브 작동압을 감지하는 단계;
상기 변위 감지 유닛의 변위 감지값 및 상기 서브 작동압의 감지값을 제어 유닛에 전달하는 단계;
상기 제어 유닛이 상기 변위 감지값 및 상기 서브 작동압의 감지 시점을 분석하여 상기 변위 감지값이 상기 설정 변위에 도달되는 제1 시점 및 상기 서브 작동압의 감지 시점으로부터 설정 시간이 경과되는 제2 시점을 산출하는 단계; 및
상기 제1 시점과 상기 제2 시점 중 빠른 시점에 도달되면 상기 제어 유닛이 상기 서브 작동압에 의한 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점 이전에 상기 제어 유닛이 상기 메인 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시키는 단계;
를 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법.
제11항에 기재된 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 시스템을 이용한 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법에 있어서,
메인 펌프 유닛이 제1,2 메인 유로에 메인 작동압을 제공하는 단계;
상기 메인 작동압에 의해서 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 제1,2 메인 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계;
상기 제1 메인 실린더의 작동 위치에 따라 제1,2 서브 유로에 배치된 서브 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 개방시키는 단계;
상기 서브 밸브 유닛의 개방 동작에 따라 서브 펌프 유닛의 서브 작동압에 의해서 상기 제1,2 서브 유로에 연결된 제1,2 플런저 실린더를 서로 반대 방향으로 작동시키는 단계;
상기 제1,2 플런저 실린더의 작동에 따라 상기 제1,2 메인 실린더 중 어느 하나에 토출 통로를 선택적으로 연결하는 단계;
상기 제1,2 플런저 실린더를 경유한 상기 서브 작동압을 상기 제1,2 메인 유로에 연결된 메인 밸브 유닛에 제공하는 단계;
상기 서브 유로에 배치된 압력 감지 유닛이 상기 메인 밸브 유닛의 입구 측에 전달되는 상기 서브 작동압을 감지하는 단계;
상기 서브 작동압의 감지값을 제어 유닛에 전달하는 단계;
상기 제어 유닛이 상기 서브 작동압의 감지 시점을 분석하여 상기 서브 작동압의 감지 시점으로부터 설정 시간이 경과되는 시점을 산출하는 단계; 및
상기 서브 작동압의 감지 시점에서 상기 설정 시간이 경과되면 상기 제어 유닛이 상기 서브 작동압에 의한 상기 메인 밸브 유닛의 개방 시점 이전에 상기 메인 밸브 유닛을 제1,2 방향 중 어느 한 방향으로 미리 개방시키는 단계;
를 포함하는 콘크리트 펌프차량의 콘크리트 펌핑 방법.