KR102308314B1

KR102308314B1 - 트럭 장착식 콘크리트 펌프 및 이를 위한 보호회로

Info

Publication number: KR102308314B1
Application number: KR1020167018106A
Authority: KR
Inventors: 칼 베스터만; 크누트 카스텐
Original assignee: 푸츠마이스터 엔지니어링 게엠베하
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2021-10-05
Also published as: EP3094793B1; WO2015104410A1; CN106133259B; TR201807810T4; KR20160108326A; JP2017506296A; JP6496741B2; US9856661B2; US20160326755A1; CN106133259A; DE102014200396A1; EP3094793A1

Abstract

본 발명은, 차량(12) 및, 상기 차량위에 배열되고 상기 차량에 고정된 붐 지지대(14)위에서 암 조립체(24)로서 집어넣어 질 수 있는 다수의 붐 암(22)들을 포함한 콘크리트 분배기 붐(16)을 가지며, 상기 암 조립체(24)를 집어넣거나 펼치기 위해 형성된 붐 유압 시스템을 가지고, 상기 붐 유압 시스템은 집어넣기 운동으로 상기 붐 지지대(14)에 대해 상기 암 조립체(24)를 이동시키는 한 개이상의 유압 실린더(30)를 포함하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프에 관한 것이다. 상기 붐의 집어넣기 하중을 제한하기 위해, 상기 유압 실린더(30)에 연결되고 상기 집어넣기 운동을 종료시키는 보호 회로(20)를 포함하고, 상기 보호회로는 상기 암 조립체(24)의 부하를 받으며 작동하는 스위칭 유닛(32)을 포함한다.

Description

트럭 장착식 콘크리트 펌프 및 이를 위한 보호회로{TRUCK-MOUNTED CONCRETE PUMP AND PROTECTIVE CIRCUIT THEREFOR}

본 발명은, 차량 및, 상기 차량위에 배열되고 상기 차량에 고정된 붐 지지대위에서 암 조립체로서 집어넣어 질 수 있는 다수의 붐 암들을 포함한 콘크리트 분배기 붐을 가지며, 상기 암 조립체를 집어넣거나 펼치기 위해 형성된 붐 유압 시스템을 가지고, 상기 붐 유압 시스템은 집어넣기 운동으로 상기 붐 지지대에 대해 상기 암 조립체를 이동시키는 제1 유압 실린더를 포함하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프에 관한 것이다.

이동식 콘크리트 펌프에 있어서 콘크리트 공급 라인을 안내하는 분배기 붐(distributor boom)은 운반을 위해 접히고 붐 지지 유닛 또는 붐 지지대위에서 제1 붐 암(boom arm)을 위한 회전 조인트로부터 떨어져 위치한 섹션위에 집어넣어져서, 주행 상태일 때 횡 방향 운동 또는 예를 들어, 평평하지 않은 도로위에서 주행할 때 붐 운동이 가능한 방지된다. 유압시스템을 이용할 때 상기 암 조립체를 강하게 아래로 가압할 수 있어서, 상기 암 조립체를 하부 구조체에 고정함에 따라 심지어 도로를 이동할 경우에도 개선된 고정 배열이 구해진다. 그러나 작업자의 실수가 발생하면 샤시에 대한 손상 또는 하부 구조체에 대한 불필요한 소성 변형이 발생한다.

상기 문제를 고려하여 본 발명의 목적은, 종래기술에 공지된 트럭 장착식 콘크리트 펌프를 추가로 개선하고 자체 손상을 방지하는 가능한 간단한 수단을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 제1항에 공개된 특징들의 조합이 제안된다. 본 발명의 유리한 실시예들 및 다른 실시예들이 종속항에 공개된다.

본 발명은 주행상태일 때 상기 암 조립체의 부하 경로에 하중 감지 요소를 포함시키는 원리를 기초로 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 상기 붐을 구동시키는 유압 실린더에 연결되고 선호적으로 상기 집어넣기 운동을 종료시키는 보호 회로가 제안되고, 상기 보호 회로는 상기 암 조립체의 부하를 받으며 작동할 수 있고 즉 암 조립체의 부하를 수용하고 임계 부하에 도달할 때 작동(trigger)하는 스위칭 유닛을 포함한다. 다시 말해 붐의 (수직) 부하 (붐 자신의 중량)는 붐 지지 유닛에 의해 차량으로 전달되고, 상기 센서 유닛이 바이패스(bypass)없이 상기 암 조립체의 전체 부하를 지지하도록 상기 센서 유닛은 상기 암 조립체 및 상기 붐 지지 유닛사이에 배열된다. 따라서, 측정값을 다시 계산할 필요없이 허용 범위내에서 지지하중을 제한할 수 있다. 그러므로 현존하는 기계의 변형예들이 아무런 문제없이 개조될 수 있다. 주행하는 동안 부하가 추가로 증가되지 않기 때문에 손상을 대비하기 위해 하부구조체를 강화할 필요가 없다.

상기 스위칭 유닛은 상기 암 조립체를 집어넣을 때 탄성 변형될 수 있는 부하 수용 요소를 포함하고 상기 붐 지지대위에 배열되는 것이 유리하다. 따라서, 간단하게 상기 변형을 측정하여 부하가 확인될 수 있고, 미리 정해진 변형 상태가 형성될 때 기계적 응답 및 변형이 동시에 형성될 수 있다.

이와 관련해서, 상기 부하 수용 요소는 상기 암 조립체의 중량을 상기 차량위에 분배하기 위한 부하 경로의 일부분을 형성하는 것이 유리하다.

또 다른 유리한 실시예에 의하면, 상기 암 조립체는 상기 부하 수용 요소에 의해서만 상기 붐 지지대위에 지지되어 부하 경로가 명확하게 형성된다.

발생되는 부하를 지지하기 위하여, 상기 부하 수용 요소는 적어도 1kN, 선호적으로 10kN을 초과하는 하중을 탄성 상태로 수용하도록 설계되는 것이 유리하다.

구조적으로 유리하고 콤팩트한 실시예에 의하면, 상기 부하 수용 요소는 상기 암 조립체에 의해 압축될 수 있는 탄성 요소 배열 특히 디스크 스프링 조립체를 포함한다.

자동으로 보호되는 기능을 위하여, 상기 스위칭 유닛은 상기 집어넣기 운동이 종료될 때 작동하는 리미트 스위치를 포함하고, 상기 리미트 스위치는 상기 집어넣기 운동을 자동으로 종료하는 것이 유리하다. 상기 스위칭 과정에 의해 상기 유압 시스템을 간단하게 자동으로 오버라이드(override)할 수 있다.

또한, 상기 보호 회로는 상기 유압 실린더와 연결되는 조정 부재 특히 방향 제어 밸브를 포함하는 것이 유리하다.

상기 리미트 스위치는 상기 방향 제어 밸브의 제어기 커넥터를 작동장치로부터 분리시키기 때문에 신속한 응답의 차단이 형성될 수 있다.

유리한 실시예에 의하면, 상기 유압 실린더는 특히 막대 측부에서 상기 암 조립체의 제1 붐 암과 관절연결 상태로 연결되고, 상기 보호회로는 상기 암 조립체의 유압 실린더들 중 하나에 대한 막대 측부의 압력오일 공급을 중단시켜서 상기 집어넣기 운동을 종료시킨다.

상기 보호회로가 응답할 때 상기 콘크리트 분배기 붐의 작업자를 위해 신호가 출력되도록 추가로 개선되어 용이하게 이용된다.

본 발명의 대상은, 붐의 집어넣기 하중을 제한하고 트럭장착식 콘크리트 펌프를 위한 일체구조의 시스템으로서 형성된 보호 회로이다.

본 발명은 도면에서 개략적으로 도시된 예시적인 실시예들을 참고하여 추가로 설명된다.

도 1은, 붐 지지대위에 집어 넣어진 콘크리트 분배기 붐의 운반위치에 있는 트럭 장착식 콘크리트 펌프를 도시한 측면도.
도 2는, 붐 지지대에 대한 붐의 집어넣기 하중을 제한하기 위한 보호 회로의 회로 블록선도.

트럭 장착식 콘크리트 펌프(10)는, 운반 차량(12), 붐 지지 유닛 또는 붐 지지대(14)에 의해 상기 차량위에 지지될 수 있는 콘크리트 분배기 붐(16) 및, 접혀진 콘크리트 분배기 붐(16)에 의해 상기 차량으로부터 떨어진 콘크리트 타설 위치까지 유체 콘크리트를 운반하는 펌프 유닛(18)을 포함하고, 집어넣기 하중(stowing force) 임계값에 도달할 때 상기 붐 지지대(14)위에 도시된 운반 위치에서 콘크리트 분배기 붐의 접힘 또는 집어넣기 운동이 집어넣기 보호 회로(20)에 의해 자동으로 종료된다.

상기 콘크리트 분배기 붐(16)은 서로 피봇운동할 수 있는 다수의 붐 암(boom arms)(22)(22',22", 22'")들을 포함하고, 상기 붐 암들은 접힘 암 조립체(24)로서 상기 제1 붐 암의 차량 측단부에서 회전 조인트(26)에 의해 회전 헤드(28)와 관절연결된 상태로 연결된다. 상기 회전 헤드(28)는, 수직 회전축 주위에서 회전운동할 수 있도록 차량(12) 위에 장착되고, 상기 회전 조인트(26)는 수평의 회전축을 포함한다. 상기 회전 조인트(26)주위에서 상기 암 조립체(24)를 피봇 회전시키기 위해, 제1 유압 실린더(30)가 제공되고 상기 제1 유압 실린더는 단부들에서 상기 회전 헤드(28) 및 제1 붐 암(22')의 관절연결 위치와 관절연결상태로 연결된다. 또 다른 붐 암을 펼치기 위해 도면에 도시되지 않는 추가의 유압 실린더들이 공지된 것처럼 상기 콘크리트 분배기 붐(16)위에 배열된다.

도 1에 도시된 운반 또는 주행위치에서, 상기 제1 붐 암(22')은 수평으로 정렬되거나 단지 경미하게 기울어진다. 그러나, 펼쳐진 상태에서 특정 콘크리트 타설 작업을 수행하기 위해, 실린더 행정이 운반 위치까지 제한되지 않도록 추가 경사가 필요할 수 있다. 그 결과, 암 조립체(24)가 상기 붐 지지대(14)위에 집어 넣어질 때 상기 암 조립체는 유압 실린더(30)에 의해 아래를 향해 강하게 가압되어 상기 붐 지지대(14)가 지지되는 샤시 또는 구성 프레임이 손상되는 문제가 발생된다. 이러한 문제를 방지하기 위해 상기 붐 지지대(14)위에서 상기 암 조립체(24)의 수직 하중은 보호 회로(20)에 의해 정해진 방식으로 제한된다.

유압 회로를 간단하게 도시하는 도 2를 참고할 때, 상기 보호 회로(20)는 상기 붐 지지대(14)에 작용하는 부하를 감지하는 스위칭 유닛(32) 및 상기 제1 유압 실린더(30)에 연결되는 방향 제어 밸브(34) 형태의 유압 조정 부재를 포함한다. 상기 스위칭 유닛(32)은, 상기 암 조립체(24)를 집어넣을 때 탄성 변형될 수 있는 부하 수용 요소(36)를 포함한다. 상기 탄성 변형은 상기 암 조립체(24)의 중량을 차량(12) 위에서 분배하기 위한 부하 경로(load path)(37)의 일부분을 형성하고, 하중이 명확하게 수용되고 상기 암 조립체(24)는 상기 하중 수용 요소(36)에 의해 상기 붐 지지대(14)위에서 지지될 뿐이다.

하중 센서를 형성하는 상기 하중 수용 요소(36)에 의해 상기 붐 지지대(14)에 작용하는 변형 또는 탄성 변형을 확인할 수 있다. 기본적으로, 하중 임계값은 상기 암 조립체(24)의 중량 하중보다 크지 말아야 한다. 이를 위해, 상기 하중 수용 요소(36)는, 10 내지 20 kN의 최대 탄성 하중을 위해 설계된 디스크 스프링 조립체(38)에 의해 형성될 수 있다. 상기 디스크 스프링 조립체(38)는 상기 붐 지지대(14)위에서 (도면에 도시되지 않는) 탄성 요소 하우징속에 일체 구성될 수 있고 상측을 향해 돌출하는 지지부(40)에 의해 상기 암 조립체(24)를 집어넣기 위한 지지 위치를 형성할 수 있다.

또한, 상기 스위칭 유닛(32)은, 상기 부하 수용 요소(36)의 미리 정해진 변형 경로 또는 탄성 경로의 단부에서 작동(trigger)하고 상기 집어넣기 운동을 중지시키는 리미트 스위치(42)를 포함한다. 이를 위해, 상기 부하 수용 요소(36)의 변형 방향을 따라 상기 암 조립체(24)를 통해 이동할 수 있는 스위칭 플런저(switching plunger)(44)가 제공되고, 상기 스위칭 플런저는 상기 미리 정해진 변형 경로의 단부에서 압력 요소로서 상기 전기 리미트 스위치(42)를 개방시킨다.

4/3 방향 제어 밸브로서 형성된 상기 조정 부재(34)는 제어 유닛(46)을 이용하여 상기 제1 유압 실린더(30)를 두 개의 작동 운동방향으로 제어할 수 있다. 상기 방향 제어 밸브(34)가 도시된 중간 위치에서 탄성 요소에 의해 중앙에 위치할 때, 펌프(48)가 탱크(50)와 연결되고 상기 유압 실린더(30)는 기저 측부 및 막대(rod) 측부에서 자체 고정되어 압력을 가지며 예비인장상태로 유지된다. 상기 암 조립체(24)를 상승시키기 위해 우측부 스위칭 위치에서 상기 유압 실린더(30)는 연장되는 방향으로 작동한다. 좌측부 스위칭 위치에서 상기 유압 실린더(30)는 압력 오일을 공급받아서 상기 암 조립체(24)는 중력을 받으며 상기 붐 지지대(14)위에 집어넣지며 유압에 의해 추가로 가압된다. 다음에 상기 리미트 스위치(42)가 전자기 제어기 커넥터(52)를 상기 제어 유닛(46)으로부터 분리시키기 때문에 하중 제한(force limitation)이 자동으로 수행된다. 동시에, 신호 유닛(54)에 의해 광학 또는 음향 신호가 사용자를 위해 출력될 수 있다.

수정된 실시예에서, 고무재질의 탄성 부하 수용 요소를 이용할 수도 있다. 리미트 스위치 대신에 압력 스위치가 이용될 수 있다. 선택적으로, 부하 수용 요소는 탄성 변형 경로에 의해 유압 밸브에 직접 작용하고 유압 밸브에 대한 오일 공급을 차단할 수도 있다. 보호회로는, 상기 암 조립체 및 붐 지지대사이에 스위칭 출력을 가진 직접 하중 수용기를 배열할 수도 있다. 또한, 스트레인 게이지를 이용하여 암 조립체 또는 붐 지지대에 대한 직접적인 변형 측정이 가능하다. 선택적으로,

상기 유압 실린더내부의 기저 측부 또는 막대 측부 압력 수용기(pressure receiver)에 의해 암 조립체의 부하를 간접적으로 결정할 수도 있고, 붐 지지대와 접촉상태가 스위치에 의해 추가로 확인된다.

12......차량,
14......붐 지지대,
24......암 조립체,
22......붐 암,
16......콘크리트 분배기 붐,
30......유압 실린더,
32......스위칭 유닛.

Claims

차량(12) 및, 상기 차량위에 배열되고 상기 차량에 고정된 붐 지지대(14)위에서 암 조립체(24)로서 집어넣어 질 수 있는 다수의 붐 암(22)들을 포함한 콘크리트 분배기 붐(16)을 가지며, 상기 암 조립체(24)를 집어넣거나 펼치기 위해 형성된 붐 유압 시스템을 가지고, 상기 붐 유압 시스템은 집어넣기 운동으로 상기 붐 지지대(14)에 대해 상기 암 조립체(24)를 이동시키는 한 개이상의 유압 실린더(30)를 포함하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프에 있어서,
상기 유압 실린더(30)에 연결되고 상기 집어넣기 운동을 종료시키는 보호 회로(20)를 포함하고, 상기 보호 회로는 상기 암 조립체(24)의 부하를 받으며 작동하는 스위칭 유닛(32)을 포함하며, 상기 스위칭 유닛(32)은 상기 암 조립체(24)를 집어넣을 때 탄성 변형될 수 있는 부하 수용 요소(36)를 포함하고 상기 붐 지지대(14)위에 배열되고, 상기 암 조립체(24)는 상기 부하 수용 요소(36)에 의해서만 상기 붐 지지대(14)위에 지지되는 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
제1항에 있어서, 상기 부하 수용 요소(36)는 적어도 1kN, 선호적으로 10kN을 초과하는 하중을 탄성상태로 수용하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부하 수용 요소(36)는 상기 암 조립체(24)에 의해 압축될 수 있는 탄성 요소 배열 특히 디스크 스프링 조립체(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스위칭 유닛(32)은 상기 집어넣기 운동이 종료될 때 작동하는 리미트 스위치(42)를 포함하고, 상기 리미트 스위치는 상기 집어넣기 운동을 자동으로 종료하는 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
제1항에 있어서, 상기 보호 회로(20)는 상기 유압 실린더(30)와 연결되는 유압 조정 부재(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
제5항에 있어서, 상기 유압 조정 부재(34)는 방향 제어 밸브인 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
제6항에 있어서, 리미트 스위치(42)는 상기 방향 제어 밸브의 제어기 커넥터를 제어유닛(46)으로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유압 실린더(30)는 상기 암 조립체(24)의 제1 붐 암(22')과 연결되고, 상기 보호 회로(20)는 상기 암 조립체(24)의 유압 실린더(30)들 중 하나에 대한 압력오일 공급을 중단시켜서 상기 집어넣기 운동을 종료시키는 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호회로(20)가 응답할 때 상기 콘크리트 분배기 붐(16)의 작업자를 위해 신호가 출력되는 것을 특징으로 하는 트럭 장착식 콘크리트 펌프.
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