KR102673424B1 - 건설재 펌프용 유압 구동 시스템 및 건설재 펌프 - Google Patents

건설재 펌프용 유압 구동 시스템 및 건설재 펌프 Download PDF

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Abstract

건설재 펌프(200)를 위한 유압 구동 시스템(100)으로, 이러한 유압 구동 시스템(100)은 유압 유체(HF)를 위한 유압 회로(101), 유압 회로(101) 내에 유압 유체(HF)를 공급하도록 형성되는 공급 펌프(2), 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 유압 회로(101)의 적어도 하나의 부분(30, 31, 32)의 유압 유체(HF)의 한계 압력(p30, p31/32)을 가변적 설정하도록 형성되는 적어도 하나의 제어 가능한 압력 제한 밸브 유닛(6, 24), 및 유압 구동 시스템(100) 및/또는 유압 유체의 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)이 유압 회로(101)의 부분(30, 31, 32)의 한계 압력(p30, p31/32)을 설정하는 방식으로 이러한 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)을 제어하도록 형성되는 제어 유닛(27)을 포함한다.

Description

건설재 펌프용 유압 구동 시스템 및 건설재 펌프
본 발명은 건설재를 위한 유압 구동 시스템 및 이러한 유압 구동 시스템을 포함하는 건설재 펌프에 관한 것이다.
본 발명의 기초를 이루는 과제는 각각 개선된 특징들을 포함하는 건설재 펌프용 유압 구동 시스템 및 이러한 유압 구동 시스템을 포함하는 건설재 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명은 이러한 과제를 제 1 항의 특징들을 포함하는 유압 구동 시스템 및 제 15 항의 특징들을 포함하는 건설재 펌프를 제공함으로써 해결한다. 본 발명의 유리한 발전예들 및/또는 형성예들은 종속항들에 기술된다.
본 발명에 따르는 건설재 펌프용 유압 구동 시스템은, 특히 적어도 하나의 공급 펌프, 적어도 하나의 제어 가능한, 특히 전기적으로 제어 가능한 압력 제한 밸브 유닛, 및 제어 유닛, 특히 전기적 제어 유닛을 포함한다. 유압 회로는 유압 유체, 특히 오일을 위해 형성된다. 이러한, 특히 적어도 하나의 공급 펌프는 유압 회로 내에 유압 유체를 공급하도록, 특히 자동 공급하도록 형성된다. 압력 제한 밸브 유닛은, 특히 유압 구동 시스템의 구동 시 또는 구동 중에, 특히 건설재 펌프의 이송 모드 시 또는 이송 모드 중에, 압력 범위 내에서, 특히 압력값 범위 내에서 유압 회로의 적어도 하나의 부분의 유압 유체의, 특히 적어도 한계 압력, 특히 한계 압력값 또는 한계 압력수치를 가변적 또는 변화 가능하게 또는 조정 가능하게, 특히 자동으로 설정하도록 형성된다. 제어 유닛은, 유압 구동 시스템 및/또는 유압 유체의 적어도 하나의 작동 매개변수, 특히 사용자가 원하는 작동 매개변수, 특히 작동 매개변수값 또는 작동 매개변수 수치에 따라, 압력 제한 밸브 유닛이 유압 회로의 부분의 한계값을 설정하고, 특히 가변적으로 설정하는 방식으로, 이러한 압력 제한 밸브 유닛을 제어하고, 특히 자동으로 제어하도록 형성된다.
이는 한계 압력을 필요에 따라 또는 적응적으로 설정 또는 조정, 특히 감소시킬 수 있다. 공급 펌프는 한계 압력을 극복하거나 한계 압력에 반하여 작동해야 할 수 있다. 따라서 이는 공급 펌프의 필요에 따른 에너지 소모 또는 출력 소모를 가능하게 하고, 특히 공급 펌프의 에너지 소모 또는 출력 소모의 감소를 가능하게 한다. 따라서 이는 에너지 또는 출력의 절감을 가능하게 한다.
특히 적어도 하나의 작동 매개변수 또는 작동 매개변수값의 변화 시, 한계 압력 또는 한계압력값은 변경될 수 있고, 특히 능동적으로 변경될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 작동 매개변수 또는 작동 매개변수값의 변화가 없을 시, 한계 압력 또는 한계압력값은 변경될 필요가 없다. 바꾸어 말하면: 작동 매개변수의 변화가 없을 시, 한계 압력 또는 한계 압력값은 일정하게 설정될 수 있거나 일정하게 유지될 수 있거나 변화 없이 유지될 수 있다. 바꾸어 표현하자면: 한계 압력 또는 한계 압력값 및 적어도 하나의 작동 매개변수 또는 작동 매개변수값은 상호간 연관될 수 있고, 특히 함수를 이용하여 연관될 수 있다.
유압 회로는 적어도 하나의 유압 라인, 특히 관 및/또는 튜브를 포함할 수 있다.
유압 구동 시스템은 유압 유체를 위해 또는 유압 유체를 포함하는 컨테이너 또는 탱크, 특히 저장 컨테이너를 포함할 수 있다. 공급 펌프는 컨테이너로부터 유압 유체를 공급하도록 형성될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 공급 펌프는 고정 변위 펌프일 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 공급 펌프는 적어도 하나의 부분 내에 직접적 및/또는 간접적 공급을 위해 형성될 수 있다.
압력 제한 밸브 유닛은 압력 조정 유닛으로 지칭될 수 있다. 특히 유압 구동 시스템은 적어도 하나의 압력 센서, 특히 적어도 하나의 전기적 압력 센서를 포함할 수 있다. 압력 센서는 유압 회로의 부분 내에서 유압 유체의 한계 압력, 특히 한계 압력값 또는 한계 압력수치를 측정, 특히 조정하도록, 특히 자동 측정, 특히 자동 조정하도록 형성될 수 있다. 제어 유닛 및/또는 압력 제한 밸브 유닛은 측정된 한계 압력에 따라 한계 압력을 설정, 특히 조정하도록 형성될 수 있다. 특히, 제어 유닛 및/또는 압력 제한 밸브 유닛은 압력 센서와 함께 신호 연결을 포함할 수 있고, 특히 전기적 신호 연결을 포함할 수 있으며, 특히 각각 포함할 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 이는 압력 조정으로 지칭될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 압력 제한 밸브 유닛은 한계 압력을 적어도 3개의 서로 다른 한계 압력값으로 설정하도록 형성될 수 있다. 특히, 압력 제한 밸브 유닛은 최대 5 bar, 특히 최대 4 bar, 특히 최대 3 bar, 특히 최대 2 bar, 특히 최대 1 bar의 압력값 단계로 한계 압력을 설정하도록, 특히 연속적으로 설정하도록 형성될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 압력 범위는 최소 한계 압력값 및 최대 한계 압력값을 포함할 수 있거나 이러한 한계 압력값들에 의해 정의될 수 있다.
작동 매개변수 또는 작동 매개변수값은 단계적으로, 특히 연속적으로 변경될 수 있다.
제어 유닛은 유압 구동 시스템, 특히 건설재 펌프를 조작하기 위해 사용자에 의해 작동 가능한 조작 필드를 포함할 수 있고, 특히 적어도 하나의 작동 매개변수 또는 작동 매개변수값의 사용자 입력 또는 사용자 선택을 위한 입력 장치를 포함할 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 제어 유닛은 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라 한계 압력 또는 한계 압력값을 결정 또는 산출, 특히 계산하도록, 특히 자동으로 결정 또는 산출, 특히 계산하도록 형성될 수 있다. 바꾸어 말하면: 한계 압력은 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라 좌우될 수 있고 및/또는 작동 매개변수, 특히 사용자가 원하는 작동 매개변수에 도달하기 위해 특정한 또는 필요한 값을 포함해야 한다. 특히, 제어 유닛은 프로세서 및/또는 메모리를 포함할 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 제어 유닛은 압력 제한 밸브 유닛과 함께 신호 연결, 특히 전기적 신호 연결을 포함할 수 있다.
본 발명의 발전예에서, 유압 구동 시스템은 구동 모터를 포함한다. 구동 모터는 공급 펌프의 구동을 위해, 특히 자동 구동을 위해 형성된다. 한계 압력 또는 한계 압력값을 필요에 맞게 설정함으로써 필요에 맞는 구동 모터의 에너지 소모 또는 출력 소모가 가능해진다. 특히, 구동 모터는 내연기관, 특히 디젤 엔진 또는 전기 모터일 수 있다.
본 발명의 발전예에서, 적어도 하나의 작동 매개변수는 구동 상태, 구동 유동, 구동 압력, 구동 회전수, 냉각 유동, 온도 및 오염도 중 적어도 하나이다. 특히 구동 상태는 특히 건설재 펌프의 온 또는 오프 또는 구동 또는 비-구동일 수 있다. 오프 구동 상태에서 한계 압력은 특히 최소 한계 압력으로 감소될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 구동 유동 및/또는 구동 압력은 각각 하나의 값 또는 수치, 특히 가변적인 각각 하나의 값 또는 수치를 포함할 수 있고 및/또는 유압 유체의 작동 매개변수일 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 구동 회전수는 값 또는 수치, 특히 가변적 값 또는 수치를 포함할 수 있고 및/또는 공급 펌프 및/또는 구동 모터의 작동 매개변수가 제공될 시, 이러한 작동 매개변수일 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 냉각 유동, 온도 및/또는 오염도는 각각 하나의 값 또는 수치, 특히 가변적인 각각 하나의 값 또는 수치를 포함할 수 있고 및/또는 유압 유체의 작동 매개변수일 수 있다. 즉, 후술하는 기재의 작동 매개변수 중, 구동 상태는 건설재 펌프의 구동 상태, 구동 유동 및 구동 압력은 유압 유체의 구동 유동 및 구동 압력, 구동 회전수는 구동 펌프의 구동 회전수, 냉각 유동, 온도 및 오염도는 유압 유체의 냉각 유동, 온도 및 오염도를 의미한다.
본 발명의 발전예에서, 한계 압력은 최소 2.5 bar 내지 최대 40 bar, 특히 최대 5 bar 내지 최대 35 bar, 특히 최소 10 bar 내지 최대 30 bar, 특히 최소 15 bar 내지 최대 25 bar이거나 이에 도달한다.
본 발명의 발전예에서, 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛은 특히 적어도, 하나의, 제어 가능한, 특히 전기적으로 제어 가능한 비례 압력 제한 밸브를 포함한다. 비례 압력 제한 밸브는 압력 범위 내에서 유압 회로의 적어도 하나의 부분의 유압 유체의 한계 압력, 특히 한계 압력값을 연속적으로 설정하도록, 특히 자동으로 연속적으로 설정하도록 형성된다. 제어 유닛은, 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라, 비례 압력 제한 밸브가 유압 회로의 부분의 한계 압력을 설정하고, 특히 연속적으로 설정하는 방식으로 이러한 비례 압력 제한 밸브를 제어하고, 특히 자동으로 제어하도록 형성된다. 특히, 비례 압력 제한 밸브는 비례 압력 조정 밸브로 지칭될 수 있다.
본 발명의 발전예에서, 유압 회로의 적어도 하나의 부분은 유압 유체를 위한 공급 압력부를 포함한다. 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛은 제어 가능한 공급 압력 제한 밸브 유닛, 특히 전기적으로 제어 가능한 공급 압력 제한 밸브 유닛을 포함한다. 공급 압력 제한 밸브 유닛은 압력 범위 내에서 공급 압력부의 유압 유체의 공급 한계 압력, 특히 공급 한계 압력값 또는 공급 한계 압력 수치를 가변적으로 설정하도록, 특히 자동으로 가변적 설정하도록 형성된다. 특히, 제어 유닛은 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라, 공급 압력 제한 밸브 유닛이 공급 압력부의 공급 한계 압력을 설정하고, 특히 가변적으로 설정하는 방식으로, 이러한 공급 압력 제한 밸브 유닛을 제어하고, 특히 자동으로 제어하도록 형성될 수 있다. 공급 한계 압력 또는 공급 한계 압력값은 구동 상태, 구동 유동, 구동 압력, 구동 회전수, 냉각 유동, 온도 및/또는 오염도가 존재할 시, 이에 따라 좌우될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 공급 압력 제한 밸브 유닛은 공급 압력 조정 유닛으로 지칭될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 공급 펌프는 공급 압력부 내에 직접적 또는 즉각적 공급을 위해 형성될 수 있다.
본 발명의 발전예에서, 유압 구동 시스템은 가변적으로 조절 가능한, 특히 적어도 하나의 구동 펌프, 및 적어도 하나의 유압 기반 제어 부재, 특히 전기적으로 제어 가능한 적어도 하나의 유압 기반 제어 부재를 포함한다. 구동 펌프는, 유압 회로의 적어도 하나의 구동 압력부에서 유압 유체의 가변적 구동 압력, 특히 전술한 가변적 구동 압력, 특히 가변적인 구동 압력값 또는 구동 압력 수치를 포함하는 가변적 구동 유동, 특히 가변적인 구동 유동값 또는 구동 유동 수치를 포함하는 가변적 구동 유동, 특히 전술한 가변적 구동 유동을 생성하기 하도록, 특히 자동으로 생성하도록 형성된다. 제어 부재는 유압 유체의 가변적 제어 압력에 의해, 특히 가변적 제어 압력값 또는 제어 압력 수치를 포함하는 가변적 제어 압력에 의해 구동 펌프를 가변적 조절하도록, 특히 자동으로 가변적 조절하도록 형성된다. 유압 회로의 적어도 하나의 부분, 특히 공급 압력부가 제공될 시 이러한 공급 압력부는 제어 압력을 위해 설정된 한계 압력을 포함하는 유압 유체, 특히 공급 한계 압력이 제공될 시 이러한 설정된 공급 한계 압력을 포함하는 유압 유체를 적어도 하나의 제어 부재에 유압식으로 공급하도록, 특히 자동으로 유압식 공급하도록 형성된다. 제어 유닛은 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라, 적어도 하나의 제어 부재가 적어도 하나의 구동 압력부에서 유압 유체의 가변적 구동 압력을 포함하는 가변적 구동 유동을 생성하기 하도록 구동 펌프를 조절하고, 특히 가변적으로 조절하는 방식으로, 이러한 적어도 하나의 제어 부재를 제어하고 특히 자동으로 제어하도록 형성된다.
특히 구동 압력부는 고압부 및/또는 저압부로 지칭될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 구동 압력부는 공급 압력부가 제공될 시 이러한 공급 압력부와 상이할 수 있다. 특히 공급 압력부는 구동 압력부 내에 유압 유체를 공급하도록 형성될 수 있고, 특히 유압 구동 시스템의 적어도 하나의 공급 체크 밸브를 이용하여 구동 압력부 내에 유압 유체를 공급하도록 형성될 수 있다. 바꾸어 표현하자면: 공급 펌프는 구동 압력부 내에 간접적 또는 비즉각적인 공급을 위해 형성될 수 있다.
또한 부가적 또는 대안적으로, 구동 회전수가 제공될 시, 구동 회전수는 구동 펌프의 작동 매개변수일 수 있다. 특히 구동 모터는 구동 펌프의 구동을 위해, 특히 자동 구동을 위해 형성될 수 있다.
또한 부가적 또는 대안적으로, 제어 압력은 작동 매개변수에 따라 좌우될 수 있고, 특히 구동 상태, 구동 유동, 구동 압력 및/또는 구동 회전수에 따라 좌우될 수 있고 및/또는 작동 매개변수에 도달하기 위해, 특히 사용자가 원하는 작동 매개변수에 도달하기 위해 특정한 또는 필요한 값을 포함해야 한다. 특히, 제어 유닛은 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라 제어 압력 또는 제어 압력값을 결정 또는 산출, 특히 계산하도록, 특히 자동으로 결정 또는 산출, 특히 계산하도록 형성될 수 있다.
또한 부가적 또는 대안적으로, 한계 압력, 특히 공급 압력이 제공될 시 공급 압력은 제어 압력에 따라 좌우될 수 있고 및/또는 제어 압력에 도달하기 위해 특정한 또는 필요한 값을 포함해야 한다. 특히 제어 유닛은 제어 압력에 따라 한계 압력 또는 한계 압력값을 결정 또는 산출, 특히 계산하도록, 특히 자동으로 결정 또는 산출, 특히 계산하도록 형성될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 제어 유닛은 제어 부재와 함께 신호 연결을 포함할 수 있고, 특히 유압식 신호 연결을 포함할 수 있다.
특히, 오프 구동 상태가 제공될 시, 오프 구동 상태에서, 구동 펌프는 비교적 낮은 구동 유동만을 생성하거나 구동 유동을 전혀 생성하지 않아도 된다. 따라서 구동 펌프의 조절을 위해 비교적 낮은 제어 압력만이 필요할 수 있거나 제어 압력이 전혀 필요하지 않을 수 있다. 따라서 한계 압력은 감소될 수 있고, 특히 최소 한계 압력값으로 감소될 수 있다. 최소 한계 압력값은, 구동 펌프의 기능을 올바르게 유지하거나 구동 펌프의 손상을 방지할 수 있다. 온 구동 상태가 제공될 시, 온 구동 상태에서, 특히 구동 유동, 구동 압력 및/또는 구동 회전수에 따라 비교적 높은 제어 압력이 필요할 수 있다. 따라서 비교적 높은 한계 압력이 필요할 수 있다.
또한 부가적 또는 대안적으로, 구동 펌프는 가변적으로 조절 가능한 변위를 포함하는 축 피스톤 펌프일 수 있다. 적어도 하나의 제어 부재는 변위의 가변적 조절, 특히 자동 가변적 조절을 위해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 형성예에서, 구동 펌프는 가변적으로 조절 가능한 사판(swash plate)을 포함하는 축 피스톤 펌프이다. 적어도 하나의 제어 부재는 사판의 가변적 조절을 위해, 특히 자동 가변적 조절을 위해 형성된다. 특히 사판의 회동각은 작동 매개변수에 따라 좌우될 수 있고, 특히 구동 상태 및/또는 구동 유동에 따라 좌우될 수 있으며 및/또는 작동 매개변수에 도달하기 위해, 특히 사용자가 원하는 작동 매개변수에 도달하기 위해 특정한 또는 필요한 값을 포함해야 한다. 특히 제어 유닛은 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라 회동각 또는 회동각 값을 결정 또는 산출, 특히 계산하도록, 특히 자동으로 결정 또는 산출 특히 계산하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 형성예에서, 유압 구동 시스템은 적어도 하나의 구동 실린더 및 부속 구동 피스톤, 특히 구동 실린더 내에 배치되는 부속 구동 피스톤을 포함한다. 구동 펌프는 유압 유체의 구동 유동을 생성함으로써 적어도 하나의 구동 피스톤, 특히 구동 실린더 내에서 적어도 하나의 구동 피스톤의 가변적 운동, 특히 자동 가변적 운동을 위해 형성된다. 특히, 유압 구동 시스템은 적어도 하나의 펌프 라인을 포함할 수 있다. 구동 펌프 및 구동 실린더는 펌프 라인을 이용하여 유압 유체의 유동을 위해, 특히 구동 펌프와 구동 실린더 사이에서 연결될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 구동 피스톤은 유압 유체를 이용하여 압력을 가하도록 형성될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 제어 유닛은 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라 구동 피스톤의 운동을 제어하고, 특히 자동으로 제어하도록 형성될 수 있다.
일 형성예에서, 유압 구동 시스템은 적어도 2개의 구동 실린더 및 각각의 부속 구동 피스톤, 특히 각각의 구동 실린더 내에 배치되는 각각의 부속 구동 피스톤 및 유압 유체를 위한 진동 라인을 포함한다. 구동 펌프 및 2개의 구동 실린더는 진동 라인을 이용하여 유압 유체를 위한 닫힌 구동 회로를 형성한다. 2개의 구동 피스톤은 진동 라인을 이용하여 유압 유체가 유동하도록 결합되고, 특히 서로 반대 위상으로 작동하도록 결합된다. 특히, 2개의 구동 실린더는 진동 라인을 이용하여 유압 유체의 유동을 위해, 특히 구동 실린더들 사이에서 유압 유체의 유동을 위해 연결될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 유압 구동 시스템은 적어도 2개의 펌프 라인을 포함할 수 있다. 구동 펌프 및 2개의 구동 실린더는 진동 라인 및 2개의 펌프 라인을 이용하여 유압 유체를 위한 닫힌 구동 회로를 형성할 수 있다. 특히 구동 펌프 및 2개의 구동 실린더 중 하나는 2개의 펌프 라인 중 하나를 이용하여 유압 유체의 유동을 위해, 특히 구동 펌프와 구동 실린더 사이에서 유압 유체의 유동을 위해 연결될 수 있다. 구동 펌프 및 2개의 구동 실린더 중 다른 하나는 2개의 펌프 라인 중 다른 하나를 이용하여 유압 유체의 유동을 위해, 특히 구동 펌프와 구동 실린더 사이에서 유압 유체의 유동을 위해 연결될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 구동 펌프 또는 닫힌 구동 회로는 특히 유압 구동 시스템의 구동 시 또는 구동 중에, 특히 건설재 펌프의 이동 모드 시, 또는 이송 모드 중에, 특히 주기적으로 서로 교환될 수 있는 고압측 및 저압측을 포함할 수 있다. 특히 구동 압력은 고압, 특히 고압측의 고압으로 지칭될 수 있다. 저압 또는 한계 저압, 특히 저압측의 저압 또는 한계 저압은 공급 펌프에 의해, 특히 공급 한계 압력이 제공될 시 공급 한계 압력에 의해 생성되거나 발생될 수 있다. 구동 압력 또는 고압 또는 고압값은 저압 또는 한계 저압 또는 한계 저압값보다 높을 수 있다. 특히, 닫힌 구동 회로는 구동 펌프, 특히 구동 펌프의 고압측으로부터 하나의 펌프 연결, 하나의 구동 실린더, 진동 연결, 다른 구동 실린더, 다른 펌프 연결에 의해 구동 펌프, 특히 구동 펌프의 저압측으로 유압 유체가 유동하는 것을 지칭할 수 있다.
본 발명의 발전예에서 유압 회로의 적어도 하나의 부분은 유압 유체를 위한 적어도 하나의 저압부를 포함한다. 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛은 제어 가능한, 특히 전기적으로 제어 가능한 저압 제한 밸브 유닛을 포함한다. 저압 제한 밸브 유닛은 압력 범위 내에서 적어도 하나의 저압부의 유압 유체의 한계 저압, 특히 한계 저압값 또는 한계 저압 수치를 가변적으로 설정하도록, 특히 자동으로 가변적 설정하도록 형성된다. 특히, 제어 유닛은 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라, 저압 제한 밸브 유닛이 적어도 하나의 저압부의 한계 저압을 설정하고 특히 가변적으로 설정하는 방식으로 이러한 저압 제한 밸브 유닛을 제어하도록, 특히 자동으로 제어하도록 형성될 수 있다. 한계 저압 또는 한계 저압값은 냉각 유동, 온도 및/또는 오염도가 제공될 시 이에 따라 좌우될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로 저압 제한 밸브 유닛은 저압 조정 유닛으로 지칭될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로 저압부는 구동 압력부로 지칭될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로 저압부는 공급 압력부가 제공될 시 공급 압력부와 상이할 수 있다. 특히 공급 압력부는 저압부 내에 유압 유체를 공급하도록 형성될 수 있고, 특히 유압 구동 시스템의 적어도 하나의 공급 체크 밸브를 이용하여 공급하도록 형성될 수 있다. 바꾸어 말하면: 공급 펌프는 저압부 내에 간접적 또는 비 즉각적으로 공급하도록 형성될 수 있다. 바꾸어 표현하자면: 한계 저압 또는 한계 저압값은 공급 한계 압력 또는 공급 한계 압력값보다 낮을 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 유압 구동 시스템은 교번 세척 밸브를 포함할 수 있다. 저압부 및 저압 제한 밸브 유닛은 교번 세척 밸브를 이용하여 유압 유체의 유동을 위해, 특히 저압부로부터 저압 제한 밸브 유닛으로 유압 유체의 유동을 위해 연결될 수 있다.
본 발명의 발전예에서, 유압 구동 시스템은 냉각기를 포함한다. 냉각기는 유압 유체의 냉각을 위해, 특히 자동 냉각을 위해 형성된다. 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛은 한계 압력을 설정함으로써 냉각기를 통해 또는 냉각기에 의해 유압 유체의 냉각 유동, 특히 전술한 냉각 유동을 가변적으로 설정하도록, 특히 자동으로 가변적 설정하도록 형성된다. 제어 유닛은, 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라, 특히 온도가 제공될 시 온도에 따라, 압력 제한 밸브 유닛이 냉각기를 통한 유압 유체의 냉각 유동을 설정하고 특히 가변적으로 설정하는 방식으로 이러한 압력 제한 밸브 유닛을 제어하도록 특히 자동으로 제어하도록 형성된다. 이는 냉각 유동을 필요에 맞게 또는 적응적으로 설정 또는 조정, 특히 감소시킬 수 있다. 따라서 이는 공급 펌프의 필요에 맞는 에너지 소모 또는 출력 소모, 특히 공급 펌프의 에너지 소모 또는 출력 소모의 감소를 가능하게 한다. 특히 냉각 유동 또는 냉각 유동값은 공급 한계 압력과 한계 저압 사이에 압력차가 제공될 시 이러한 압력차를 통해 또는 이러한 압력차에 의해 설정될 수 있거나 정의될 수 있다. 바꾸어 말하면: 한계 저압은 냉각 유동, 특히 필요한 냉각 유동 및 공급 한계 압력, 특히 필요한 공급 한계 압력에 따라 설정될 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 유압 구동 시스템은, 유압 회로로부터, 특히 닫힌 구동 회로가 제공될 시 특히 닫힌 구동 회로의 부분, 특히 저압부로부터 냉각기를 통하여 냉각 유동의 퍼징 또는 배출을 위해 형성될 수 있다.
본 발명의 발전예에서, 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛은 유압 회로로부터, 특히 전술한 부분으로부터 특히 공급 펌프로 및/또는 컨테이너가 제공될 시 컨테이너 안으로 유압 유체의 퍼징 또는 배출에 의해, 특히 자동적 및/또는 가변적인 퍼징 또는 배출에 의해 한계 압력을 가변적 설정하도록 형성된다. 특히 압력 제한 밸브 유닛은 스로틀 밸브 유닛으로 형성될 수 있다.
본 발명의 발전예에서 유압 구동 시스템은 적어도 하나의 측정 센서, 특히 전기적 측정 센서를 포함한다. 측정 센서는 유압 구동 시스템 및/또는 유압 유체의 적어도 하나의 특성, 특히 특성값 또는 특성 수치 및/또는 온도, 특히 전술한 온도 및/또는 오염도 특히 전술한 오염도를 측정하도록, 특히 자동으로 측정하도록 형성된다. 제어 유닛은 측정된 특성에 따라 적어도 하나의 작동 매개변수를 결정하도록, 특히 자동 결정하도록 형성된다. 특히, 제어 유닛은 측정 센서와 함께 신호 연결, 특히 전기적 신호 연결을 포함할 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 작동 매개변수는 측정된 특성에 부합할 수 있거나 이러한 특성일 수 있다.
또한, 본 발명은 건설재 펌프에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 건설재 펌프는 건설재 이송 유닛 및 유압 구동 시스템을 포함한다. 건설재 이송 유닛은 건설재의 이송, 특히 자동 이송을 위해 형성된다. 유압 구동 시스템은 건설재 이송 유닛의 구동, 특히 자동 구동을 위해 형성된다.
건설재 펌프는 전술한 유압 구동 시스템과 동일한 이점을 구현할 수 있다.
특히, 건설재 펌프 또는 건설재 이송 유닛 또는 건설재는 특히 값 또는 수치를 포함하는 적어도 하나의 이송 매개변수, 특히 가변적 또는 변경 가능한 이송 매개변수를 포함할 수 있다. 특히, 적어도 하나의 이송 매개변수는 이송 상태, 이송 유동 및/또는 이송 압력일 수 있다. 부가적 또는 대안적으로 적어도 하나의 작동 매개변수는 적어도 하나의 이송 매개변수에 따라 좌우될 수 있고 및/또는 이송 매개변수에 도달하기 위해, 특히 사용자가 원하는 이송 매개변수에 도달하기 위해 특정한 또는 필요한 값을 포함해야 한다. 특히 구동 상태는 이송 상태에 따라, 구동 유동은 이송 유동에 따라 및/또는 구동 압력은 이송 압력에 따라 좌우될 수 있는데, 이러한 조건들이 제공될 시에 그러하다. 바꾸어 표현하자면: 제어 유닛은 적어도 하나의 이송 매개변수에 따라 적어도 하나의 작동 매개변수 또는 작동 매개변수값을 결정 또는 산출, 특히 계산하도록, 특히 자동으로 결정 또는 산출, 특히 계산하도록 형성될 수 있다. 또한 부가적 또는 대안적으로, 제어 유닛은 건설재 펌프 또는 유압 구동 시스템을 조작하기 위해 사용자에 의해 작동 가능한 조작 필드를 포함할 수 있고, 특히 적어도 하나의 이송 매개변수 또는 이송 매개변수값의 사용자 입력 또는 사용자 선택을 위한 입력 장치를 포함할 수 있다.
또한 부가적 또는 대안적으로, 건설재 펌프는 콘크리트 펌프 또는 고밀도 재료용 펌프로 지칭될 수 있다. 고밀도 재료는 모르타르, 시멘트, 스크리드(screed), 콘크리트, 회반죽 및/또는 슬러지를 지칭할 수 있다.
또한 부가적 또는 대안적으로, 장치는 주행 가능 장치, 특히 자동 건설재 펌프로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 이점들 및 양태들은 청구범위 및 이하에서 도면을 참조로 설명된 본 발명의 바람직한 실시예들에 관한 이하의 설명으로부터 얻어진다. 도면은 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 건설재 펌프의 본 발명에 따른 유압 구동 시스템의 개략적 회로도이다.
도 2는 도 1의 유압 구동 시스템의 일부분 및 본 발명에 따른 건설재 이송 유닛의 개략적 회로도이다.
본 발명에 따른 건설재 펌프(200)는 건설재 이송 유닛(210) 및 본 발명에 따른 유압 구동 시스템(100)을 포함한다. 건설재 이송 유닛(210)은 건설재(BS)의 이송을 위해 형성된다. 유압 구동 시스템(100)은 건설재 이송 유닛(210)의 구동을 위해 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유압 구동 시스템(100)은 유압 회로(101), 공급 펌프(2), 적어도 하나의 제어 가능한 압력 제한 밸브 유닛(6, 24) 및 제어 유닛(27)을 포함한다. 유압 회로(101)는 유압 유체(HF)를 위해 형성된다. 공급 펌프(2)는 유압 유체(HF)를 유압 회로(101) 내에 공급하도록 형성된다. 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)은 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 유압 회로(101)의 적어도 하나의 부분(30, 31, 32)의 유압 유체(HF)의 한계 압력(p30, p31/32)을 가변적으로 설정하도록 형성된다. 제어 유닛(27)은 유압 구동 시스템(100) 및/또는 유압 유체(HF)의 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라, 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)이 유압 회로(101)의 부분(30, 31, 32)의 한계 압력(p30, p31/32)을 설정하는 방식으로 이러한 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)을 제어하도록 형성된다.
특히, 제어 유닛(27)은 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)과 함께 전기적 신호 연결을 포함한다.
세부적으로, 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)는 구동 상태, 구동 유동, 구동 압력, 구동 회전수, 냉각 유동, 온도(T) 및 오염도 중 적어도 하나이다.
압력 범위는 최소 10 bar(pmin) 내지 최대 35 bar(pmax)에 달한다. 대안적 실시예들에서 압력 범위는 최소 2.5 bar 내지 최대 40 bar에 달할 수 있다.
도시된 실시예에서, 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)은 제어 가능한 비례 압력 제한 밸브를 포함한다. 비례 압력 제한 밸브(6, 24)는 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 유압 회로(101)의 적어도 하나의 부분(30, 31, 32)의 유압 유체(HF)의 한계 압력(p30, p31/32)을 연속적으로 설정하도록 형성된다. 제어 유닛(27)은, 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라, 비례 압력 제한 밸브(6, 24)가 유압 회로(101)의 부분(30, 31, 32)의 한계 압력(p30, p31/32)을 설정하는 방식으로 이러한 비례 압력 제한 밸브(6, 24)를 제어하도록 형성된다.
대안적 실시예들에서, 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛은 비례 압력 제한 밸브를 포함하지 않아도 되거나, 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛은 상이하게 형성될 수 있다.
도시된 실시예에서, 유압 구동 시스템(100)은 2개의 제어 가능한 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)을 포함한다. 대안적 실시예들에서, 유압 구동 시스템은 2개의 제어 가능한 압력 제한 밸브 유닛을 포함하지 않아도 되거나, 유압 구동 시스템은 단일의 제어 가능한 압력 제한 밸브 유닛만을 포함할 수 있거나 적어도 3개의 제어 가능한 압력 제한 밸브 유닛을 포함할 수 있다.
특히 유압 구동 시스템은 특히 압력 제한 밸브 유닛(6) 대신 스로틀 밸브 유닛, 특히 제어 가능한 스로틀 밸브 유닛, 특히 비례 스로틀 밸브를 포함할 수 있다. 스로틀 밸브 유닛은 유압 유체의 유동의 가변적 설정을 위해 형성될 수 있다. 제어 유닛은, 유압 구동 시스템 및/또는 유압 유체의 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라 스로틀 밸브 유닛이 유동을 설정할 수 있는 방식으로 이러한 스로틀 밸브 유닛을 제어하도록 형성될 수 있다.
세부적으로, 유압 회로(101)의 적어도 하나의 부분은 유압 유체(HF)를 위한 공급 압력부(30)를 포함한다. 압력 제한 밸브 유닛(24)은 공급 압력 제한 밸브 유닛을 포함하거나 공급 압력 제한 밸브 유닛이다. 공급 압력 제한 밸브 유닛(24)은 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 공급 압력부(30)의 유압 유체(HF)의 공급 한계 압력(p30)을 가변적 설정하도록 형성된다.
도시된 실시예에서, 화살표로 표시되어 있는 바와 같이, 공급 펌프는 유압 구동 시스템(100)의 컨테이너(50)로부터 공급 압력부(30) 안으로 유압 유체(HF)를 직접적으로 공급하도록 형성된다.
또한, 유압 회로(101)의 적어도 하나의 부분은 유압 유체(HF)를 위한 적어도 하나의 저압부(31, 32)를 포함한다. 압력 제한 밸브 유닛(6)은 제어 가능한 저압 제한 밸브 유닛을 포함하거나 저압 제한 밸브 유닛이다. 저압 제한 밸브 유닛(6)은 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 적어도 하나의 저압부(31, 32)의 유압 유체(HF)의 한계 저압(p31/32)을 가변적 설정하도록 형성된다. 대안적 실시예들에서, 유압 구동 시스템은 특히 저압 제한 밸브 유닛 대신 스로틀 밸브 유닛, 특히 전술한 스로틀 밸브 유닛을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서, 화살표로 표시되어 있는 바와 같이, 공급 압력부(30)는, 특히 유압 구동 시스템(100)의 적어도 하나의 공급 체크 밸브(3, 4)를 이용하여, 유압 유체(HF)를 저압부(31, 32) 안으로 공급하도록 형성된다.
또한, 도시된 실시예에서, 유압 회로(101)는 2개의 저압부 또는 고압부 또는 구동 압력부(31, 32)를 포함한다. 또한, 유압 구동 시스템(100)은 2개의 공급 체크 밸브(3, 4)를 포함한다.
또한, 유압 구동 시스템(100)은 가변적으로 조절 가능한 구동 펌프(1) 및 적어도 하나의 유압 기반 제어 부재(22, 23), 특히 제어 실린더 형태의 제어 부재를 포함한다. 구동 펌프(1)는 유압 회로(101)의 적어도 하나의, 특히 전술한 구동 압력부(31, 32) 내에서 유압 유체(HF)의 가변적 구동 압력을 포함하는 가변적 구동 유동을 생성하도록 형성된다. 제어 부재(22, 23)는 유압 유체(HF)의 가변적 제어 압력(p28, p29)에 의해 구동 펌프(1)의 가변적 조절을 위해 형성된다. 유압 회로(101)의 적어도 하나의 부분(30), 특히 공급 압력부(30)는 제어 압력(p28, p29)을 위해 설정된 한계 압력(p30), 특히 설정된 공급 한계 압력(p30)을 포함하는 유압 유체(HF)를 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)에 유압식 공급하도록 형성된다. 제어 유닛(27)은, 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라, 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)가 적어도 하나의 구동 압력부(31, 32) 내에서 유압 유체(HF)의 가변적 구동 압력을 포함하는 가변적 구동 유동을 생성하기 하도록 구동 펌프(1)를 조절하는 방식으로 이러한 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)를 제어하도록 형성된다.
특히, 제어 유닛(27)은 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)와 함께 유압 신호 연결을 포함한다.
도시된 실시예에서 유압 구동 시스템(100)은 2개의 유압 기반 제어 부재(22, 23)를 포함한다.
세부적으로, 공급 펌프(1)는 가변적으로 조절 가능한 사판을 포함하는 축 피스톤 펌프이다. 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)는 사판의 가변적 조절을 위해 형성된다.
또한, 유압 구동 시스템(100)은 적어도 하나의 구동 실린더(7, 8) 및 부속 구동 피스톤(97, 98)을 포함한다. 구동 펌프(1)는 유압 유체(HF)의 구동 유동을 생성함으로써 적어도 하나의 구동 피스톤(97, 98)의 운동을 위해 형성된다.
도시된 실시예에서, 유압 구동 시스템(100)은 적어도 2개의, 특히 정확히 2개의 구동 실린더(7, 8) 및 각각 부속한 구동 피스톤들(97, 98)을 포함한다.
부가적으로, 유압 구동 시스템(100)은 유압 유체(HF)를 위한 진동 라인(19)을 포함한다. 구동 펌프(1) 및 2개의 구동 실린더(7, 8)는 진동 라인(19)을 이용하여 유압 유체(HF)를 위한 닫힌 구동 회로를 형성한다. 2개의 구동 피스톤(97, 98)은 진동 라인(19)을 이용하여 유압 유체(HF) 가 유동하도록 결합되고, 특히 서로 반대 위상으로 작동하도록 결합된다.
세부적으로, 2개의 구동 실린더(7, 8)는 진동 라인(19)을 이용하여 연결된다.
부가적으로, 유압 구동 시스템(100)은 유압 유체(HF)를 위한 2개의 펌프 라인(17, 18)을 포함한다. 구동 펌프(1) 및 구동 실린더(7)는 펌프 라인(17)을 이용하여 연결된다. 구동 펌프(1) 및 구동 실린더(8)는 펌프 라인(18)을 이용하여 연결된다.
세부적으로, 구동 펌프(1) 및 2개의 구동 실린더(7, 8)는 진동 라인(19) 및 2개의 펌프 라인(17, 18)을 이용하여 유압 유체(HF)를 위한 닫힌 구동 회로를 형성한다.
도시된 실시예에서, 구동 상태는 온 이고, 구동 유동, 특히 필요한 구동 유동은 비교적 크고, 구동 압력, 특히 필요한 구동 압력은 비교적 높다. 따라서 공급 한계 압력(p30)은 32 bar로 설정되고, 특히 일정하게 설정된다. 한계 저압(p31)은 30 bar로 설정되고, 특히 일정하게 설정된다.
구동 펌프(1) 또는 닫힌 구동 회로는 유압 구동 시스템(100) 또는 건설재 이송 유닛(210)의 구동 시 주기적으로 서로 교환되는 고압측(HD) 및 저압측(ND)을 포함한다. 구동 압력 또는 고압(HD)은 한계 저압(p31) 또는 저압(ND)보다 크다.
도 1에서 고압측(HD)은 하부에 위치하고, 저압측은 상부에 위치한다.
화살표로 표시된 바와 같이, 구동 압력 또는 고압(HD)을 포함하는 유압 유체(HF)는 구동 펌프(1)로부터 펌프 라인(18)을 통하여 구동 실린더(8)로 유동한다. 펌프 라인(18) 및 구동 실린더(8)는 특히 적어도 부분적으로 고압부(32)를 형성한다.
따라서 구동 피스톤(98)은 도 1에서 화살표로 암시된 바와 같이 우측으로 이동한다.
화살표로 표시된 바와 같이, 유압 유체(HF), 특히 진동 압력을 포함하는 유압 유체는 구동 실린더(8)로부터 진동 라인(19)을 통하여 구동 실린더(7)로 유동한다. 진동 라인(19) 및 구동 실린더(7)는 특히 적어도 부분적으로 진동 압력부를 형성한다.
따라서 구동 피스톤(97)은 도 1에서 화살표로 암시된 바와 같이 좌측으로 이동한다.
화살표로 표시된 바와 같이, 한계 저압(p13) 또는 저압(ND)을 포함하는 유압 유체(HF)는 구동 실린더(7)로부터 펌프 라인(17)을 통하여 구동 펌프(1)로 유동한다. 펌프 라인(17) 및 구동 실린더(7)는 특히 적어도 부분적으로 저압부(31)를 형성한다.
이때 공급 압력부(30)는 화살표로 표시된 바와 같이 특히 공급 체크 밸브(3)를 이용하여 저압부(31)에 공급한다.
피스톤들(97, 98)이 이들의 최종 위치에 도달하면, 고압측(HD) 및 저압측(ND)이 교환된다. 이후 고압측(HD)은 상부에 위치하고, 저압측(ND)은 하부에 위치한다. 따라서 구동 피스톤(98)은 좌측으로 이동하고, 구동 피스톤(97)은 우측으로 이동한다.
대안적 실시예들에서, 구동 상태는 온 일 수 있으나 구동 유동은 중간이고, 구동 압력도 중간일 수 있다. 이후 공급 한계 압력은 예컨대 22 bar로 감소되고 특히 일정하게 설정될 수 있으며 한계 저압은 예컨대 20 bar로 감소되고 특히 일정하게 설정될 수 있다.
또한, 대안적 실시예들에서 구동 상태는 오프일 수 있다. 이후 공급 한계 압력은 예컨대 12 bar로 감소되고, 특히 일정하게, 설정될 수 있으며 한계 저압은 예컨대 10 bar로 감소되고, 특히 일정하게, 설정될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)은 유압 회로(101)로부터 특히 컨테이너(50) 안으로 유압 유체(HF)의 퍼징에 의해 한계 압력(p30, p31/32)을 가변적 설정하도록 형성된다. 대안적 실시예들에서, 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛은 유압 회로로부터 특히 필터를 통하여 및/또는 공급 펌프로, 특히 공급 펌프의 흡입측으로 유압 유체의 퍼징에 의해 한계 압력을 가변적 설정하도록 형성될 수 있다.
세부적으로, 화살표로 표시된 바와 같이, 공급 압력 제한 밸브 유닛(24)은 공급 압력부(30)로부터 유압 유체(HF)의 퍼징에 의해 공급 한계 압력(p30)을 가변적 설정하도록 형성된다.
도 1에서 공급 압력부(30)로부터 저압부(31) 안으로 유압 유체(HF)의 일부분이 유동한다. 유압 유체(HF)의 다른 부분은 공급 압력부(30)로부터 퍼징된다.
화살표로 표시된 바와 같이, 저압 제한 밸브 유닛(6)은 저압부(31, 32)로부터 유압 유체(HF)의 퍼징에 의해 한계 저압(p31/32)을 가변적 설정하도록 형성된다.
대안적 실시예들에서, 유압 구동 시스템은 특히 저압 제한 밸브 유닛 대신 스로틀 밸브 유닛, 특히 전술한 스로틀 밸브 유닛을 포함할 수 있다. 스로틀 밸브 유닛은 저압부로부터 유압 유체의 유동, 특히 퍼징 유동의 가변적 설정을 위해 형성될 수 있다. 제어 유닛은, 유압 구동 시스템 및/또는 유압 유체의 적어도 하나의 작동 매개변수에 따라, 스로틀 밸브 유닛이 저압부로부터의 유압 유체의 유동을 설정할 수 있는 방식으로 이러한 스로틀 밸브 유닛을 제어하도록 형성될 수 있다.
도 1에서 저압부(31)로부터 구동 펌프(1)로 유압 유체(HF)의 일부분이 유동한다. 유압 유체(HF)의 다른 부분은 저압부(31)로부터 퍼징된다.
세부적으로, 유압 구동 시스템(100)은 교번 세척 밸브(5)를 포함한다. 저압부(31, 32) 및 저압 제한 밸브 유닛(6)은 유압 유체(HF)의 유동을 위해 교번 세척 밸브(5)를 이용하여 연결된다. 바꾸어 말하면: 화살표로 표시된 바와 같이, 도 1에서 유압 유체(HF)는 저압부(31)로부터 교번 세척 밸브(5)를 통하여 저압 제한 밸브 유닛(6)으로 유동한다.
특히, 유압 구동 시스템(100)은 교번 세척 밸브(5)의 특히 자동 제어를 위해 2개의, 특히 유압식의 제어 라인(25, 26)을 포함한다.
세부적으로, 유압 구동 시스템(100)은 유압 유체(HF)를 위한 2개의 퍼징 라인(20. 21)을 포함한다. 펌프 라인(17) 및 교번 세척 밸브(5)는 퍼징 라인(21)을 이용하여 연결된다. 펌프 라인(18) 및 교번 세척 밸브(5)는 퍼징 라인(20)을 이용하여 연결된다. 또한, 교번 세척 밸브(5)는, 특히 각각의 퍼징 라인(20, 21)으로부터 저압 제한 밸브 유닛(6)으로 유압 유체(HF)의 유동을 위해, 다른 퍼징 라인에 비해 상대적으로 낮은 압력을 포함하는 퍼징 라인(20, 21)(도 1에서 퍼징 라인(21))을 저압 제한 밸브 유닛(6)과 연결하도록 형성된다.
또한, 유압 구동 시스템(100)은 냉각기(60)를 포함한다. 냉각기(60)는 유압 유체(HF)의 냉각을 위해 형성된다. 적어도 하나의 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)은 한계 압력(p30, p31/32)의 설정에 의해 냉각기(60)를 통하는 유압 유체(HF)의 냉각 유동, 특히 전술한 냉각 유동을 가변적 설정하도록 형성된다. 제어 유닛(27)은, 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라, 특히 온도(T)에 따라, 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)이 냉각기(60)를 통하는 유압 유체(HF)의 냉각 유동을 설정하는 방식으로 이러한 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)을 제어하도록 형성된다.
대안적 실시예들에서, 유압 구동 시스템은 특히 압력 제한 밸브 유닛(6)대신 스로틀 밸브 유닛, 특히 전술한 스로틀 밸브 유닛을 포함할 수 있다. 스로틀 밸브 유닛은 냉각기를 통하는 유압 유체의 냉각 유동, 특히 전술한 냉각 유동의 가변적 설정을 위해 형성될 수 있다. 제어 유닛은, 적어도 하나의 작동 매개변수, 특히 온도에 따라, 스로틀 밸브 유닛이 냉각기를 통하는 유압 유체의 냉각 유동을 설정할 수 있는 방식으로 이러한 스로틀 밸브 유닛을 제어하도록 형성될 수 있다.
세부적으로, 냉각 유동은 공급 한계 압력(p30)과 한계 저압(p31/32) 사이의 압력차에 의해 설정된다.
도시된 실시예에서, 온도(T)는 중간이다. 따라서 압력차는 2 bar로 특히 일정하게 설정된다. 대안적 실시예들에서 온도는 비교적 높을 수 있다. 이후 압력차는 예컨대 3 bar로 증가될 수 있고 특히 일정하게 설정될 수 있다. 특히 한계 저압은 특히 공급 한계 압력에 대해 상대적으로 감소될 수 있고 특히 일정하게 설정될 수 있다. 또한, 대안적 실시예들에서, 온도는 비교적 낮을 수 있다. 이후 압력차는 예컨대 1 bar로 낮아질 수 있고, 특히 일정하게 설정될 수 있다. 특히 한계 저압은 특히 공급 한계 압력에 대해 상대적으로 증가될 수 있고, 특히 일정하게 설정될 수 있다.
도시된 실시예에서, 유압 구동 시스템(100)은 유압 회로(101), 특히 저압부(31, 32)로부터 냉각기(60)를 통하는 냉각 유동의 퍼징을 위해 형성된다. 바꾸어 표현하자면: 냉각기(60)는 특히 유동 방향으로 저압 제한 밸브 유닛(6) 이후에 또는 후방에 그리고 특히 컨테이너(50) 앞에 배치된다. 바꾸어 말하면: 화살표로 표시된 바와 같이, 유압 유체(HF)는 저압 제한 밸브 유닛(6)으로부터 냉각기(60)를 통하여 또는 냉각기(60)를 통과하여 컨테이너(50)로 유동한다. 대안적 실시예들에서, 유압 구동 시스템은 유압 회로, 특히 저압부로부터 냉각기를 통하여 특히 필터, 특히 전술한 필터를 관류하여 및/또는 공급 펌프로, 특히 공급 펌프의 흡입측, 특히 전술한 흡입측으로 냉각 유동의 퍼징을 위해 형성될 수 있다. 바꾸어 말하면: 유압 유체는 저압 제한 밸브 유닛으로부터 냉각기를 통하여 또는 냉각기를 통과하여 그리고 특히 필터를 관류하여, 특히 전술한 필터를 관류하여 공급 펌프쪽, 특히 공급 펌프의 흡입측, 특히 전술한 흡입측으로 유동할 수 있다. 부가적 또는 대안적으로, 대안적 실시예들에서, 유압 구동 시스템은 특히 저압 제한 밸브 유닛 대신 스로틀 밸브 유닛, 특히 전술한 스로틀 밸브 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 유압 구동 시스템(100)은 적어도 하나의 측정 센서(80)를 포함한다. 측정 센서(80)는 유압 구동 시스템(100) 및/또는 유압 유체(HF)의 적어도 하나의 특성을 측정하도록 형성된다. 제어 유닛(27)은 측정된 특성에 따라 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)를 결정하도록 형성된다.
특히, 제어 유닛(27)은 측정 센서(80)와 함께 전기적 신호 연결을 포함한다.
도시된 실시예에서, 유압 구동 시스템(100)은 단일의 측정 센서(80)만을 포함한다. 대안적 실시예들에서, 유압 구동 시스템은 적어도 2개의 측정 센서를 포함할 수 있다.
또한, 도시된 실시예에서, 측정 센서(80)는 유압 유체(HF) 및 이로 인하여 유압 구동 시스템(100)의 온도(T)를 측정하도록 형성된다. 제어 유닛(27)은 측정된 온도(T)에 따라 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)를 결정하도록 형성된다.
세부적으로, 측정 센서(80)는 저압부(31, 32) 내에서 유압 유체(HF)의 온도(T)를 측정하도록 형성된다. 바꾸어 표현하자면: 측정 센서(80)는 특히 유동 방향에서 특히 교번 세척 밸브(5) 이후에 그리고 저압 제한 밸브 유닛(6) 앞에 배치된다. 대안적 실시예들에서, 측정 센서는 구동 펌프에 또는 구동 펌프 내에 배치될 수 있고, 특히 구동 펌프의 누설유 내에 배치될 수 있다.
또한, 유압 구동 시스템(100)은 구동 모터(70)를 포함한다. 구동 모터(70)는 공급 펌프(2)의 구동을 위해, 그리고 특히 부가적으로 구동 펌프(1)의 구동을 위해 형성된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 건설재 이송 유닛(210)은 적어도 하나의, 특히 2개의 이송 실린더(34, 35) 및 하나의, 특히 2개의, 부속한, 특히 이송 실린더(34, 35) 내에 배치되는 이송 피스톤(38, 39)을 포함한다. 특히, 적어도 하나의 이송 실린더(34, 35)는 건설재(BS)를 위해 형성된다. 적어도 하나의 이송 실린더(34, 35)는 건설재(BS)에 압력을 가하도록 형성된다.
부가적으로, 유압 구동 시스템(100)은 적어도 하나의, 특히 2개의 피스톤 로드(95, 96)를 포함한다. 적어도 하나의 피스톤 로드(95, 96)는 적어도 하나의 구동 피스톤(97, 98)을 적어도 하나의 이송 피스톤(38, 39)과 운동 결합 또는 운동 전달하도록 형성된다. 특히, 적어도 하나의 피스톤 로드(95, 96)는 적어도 하나의 구동 피스톤(97, 98) 및/또는 적어도 하나의 이송 피스톤(38, 39)에 고정된다.
또한, 건설재 이송 유닛(210)은 다이버터 밸브(diverter valve)(99)를 포함한다.
앞에서 설명되고 도시된 실시예들에서와 같이, 본 발명은 건설재 펌프를 위한 유리한 유압 구동 시스템 및 이러한 유압 구동 시스템을 포함하는 유리한 건설재 펌프를 제공하고, 이러한 유압 구동 시스템 또는 건설재 펌프는 각각 개선된 특성을 포함하며, 특히 에너지 또는 출력의 절감을 가능하게 하는 것을 분명하게 알 수 있다.

Claims (15)

  1. 건설재 펌프(200)를 위한 유압 구동 시스템(100)으로서,
    상기 유압 구동 시스템(100)은,
    - 유압 유체(HF)를 위한 유압 회로(101),
    - 상기 유압 회로(101) 내에 유압 유체(HF)를 공급하도록 형성되는 공급 펌프(2),
    - 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 상기 유압 회로(101)의 적어도 하나의 부분(30, 31, 32)의 유압 유체(HF)의 한계 압력(p30, p31/32)을 가변적 설정하도록 형성되는 적어도 하나의 제어 가능한 압력 제한 밸브 유닛(6, 24),
    - 상기 유압 구동 시스템(100) 및/또는 유압 유체(HF)의 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라, 상기 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)이 상기 유압 회로(101)의 상기 부분(30, 31, 32)의 상기 한계 압력(p30, p31/32)을 설정하는 방식으로, 상기 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)을 제어하도록 형성되는 제어 유닛(27),
    - 가변적 조절 가능 구동 펌프(1), 및
    - 적어도 2개의 구동 실린더(7, 8) 및 각각 부속한 구동 피스톤(97, 98)을 포함하고,
    - 상기 구동 펌프(1)는 상기 유압 회로(101)의 적어도 2개의 구동 압력부(31, 32) 내에서 상기 유압 유체(HF)의 가변적 구동 압력을 포함하는 가변적 구동 유동을 생성하도록 형성되고,
    - 상기 공급 펌프(2)는 상기 유압 회로(101)의 적어도 1개의 공급 압력부(30) 안으로 상기 유압 유체(HF)를 공급하도록 형성되고,
    - 상기 공급 압력부(30)는 공급 체크 밸브(3)를 이용하여, 상기 유압 회로(101)의 하나의 구동 압력부(31) 안으로 상기 유압 유체(HF)를 공급하고, 상기 공급 압력부(30)는 공급 체크 밸브(4)를 이용하여, 상기 유압 회로(101)의 다른 하나의 구동 압력부(32) 안으로 상기 유압 유체(HF)를 공급하도록 형성되고,
    - 상기 하나의 구동 압력부(31) 및 상기 다른 하나의 구동 압력부(32) 각각은, 펌프 라인(17, 18)을 통하여 상기 적어도 2개의 구동 실린더(7, 8)의 각각에 연결되고,
    - 상기 구동 펌프(1)는 유압 유체(HF)의 구동 유동을 생성함으로써 적어도 2개의 상기 구동 피스톤(97, 98)의 가변적 운동을 위해 형성되는 유압 구동 시스템(100).
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 공급 펌프(2)의 구동을 위해 형성되는 구동 모터(70)를 포함하는 유압 구동 시스템(100).
  3. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)는 상기 건설재 펌프(200)의 구동 상태, 상기 유압 유체(HF)의 구동 유동, 상기 유압 유체(HF)의 구동 압력, 상기 구동 펌프(1)의 구동 회전수, 상기 유압 유체(HF)의 냉각 유동, 상기 유압 유체(HF)의 온도(T) 및 상기 유압 유체(HF)의 오염도 중 적어도 하나인, 유압 구동 시스템(100).
  4. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 압력 범위는 최소 2.5 bar(pmin) 내지 최대 40 bar(pmax) 까지 달하는, 유압 구동 시스템(100).
  5. 제 1 항에 있어서,
    - 적어도 하나의 상기 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)은 제어 가능한 비례 압력 제한 밸브를 포함하고, 상기 비례 압력 제한 밸브는 상기 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 상기 유압 회로(101)의 상기 적어도 하나의 부분(30, 31, 32)의 유압 유체(HF)의 상기 한계 압력(p30, p31/32)을 연속적으로 설정하도록 형성되고, 그리고
    - 상기 제어 유닛(27)은, 상기 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라, 상기 비례 압력 제한 밸브가 상기 유압 회로(101)의 상기 부분(30, 31, 32)의 상기 한계 압력(p30, p31/32)을 설정하는 방식으로, 상기 비례 압력 제한 밸브(6, 24)를 제어하도록 형성되는, 유압 구동 시스템(100).
  6. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 유압 회로(101)의 상기 적어도 하나의 부분은 유압 유체(HF)를 위한 공급 압력부(30)를 포함하고, 그리고
    - 적어도 하나의 상기 압력 제한 밸브 유닛은 제어 가능한 공급 압력 제한 밸브 유닛(24)을 포함하고, 상기 공급 압력 제한 밸브 유닛은 상기 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 상기 공급 압력부(30)의 유압 유체(HF)의 공급 한계 압력(p30)을 가변적 설정하도록 형성되는, 유압 구동 시스템(100).
  7. 제 1 항에 있어서,
    - 유압 유체(HF)의 가변적 제어 압력(p28, p29)에 의해 상기 구동 펌프(1)의 가변적 조절을 위해 형성되는 적어도 하나의 유압 기반 제어 부재(22, 23)를 포함하고,
    - 상기 유압 회로(101)의 상기 적어도 하나의 부분(30)은 상기 제어 압력(p28, p29)을 위한 설정된 한계 압력(p30)을 포함하는 유압 유체(HF)를 상기 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)에 유압식으로 공급하도록 형성되고,
    - 상기 제어 유닛(27)은 상기 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라, 상기 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)가 상기 적어도 하나의 구동 압력부(31, 32) 내에서 유압 유체(HF)의 가변적 구동 압력을 포함하는 가변적 구동 유동을 생성하기 위해 상기 구동 펌프(1)를 조절하는 방식으로 상기 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)를 제어하도록 형성되는, 유압 구동 시스템(100).
  8. 제 7 항에 있어서,
    - 상기 구동 펌프(1)는 가변적으로 조절 가능한 사판을 포함하는 축 피스톤 펌프이고,
    - 상기 적어도 하나의 제어 부재(22, 23)는 상기 사판의 가변적 조절을 위해 형성되는, 유압 구동 시스템(100).
  9. 제 1 항에 있어서,
    - 유압 유체(HF)를 위한 진동 라인(19)을 포함하고,
    - 상기 구동 펌프(1) 및 상기 2개의 구동 실린더(7, 8)는 상기 진동 라인(19)을 이용하여 유압 유체(HF)를 위한 닫힌 구동 회로를 형성하고, 그리고
    - 상기 2개의 구동 피스톤(97, 98)은 상기 진동 라인(19)을 이용하여 상기 유압 유체(HF)가 유동하도록 결합되는, 유압 구동 시스템(100).
  10. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 유압 회로(101)의 상기 적어도 하나의 부분은 유압 유체(HF)를 위한 적어도 하나의 저압부(31, 32)를 포함하고, 그리고
    - 적어도 하나의 상기 압력 제한 밸브 유닛은 제어 가능한 저압 제한 밸브 유닛(6)을 포함하고, 상기 저압 제한 밸브 유닛은 상기 압력 범위(pmin, pmax) 내에서 상기 적어도 하나의 저압부(31, 32)의 유압 유체(HF)의 한계 저압(p31/p32)을 가변적 설정하도록 형성되는, 유압 구동 시스템(100).
  11. 제 1 항에 있어서,
    - 유압 유체(HF)의 냉각을 위해 형성되는 냉각기(60)를 포함하고,
    - 적어도 하나의 상기 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)은 상기 한계 압력(p30, p31/32)의 설정에 의해 상기 냉각기(60)를 통하는 유압 유체(HF)의 냉각 유동을 가변적으로 설정하도록 형성되고, 그리고
    - 상기 제어 유닛(27)은, 상기 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)에 따라, 상기 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)이 상기 냉각기(60)를 통하는 유압 유체(HF)의 상기 냉각 유동을 설정하는 방식으로 상기 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)을 제어하도록 형성되는, 유압 구동 시스템(100).
  12. 제 1 항에 있어서,
    - 적어도 하나의 상기 압력 제한 밸브 유닛(6, 24)은 상기 유압 회로(101)로부터 유압 유체(HF)의 퍼징에 의해 상기 한계 압력(p30, p31/32)의 가변적 설정을 위해 형성되는, 유압 구동 시스템(100).
  13. 제 1 항에 있어서,
    - 상기 유압 유체(HF)의 온도(T) 및 상기 유압 유체(HF)의 오염도 중 적어도 하나의 특성을 측정하도록 형성되는 적어도 하나의 측정 센서(80)를 포함하고,
    - 상기 제어 유닛(27)은 측정된 특성에 따라 상기 적어도 하나의 작동 매개변수(BP)를 결정하도록 형성되는, 유압 구동 시스템(100).
  14. 건설재 펌프(200)로서,
    - 건설재(BS)의 이송을 위해 형성되는 건설재 이송 유닛(210),
    - 상기 건설재 이송 유닛(210)의 구동을 위해 형성되며 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따르는 유압 구동 시스템(100)을 포함하는 건설재 펌프(200).
  15. 삭제
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