KR19980703764A - 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 제안은 유압 제어 압력이 하나 이상의 전기적으로 작동되는 제어장치의 밸브를 통해 적용될 수 있는 유압 실린더(4)와 함께 작동하는 분배 조절기를 갖는 시공 기구, 특히 굴착기의 스쿠프 플랩(1)용 제어장치에 관한 것이다. 조절 구성요소가 트리거될 때, 제어장치는 그것과 함께 전기적으로 작동하고, 밸브(11)와 그것을 통해 분배 조절기(9)와 유압 실린더(4)가 설정시간의 전류곡선(22)을 따라 작동된다.

Description

굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치

일반적으로 한 개 또는 복수개의 유압실린더에 의해 구동되는 스쿠프 플랩을 조절하기 위해 지금까지는 발페달을 사용해왔다. 여기서의 단점은 상기 발페달이 수동으로 조작되기 때문에 유압실린더가 예민하게 작동하지 않으며, 그 때문에 플랩이 장착되어 있지만 설비의 가장자리 위치에서 여러번이나 완충제동역할을 제대로 하지 못하게 된다. 따라서 스쿠프 플랩의 정지위치를 잘못 지정하지 않기 위해서는 운전자가 페달을 얼마나 오랫동안 밟는가, 즉 시공 기구 운전자의 경험에 따른 감지에 달려 있었다.

본 발명은 시공 기구, 특히 굴착기의 스쿠프 플랩(scoop flap)용 제어장치에 관한 것이다.

도 1 내지 도 3은 시공 기구의 스쿠프 플랩의 작동을 제어하는 여러 가지 실시형태를 도시한 도면.

본 발명의 목적은 시공 기구, 특히 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치를 제공하려는 것으로서, 이 제어장치를 통해서 한편으로는 간단한 제어구성을 꾀할 수 있으며 또 다른 한편으로는 브레이크가 걸릴 때마다 유체 또는 스쿠프 플랩에 생기는 손상을 확실히 방지하려 함에 있다.

시공 기구, 특히 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치에 있어서 상기한 목적은 적어도 하나의 유압실린더와 더불어 연동하는 적어도 하나의 제어푸셔, 즉 적어도 하나의 제어장치에 의해서 전기적으로 작동되는 하나이상의 벤트에 의해서 유체 제어프레스 상부로 내려치도록 구성된 제어푸셔에 의해서 성취될 수 있다. 상기에서 작동요소가 풀릴 경우에는 작동요소와 전기적으로 연동하는 제어장치, 벤트가 벤트에 의해 유체적으로, 그리고 상기 제어푸셔 및 상기 실린더는 하나의 일시적으로 형성되는 전류곡선(current ramp)에 의해 구동된다.

본 발명의 용이한 다른구성은 종속항에 포함되어 있다.

발페달의 기능은 반지능, 즉 지속적으로 제어되도록 설정되어 있다. 운전자의 운전실, 특히 거기에 배치된 손잡이레버 부분에는 마이크로프로세서(제어장치)와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 캘리퍼가 있다. 상기 캘리퍼가 작동할 경우에 상기 마이크로프로세서에는 선착가능한 일시적으로 구동되는 전류곡선이 있다. 이 전류곡선은 적어도 하나의 비례벤트 자석 상부에서, 그리고 그에 연결되어 유체적으로 상기 제어푸셔 상부와 아울러 플랩실린더 상부에서 전기적으로 작동한다. 이와같은 스쿠프 플랩이 두 개의 방향으로 운동할 수 있기 때문에 두개의 비례벤트 또는 하나의 비례벤트를 하나의 교호벤트와 삽입결합하는 것이 가능하다. 이는 각 적용상황에 따라 결정한다. 플랩을 열고 닫는 사이에 상기 스쿠프를 청결하게 사용하려면 발-스위치를 설치할 수도 있다. 이는 특히 점착성이 있는 물질로 이루어진 경우의 조종시에 유리하다.

때에 따라서는 각 가장자리에 누르는 스위치를 설치할 수 있다. 이로써 가장자리의 제어상태를 감지할 수 있고 완충 상태로 들어갈 수 있다. 전체적인 조건들, 즉 시간, 진로, 정지위치 제동과 같은 류의 조건들은 상기한 모드와 형식으로 아무런 문제없이 상기 스쿠프 플랩을 잘 운전하고 또한 각 정지위치에서 스쿠프 플랩이 들어올 경우에 생기는 불필요한 손상들을 방지할 수 있도록 제어 프로그램화하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르는 목적은 실시예와 관련하여 도면에 도시되어 있으며, 아래에서 설명하기로 한다.

도 1에서 작동원리에 대한 개요로서 본 발명에 따른 시공 기구(비도시), 특히 굴착기의 스쿠프 플랩(1)용 제어장치가 도시되어 있다. 상기 스쿠프 플랩(1)은 플랩 스쿠프(3)의 경사점(2)를 돌아 커플링 회전이 가능한데, 여기서 그 작동은 개략적으로만 도시하고 있으며 상기 스쿠프 플랩(1)의 백스트로크 영역에서 피스톤막대(6)에 의해 커플링되어 있는 유압실린더(4)에 의해 이루어진다. 이 스쿠프 플랩의 개폐 진로는 s로 표시되어 있는 반면 회전각은 알파로 표시되어 있다. 상기 유압실린더(4)는 유체라인(7, 8)에 의해서 제어푸셔(9)와 함께 연동한다. 제어푸셔는 비례벤틸(10, 11)에 의하여 각 운동방향(열리고 닫힘)에 따라 유체매질을 증착할 수 있게 구성되어 있다. 각 비례벤틸(10, 11)에는 자석(12, 13)이 달려있는데, 이 자석은 다시 전자 제어장치(14, 마이크로 프로세서)에 의해 전기적으로 구동가능하다.

상기 스쿠프 플랩(1)은 다음과 같이 작동한다.

밧데리(15)에 의해서 소정 전압(예를 들어 24V)이 발생된다. 예를 들어 운전실(29)에 마련된 손잡이레버(16)내에 마련된 캘리퍼(16')을 작동할 시에 전류회로가 닫히고, 신호는 전자 제어장치(14)로 인가된다(화살표방향). 동시에 신호가 전류임팩트릴레이(17)에 교호접점(18)에 의해 인가되고 이를 통해 부속 벤틸(10, 11)의 각 자석(12, 13)에 상기 신호라인들이 조절된다. 해당 역커플링라인(19, 20)에 걸쳐 전자 제어장치(14)가 분배되어 있어서 해당 전자석(12, 13)의 구동이 또한 가능해진다. 사실상 잘못 스위치를 눌렀을 경우에는 운전실(29)에 해당 신호가 발생한다. 신호인가가 제대로 이루어졌을 경우에 이 실시예에 있어서 진로는 더욱 자유로와져서 상기 전자 제어장치(14)로부터 신호라인(21) 및 교호접점(18)을 거쳐 전자석(12)로 진행한다. 이러한 상태에서 상기 전자 제어장치(14)를 통하여 이른바 도면에 도시된 것과 같은 전류곡선(22)이 발생된다. 시간축과 전류축이 표시되어 있는데 여기서 전류곡선(22)에는 상승곡선(a)과 위상지속곡선(b) 및 하강곡선(c)이 있다. 상기 전류곡선(22)의 발생시에 고려해야 할 파리미터는 각 적용예에 따라서 적절히 설정하도록 한다. 이 실시예에서 상기 상승곡선(a)은 상기 하강곡선(b)이 하락하는 것보다 더 큰 급경사곡선을 이룬다. 이 때 물론 상기 조건은 사용환경에 따라서 다르게 구성하여 사용할 수 있다. 이러한 전류곡선(22)에 의해서 비례벤틸(10)을 제어하는 전자석(12)을 구동하며, 이에 따라 유체매질이 상기 전자석(12)의 구동전류에 비례하여 압축라인(23)을 거쳐 자유롭게 공급된다. 상기 비례벤틸(10)에 의하여 그에 부속된 제어푸셔(29)가 제어되고, 이 제어푸셔는 다시금 압축라인(7)에 의해서 유압실린더(4)를 누르는데, 이러한 방식에 따라 상기 스쿠프 플랩(1)이 적절하게 이동할 수 있게 된다.

반대로 실선으로 도시된 교호접점(18)에 의하여 상기 전자석(13)과 함께 비례벤틸(11)이 제어푸셔(9)의 라인(24)을 거쳐 그리고 유압실린더(4)의 라인(8)을 거쳐 구동된다.

점착성이 있는 물질로 만들어 조정할 경우를 대비하여, 거기에 눌러붙은 물질을 떨어낼 수 있도록 상기 스쿠프 플랩(1)에 융모를 달아 내리치는 형태로 열고 닫게 구성할 필요가 있는데 발스위치(25)를 사용하여 전류곡선(22)을 수동으로 포화시키는 것이 가능하다. 이 때 상기 발스위치(25)는 직접, 즉 기계적-유압적으로 라인(26, 26')에 의해 라인(23 및 24)에 연결될 수 있다. 본 발명에 따라 표준으로 구성된 상기 스쿠프 플랩(1)은 의도한 바대로 그 정지위치(27, 28)로 떨어져 제동될 수 있게 된다. 이로써 스쿠프 플랩(1)와 스쿠프(3) 및 유압실린더(4)에 예방가능한 손상이 생기는 것을 방지할 수 있다. 필요에 따라서 이 실시예에서는 도시되어 있지 않은 누르는 스위치를 상기 정지위치(27, 28)에 장착할 수도 있는데, 유입동작시에 각 정지위치(27, 28)에 확실한 완충동작이 이루어지도록 이 정지위치에 다시 전자 제어장치(14)를 연결할 수도 있다.

이 실시예에서는 제어푸셔(8)를 작동시키는데 필요한 제어압력, 즉 40바 정도의 압력을 발생시키기 위해 서보펌프(30)가 장착되어 있는데 반면 작동펌프(31)는 유압실린더를 작동하는데 필요한, 예를 들어 400bar 정도의 압력을 전달한다. 상기 전류곡선(22)의 포화에 있어서 발페달(25)를 사용함으로써 아무런 문제가 발생하지 않기 때문에 상기 라인(23, 24)에 해당 백스트로크 벤틸(32, 33)을 삽입한다. 트리거라인으로도 알려져 있는 임펄스라인(43)이 마이크로 프로세서(14)에 달려있어서 시간곡선(22)을 주어진 시간간격안에 발생될 수 있게 구성되어 있다.

제2실시예는 도 1과 유사하게 구성되어 있다. 때문에 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 명시하였다. 도 1과 다른 점이 있다면 두 개의 비례벤틸 대신에 단일한 비례벤트(34)를 끼워넣었다는 점인데, 이 단일벤트는 교호벤틸(35)과 연동한다. 운전실(29)안에 있던 캘리퍼(16')에 의하여 전류가 흐르게 되면 여기에 전류 임팩트릴레이(17)가 교호접점(18)에 의해 작동하게되고 동시에 트리거라인(43)에 의해 제어장치(14)에의 임펄스 인가는 규정에 따라 상기 전류곡선(22)을 주어진 시간간격안에 진행시키기 위하여 중지된다. 제어장치(14)는 신호라인(36)에 의해 비례벤틸(34)의 자석(37)과 연결되어 있다. 서보펌프(30)에는 작동을 위해 발생되는 제어압력은 상기 자석(37)의 제어와 비례하여 상기 공급용 교호벤틸(35)에 구성되어 있는데, 이 때 상기 교호벤틸은 사이시간에 교호접점(18)과 라인(38)의 스위치 접촉을 닫음으로써 구동되고 정확하게 제어된다. 이로써 오일은 라인(24)를 통하여 제어푸셔(9)에 도달한다. 이 오일이 발생한 제어압력에 의해 해당 위치로 전해짐으로써 동작펌프(31)에 형성된 고압을 통해 라인(8)을 거쳐 실린더(4)에 전달된다. 또한 여기서 백스트로크벤틸(33)은 도 1과 마찬가지로 구성되어 있다.

도 3은 플랩 스쿠프(3)의 스쿠프 플랩(1)용 제어장치의 또다른 실시예를 도시하고 있다. 여기서에서도 마찬가지로 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 부여하였다. 도 1 및 도 2와 다른 점은 운전실(29) 내부에 캘리버(39', 40')가 각각 부속된 두 개의 레버(39, 40)가 구비되어 있다는 점이다. 이 캘리버(39', 40')에 상기 스쿠프 플랩(1)의 개폐 기능들이 있기 때문에, 도 2에 도시된 전류임팩트릴레이와 함께 교호접점은 도 3의 실시예에서는 생략되어 있다. 상기 캘리버(39', 40') 신호들은 라인(41, 42)을 거쳐 일측으로는 제어장치(14)로 타측으로는 교호벤틸(35)에 공급되도록 구성되어 있다. 다른 신호인가와 아울러 스위치폐쇄된 요소들의 구동은 도 2와 같다.

Claims (14)

1. 하나이상의 제어장치(14)에 의해 전기적으로 작동가능한 하나이상의 벤틸(10 또는 11, 34)에 의해 하나이상의 유압제어압력을 전달하는 것이 가능하며, 하나이상의 유압실린더(4)와 연동하는 하나이상의 제어푸셔(9)를 포함하는 시공 기구, 특히 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치에 있어서, 구동요소(16', 39', 40')들이 풀릴 경우에 이와 전기적으로 연동하는 제어장치(14), 벤틸(10 또는 11, 34) 및 이것에 의해 유체적으로 작동하는 상기 제어푸셔(9) 및 유압실린더(4)가 시간단위로 형성가능한 전류곡선(22)에 의해 작동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 두 개의 비례벤틸로서 구성된 구동용 벤틸(10, 11)에 의해서 상기 스쿠프 플랩(1)의 개폐 기능을 하는데, 이때 상기 스쿠프 플랩(1)의 개폐동작은 플랩으로부터 백스트로크되는 진로(s)에 비례하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
3. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 작동요소(16')가 풀릴 경우에 각각의 벤틸(10, 11)은 전류곡선(22)이 형성되기 전에 작동링크(17, 18)에 의해서 구동되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 작동링크는 교호접점(18)을 포함하는 전류임팩트릴레이(17)인 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
5. 제1항 내지 제4항에 있어서, 상기 제어장치(14)의 전류곡선(22)이 구성되기 전에 상기 전류임팩트릴레이(17)의 작동이 다른 하나의 신호라인(19, 20)에 의해 전달되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
6. 제1항 내지 제5항중 한 항 또는 복수개의 항에 있어서, 상기 스쿠프 플랩(1)의 개폐 기능을 푸는 교호벤틸(35)과 연동하는 하나의 비례벤틸(34)에 있어서 상기 교호벤틸(35)의 작동은 교호접점(18)을 포함하고 있는 전류임팩트릴레이(17)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
7. 제1항 내지 제6항중 한 항 또는 복수개의 항에 있어서, 두 개의 작동요소(39', 40')가 상기 스쿠프 플랩(1)의 개폐 기능을 행하며 이 요소들은 해당 신호라인(41, 42)에 의해서 상기 제어장치(14)와 직접적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 작동요소(39', 40')는 상기 교호벤틸(35)의 양측 유입구와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
9. 제1항 내지 제8항에 있어서, 상기 스쿠프 플랩(1)의 개폐시의 신호진행은 상승곡선(a), 위상지속곡선(b) 및 하강곡선(c)으로 나누어 지는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
10. 제1항 내지 제9항에 있어서, 제어기능을 위하여 상기 스쿠프 플랩(1)이 개폐될 때 동일한 전류곡선(22)이 형성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
11. 제1항 내지 제9항에 있어서, 제어기능을 위하여 상기 스쿠프 플랩(1)이 개폐될 때 다른 전류곡선(22)이 형성되는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
12. 제1항 내지 제11항에 있어서, 상기 전류곡선(22)은 수동으로, 특히 발스위치(25)를 작동시킴으로써 유체적 포화가 가능한 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
13. 제1항 내지 제12항에 있어서, 상기 작동요소들(16', 39', 40')은 굴착기의 운전실의 손잡이레버(16, 39, 40) 영역에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 구동요소(16', 39', 40')들은 캘리퍼인 것을 특징으로 하는 굴착기의 스쿠프 플랩용 제어장치.