KR20200040227A - 대형 매니퓰레이터 및 대형 매니퓰레이터를 위한 유압 회로 배치 - Google Patents

대형 매니퓰레이터 및 대형 매니퓰레이터를 위한 유압 회로 배치 Download PDF

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KR20200040227A
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로만 지르브스
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푸츠마이스터 엔지니어링 게엠베하
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Abstract

본 발명은 프레임 상에 배치되고 수직 회전축을 중심으로 회전 가능한 붐 받침대(30), 적어도 2개의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)으로 구성되고 콘크리트 이송 라인(22)을 지지하는 관절형 붐(32), 및 수평 회전축(18)에 대해 적어도 하나의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)을 피봇하기 위한 적어도 하나의 유압 구동 유닛(26)을 가지고, 상기 적어도 하나의 유압 구동 유닛이 유압 실린더(154) 내에 이동 가능하게 배치되고 피스톤 로드(158)가 연결되는 유압 실린더(154) 및 피스톤(156)을 가지고, 상기 유압 실린더(154)에는 유압 유체를 채울 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨(160)과 유압 유체를 채울 수 있는 로드 측 작업 볼륨(162)이 형성되는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터에 관한 것이다. 본 발명에 따라 대형 매니퓰레이터는 적어도 하나의 유압 구동 장치(26)를 구동하기 위한 유압 회로 배치(164, 166)를 포함하며, 상기 유압 회로 배치는, 제 1 스위칭 상태에서, 제 1 유체 채널(170)에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 1 작업 포트(168)를 로드 측 작업 볼륨(162)에 연결하고, 제 2 유체 채널(174)에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 2 작업 포트(172)를 피스톤 측 작업 볼륨(160)에 연결하며, 제 1 스위칭 상태와 다른 제 2 스위칭 상태에서, 제 1 작업 포트(168)를 제 1 유체 채널(170)으로부터 분리하고, 이에 따라 로드 측 작업 볼륨(162)으로부터 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로 유압 유체를 공급하기 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)에 연결한다.

Description

대형 매니퓰레이터 및 대형 매니퓰레이터를 위한 유압 회로 배치
본 발명은 프레임 상에 배치되고 수직 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 붐 받침대, 적어도 2 개의 붐 암으로 구성되고 콘크리트 이송 라인을 지지하는 관절형 붐 및 수평 회전축을 중심으로 적어도 하나의 붐 암을 피봇하기 위한 적어도 하나의 유압 구동 유닛을 가지는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터에 관한 것으로, 상기 적어도 하나의 유압 구동 유닛은 유압 실린더 및 상기 유압 실린더 내에 이동 가능하게 배치되고 거기에 연결된 피스톤 로드를 가지는 피스톤을 가지며, 유압 실린더에는 유압 유체로 충전될 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨과 유압 유체로 충전될 수 있는 로드 측 작업 볼륨이 형성된다. 본 발명은 또한 대형 매니퓰레이터를 위한 유압 회로 배치 및 대형 매니퓰레이터를 작동시키는 방법에 관한 것이다.
도입부에서 언급된 유형의 대형 매니퓰레이터는 EP 1 319 110 B1에 공지되어 있다. 상기 대형 매니퓰레이터는 붐 암으로 구성된 관절형 붐을 갖는 분배 붐을 가지며, 여기서 붐 암은 각각의 경우에 유압 실린더를 가진 선형 모터 형태의 하나의 유압 구동 유닛에 의해 수평의 상호 평행한 관절 축 주위로 피봇 가능하다. 상기 대형 매니퓰레이터는 개별 구동 유닛에 할당된 작동 요소에 의해 붐 이동을 위한 제어 장치를 포함한다.
공지된 대형 매니퓰레이터의 관절형 붐에서 붐 암을 빠르게 조정하려면 매우 많은 양의 유압 유체를 빠른 유속으로 이동해야 한다. 다수의 붐 암을 갖는 긴 관절형 붐을 갖는 대형 매니퓰레이터에서는, 따라서 고출력 유압 펌프 및 유압 유체용 대형 탱크를 제공해야 한다. 결과적으로 이러한 대형 매니퓰레이터는 매우 무겁다.
본 발명의 목적은 관절형 붐에서 붐 암의 조정을 위해, 가능한 최소량의 유압 유체를 이동시키고 동력이 감소된 유압 펌프를 사용할 수 있게 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터를 제공하는 것이다. 따라서 대형 매니퓰레이터의 기능이 손상되지 않는다.
상기 목적은 청구항 1에 명시된 대형 매니퓰레이터, 청구항 10에 지정된 유압 회로 배치 및 청구항 14에 명시된 작동 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 유리한 실시예는 종속 항에 명시된다.
본 발명은 콘크리트 펌프를 위한 본 발명에 따른 대형 매니퓰레이터가 프레임 상에 배치되고 수직 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 붐 받침대 및 적어도 2 개의 붐 암으로 구성되고 콘크리트 이송 라인을 지지하는 관절형 붐을 갖는 것을 제안한다. 콘크리트 펌프를 위한 본 발명에 따른 대형 매니퓰레이터에는, 수평 회전축을 중심으로 적어도 하나의 붐 암을 피봇하기 위한 적어도 하나의 유압 구동 유닛이 있으며, 적어도 하나의 유압 구동 유닛은 유압 실린더 및 유압 실린더 내에 이동 가능하게 배치되고 피스톤로드가 연결되는 피스톤을 가지며, 유압 실린더에는 유압 유체로 충전될 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨 및 유압 유체로 충전될 수 있는 로드 측 작업 볼륨이 형성된다. 본 발명에 따른 대형 매니퓰레이터는 유압 구동 장치를 구동하기 위한 유압 회로 배치를 포함하며,
상기 유압 회로 배치가,
제 1 스위칭 상태에서,
제 1 유체 채널에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 1 작업 포트를 로드 측 작업 볼륨에 연결하고, 제 2 유체 채널에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 2 작업 포트를 피스톤 측 작업 볼륨에 연결하며,
제 1 스위칭 상태와 다른 제 2 스위칭 상태에서,
제 1 작업 포트를 제 1 유체 채널로부터 분리하고, 이에 따라 로드 측 작업 볼륨로부터 피스톤 측 작업 볼륨으로 유압 유체를 공급하기 위해 제 1 유체 채널을 제 2 유체 채널에 연결한다.
이러한 방식으로, 대형 매니퓰레이터에서 운반되는 유압 유체의 양이 감소될 수 있고 이에 따라 대형 매니퓰레이터에서 유압 유체의 이동을 위해 유압 펌프의 무게가 가벼운 더 작은 유압 펌프가 사용될 수 있기 때문에 대형 매니퓰레이터가 보다 경량으로 구성될 수 있다.
본 발명의 유리한 개선으로서, 대형 매니퓰레이터는 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수를 획득하기 위한 적어도 하나의 작동 상태 획득 장치를 가지며, 적어도 하나의 유압 회로 배치의 스위칭 상태를 상기 작동 상태 획득 장치에 의해 획득된 상기 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수에 의존하는 방식으로 설정하기 위한 활성화 조립체 및, 작동 상태에 의존하는 방식으로 적어도 하나의 유압 회로 배치의 스위칭 상태를 설정하기 위해 작동 조립체로 작동 상태 획득 장치에 의해 획득된 바와 같이 대형 매니퓰레이터의 작동 상태 변수를 공급하는 장치를 포함하는 것이 제안된다.
본 발명의 또 다른 유리한 개선에 따르면, 대형 매니퓰레이터에는, 관절형 붐 이동 상태, 관절형 붐 자세, 관절형 붐 로딩, 관절형 붐의 붐 암의 로딩, 콘크리트 펌프 작동 상태, 붐 암의 각도 위치, 적어도 하나의 유압 구동 유닛의 유압 실린더의 로드 측 작업 볼륨에서의 유압, 적어도 하나의 유압 구동 유닛의 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨의 유압을 포함하는 그룹으로부터 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수를 획득하기 위한 적어도 하나의 작동 상태 획득 장치가 있다. 여기서, 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수를 획득하기 위한 적어도 하나의 작동 상태 획득 장치는 유압 실린더의 로드 측 작업 볼륨에 개방된 제 1 유체 채널의 일부에서 유압을 획득하기 위한 압력 변환기로서 설계될 수 있다. 특히, 작동 상태 획득 장치는 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨에 개방된 제 2 유체 채널의 일부에서 유압을 획득할 수 있다.
이러한 방식으로, 대형 매니퓰레이터에서 구동 유닛의 기계적 로딩에 의존하는 방식으로 대형 매니퓰레이터의 조정을 위해 이동되는 유압 유체의 양을 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 대형 매니퓰레이터에서, 특히 유압 회로 배치는 다음을 포함하여 제공될 수 있다:
- 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 2 작업 포트와 연통하는 제 1 압력 제어 라인에 의해 유압식으로 작동되며, 제 1 스위칭 위치에서, 제 1 압력 제어 라인의 유압이 임계 값을 초과하면 제 1 유체 채널을 개방하고, 상기 제 1 스위칭 위치와 다른 적어도 하나의 제 2 스위칭 위치에서, 압력 제어 라인의 유압이 임계 값 아래로 떨어지면 제 1 유체 채널을 차단하는 제 1 하강 제동 밸브.
- 제 1 하강 제동 밸브에 대해 평행하게 배치되고 유압 실린더의 로드 측 작업 볼륨으로부터 유압 유체의 역류를 방지하는 제 1 체크 밸브.
- 로드 측 작업 볼륨으로부터 편향된 제 1 하강 제동 밸브의 측면상의 제 1 유체 채널과 연통하는 추가 압력 제어 라인에 의해 유압식으로 작동되고, 제 1 스위칭 위치로 예압되고, 추가의 압력 제어 라인의 유압이 임계 값을 초과하면 제 2 유체 채널을 개방하고, 상기 제 1 스위칭 위치와 다른 적어도 하나의 제 2 스위칭 위치에서, 추가 압력 제어 라인의 유압이 임계 값 아래로 떨어지면 제 2 유체 채널을 차단하는 제 2 하강 제동 밸브.
- 제 2 하강 제동 밸브에 대해 평행하게 배치되고 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨로부터 제 2 작업 포트로 유압 유체의 역류를 방지하는 제 2 체크 밸브.
- 제 1 스위칭 상태에서, 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 유체 채널을 제 1 작업 포트에 연결하여 제 1 유체 채널을 제 2 유체 채널로부터 분리 시키며, 제 1 스위칭 상태와 다른 제 2 스위칭 상태에서, 피스톤 측 작업 볼륨으로부터 반전된 제 2 하강 제동 밸브의 측면상의 제 1 유체 채널을 제 2 유체 채널에 연결하여 유압 작동 매체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 작업 포트로부터 제 1 유체 채널을 분리하는 바이패스 밸브.
제 1 하강 제동 밸브는 그 안에 통합된 스로틀을 포함할 수 있다. 제 1 스위칭 위치에서, 제 1 하강 제동 밸브는 그 안에 통합된 스로틀에 의해 제 1 압력 제어 라인의 유압이 임계 값을 초과하면 제 1 유체 채널을 개방한다.
제 1 하강 제동 밸브에 통합된 스로틀에 의해, 제 1 하강 제동 밸브의 제 1 스위칭 위치에서 유압 실린더의 로드 측 작업 볼륨로부터 나오는 유압 유체가 예압(preloaded)된다. 하강 제동 밸브의 제 1 스위칭 위치에서 유압 실린더의 로드 측 작업 볼륨에서 나오는 유압 유체의 예압은 유압 회로의 압력 변동이 상쇄되는 효과를 가짐에 따라 피스톤로드의 진동 운동이 방지되거나 적어도 최소화된다. 대조적으로, 제 1 스위칭 위치와 다른 제 2 스위칭 위치에서, 제 1 하강 제동 밸브는 제 1 유체 채널을 차단한다.
따라서, 제 2 하강 제동 밸브에는 스로틀이 통합될 수 있다. 제 1 스위칭 위치에서, 제 2 하강 제동 밸브는 그 안에 통합된 스로틀에 의해 추가 압력 제어 라인의 유압이 임계 값을 초과하면 제 2 유체 채널을 개방한다. 제 2 하강 제동 밸브에 통합된 스로틀에 의해, 제 2 하강 제동 밸브의 제 1 스위칭 위치에서 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨로부터 나오는 유압 유체가 예압된다.
제 2 하강 제동 밸브의 제 1 스위칭 위치에서 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨로부터 나오는 유압 유체의 예압은 마찬가지로 유압 회로의 압력 진동이 반대로 작용하는 효과를 가짐에 따라 피스톤 로드의 진동 운동이 방지되거나 적어도 최소화된다. 대조적으로, 적어도 하나의 제 1 스위칭 위치와 다른 제 2 스위칭 위치에서, 제 2 하강 제동 밸브는 제 2 유체 채널을 차단한다.
하강 제동 밸브에 통합된 스로틀의 스로틀 단면이 조절 가능하고 스로틀이되도록 바이 패스 밸브의 스위칭 상태에 의존하는 방식으로 설정되도록 제공될 수 있어 하강 제동 밸브가 제 1 스위칭 상태로 전환된 경우, 하강 제동 밸브에 통합된 스로틀의 스로틀 단면은 바이 패스 밸브의 제 2 스위칭 상태에서 보다 바이 패스 밸브의 제 1 스위칭 상태에서 더 작음에 유의해야 한다. 이러한 방식으로, 바이 패스 밸브가 피스톤 측 작업 볼륨으로부터 우회되는 제 2 하강 제동 밸브 측면의 제 1 유체 채널을 제 2 유체 채널에 연결하는 경우 피스톤 측 또는 로드 측 작업 볼륨으로부터 나오는 유압 유체의 예압이 소량 만 증가 또는 증가하지 않아 유압 작동 매체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 작동 채널로부터 제 1 유체 채널을 분리가 달성될 수 있다.
바이 패스 밸브가 제 1 스위칭 상태 및 제 2 스위칭 상태의 설정을 위해 전기 구동부 또는 유압 구동부 또는 공압 구동부 또는 기계식 구동부를 갖는 것이 유리하다. 여기서, 바이 패스 밸브는 기계식 또는 유압식 또는 공압식 또는 전기적으로 제 1 스위칭 상태로 예압될 수 있다.
여기서, 전기 구동부는 본 경우에 바이 패스 밸브의 스위칭 상태의 설정을 담당하는 전기 모터를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 공압 구동부는 예를 들어 공압 실린더가 있는 공압 선형 모터이며, 이를 통해 바이 패스 밸브를 조정할 수 있다. 유압 구동부는 예를 들어 바이 패스 밸브 설정을 위한 유압 모터이다. 기계적 구동부는 이 경우 링크 또는 캠 트랙에 의해 관절형 붐의 특정 조인트 각도에서 바이 패스 밸브의 스위칭 상태 설정에 영향을 미치는 메커니즘을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 대형 매니퓰레이터에서, 유압 회로 배치는 바람직하게는 과압 포트 및, 제 1 하강 제동 밸브의 측면에서 제 1 유체 채널을 상기 제 1 하강 제동 밸브의 로드 측 작업 볼륨을 향하여 연결하는 제 1 과압 밸브 및, 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨을 향하여 면하는 제 1 하강 제동 밸브의 측면에 있는 제 2 유체 채널을 유압 작동 매체의 과압하에서 과압 포트에 연결하는 제 2 과압 밸브를 가진다.
본 발명에 따른 유압 회로 배치는 콘크리트 펌프를 위한 대형 매니퓰레이터에서 적어도 하나의 붐 암을 피봇하기 위한 적어도 하나의 유압 구동 유닛을 구동하기 위한 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 1 작업 포트 및 제 2 작업 포트를 가지며, 상기 대형 매니퓰레이터는 프레임 상에 배치되고 수직 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 붐 받침대를 포함하고, 붐 받침대 상에 유지되고 적어도 2 개의 붐 암으로 구성되고 콘크리트 이송 라인을 지지하는 관절형 붐을 포함한다. 여기서, 유압 구동 유닛은 유압 실린더 및 상기 유압 실린더 내에 이동 가능하게 배치되고 이에 연결된 피스톤 로드를 갖는 피스톤을 가지며, 여기서 유압 실린더에는 유압 유체로 채워질 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨 및, 유압 유체로 채워질 수 있는 로드 측 작업 볼륨으로 형성될 수 있다. 상기 유압 회로 배치에는, 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 2 작업 포트와 연통하는 제 1 압력 제어 라인에 의해 유압식으로 작동되며, 제 1 스위칭 위치에서, 제 1 압력 제어 라인의 유압이 임계 값을 초과하면 제 1 유체 채널을 개방하고, 상기 제 1 스위칭 위치와 다른 적어도 하나의 제 2 스위칭 위치에서, 압력 제어 라인의 유압이 임계 값 아래로 떨어지면 제 1 유체 채널을 차단하는 제 1 하강 제동 밸브, 제 1 하강 제동 밸브에 대해 평행하게 배치되고 유압 실린더의 로드 측 작업 볼륨으로부터 유압 유체의 역류를 방지하는 제 1 체크 밸브, 로드 측 작업 볼륨으로부터 편향된 제 1 하강 제동 밸브의 측면상의 제 1 유체 채널과 연통하는 추가 압력 제어 라인에 의해 유압식으로 작동되고, 제 1 스위칭 위치로 예압되고, 추가의 압력 제어 라인의 유압이 임계 값을 초과하면 제 2 유체 채널을 개방하고, 상기 제 1 스위칭 위치와 다른 적어도 하나의 제 2 스위칭 위치에서, 추가 압력 제어 라인의 유압이 임계 값 아래로 떨어지면 제 2 유체 채널을 차단하는 제 2 하강 제동 밸브, 제 2 하강 제동 밸브에 대해 평행하게 배치되고 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨로부터 제 2 작업 포트로 유압 유체의 역류를 방지하는 제 2 체크 밸브, 및 제 1 스위칭 상태에서, 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 유체 채널을 제 1 작업 포트에 연결하여 제 1 유체 채널을 제 2 유체 채널로부터 분리 시키며, 제 1 스위칭 상태와 다른 제 2 스위칭 상태에서, 피스톤 측 작업 볼륨으로부터 반전된 제 2 하강 제동 밸브의 측면상의 제 1 유체 채널을 제 2 유체 채널에 연결하여 유압 작동 매체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 작업 포트로부터 제 1 유체 채널을 분리하는 바이패스 밸브가 있다.
여기서, 바이 패스 밸브는 제 1 스위칭 상태 및 제 2 스위칭 상태의 설정을 위한 전기 구동부 또는 유압 구동부 또는 공압 구동부 또는 기계식 구동부를 가질 수 있다. 특히, 바이 패스 밸브는 제 1 스위칭 상태로 기계적으로 예압될 수 있다.
유압 회로 배치는 과압 포트 및, 유압 실린더의 로드 측 작업 볼륨을 향하여 면하는 제 1 하강 제동 밸브의 측면상의 제 1 유체 채널을 유압 작동 매체의 과압하에서 과압 포트에 연결하는 제 1 과압 밸브 및, 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨을 향하여 면하는 제 1 하강 제동 밸브의 측면에 있는 제 2 유체 채널을 유압 작동 매체의 과압하에서 과압 포트에 연결하는 제 2 과압 밸브를 가진다.
콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법에 있어서, 상기 대형 매니퓰레이터는 프레임 상에 배치되고 수직 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 붐 받침대, 적어도 2개의 붐 암으로 구성되고 콘크리트 이송 라인을 지지하는 관절형 붐, 및 유압 실린더와 상기 유압 실린더 내에 이동 가능하게 배치되고 피스톤 로드가 연결되는 피스톤을 가지며 수평 회전축에 대해 붐 암중 적어도 하나를 피벗하기 위한 적어도 하나의 유압 구동 유닛을 가지며, 상기 유압 실린더에는 제 1 유체 채널에 의해 유압 유체로 충전될 수 있는 로드 측 작업 볼륨, 및 제 2 유체 채널에 의해 유압 유체로 충전될 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨이 형성되고, 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수가 획득되고 획득된 작동 상태 변수에 의존하는 방식으로, 제 1 유체 채널은 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 작업 포트에 연결되고, 프로세스에서 제 1 유체 채널은 제 2 유체 채널로부터 분리되고, 또는 제 1 유체 채널은 제 2 유체 채널에 연결되고, 프로세스에서 제 1 유체 채널은 유압 작동 매체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 작업 포트로부터 분리된다.
본 발명에 따르면, 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 획득된 작동 상태 변수는 특히 관절형 붐 이동 상태, 관절형 붐 자세, 관절형 붐 로딩, 관절형 붐의 관절형 붐 암의 로딩, 콘크리트 펌프 작동 상태, 붐 암의 각도 위치, 적어도 하나의 유압 구동 유닛의 유압 실린더의 로드 측 작업 볼륨에서의 유압, 적어도 하나의 유압 구동 유닛의 유압 실린더의 피스톤 측 작업 볼륨에서의 유압을 포함하는 그룹으로부터의 작동 상태 변수 일 수 있다.
본 발명은 도면에 개략적으로 도시된 예시적인 실시예들에 기초하여 아래에서 더 상세히 논의될 것이다.
도 1은 접혀진 분배 붐을 갖는 이동식 콘크리트 펌프의 측면도;
도 2는 분배 붐이 펼쳐진 이동식 콘크리트 펌프;
도 3은 이동식 콘크리트 펌프의 유압 구동 유닛의 제어를 위한 제어 장치;
도 4는 유압 구동 유닛을 구동하기 위한 유압 회로 구성을 갖는 유압 회로;
도 5는 유압 실린더를 배치하는 동안 제 1 스위칭 상태에서 도 4의 유압 회로 구성;
도 6은 유압 실린더의 후퇴 동안 제 1 스위칭 상태에서의 도 5의 유압 회로 구성; 및
도 7은 유압 실린더를 배치하는 동안 제 2 스위칭 상태에서 도 5의 유압 회로 구성.
도 1에 도시된 이동식 콘크리트 펌프(10)는 운송 차량(12)을 포함하고, 예를 들어 2-실린더 피스톤 펌프로서 설계되는 펄싱 고밀도 재료 펌프(14), 및 차량에 대해 고정된 프레임(16)에 유지되고 수직축(18)에 대해 회전가능한 분배 붐(20)을 가지고 회전 조인트(28)에서 차량에 대해 고정되는 대형 매니퓰레이터를 포함한다. 분배 조인트 붐(20)은 콘크리트 이송 라인(22)을 지니고있다. 분배 붐(20)은 콘크리트 이송 라인(22)을 지지한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이송 라인(22)을 통해, 콘크리트 프로세스 동안 공급 호퍼(24) 내로 연속적으로 도입되는 액체 콘크리트는 차량(12)의 위치로부터 멀리 배치된 콘크리트 위치(25)로 이송될 수 있다.
분배 붐(20)은 회전 조인트(28)의 회전축으로서 작용하는 수직축(18)을 중심으로 유압식 회전 구동부의 형태인 구동 유닛(26)에 의해 회전될 수 있는 회전식 붐 받침대(30)를 포함한다. 상기 분배 붐(20)은 붐 받침대(30)상에서 선회 가능하고 차량(12)과 콘크리트 위치(25) 사이의 가변 범위 및 높이 차이에 대해 연속적으로 조정 가능한 관절형 붐(32)을 포함한다. 도시된 예시적인 실시예에서, 관절형 붐(32)은 관절형 조인트(34, 36, 38, 40, 42)에 의해 관절형태로 서로 연결되고 서로 평행하게 붐 받침대(30)의 수직축(18)과 직각으로 진행하는 조인트 축(54, 56, 58) 주위로 피봇 가능한 5개의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)을 가진다. 조인트 축(54, 56, 58, 60 및 62)을 중심으로 붐 암의 이동 및 을 관절형 조인트(34 36, 38, 40, 42)의 이동을 위해, 대형 매니퓰레이터는 관절형 조인트에 할당된 구동 유닛(68, 78, 80, 82, 84)을 가진다. 관절형 조인트의 조정에 의해 분배 붐에 설정될 수 있는 조인트 축(54, 56, 58, 60, 62) 주위의 관절형 조인트(34, 36, 38, 40, 42) 및 관절 각도(εi, i = 34, 36, 38, 40, 42)(도 2)의 배치는 분배 붐(20)이 도 1에 도시된 복수의 접힌 구성에 대응하는 공간 절약형 운송 구성으로 차량(12)에 적재될 수 있게 한다.
관절형 붐(32)은 분배 붐(20)의 이송 라인(22)으로부터 콘크리트 위치(25)로 액체 콘크리트가 배출될 수 있는 엔드 호스(66)가 배치된 붐 팁(64)을 가진다.
관절형 붐(32)의 붐 암의 이동을 제어하기 위해, 대형 매니퓰레이터는 도 3에 기초하여 아래에서 논의될 제어 장치(86)를 가진다. 제어 장치(86)는 관절부(34, 36, 38, 40, 42)에 할당된 구동 유닛(26, 68, 78, 80, 82 및 84)을 위한 유압 회로 배치를 구비한 작동 요소(90, 92, 94, 96, 98, 100)에 의해 도 2에 도시된 관절형 붐(32) 및 회전 조인트(28)의 이동을 제어한다.
조인트 축(54, 56, 58, 60 및 62) 및 회전축(18)에 개별적으로 할당된 유압 구동 유닛(26, 68, 78, 80, 82 및 84)의 프로그램 제어된 작동에 의해 관절형 붐(32)은 콘크리트 위치(25)와 차량 위치 사이의 상이한 거리 및/또는 높이 차이를 커버하도록 펼쳐질 수 있다.
붐 제어기는 예를 들어 제어 유닛(87)을 갖는 제어 조립체(85)에 의해 분배 붐(20)을 제어한다. 제어 유닛(87)은 원격 제어기로서 설계되며, 원격 제어기가 대형 매니퓰레이터에서 작동 요소(90, 92, 94, 96, 98, 100)의 작동을 위해 작동 조립체(89)에 공급될 수 있는 제어 신호(S)를 발생시키는 관절형 붐(32)을 가진 분배 붐(20)을 조정하기 위한 작동기 제어 요소(83)를 포함한다.
제어 신호(S)는 차량에 대해 고정되고 출력 측에서 예를 들어 CAN 버스로서 설계된 버스 시스템(95)을 통해 활성화 조립체(89)로 연결된 무선 수신기(93)로 무선 경로(91)를 통해 전송된다.
제어 장치(86)는 대형 매니퓰레이터의 작동 상태 변수를 획득하기 위한 제 1 작동 상태 획득 장치(116)를 포함하고, 상기 작동 상태 획득 장치는 각도 센서(129)를 갖는 회전 조인트(28)의 수직 축(18)에 대한 회전 각도(εi, i = 18)를 결정하기 위해 관절형 조인트(34)의 및 장치(128)의 관절 각도(εi, i = 34, 36, 38, 40, 42)를 결정하기 위한 각도 센서(118, 120, 122, 124, 126 및 199)를 갖는다.
제어 장치(86)에는 유압 구동 유닛(26, 68, 78, 80, 82, 84)에 할당된 추가 작동 상태 획득 장치(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)가 있으며, 상기 작동 상태 획득 장치(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)는 획득된 유압 유체의 유압을 전류로 변환하는 압력 변환기이다. 작동 상태 획득 장치(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)는 유압 실린더(154) 내의 유압 유체의 로드 측 압력(pSi, i = 130, 134, 138, 142, 146) 및 피스톤 측 압력(pKi i = 132, 136, 140, 144, 148)을 측정하는 역할을 한다. 작동 상태 획득 장치(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)는 구동 유닛(68, 78, 80, 82 및 84)에 의해 생성되고 관절형 붐(32)의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)에 도입되는 실제 힘(Fi i= 68, 78, 80, 82, 84)을 결정할 수 있게 한다.
유압식 회전 구동 형태의 구동 유닛(26)에 대해, 제어 장치(86)는 붐 받침대(30)에 회전 구동으로 토크로서 도입되는 실제 모멘트(Mi, i = 18)를 획득하도록 설계된 토크 센서(150)를 갖는다. 회전 구동에 의해 붐 받침대(30)에 토크로 도입되는 실제 모멘트(Mi, i = 18)를 획득하기 위해, 유압 회전 구동부에 연결되고 유압 회전 구동 유압 유체의 유압을 결정하는 압력 센서 장치가 제공될 수도 있음에 유의해야 한다.
작동 조립체(89)의 기술적 기능은 특히 구동 유닛(26, 68, 78, 80, 82 및 84)을 구동하기 위한 작동 요소(90, 92, 94, 96, 98, 100)의 도 4에 도시된 유압 회로 배치(164, 166)를 설정하는 기능이다.
제어 조립체(85)로부터의 제어 신호(S)에 기초하여, 활성화 조립체(89)는 분배 붐(20)의 구동 유닛의 작동 요소에 대한 작동 신호(SWi, i = 90, 92, 94, 96, 98 및 100)를 생성한다.
관절형 조인트(34, 36, 38, 40, 42)의 작동 상태 획득 장치(116)의 각도 센서(118, 120, 122, 124 및 126)에 의해 획득된 조인트 각도(εi, i = 34, 36, 38, 40, 42) 및 회전축(18)을 중심으로 붐 받침대(30)의 각도 센서(129)에 의해 획득된 회전 각도(εi, i = 18)의 설정의 평가을 통해, 분배 붐(20)의 자세는 작동 요소(90, 92, 94, 96, 98, 100)의 활성화를 통해 제어 조립체(85)에 의해 미리 정의될 수 있는 설정 값(WSoll)으로 설정된다.
여기서, 작동 요소(90, 92, 94, 96, 98, 100)의 활성화는 관절형 조인트(34, 36, 38, 40, 42)의 작동 상태 획득 장치(116)에 의해 획득된 조인트 각도(εi, i = 34, 36, 38, 40, 42) 및 유압 실린더 내의 유압 유체의 추가 작동 상태 획득 장치에 의해 획득된 로드 측 압력(pSi, i = 130, 134, 138, 142, 146)과 피스톤 측 압력(pKi i = 132, 136, 140, 144, 148)에 의존하는 방식으로 수행된다.
활성화 조립체(89)는 작동 상태 획득 장치(116)가 각도 센서(118, 120, 122, 124 및 126)에 의한 관절형 조인트(34, 36, 38, 40, 42)의 조인트 각도(εi, i = 18)의 결정을 위해 연속적으로 조사되고 장치(128)는 각도 센서(129)에 의해 회전 조인트(28)의 수직 축(18)에 대한 회전 각도(εi, i = 18)의 결정을 위해 연속적으로 조사되는 입력 루틴(152)을 가진다. 입력 루틴(152)은 또한 압력 변환기로서 설계된 작동 상태 획득 장치(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)의 신호 pSi, pKi를 지속적으로 수신한다. 또한 입력 루틴(152)에 의해, 제어 신호(S)가 제어 조립체(85)로부터 판독되는 경우가 있다.
활성화 조립체(89)는 대형 매니퓰레이터의 연속적으로 공급된 작동 상태 변수를 갖는 처리 루틴(155)을 포함하고 작동 조립체(89)의 제어 신호(S)는 작동 요소(90, 92, 94, 96, 98 및 100)에 대한 작동 신호(SWi, i = 90, 92, 94, 96, 98, 100)를 형성하도록 처리된다.
출력 루틴(161)에 의해, 작동 요소(90, 92, 94, 96, 98 및 100)에 대한 작동 신호(SWi, i = 90, 92, 94, 96, 98, 100)가 대형 매니퓰레이터의 작동 요소(90, 92, 94, 96, 98 및 100)에 출력된다.
도 4는 유압 구동 유닛(68, 78, 80, 82 및 84)을 구동하기 위한 작동 요소(92, 94, 96, 98, 100)의 유압 회로 배치(164, 166)을 갖는 유압 회로를 도시한다. 구동 유닛(68, 78, 80, 82 및 84)은 각각의 경우에 유압 실린더(154) 내에 이동 가능하게 배치되고 피스톤로드(158)가 연결된 하나의 유압 실린더(154) 및 하나의 피스톤(156)을 갖는다. 유압 실린더(154)에는 유압 유체로 충전될 수 있는 피스톤 측 작업 공간(160) 및 유압 유체로 충전될 수 있는로드 측 작업 공간(162)이 형성된다.
유압 구동 유닛(68, 78, 80, 82 및 84)을 위한 작동 요소(92, 94, 96, 98, 100)의 유압 회로 배치(164, 166)는 각각의 경우에 로드측 작업 볼륨(162)에 연결된 제 1 유체 채널(170)에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 하나의 제 1 작업 포트(168)를 갖는다. 유압 회로 배치(164, 166)는 또한 각각의 경우 피스톤 측 작업 볼륨(160)에 연결되는 제 2 유체 채널(174)에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 하나의 제 2 작업 포트(172)를 가진다. 작동 요소(92, 94, 96, 98, 100)의 유압 회로 배치(164, 166)는 각각의 경우에 스프링 력에 의해 기계적으로 예압되고 제 1 압력 제어 라인(176)에 의해 유압식으로 작동되는 하나의 제 1 하강 제동 밸브(178) 및 스프링 힘에 의해 기계적으로 예압되고 다른 압력 제어 라인(180)에 의해 유체 작동되는 하나의 제 2 하강 제동 밸브(182)를 더 포함한다. 여기서, 유압 회로 배치(164, 166)의 제 1 압력 제어 라인(176)은 각각의 경우에 제 2 작업 포트(172)와 연통한다. 추가 압력 제어 라인(180)은 로드 측 작업 볼륨(162)으로부터 제 1 유체 채널(170)로 우회되는 제 1 하강 제동 밸브(178)의 측면에 연결된다.
적어도 하나의 제 1 스위칭 위치에서, 제 1 하강 제동 밸브(178)는 그 안에 통합된 스로틀에 의해 제 1 압력 제어 라인(176)의 유압이 임계 값을 초과하면 제 1 유체 채널(170)을 개방한다. 제 1 하강 제동 밸브(178)에 통합된 스로틀에 의해, 제 1 하강 제동 밸브(178)의 제 1 스위칭 위치에서 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)으로부터 나오는 유압 유체가 예압된다. 하강 제동 밸브(178)의 제 1 스위칭 위치에서 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)으로부터 나오는 유압 유체의 예압은 유압 회로의 압력 변동이 상쇄되는 효과를 가짐에 따라 피스톤 로드(158)의 진동 운동이 방지되거나 적어도 최소화된다. 반대로, 적어도 하나의 제 1 스위칭 위치와 다른 제 2 스위칭 위치에서, 제 1 하강 제동 밸브(178)는 제 1 유체 채널(170)을 차단한다.
따라서, 적어도 하나의 제 1 스위칭 위치에서, 제 2 하강 제동 밸브(182)는 그 안에 통합된 스로틀에 의해 추가 압력 제어 라인(180) 내의 유압이 임계 값을 초과하면 제 2 유체 채널(174)을 개방한다. 제 2 하강 제동 밸브(182)에 통합된 스로틀에 의해, 제 2 하강 제동 밸브(182)의 제 1 스위칭 위치에서 유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로부터 나오는 유압 유체가 예압된다. 제 2 하강 제동 밸브(182)의 제 1 스위칭 위치에서 유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로부터 나오는 유압 유체의 예압은 마찬가지로 유압 회로의 압력 진동이 상쇄되는 효과를 가짐에 따라 피스톤로드(158)의 진동 운동이 방지되거나 적어도 최소화된다. 대조적으로, 적어도 하나의 제 1 스위칭 위치와 다른 제 2 스위칭 위치에서, 제 2 하강 제동 밸브(182)는 제 2 유체 채널(174)을 차단한다.
작동 요소(92, 94, 96, 98, 100)의 유압 회로 배치(164, 166)에는, 각각의 경우에 제 1 하강 제동 밸브(178)에 대해 평행하게 배치되고 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)으로부터의 유압 유체의 역류를 방지하는 하나의 제 1 체크 밸브(184), 및 제 2 하강 제동 밸브(182)에 대해 평행하게 배치되고 유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로부터의 유압 유체의 역류를 방지하는 하나의 제 2 체크 밸브(186)가 있다.
작동 요소(92, 94, 96, 98, 100)의 유압 회로 배치(164, 166)는 각각의 경우에 하나의 과압 포트(188) 및 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)을 향하는 제 1 하강 제동 밸브(178)의 측면상의 제 1 유체 채널(170)을 유압 작동 매체의 과압의 존재 하에서 과압 포트(188)에 연결하는 하나의 제 1 과압 밸브(190)를 가진다. 유압 회로 배치(164, 166)에는, 유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)를 향하는 제 2 하강 제동 밸브(182)의 측면에서 제 2 유체 채널(174)을 유압 작동 매체의 과압이 존재하에서 과압 포트(188)에 연결하는 제 2 과압 밸브(192)가 더 있다.
작동 요소(92, 94, 96, 98, 100)의 유압 회로 배치(164, 166)의 제 1 작업 포트(168) 및 제 2 작업 포트(172)는 제어 블록(194)에 연결된다. 유압 회로 배치(164, 166)의 과압 포트(188)는 이 경우 대형 매니퓰레이터 내의 유압 유체를 위한 탱크(195)와 연통한다.
작동 요소(92, 94)의 유압 회로 배치(164)는 유압 회로 배치(166)와 달리, 제 1 스위칭 상태에서 유압 유체의 공급 및 배출을 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 1 작업 포트(168)에 연결하여 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)로부터 분리하는 바이 패스 밸브(196)를 포함한다. 제 1 전환 상태와 다른 제 2 전환 상태에서, 바이 패스 밸브(196)는 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로부터 우회되는 제 2 하강 제동 밸브(182)의 측면에서 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)로 연결하여 유압 작동 매체의 공급 또는 방출을 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 1 작업 포트(168)로부터 분리한다. 작동 요소(92, 94)의 유압 회로 배치(164)의 바이 패스 밸브(196)는 각각의 경우에 제 1 스위칭 상태 및 제 2 스위칭 상태의 설정을 위한 하나의 전기 구동부(198)를 갖는다. 바이 패스 밸브(196)는 제 1 스위칭 상태에서 기계적으로 예압된다.
유압 구동 유닛을 구동하기 위한 유압 회로 배치를 갖는 유압 회로의 변형된 실시예에서, 하강 제동 밸브(178, 182)에 통합된 스로틀의 스로틀 단면은 조정 가능하고 바이 패스 밸브(196)의 스위칭 상태에 의존하는 방식으로 설정되어 하강 제동 밸브(178, 182)에 통합된 스로틀의 스로틀 단면이 하강 제동 밸브(178, 182)가 제 1 스위칭 상태로 전환된 경우, 바이 패스 밸브(196)의 제 2 스위칭 상태에서보다 제 1 스위칭 상태에서 더 작도록 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 바이 패스 밸브(196)가 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로부터 우회되는 제 2 하강 제동 밸브(182)의 측면상의 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)에 연결하는 경우 피스톤 측 또는 로드 측 작업 볼륨(160, 162)으로부터 나오는 유압 유체의 예압이 소량만 증가 또는 증가하지 않는 것이 달성될 수 있음에 따라 유압 작동 매체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 작업 포트(168)로부터 제 1 유체 채널(170)을 분리하게 된다.
유압 구동 유닛을 구동하기 위한 유압 회로 배치를 구비한 유압 회로의 다른 변형된 실시예에서, 도시된 것 이외의 유압 회로 배치(164)에서 도 4의 회로와 관련하여 여기에 제공되거나 제공될 유압 회로 배치의 전부 또는 일부에 바이 패스 밸브가 제공될 수도 있음을 또한 주목해야 한다.
압력 변환기로서 설계된 작동 상태 획득 장치(130, 134, 138, 142 및 146)는 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)에 개방된 제 1 유체 채널(170)의 일부에서 각각의 경우에 유압을 획득한다. 압력 변환기로서 설계된 추가의 작동 상태 획득 장치(132, 136, 140, 144 및 148)에 의해, 유압의 피스톤 측 작업 볼륨(160)에 개방된 제 2 유체 채널(174)의 일부에서의 유압 실린더(154)가 획득된다.
도 5는 바이 패스 밸브(196)가 제 1 스위칭 상태로 전환된 경우 구동 유닛(80) 내에 유압 실린더(154)를 배치하는 동안 유압 회로 배치(164)를 도시한다. 도 6은 바이 패스 밸브(196)가 제 1 스위칭 상태에 위치되는 경우와 마찬가지로 유압 실린더(154)의 후퇴 동안 유압 회로 배치(164)를 도시한다. 도 7은 바이 패스 밸브(196)가 제 2 스위칭 상태로 전환된 경우 유압 실린더(154)의 배치 동안 유압 회로 배치(164)를 도시한다.
제어 장치(86)에 의해, 바이 패스 밸브(196)의 제 1 스위칭 상태 및 제 2 스위칭 상태를 설정하기 위한 전기 구동부(198)는 유압 실린더(154)의 유압 유체의 로드 측 압력(pSi, i = 130, 134, 138, 142, 146) 및 피스톤 측 압력(pKi i = 132, 136, 140, 144, 148) 및 관절 붐의 조인트 축(54, 56, 58, 60, 62)에 대한 조인트 각도(εi, i = 34, 36, 38, 40, 42(도 2))의 형태로 대형 매니퓰레이터의 작동 상태 획득 장치에 의해 획득된 작동 상태 변수에 의존하는 방식으로 제어된다. 이를 위해, 작동 조립체(89)에서, 유압 구동 유닛(68, 78, 80, 82 및 84)의 기계적 로딩은 획득된 작동 상태 변수로부터 결정된다. 그후, 결정된 기계적 로딩에 따라, 바이 패스 밸브(196)는 제 1 또는 제 2 스위칭 위치로 전환된다. 이러한 방식으로, 대형 매니퓰레이터에서 관절형 붐의 붐 암(44, 46, 48, 50 및 52)의 조정을 위해, 유압 구동 유닛(68, 78, 80, 82 및 84)의 높은 기계적 로딩의 경우 대형 매니퓰레이터에서 붐 암(44, 46, 48, 50 및 52)의 조정에 필요한 것보다 더 적은 유압 유체가 대형 매니퓰레이터에서 유압 구동 유닛(68, 78, 80, 82 및 84)의 낮은 기계적 로딩의 경우에서 유압 펌프에 의해 이송되는 것이 달성될 수 있다. .
상술한 대형 매니퓰레이터의 변형된 실시예에서, 선택적으로 또는 추가적으로 대형 매니퓰레이터의 작동 상태 변수로서, 관절형 붐 이동 상태, 관절형 붐 자세, 관절형 붐 로딩, 관절형 붐의 붐 암의 기계적 로딩 및/또는 콘크리트 펌프 작동 상태가 제어 장치(86)에 의해 획득된 작동 상태 변수에 의존하는 방식으로 바이 패스 밸브(196)의 스위칭 위치를 설정하기 위해, 제어 장치(86)의 작동 상태 획득 장치에 의해 획득된다는 것을 주목해야 한다.
요약하면, 특히 본 발명의 다음의 바람직한 특징을 확실하게 진술할 수 있다: 본 발명은 프레임(16) 상에 배치되고 수직 회전축(18)을 중심으로 회전 가능한 붐 받침대(30), 적어도 2개의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)으로 구성되고 콘크리트 이송 라인(22)을 지지하는 관절형 붐(32), 및 수평 회전축(18)에 대해 적어도 하나의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)을 피봇하기 위한 적어도 하나의 유압 구동 유닛(26)을 가지고, 상기 적어도 하나의 유압 구동 유닛이 유압 실린더(154) 내에 이동 가능하게 배치되고 피스톤 로드(158)가 연결되는 유압 실린더(154) 및 피스톤(156)을 갖는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터에 관한 것이다. 여기서, 유압 실린더(154)에는 유압 유체를 채울 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨(160)과 유압 유체를 채울 수 있는 로드 측 작업 볼륨(162)이 형성된다. 본 발명에 따르면, 대형 매니퓰레이터는 적어도 하나의 유압 구동 장치(26)를 구동하기 위한 유압 회로 배치(164, 166)를 포함하며, 상기 유압 회로 배치는,
제 1 스위칭 상태에서,
제 1 유체 채널(170)에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 1 작업 포트(168)를 로드 측 작업 볼륨(162)에 연결하고, 제 2 유체 채널(174)에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 2 작업 포트(172)를 피스톤 측 작업 볼륨(160)에 연결하며,
제 1 스위칭 상태와 다른 제 2 스위칭 상태에서,
제 1 작업 포트(168)를 제 1 유체 채널(170)으로부터 분리하고, 이에 따라 로드 측 작업 볼륨(162)으로부터 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로 유압 유체를 공급하기 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)에 연결한다.
10: 이동식 콘크리트 펌프 12: 운송 차량
14: 고밀도 재료 펌프 16: 차량에 고정된 프레임
18: 회전축(수직축) 20: 분배 붐
22: 콘크리트 이송 라인 24: 공급 호퍼
25: 콘크리트 위치 26: 구동 유닛
28: 회전 조인트 30: 붐 받침대
32: 관절형식 붐 34, 36, 38, 40, 42: 관절형 조인트
44, 46, 48, 50, 52: 붐 암 54, 56, 58, 60, 62: 조인트 축
64: 붐 암 위치(예: 붐 팁) 66: 단부 호스
68: 구동 유닛 78, 80, 82, 84: 구동 유닛
83: 작동 제어 요소 85: 제어 조립체
86: 제어 장치 87: 제어 유닛
89: 활성화 조립체 90, 92, 94, 96, 98, 100: 작동 요소
91: 무선 경로 93: 무선 수신기
95: 버스 시스템 116: 작동 상태 획득 장치
118, 120, 122, 124, 126, 129, 199: 각도 센서
128: 회전 각도 결정 장치
130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148: 작동 상태 획득 장치
150: 토크 센서 152: 입력 루틴
154: 유압 실린더 155: 처리 루틴
156: 피스톤 158: 피스톤 로드
160: 피스톤 측 작업 볼륨 161: 출력 루틴
162 로드 측 작업 볼륨 164, 166: 회로 배치
168: 제 1 작업 포트 170: 제 1 유체 채널
172: 제 2 작업 포트 174: 제 2 유체 채널
176, 180: 압력 제어 라인 178: 제 1 하강 제동 밸브
182: 제 2 하강 제동 밸브 184: 제 1 체크 밸브
186: 제 2 체크 밸브 188: 과압 포트
190:제 1 과압 밸브 192: 제 2 과압 밸브
194: 제어 블록 195: 탱크
196: 바이 패스 밸브 198: 전기 구동부
pKi: 피스톤 측 압력 pSi: 로드 측 압력
S: 제어 신호 SWi: 작동 신호
εi: 각도

Claims (15)

  1. 프레임 상에 배치되고 수직 회전축을 중심으로 회전 가능한 붐 받침대(30), 적어도 2개의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)으로 구성되고 콘크리트 이송 라인(22)을 지지하는 관절형 붐(32), 및 수평 회전축(18)에 대해 적어도 하나의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)을 피봇하기 위한 적어도 하나의 유압 구동 유닛(26)을 가지고,
    상기 적어도 하나의 유압 구동 유닛이 유압 실린더(154) 내에 이동 가능하게 배치되고 피스톤 로드(158)가 연결되는 유압 실린더(154) 및 피스톤(156)을 가지고, 상기 유압 실린더(154)에는 유압 유체를 채울 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨(160)과 유압 유체를 채울 수 있는 로드 측 작업 볼륨(162)이 형성되는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터에 있어서,
    적어도 하나의 유압 구동 장치(26)를 구동하기 위한 유압 회로 배치(164, 166)를 포함하며, 상기 유압 회로 배치는,
    제 1 스위칭 상태에서,
    제 1 유체 채널(170)에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 1 작업 포트(168)를 로드 측 작업 볼륨(162)에 연결하고, 제 2 유체 채널(174)에 의해 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 2 작업 포트(172)를 피스톤 측 작업 볼륨(160)에 연결하며,
    제 1 스위칭 상태와 다른 제 2 스위칭 상태에서,
    제 1 작업 포트(168)를 제 1 유체 채널(170)으로부터 분리하고, 이에 따라 로드 측 작업 볼륨(162)으로부터 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로 유압 유체를 공급하기 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)에 연결하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  2. 제 1 항에 있어서, 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수를 획득하기 위한 적어도 하나의 작동 상태 획득 장치(116, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148), 및 상기 작동 상태 획득 장치(116, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)에 의해 획듣된 바와 같은 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수에 따르는 방법으로 적어도 하나의 유압 회로 배치(164)의 스위칭 상태를 설정하기 위한 작동 조립체(89), 및 작동 상태에 따르는 방식으로 적어도 하나의 유압 회로 배치(164)의 스위칭 상태의 설정을 위한 작동 조립체(89)로 작동 상태 획득 장치(116, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)에 의해 획득된 바와 같은 대형 매니퓰레이터의 작동 상태 변수를 공급하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동 상태 획득 장치는 관절형 붐 이동 상태, 관절형 붐 자세, 관절형 붐 로딩, 관절형 붐(32)의 붐 암(44, 46, 48, 80, 52) 로딩, 콘크리트 펌프 작동 상태, 붐 암의 각도 위치(44, 46, 48, 50, 52), 적어도 하나의 유압 구동 유닛의 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)의 유압, 적어도 하나의 유압 구동 유닛(26)의 유압 실린더(154)의 피스톤 측면 작업 볼륨(160)의 유압을 포함하는 그룹으로부터 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수를 획득하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수를 획득하기 위한 적어도 하나의 작동 상태 획득 장치(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)가 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)에 개방된 제 1 유체 채널(170)의 일부에서 유압을 획득하기 위한 압력 변환기로서 설계되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동 상태 획득 장치(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148)는 유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)에 개방된 제 2 유체 채널(174)의 일부에서 유압을 획득하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 회로 배치(164)는:
    유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 2 작업 포트(172)와 연통하는 제 1 압력 제어 라인(176)에 의해 유압식으로 작동되며, 제 1 스위칭 위치로 예압되고, 제 1 스위칭 위치에서, 제 1 압력 제어 라인(176)의 유압이 임계 값을 초과하면 제 1 유체 채널(170)을 개방하며, 제 1 스위칭 위치와 다른 적어도 하나의 제 2 스위칭 위치에서, 압력 제어 라인(176)의 유압이 임계 값 아래로 떨어지면, 제 1 유체 채널을 차단하는 제 1 하강 제동 밸브(178),
    제 1 하강 제동 밸브(178)에 대해 평행하게 배치되고 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)로부터 유압 유체의 역류를 방지하는 제 1 체크 밸브(184),
    로드 측 작업 볼륨(162)으로부터 우회되는 제 1 하강 제동 밸브(178)의 측면에서 제 1 유체 채널(170)과 연통하는 추가 압력 제어 라인(180)에 의해 유압식으로 작동되고, 제 1 스위칭 위치로 예압되며, 추가 압력 제어 라인(180)의 유압이 임계 값을 초과하는 경우 제 2 유체 채널(174)을 개방하고, 제 1 스위칭 위치와 상이한 적어도 하나의 제 2 스위칭 위치에서, 추가 압력 제어 라인의 유압이 임계 값 아래로 떨어지면 제 2 유체 채널(174)을 차단하는 제 2 하강 제동 밸브(182),
    제 2 하강 제동 밸브(182)에 대해 평행하게 배치되고 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로부터 제 2 작업 포트(172)로 유압 유체의 역류를 방지하는 제 2 체크 밸브(186), 및
    제 1 스위칭 상태에서, 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 1 작업 포트(168)에 연결하여 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)로부터의 분리하고, 제 1 스위칭 상태와 다른 제 2 스위칭 상태에서, 피스톤 측 작업 볼륨(160)로부터 우회하는 제 2 하강 제동 밸브(182)의 측면에서 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)로 연결하여 유압 작동 매체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 1 작업 포트(168)로부터 분리하는 바이 패스 밸브(196)를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 바이 패스 밸브(196)는 제 1 스위칭 상태 및 제 2 스위칭 상태의 설정을 위한 전기 구동부(198) 또는 유압 구동부 또는 공압 구동부 또는 기계식 구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 바이 패스 밸브(196)는 제 1 스위칭 상태로 기계적으로 또는 유압적으로 또는 공압적으로 또는 전기적으로 예압되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    과압 포트(188) 및,
    유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)를 향하는 제 1 하강 제동 밸브(178)의 측면에서 제 1 유체 채널(170)을 유압 작동 매체의 과압의 존재 하에서 과압 포트(188)에 연결하는 제 1 과압 밸브(190) 및,
    유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)을 향하는 제 1 하강 제동 밸브(178)의 측면에서 제 2 유체 채널(174)을 유압 작동 매체의 과압의 존재하에서 과압 포트(188)에 연결하는 제 2 과압 밸브(192)를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터.
  10. 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)을 피봇하기 위해 적어도 하나의 유압 구동 유닛(26)을 구동하기 위한 유압 유체의 공급 또는 배출을 위한 제 1 작업 포트(168) 및 제 2 작업 포트(172)를 갖는 유압 회로 배치에 있어서,
    상기 대형 매니퓰레이터는 프레임(16) 상에 배치되고 수직 회전축(18)을 중심으로 회전할 수 있는 붐 받침대(30), 및 상기 붐 받침대(30)에 고정되고 2 개 이상의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)으로 구성되며 콘크리트 이송 라인(22)을 지지하는 관절형 붐(18)을 포함하고,
    상기 유압 구동 유닛(26)은 유압 실린더(154) 및 상기 유압 실린더(154) 내에 이동 가능하게 배치되고 이에 연결된 피스톤로드(158)를 갖는 피스톤(156)을 가지며, 상기 유압 실린더(154)에는 유압 유체로 충전될 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨(160)과 유압 유체로 충전될 수 있는 로드 측 작업 볼륨(162)이 형성되며,
    유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 2 작업 포트(172)와 연통하는 제 1 압력 제어 라인(176)에 의해 유압식으로 작동되며, 제 1 스위칭 위치로 예압되고, 제 1 압력 제어 라인(176)의 유압이 임계 값을 초과하면 제 1 유체 채널(170)을 개방하며, 제 1 스위칭 위치와 다른 적어도 하나의 제 2 스위칭 위치에서, 압력 제어 라인(176)의 유압이 임계 값 아래로 떨어지면, 제 1 유체 채널을 차단하는 제 1 하강 제동 밸브(178),
    제 1 하강 제동 밸브(178)에 대해 평행하게 배치되고 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)로부터 유압 유체의 역류를 방지하는 제 1 체크 밸브(184),
    로드 측 작업 볼륨(162)으로부터 우회되는 제 1 하강 제동 밸브(178)의 측면에서 제 1 유체 채널(170)과 연통하는 압력 제어 라인(180)에 의해 유압식으로 작동되고, 제 1 스위칭 위치로 기계적으로 예압되며, 압력 제어 라인(180)의 유압이 임계 값을 초과하는 경우 제 2 유체 채널(174)을 개방하고, 제 1 스위칭 위치와 상이한 적어도 하나의 제 2 스위칭 위치에서, 압력 제어 라인의 유압이 임계 값 아래로 떨어지면 제 2 유체 채널(174)을 차단하는 제 2 하강 제동 밸브(182),
    제 2 하강 제동 밸브(182)에 대해 평행하게 배치되고 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)으로부터 제 2 작업 포트(172)로 유압 유체의 역류를 방지하는 제 2 체크 밸브(186), 및
    제 1 스위칭 상태에서, 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 1 작업 포트(168)에 연결하여 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)로부터의 분리하고, 제 1 스위칭 상태와 다른 제 2 스위칭 상태에서, 피스톤 측 작업 볼륨(160)로부터 우회하는 제 2 하강 제동 밸브(182)의 측면에서 제 1 유체 채널(170)을 제 2 유체 채널(174)로 연결하여 유압 작동 매체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 유체 채널(170)을 제 1 작업 포트(168)로부터 분리하는 바이 패스 밸브(196)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 회로 배치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 바이 패스 밸브(196)는 제 1 스위칭 상태 및 제 2 스위칭 상태를 설정하기 위한 전기 구동부(198) 또는 유압 구동부 또는 공압 구동부 또는 기계식 구동부를 가지는 것을 특징으로 하는 유압 회로 배치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 바이 패스 밸브(196)는 제 1 스위칭 상태로 기계적으로 또는 유압 적으로 또는 공압 적으로 또는 전기적으로 예압되는 특징으로 하는 유압 회로 배치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느한 항에 있어서, 과압 포트(188), 및 및 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)을 향하는 제 1 하강 제동 밸브(178)의 측면상의 제 1 유체 채널(170)을 유압 작동 매체의 과압의 존재 하에서 과압 포트(188)에 연결하는 하나의 제 1 과압 밸브(190), 및 유압 실린더(154)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)를 향하는 제 2 하강 제동 밸브(182)의 측면에서 제 2 유체 채널(174)을 유압 작동 매체의 과압이 존재하에서 과압 포트(188)에 연결하는 제 2 과압 밸브(192)를 포함하는 특징으로 하는 유압 회로 배치.
  14. 프레임(16) 상에 배치되고 수직 회전축(18)을 중심으로 회전할 수 있는 붐 받침대(30), 적어도 2 개의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)으로 구성되고 콘크리트 이송 라인(22)을 지지하는 관절형 붐(32), 유압 실린더(154) 및 상기 유압 실린더(154) 내에 움직일 수 있게 배치되고 피스톤 로드(158)가 연결된 피스톤(156)를 가지는 적어도 하나의 유압 구동 유닛(26)을 가지며,
    유압 실린더(154)에는 제 1 유체 채널(17o)에 의해 유압 유체로 충전될 수 있는 로드 측 작업 볼륨(162), 및 제 2 유체 채널(174)에 의해 유압 유체로 충전될 수 있는 피스톤 측 작업 볼륨(160)이 형성되는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터의 작동 방법에 있어서,
    획득된 작동 상태 변수에 의존하는 방식으로 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 작동 상태 변수가 획득되고, 유압 유체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 유체 채널(170)은 제 1 작업 포트(168)에 연결되어, 프로세스에서 제 1 유체 채널(170)이 제 2 유체 채널(174)로부터 분리되거나, 제 2 유체 채널(174)에 연결되고, 프로세스에서 유체 채널(170)이 유압 작동 매체의 공급 또는 배출을 위해 제 1 작업 포트(168)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터의 작동 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 대형 매니퓰레이터의 적어도 하나의 획득된 작동 상태 변수는 관절형 붐 이동 상태, 관절형 붐 자세, 관절형 붐 로딩, 관절형 붐(32)의 붐 암(44, 46, 48, 50, 52)의 로딩, 콘크리트 펌프 작동 상태, 붐 암의 각도 위치, 어도 하나의 유압 구동 유닛(26)의 유압 실린더(154)의 로드 측 작업 볼륨(162)에서의 유압, 적어도 하나의 유압 구동 유닛(26)의 피스톤 측 작업 볼륨(160)에서의 유압을 포함하는 그룹으로부터의 작동 상태 변수인 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프용 대형 매니퓰레이터의 작동 방법.
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