JPH04501897A - ２シリンダ濃厚材料ポンプの制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ２シリンダ濃厚材料ポンプの制御方法及び装置本発明は、端面側の開口部を介し て材料供給容器に通じ、少なくとも１つの液圧式可逆ポンプと該可逆ポンプを介 して制御可能な液圧式駆動シリンダとによりプッシュプル方式で操作可能な２つ の搬送シリンダと、材料供給容器内に配置され、材料装入側を搬送シリンダの開 口部に交互に接続可能で、それぞれ他の開口部を開口させ、材料排出側において 搬送管に連結可能で、液圧により操作可能な管切り換え部とを有している濃厚材 料ポンプの制御方法であって、搬送シリンダ内での圧力ストロークの終了時に管 切り換え部に切り換え過程を生じさせ、該切り換え過程の間濃厚材料の搬送を中 断させるようにした濃厚材料ポンプの制御方法及び装置に関するものである。

この種の２シリンダ濃厚材料ポンプの制御方法は知られている（ドイツ特許公開 第３２５３５７６号公報）、。

この公知の方法では、搬送シリンダの駆動シリンダと管切り換え部の液圧操作機 構とが、液圧式の可逆ポンプによって搬送される圧力油によって直接に付勢され る。主搬送循環系の、駆動シリンダに通じている管のなかには、２ボート２位置 切り換え弁が設けられ、該２ボ一ト２位置切り換え弁は遅延弁を介して制御可能 である。可逆ポンプの切り換えは、圧力ストロークの終了時に電気的な終端位置 信号により直接に生じる。１つの搬送シリンダのなかに前もって吸入されていた 濃厚材料が再び材料供給容器に戻らないようにするため、可逆ポンプの切り換え の瞬間に遅延弁が次のように切り換えられ、即ち２ボート２位置切り換え弁がそ の閉弁位置にもたらされ、その結果濃厚材料が可逆ポンプがら、駆動シリンダに 通じている管に流動することができるように切り換えられる。

これと同時に、操作機構に通じている高圧管のなかには、切り換え弁を介して管 切り換え部の液圧操作機構を連結するために十分な圧力が生じる。絞り弁の列に より、切り換え弁の連結は、管切り換え部が切り換えられるまで遅延される。そ の後２ボート２位置切り換え弁が再び両賞流方向に対して開弁される。特に粗い 成分を含んだ濃厚材料を搬送する場合、またはコンクリートのように硬化しつつ ある濃厚材料を搬送する場合には、管切り換え部が切り換えの途中で動がなくな り、全く連結できなくなることがある。絞り列において設定された遅延時間が経 過した後に、主循環系のなかに配置されている切り換え弁が自動的に開くので、 前もって搬送シリンダによって吸入された材料が材料供給容器内へ逆送される。

管切す換え部が切り換えの途中で動かなくなっているときにこの逆送が反復され ると、管切り換え部の領域で急速に摩耗が促進されたり破損することがある。さ らにこの公知の回路の欠点は、可逆ポンプから駆動シリンダに通じている主循環 系のなかに切り換え弁を配置し、その大きさを圧力油の主流に適合させねばなら ないことである。

従って、この切り換え弁が最初から大き過ぎていない場合には、この切り換え弁 を交換しなければ、並列に接続される付加的な可逆ポンプを用いて搬送量を増大 させることは不可能である。

本発明の課題は、圧力油の主循環系のなかに制御器を設けずに駆動シリンダ及び 管切り換え部を液圧的に連続制御できるような冒頭で述べた種類の濃厚材料ポン プの制御方法及び装置を提供することである。

本発明はこの課題を解決するために、請求項１または８に記載の構成を提案する ものである。他の有利な構成は従属項から明らかになる。

本発明による方法によれば、管切り換え部の切り換え過程の間に、駆動シリンダ への圧力油の自由供給を維持しながら可逆ポンプの搬送方向を維持させ、管切り 換え部の切り換えが終了したときに可逆ポンプの搬送方向が逆転されるので、管 切り換え部が動かなくなったために該管切り換え部が完全に切り換え不能になっ たときに搬送が中断される。本発明による構成により、駆動シリンダと管切り換 え部切り換え機構とは循環系のなかで作動し、駆動シリンダは自由流動のなかに あるにもかかわらず圧力油の作用を受ける。このことは、管切り換え部を切り換 えるために、圧力油を直接、可逆ポンプから駆動シリンダに通じている制御器の ない主循環系から分岐させることを意味している。この場合駆動シリンダのピス トンは管切り換え部の切り換え過程の間、可逆ポンプにより主循環系のなかに生 じた圧力の作用により、管切り換え部の切り換え過程が終了するまで終端位置に 保持される。

各切り換え過程後、管切り換え部またはその液圧操作機構において、可逆ポンプ の可逆過程を生じさせるための液圧的なまたは電気的な終端位置信号を測定する のが有利である。同時に管切り換え部の操作機構への圧力油の供給が中断され、 または主循環系内での圧力油の流動の逆転を補償しながら圧力油の流動方向が逆 転される。

これに続いて、濃厚材料の搬送の間、圧力ストロークの終了時に可逆ポンプの搬 送方向を維持した状態で切り換え過程が生じるまで、管切り換え部の液圧操作機 構を、可逆ポンプによって生じた圧力の作用により終端位置に保持させるのが合 目的である。

本発明による方法の他の有利な構成によれば、管切り換え部の切り換え過程が生 じたときに可逆ポンプの搬送体積及び／または搬送圧を、搬送方向を維持した状 態で変化させる。特に、可逆過程が生じたときに可逆ポンプを短時間最大搬送体 積に設定し、次に所定の搬送体積または搬送圧に応じて後調整することができる 。

本発明による自由流動回路により、搬送ポンプに対する要求が高い場合には、付 加的な処置を要することなく、特に制御器の交換を必要とすることなく、主循環 系内に少なくとも１つの他の可逆ポンプを接続することができる。

本発明による方法を実施するための装置は、可逆ポンプの搬送方向及び場合によ っては搬送量を設定するための調整機構を有している。この調整機構は、管切り 換え部または液圧操作機構にて測定可能な液圧終端位置信号または電気的な終端 位置信号で付勢することができる。

この場合、管切り換え部の液圧操作機構は、可逆ポンプから駆動シリンダに通じ ている制御器のない主循環系から分岐した圧力油で付勢可能である。搬送管から 管切り換え部を介して搬送シリンダへの材料の逆送または他の搬送シリンダから 材料供給容器内への材料の逆送を付加的に可能にするため、液圧終端位置信号ま たは電気的な終端位置信号を伝達する回路内に、逆送信号に応答し可逆ポンプの 搬送方向を逆転させる切り換え要素が配置されている。

さらに、主循環系から分岐し管切り換え部の液圧操作機構に通じている液圧管内 に、圧力油の搬送方向を切り換える切り換え弁が配置され、該切り換え弁は、可 逆ポンプの搬送方向に応答する予制御弁を介して操作可能であるのが合目的であ る。切り換え弁に通じている予制御管のなかに、搬送シリンダの終端位置信号ま たは搬送シリンダの駆動シリンダによって操作可能な他の切り換え弁が配置され ている。この他の切り換え弁は圧力ストロークの終了時に切り換え可能であり、 管切り換え部の切り換え過程を生じさせる。

次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明する。

添付の図面は、循環系において駆動シリンダと管切り換えシリンダとを自由流動 追値制御するための制御装置の回路を示したものである。

濃厚材料ポンプは、大体において２つの搬送シリンダ１．１゛から構成されてい る。搬送シリンダ１，１′の端面側の開口部２，２°は図示していない材料供給 容器に通じており、圧力ニ程の間管切り換え部３を介して搬送管４と交互に連結 される。搬送シリンダ１，１”は、液圧式の駆動シリンダ５，５′　と、図示し た実施例では傾斜円板式スラストピストンポンプとして構成されている可逆液圧 ポンプ６とを介してプッシュプル方式で駆動される。このため搬送ピストン７． ７°が共通のピストン棒９，９′　を介して駆動シリンダ５，５°のピストン８ ．８′　と連結されている。搬送シリンダ１，１°と駆動シリンダ５，５′の間 には木箱１０が設けられている。

この木箱１０をピストン棒９，９′が貫通している。

駆動シリンダ５，５′は、図示した実施例においては、底部側で主循環系の圧力 管１１．１１’　を介して可逆ポンプ６により圧力油の作用を受け、且つそのピ ストン棒側の端部において横管１２を介して互いに連通している。

ストロークの修正を行うため、駆動シリンダ５′の両端には、該当する駆動ピス トン８′　をその終端位置において橋絡し、逆止弁１３を有している圧力補償管 １４が配置されている。

駆動ピストン８，８“の運動方向、即ち搬送ピストン７．７°の運動方向は次の ようにして切り換えられ、即ち可逆ポンプ６の傾斜円板１５が切り換え信号によ り作動してゼロ位置を通過するように回動し、よって自由流動している主循環系 の管１１．１１’の圧力油の搬送方向が逆転することによって行われる。可逆ポ ンプ６の搬送量は、所定の駆動回転数で駆動されている場合傾斜円板１５の回動 角によって決定される。傾斜円板１５の回動角、即ち搬送量は、制御圧ｐｓに比 例して調整可能である。この制御圧ｐｓは、管１６，１７．１７’　と該当する 管路内にある切り換え弁２０を介して調整シリンダ１８を操作する圧力である。

制御圧ｐ８は、濃厚材料ポンプの切り換え状態に応じて、図示していない液圧手 段または電気的な手段により可変である。主循環系内の高圧レベルと低圧レベル とを調整するため圧力調整器７０と７１が設けられている。圧力調整器７０と７ １の制御入力は、交換弁７２または切り換え弁７３を介して、それぞれ高圧また は低圧を誘導している主循環系の管１１゜１１゛　と連通可能である。

管切り換え部３の切り換えは、有利にはプランジャーシリンダとして構成される 液圧シリンダ２１．２１’　を介して行う。液圧シリンダ２１．２１’　は、主 循環系から分岐した管２２．２２’　と、切り換え弁３０と、圧力管２３．２３ ’　とを介して、可逆ポンプ６によって搬送される圧力油の作用を直接受ける。

切り換え弁３０の予制御は、管２４，２４“　を介して液圧的に行われる。管２ ４．２４’　は、切り換え弁３１と４０を介して、可逆ポンプ６と一緒に駆動さ れる補助ポンプ２５の制御圧の作用を受ける。この場合切り換え弁３１は、駆動 シリンダ５の、電気的または場合によっては液圧的に測定される終端位置信号Ｘ またはＸＸを介して操作可能である。

一方切り換え弁４０は、調整シリンダ１８に通じている制御管１７．１７’内の 圧力に応じて管２８．２８’　を介して切り換え可能である。可逆ポンプ６の搬 送方向を決定する主制御弁２０の操作は、管切り換えシリンダ２１．２１’　の 終端位置信号を介して行う。この終端位置信号は、液圧管２６．２６’　及び／ または電気的な信号発生器ｙを介して測定可能である。

補助ポンプ２５は逆止弁７５．７５’　を介して閉じた主循環系にも作用し、圧 力制限弁７４によって保護されている。

図示した回路は駆動シリンダ５，５′　と管切り換えシリンダ２１．２１′　を 追値制御するためのものであり、その作用は以下のとおりである。

搬送過程において駆動シリンダ５内の駆動ピストン８のピストン棒側が終端位置 に達すると、電気的に測定された終端位置信号Ｘを介して切り換え弁３１の切り 換えが行われる。それによって管切り換えシリンダ２１゜２１′において切り換 え過程が生じて切り換え弁３０が切り換えられる。この場合可逆ポンプ６の搬送 方向は差し当たりまだ維持されており、駆動ピストン８，８″は管１１内の圧力 油によりその終端位置で保持される。管切り換え部３がその終端位置に達すると 、対応する終端位置信号により弁２０が切り換わる。それによって調整シリンダ １８における予制御部が交替し、その結果搬送方向が逆転して可逆ポンプ６の傾 斜円板１５が回動する。

これに並行して切り換え信号が弁２０と調整シリンダ１８の間で測定され、管２ ８．２８’　を介して弁４０の予制御部に送られる。従って弁４０はその位置を 交替し、よって管切り換えシリンダ２１．２１’　は可逆ポンプ６の搬送方向の 逆転にもかかわらず前もって占めていた終端位置を保持する。可逆ポンプ６より も予制御弁４０のほうが切り換え信号に早く反応するので、予制御管２８゜２８ ′内には調整可能な絞り弁２９．２９″が設けられている。これは、搬送方向の 逆転の過程で管切り換えシリンダ２１．２１’　が戻らないようにするため、可 逆ポンプ６の時間特性に適合させて予制御弁４０を、従って切り換え弁３０をゆ っくりと切り換えるためである。制御管２６，２６°内において切り換え弁２０ の前に設けられる逆送弁３２により、必要に応じて駆動シリンダ５゜５°が逆の 方法で付勢され、その結果材料が搬送管から備蓄容器内へ逆送される。

上述した循環構成は、液圧部品ができるだけ少ない比較的小型の、または緩速に 作動する装置に適している。

大型の高速機械に対しては２循環順送り回路が適している。この場合には、管切 り換え切り換え弁３０が管２２．２２″　を介して主循環系に接続されるのでは なく、別個の液圧循環系に接続される。後者の場合切り換え弁４０は設けなくて もよい。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）　（社）平成　３年　 ３月２０日

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．端面側の開口部を介して材料供給容器に通じ、少なくとも１つの液圧式可逆 ポンプと該可逆ポンプを介して制御可能な液圧式駆動シリンダとによりプッシュ プル方式で操作可能な２つの搬送シリンダと、材料供給容器内に配置され、材料 装入側を搬送シリンダの開口部に交互に接続可能で、それぞれ他の開口部を開口 させ、材料排出側において搬送管に連結可能で、液圧により操作可能な管切り換 え部とを有している濃厚材料ポンプの制御方法であって、搬送シリンダ内での圧 力ストロークの終了時に管切り換え部に切り換え過程を生じさせ、該切り換え過 程の間濃厚材料の搬送を中断させるようにした濃厚材料ポンプの制御方法におい て、 可逆ポンプから駆動シリンダに通じている制御器のない主循環系から圧力油を直 接分岐させて管切り換え部を切り換えること、 管切り換え部の切り換え過程の間、駆動シリンダヘの圧力油の自由供給を維持し ながら可逆ポンプの搬送方向を維持し、且つ可逆ポンプによって主循環系内に生 じる圧力作用により駆動シリンダのピストンを終端位置に保持すること、 管切り換え部の切り換え過程が終了したときに可逆ポンプの搬送方向を逆転させ ること、を特徴とする濃厚材料ポンプの制御方法。
2. ２．管切り換え部の切り換え過程が生じたときに可逆ポンプの搬送体積及び／ま たは搬送圧を、搬送方向を維持した状態で変化させることを特徴とする、請求項 １に記載の濃厚材料ポンプの制御方法。
3. ３．各切り換え過程後、管切り換え部またはその液圧操作機構において、可逆ポ ンプの可逆過程を生じさせるための液圧的なまたは電気的な終端位置信号を測定 することを特徴とする、請求項１または２に記載の濃厚材料ポンプの制御方法。
4. ４．可逆過程が生じたときに前記操作機構または管切り換え部への圧力油の供給 を中断させ、または主循環糸内で圧力油の流動方向の逆転を補償しながら圧力油 の供給を逆転させることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１つに記 載の濃厚材料ポンプの制御方法。
5. ５．可逆過程が生じたときに可逆ポンプを短時間最大搬送体積に設定し、次に所 定の搬送体積または搬送圧に応じて後調整することを特徴とする、請求項１から ４までのいずれか１つに記載の濃厚材料ポンプの制御方法。
6. ６．主循環系内に少なくとも１つの他の可逆ポンプを並列に設けて選択的に接続 することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１つに記載の濃厚材料ポ ンプの制御方法。
7. ７．濃厚材料を搬送している間、圧力ストロークの終了時に可逆ポンプの搬送方 向を維持した状態で切り換え過程が生じるまで、管切り換え部の液圧操作機構を 、可逆ポンプによって生じた圧力の作用により終端位置に保持させることを特徴 とする、請求項１から６までのいずれか１つに記載の濃厚材料ポンプの制御方法 。
8. ８．端面側の開口部を介して材料供給容器に通じ、少なくとも１つの液圧式可逆 ポンプと該可逆ポンプを介して制御可能な液圧式駆動シリンダとによりプッシユ プル方式で操作可能な２つの搬送シリンダと、材料供給容器内に配置され、材料 装入側を搬送シリンダの開口部に交互に接続可能で、それぞれ他の開口部を開口 させ、材料排出側において搬送管に連結可能で、液圧により操作可能な管切り換 え部とを有し、搬送シリンダ内での圧力ストロークの終了時に管切り換え部に切 り換え過程を生じさせ、該切り換え過程の間濃厚材料の搬送を中断させるように した濃厚材料ポンプの制御装置において、 切り換え過程の間、可逆ポンプの搬送方向を維持しながら駆動シリンダ（５，５ ′）への圧力油の自由供給を維持可能であること、 管切り換え部（３）の液圧操作機構（２１，２１′）を、可逆ポンプ（６）から 駆動シリンダ（５，５′）へ通じている制御器のない主循環糸（１１，１１′） から分岐した圧力油によって付勢可能であること、管切り換え部（３）またはそ の操作機構（２１，２１′）において、可逆ポンプ（６）の可逆過程を生じさせ るための終端位置信号（ｙ）を各切り換え過程の終了時に測定可能であること、 を特徴とする濃厚材料ポンプの制御装置。
9. ９．濃厚材料の搬送の間及び切り換え過程の間、可逆ポンプ（６）の搬送体積及 び搬送圧力の少なくとも一方を種々の所定値に調整可能であることを特徴とする 、請求項８に記載の濃厚材料ポンプの制御装置。
10. １０．搬送方向を調整するための予制御可能な切り換え弁（２０）を有している 可逆ポンプ（６）用の調整機構（１８）を備え、該調整機構（１８）が、有利に はその予制御部が、管切り換え部（３）またはその液圧操作機構（２１，２１′ ）において測定可能な液圧終端位置信号または電気的な終端位置信号（ｙ）によ って付勢可能であることを特徴とする、請求項８または９に記載の濃厚材料ポン プの制御装置。
11. １１．液圧終端位置信号または電気的な終端位置信号を伝達する回路（２６，２ ６′）内に、逆送信号に応答し可逆ポンプ（６）の搬送方向を逆転させる切り換 え要素（３２）が配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の濃厚材 料ポンプの制御装置。
12. １２．主循環糸（１１，１１′）から分岐し管切り換え部（３）の液圧操作機構 （２１，２１′）に通じている液圧管（２２，２２′）内に、圧力油の搬送方向 を切り換える切り換え弁（３０）が配置され、該切り換え弁（３０）は、可逆ポ ンプ（６）の搬送方向に応答する予制御弁（４０）を介して操作可能であること を特徴とする、請求項８から１１までのいずれか１つに記載の濃厚材料ポンプの 制御装置。
13. １３．予制御弁（４０）が、可逆ポンプ（６）の切り換えの時間特性に適合する 絞りまたは遅延回路（２９，２９′）を介して操作可能であることを特徴とする 、請求項１２に記載の濃厚材料ポンプの制御装置。
14. １４．切り換え弁（３０）に通じている予制御管（２４，２４′）のなかに、搬 送シリンダ（１，１′）の終端位置信号（ｘ，ｘｘ）または搬送シリンダ（１， １′）の駆動シリンダ（５，５′）によって操作可能な他の切り換え弁（３１） が配置されていることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の濃厚材料ポ ンプの制御装置。
15. １５．搬送シリンダ（１，１′）及び管切り換え部（３）の終端位置信号に応答 し、可逆ポンプ（６）の調整機構（１８）に連結される、可逆ポンプ（６）の搬 送体積及び搬送圧の少なくとも一方を変化させるための回路（１６，ｐｓ）が配 置されていることを特徴とする、請求項８から１４までのいずれか１つに記載の 濃厚材料ポンプの制御装置。