(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパ内に２本の輸送シリンダを貫入し、該２本の輸送シリンダを貫入シリンダの押し、引き作動で交互に前進、後退させるようにし、輸送シリンダの前進が終了した後、主シリンダを押し作動させて輸送シリンダ内に取り込まれてれいる粘性流体を吐出させるようにしてある粘性流体ポンプにおける上記貫入シリンダと主シリンダの同時引き行程時の作動速度を、初速を高速として徐々に減速させるようにし、更に、上記貫入シリンダの押し行程時の作動速度を、初速を低速として徐々に増速させるようにすることを特徴とする粘性流体ポンプの運転制御方法。
【請求項２】
ホッパ内に貫入した２本の輸送シリンダを押し引きするＮｏ．１の貫入シリンダとＮｏ．２の貫入シリンダを、可変流量型の貫入回路用圧油供給源に第１切換弁で切換えられる圧油ラインにて接続すると共に、Ｎｏ．１貫入シリンダの押し引き、Ｎｏ．２貫入シリンダの押し引きを切換える第２、第３切換弁を備え、且つ上記輸送シリンダ内の圧送ピストンを押し引きするＮｏ．１主シリンダとＮｏ．２主シリンダの各ヘッド側圧力室を第４切換弁を備えた圧油ラインを介して主回路用圧油供給源に接続すると共に、上記各主シリンダのロッド側圧力室同士を接続する密封回路を第５切換弁を介してタンクに接続し、上記密封回路と上記各貫入シリンダへの圧油ラインに、第６切換弁を介し可変流量型の補助圧油供給源を接続し、更に、上記貫入回路用圧油供給源と補助圧油供給源に、別の圧油供給源からの圧油吐出ラインを接続して、該圧油吐出ラインに電磁比例減圧弁を組み込み、且つ上記各貫入シリンダのストロークエンドの検出信号を基に上記電磁比例減圧弁への付加電流を大から小又は小から大へと制御する制御器を備えた構成を有することを特徴とする粘性流体ポンプの運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリートの如き高粘性流体を圧送する粘性流体ポンプの運転制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートの如き高粘性流体を扱うポンプとしては、図６に示す如く、ホッパ１内に２本の輸送シリンダ２と３とを、その軸心方向へ移動自在に且つ平行に貫入し、該各輸送シリンダ２，３をＮｏ．１の２本の貫入シリンダ４，５とＮｏ．２の２本の貫入シリンダ６，７を交互に押し（伸長）、引き（短縮）作動させることにより交互に前進、後退させるようにし、輸送シリンダ２又は３が前進させられてホッパ１内に貫入されるとき、ホッパ１内の高粘性流体が輸送シリンダ２又は３の前端より内部に取り込まれ、輸送シリンダ２又は３が受管８に嵌合すると、次に輸送シリンダ２又は３内の圧送ピストン１０又は１１がＮｏ．１主シリンダ１２又はＮｏ．２主シリンダ１３の押し（伸長）作動により前進させられて輸送シリンダ２又は３内に入っている高粘性流体を揺動管９内を通して吐出させるようにしてあり、上記揺動管９を揺動シリンダ１４，１５により左右へ揺動させながら輸送シリンダ２又は３を交互に貫入させることにより順次高粘性流体を吸入吐出させるようにした輸送シリンダ貫入方式のものが知られている。
【０００３】
かかる従来の輸送シリンダ貫入方式の高粘性流体ポンプでは、以下の制御回路により各貫入シリンダ及び主シリンダ等を作動させるようにしてある。
【０００４】
すなわち、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５とＮｏ．２貫入シリンダ６，７を、途中に第１切換弁ＣＶ１を有する圧油ライン１６，１７を介して貫入回路用圧油供給源Ｐ１に接続すると共に、上記圧油ライン１６と１７の各途中に第２と第３の切換弁ＣＶ２とＣＶ３を設けて、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５とＮｏ．２貫入シリンダ６，７の各ヘッド側圧力室及びロッド側圧力室への圧油の給排を上記切換弁ＣＶ２とＣＶ３の切換えにより行えるようにしてある。又、Ｎｏ．１主シリンダ１２とＮｏ．２主シリンダ１３の各ヘッド側圧力室を、途中に第４切換弁ＣＶ４を有する圧油ライン１８を介して主回路用圧油供給源Ｐ２に接続すると共に、該各主シリンダ１２と１３の各ロッド側圧力室同士を密封回路１９で接続して、該密封回路１９を第５切換弁ＣＶ５を介してタンク２０に接続してある。更に、上記密封回路１９と貫入シリンダ４，５及び６，７への圧油ライン１６及び１７の各途中に、圧油を切換えて供給する圧油ライン２１と２２を設け、別個に備えた補助圧油供給源Ｐ３から第６切換弁ＣＶ６を介して圧油ライン２１と２２のいずれかに圧油を供給できるようにし、且つ上記揺動シリンダ１４，１５と圧油供給源Ｐ４とを結ぶラインの途中に第７切換弁ＣＶ７を設け、該第７切換弁ＣＶ７の切換えにより揺動シリンダ１４と１５が交互に切換えられて揺動管９がホッパ１の２つの受管８に交互に一致させられるようにしてある。
【０００５】
又、上記Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５により前進させられる輸送シリンダ２が受管８に入り込んで貫入終了の時点になったことを検出するリミットスイッチＬＳ６と、輸送シリンダ２が後退するときのストロークエンドを検出するリミットスイッチＬＳ５を設け、同様にＮｏ．２貫入シリンダ６，７により前進させられる輸送シリンダ３の貫入終了時点を検出するリミットスイッチＬＳ８と、後退するときのストロークエンドを検出するリミットスイッチＬＳ７を設け、且つＮｏ．１主シリンダ１２による圧送ピストン１０の前進時のストロークエンドを検出するリミットスイッチＬＳ２と後退時のストロークエンドを検出するリミットスイッチＬＳ１とを設け、同様にＮｏ．２主シリンダ１３による圧送ピストン１１の前進時のストロークエンドを検出するリミットスイッチＬＳ４と後退時のストロークエンドを検出するリミットスイッチＬＳ３を設け、更に、揺動シリンダ１４と１５の各後退時のストロークエンドを検出するリミットスイッチＬＳ１０とＬＳ９とを設けた構成としてある。
【０００６】
輸送シリンダ２を図６に示す如く前進させながらホッパ１内の高粘性流体を輸送シリンダ２内に取り込み、先端を受管８に嵌合させるときは、第１切換弁ＣＶ１及び第２切換弁ＣＶ２がともにポートａ側に切換えられて貫入シリンダ用の圧油供給源Ｐ１からの圧油がＮｏ．１貫入シリンダ４，５のヘッド側に供給され、同時に第６切換弁ＣＶ６を経て補助圧油供給源Ｐ３からの圧油が圧油ライン１６に供給される。これにより貫入シリンダ４，５は押し作動させられて輸送シリンダ２を前進させる。輸送シリンダ２が受管８に嵌合し、且つ揺動管９と連通させられると、第１切換弁ＣＶ１がポートｂ側に切換えられてＮｏ．１貫入シリンダ４，５のヘッド側の圧油がロックされ、輸送シリンダ２を受管８に押し付けた状態が維持される。このとき、第３切換弁ＣＶ３がポートａ側に切換えられてＮｏ．２貫入シリンダ６，７のロッド側圧力室に圧油供給源Ｐ１及び補助圧油供給源Ｐ３からの圧油が供給され、該貫入シリンダ６，７が引き作動させられた後、第３切換弁ＣＶ３がポートｂ側に切換えられて貫入シリンダ６，７が押し出される。一方、Ｎｏ．１主シリンダ１２は圧油供給源Ｐ２からの圧油により押し出されて輸送シリンダ２内の高粘性流体を圧送ピストン１０により圧送させ、該主シリンダ１２のロッド側圧力室から戻される圧油は密封回路１９から第５切換弁ＣＶ５を経てタンク２０へ逃がされ、同時に第６切換弁ＣＶ６がポートｂ側に切換えられて上記密封回路１９に補助圧油供給源Ｐ３からの圧油が送られ、Ｎｏ．２主シリンダ１３が引き込まれて圧送ピストン１１が後退させられる。なお、揺動シリンダ１４，１５は、上記の作動中は第７切換弁ＣＶ７がポートａ側にあって揺動管９を固定している。
【０００７】
次に、第４切換弁ＣＶ４がポートｂ側に切換えられ、Ｎｏ．２主シリンダ１３が押し出されて圧送ピストン１１にて輸送シリンダ３内の高粘性流体が圧送されると同時に、第５切換弁ＣＶ５がポートａ側に切換えられて密封回路１９を閉じ、補助圧油供給源Ｐ３からの圧油が密封回路１９に供給される。これによりＮｏ．１主シリンダ１２は引き作動させられる。これと併行して第１切換弁ＣＶ１がポートａ側に切換えられ、第２切換弁ＣＶ２及び第３切換弁ＣＶ３はいずれも図２のポート位置にさせられ、更に、第６切換弁ＣＶ６がポートａ側に切換えられ、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５が引き込まれて輸送シリンダ２が後退させられ、Ｎｏ．２貫入シリンダ６，７はヘッド側への圧油ラインをロックして輸送シリンダ３を押したまま維持させる。又、このとき、揺動シリンダ１４のヘッド側と揺動シリンダ１５のロッド側に圧油が供給されて揺動管９がＮｏ．２側へ移動させられて、その位置に保持される。Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５は引き込まれた後、第２切換弁ＣＶ２がポートａ側に切換えられることにより押し出され、輸送シリンダ２を前進させておく。
【０００８】
以上の各シリンダの作動と各切換弁の切換えは、各シリンダのストロークエンドに設けたリミットスイッチＬＳ１〜ＬＳ１０の作動により所定の切換弁が切換えられるようにシーケンス制御されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来における輸送シリンダ貫入方式の粘性流体ポンプの場合、吐出量に応じて吸入行程（貫入シリンダと主シリンダの引き行程＋貫入シリンダの押し行程）における貫入シリンダと主シリンダの作動速度を一定として行っているが、貫入シリンダと主シリンダの同時引き行程においては、作動速度によってホッパ内の高粘性流体の落込み性が変化し、引き始めは落込み易く、引き終りは落込み難くなるという問題があり、又、貫入シリンダの単独押し行程においては、作動速度が遅いと貫入不良が発生し易くなるという問題もある。
【００１０】
そこで、本発明は、貫入シリンダと主シリンダの同時引き行程で高粘性流体の落込み性を改善して効率よく吸入できるようにし、且つ貫入シリンダの押し行程での貫入不良を低減させることができるようにしようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、ホッパ内に２本の輸送シリンダを貫入し、該２本の輸送シリンダを貫入シリンダの押し、引き作動で交互に前進、後退させるようにし、輸送シリンダの前進が終了した後、主シリンダを押し作動させて輸送シリンダ内に取り込まれてれいる粘性流体を吐出させるようにしてある粘性流体ポンプにおける上記貫入シリンダと主シリンダの同時引き行程時の作動速度を、初速を高速として徐々に減速させるようにし、更に、上記貫入シリンダの押し行程時の作動速度を、初速を低速として徐々に増速させるようにする粘性流体ポンプの運転制御方法とする。
【００１２】
又、ホッパ内に貫入した２本の輸送シリンダを押し引きするＮｏ．１の貫入シリンダとＮｏ．２の貫入シリンダを、可変流量型の貫入回路用圧油供給源に第１切換弁で切換えられる圧油ラインにて接続すると共に、Ｎｏ．１貫入シリンダの押し引き、Ｎｏ．２貫入シリンダの押し引きを切換える第２、第３切換弁を備え、且つ上記輸送シリンダ内の圧送ピストンを押し引きするＮｏ．１主シリンダとＮｏ．２主シリンダの各ヘッド側圧力室を第４切換弁を備えた圧油ラインを介して主回路用圧油供給源に接続すると共に、上記各主シリンダのロッド側圧力室同士を接続する密封回路を第５切換弁を介してタンクに接続し、上記密封回路と上記各貫入シリンダへの圧油ラインに、第６切換弁を介し可変流量型の補助圧油供給源を接続し、更に、上記貫入回路用圧油供給源と補助圧油供給源に、別の圧油供給源からの圧油吐出ラインを接続して、該圧油吐出ラインに電磁比例減圧弁を組み込み、且つ上記各貫入シリンダのストロークエンドの検出信号を基に上記電磁比例減圧弁への付加電流を大から小又は小から大へと制御する制御器を備えた構成を有する粘性流体ポンプの運転制御装置とする。
【００１３】
貫入シリンダの押し行程が終了して押し側ストロークエンドの検出信号が制御器に入れられると、制御器から電磁比例減圧弁に与えられる付加電流が小から大へと制御されるため、貫入回路用圧油供給源と補助圧油供給源から吐出される圧油の流量が変化させられる結果、貫入シリンダと主シリンダの同時引き行程時の作動速度が、初速は高速で徐々に減速されるように制御される。これにより貫入シリンダの引き行程終了側での高粘性流体の落込みを改善できる。一方、貫入シリンダの引き行程が終了して引き側ストロークエンドの検出信号が制御器に入れられると、制御器から電磁比例減圧弁に与えられる付加電流が大から小へと制御されるため、貫入回路用圧油供給源と補助圧油供給源から吐出される圧油の流量が変化させられる結果、貫入シリンダの押し行程時の作動速度が初速は低速で徐々に増速されるように制御される。これにより輸送シリンダの貫入不良の発生頻度を低減できると共に、輸送シリンダ先端の摩耗を低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１乃至図５は本発明の実施の一形態を示すもので、図６に示したと同様な構成としてある粘性流体ポンプにおいて、貫入シリンダ４，５及び６，７と、主シリンダ１２及び１３とに圧油を可変供給できるようにして、貫入シリンダ４，５及び６，７と主シリンダ１２及び１３の同時引き行程時の作動速度を、初速を高速として徐々に減速させるようにし、更に、上記貫入シリンダ４，５及び６，７の押し行程時の作動速度を、初速を低速として徐々に増速させるようにする。
【００１６】
詳述すると、貫入回路用圧油供給源及び補助圧油供給源として、それぞれ傾転角調整により吐出流量を変更できるようにしてある可変流量型の貫入回路用圧油供給源Ｐ１′及び補助圧油供給源Ｐ３′を用い、且つ上記貫入回路用圧油供給源Ｐ１′及び補助圧油供給源Ｐ３′の傾転を、図示しないアクチュエータで変えるようにし、該アクチュエータに、別の圧油供給源Ｐ５からの圧油吐出ライン２３を接続して、該圧油吐出ライン２３の途中に電磁比例減圧弁２４を組み込み、該電磁比例減圧弁２４の設定圧力を制御するための制御器２５を備えた構成とする。２６はリリーフ弁を示す。
【００１７】
上記制御器２５には、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５のリミットスイッチＬＳ６又はＮｏ．２貫入シリンダ６，７のリミットスイッチＬＳ８による押し側ストロークエンドの検出信号に基づいて上記電磁比例減圧弁２４への付加電流を小から大へと制御する機能と、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５のリミットスイッチＬＳ５又はＮｏ．２貫入シリンダ６，７のリミットスイッチＬＳ７による引き側ストロークエンドの検出信号に基づいて上記電磁比例減圧弁２４への付加電流を大から小へと制御する機能を具備させてある。
【００１８】
次に、図２は貫入シリンダの押し、引き行程時の速度制御用リレー回路を示すもので、上記各リミットスイッチＬＳ５，ＬＳ６，ＬＳ７，ＬＳ８が作動するとそれぞれのリレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が励磁され、各リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４と対応するａ接点が閉じられることによって制御器２５が出力を発するようにしてある。
【００１９】
今、たとえば、押し行程を終了して押し側ストロークエンドに位置するＮｏ．１の貫入シリンダ４，５とＮｏ．１主シリンダ１２に引き行程を行わせようとするときには、第１切換弁ＣＶ１をａポートに、第２切換弁ＣＶ２をｂポートに、第４切換弁ＣＶ４をｂポートに、第５切換弁ＣＶ５をｂポートに、更に、第６切換弁ＣＶ６をａポートに、それぞれ切り換えて貫入回路用圧油供給源Ｐ１′からの圧油をＮｏ．１貫入シリンダ４，５のロッド側圧力室に供給させ、且つ補助圧油供給源Ｐ３′からの圧油を圧油ライン２１より密封回路１９に供給させるようにするが、この際、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５が押し側ストロークエンドに達した時点でリミットスイッチＬＳ６が作動することにより図２においてリレーＲ２が励磁して、そのａ接点Ｒ２が閉じてリミットスイッチＬＳ６の検出信号が制御器２５に入力されているので、図３（イ）に示す如く、電磁比例減圧弁２４に付加される電流ｉの値が小から大へと制御されることになり、そのため、図３（ロ）に示す如く、貫入回路用圧油供給源Ｐ１′の吐出流量Ｑ1 と補助圧油供給源Ｐ３′の吐出流量Ｑ3 とが大から小へと変化させられることになる。これにより、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５の引き行程時の作動速度は、図４（イ）に一例を示す如く、初速が高速となって、その後徐々に減速されることになる。又、Ｎｏ．１主シリンダ１２の引き行程の作動速度も同様である。したがって、引き行程時の終速が低速となることから、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５の引き行程全般にわたり、ホッパ１内の高粘性流体はＮｏ．１貫入シリンダ４，５の引き作動に伴って無理なく落込むことができるようになるので、落込み性を改善することができる。
【００２０】
上述したように、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５とＮｏ．１主シリンダ１２の同時引き行程が終了すると、次に、第２切換弁ＣＶ２をａポートに、第６切換弁ＣＶ６をｂポートにそれぞれ切り換えて、貫入回路用圧油供給源Ｐ１′からの圧油をＮｏ．１貫入シリンダ４，５のヘッド側圧力室に供給させ、同時に補助圧油供給源Ｐ３′からの圧油を圧油ライン２２より圧油ライン１６に供給させるようにしてＮｏ．１貫入シリンダ４，５の押し行程を行わせるが、この際、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５が引き側ストロークエンドに達した時点でリミットスイッチＬＳ５が作動することにより図２のリレーＲ１が励磁して、そのａ接点Ｒ１が閉じてリミットスイッチＬＳ５の検出信号が制御器２５に入力されているので、図３（イ）に示す如く、電磁比例減圧弁２４に付加される電流ｉの値が大から小へと制御されることになり、そのため、図３（ロ）に示す如く、貫入回路用圧油供給源Ｐ１′の吐出流量Ｑ1 と補助圧油供給源Ｐ３′の吐出流量Ｑ3 とが小から大へと変化させられることになる。これにより、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５の押し行程時の作動速度は、図４（ロ）に一例を示す如く、初速が低速となって、その後徐々に増速されることになる。したがって、押し行程時には終速が高速となることから貫入力が強くなり、貫入不良を発生し難くすることができる。なお、Ｎｏ．１主シリンダ１２の押し行程は、Ｎｏ．１貫入シリンダ４，５の押し行程終了後に所定のタイミングで行われるが、主シリンダ１２の作動速度は一定である。
【００２１】
一方、Ｎｏ．２の貫入シリンダ６，７とＮｏ．２主シリンダ１３の押し、引き行程はリミットスイッチＬＳ７，ＬＳ８の検出信号を基にＮｏ．１側と同様に行われる。
【００２２】
図５はＮｏ．１貫入シリンダ４，５、Ｎｏ．１主シリンダ１２、Ｎｏ．２貫入シリンダ６，７、Ｎｏ．２主シリンダ１３及び揺動シリンダ１４，１５の各運転制御サイクルタイムを示すもので、上述した貫入シリンダと主シリンダの引き行程及び貫入シリンダの押し行程は、図中破線で示す平均速度に比し実線で示す如き速度制御となるようにしてある。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、輸送シリンダ貫入方式の粘性流体ポンプにおいて、貫入シリンダと主シリンダの同時引き行程時の作動速度を、初速を高速として徐々に減速させるようにするので、ホッパ内の粘性流体を効果的に無理なく落込ませることができ、更に、貫入シリンダの押し行程時の作動速度を、初速を低速として徐々に増速させるようにするので、貫入不良の発生頻度を低減することができ、これにより吸入行程の信頼性を向上させることができてポンプ完成度を飛躍的に高めることができると共に、粘性流体中を前進する輸送シリンダ先端の摩耗度合いを貫入終了時まで低速としている場合に比して低減させることができる、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における粘性流体ポンプの運転制御装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】貫入シリンダの速度制御用リレー回路図である。
【図３】電磁比例減圧弁の電流制御と圧油供給源の吐出流量制御との関連を示すもので、（イ）は電流の変化を示すグラフ、（ロ）は吐出流量の変化を示すグラフである。
【図４】貫入シリンダ速度と位置との関係を示すもので、（イ）は引き行程時の一例を示すグラフ、（ロ）は押し行程時の一例を示すグラフである。
【図５】本発明による運転制御のサイクルタイム図である。
【図６】粘性流体ポンプの一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  ホッパ
２，３  輸送シリンダ
４，５  Ｎｏ．１貫入シリンダ
６，７  Ｎｏ．２貫入シリンダ
１２  Ｎｏ．１主シリンダ
１３  Ｎｏ．２主シリンダ
１６，１７，１８  圧油ライン
１９  密封回路
２０  タンク
２３  圧油吐出ライン
２４  電磁比例減圧弁
２５  制御器
Ｐ１′  貫入回路用圧油供給源
Ｐ２  主回路用圧油供給源
Ｐ３′  補助圧油供給源
Ｐ５  圧油供給源
ＣＶ１  第１切換弁
ＣＶ２  第２切換弁
ＣＶ３  第３切換弁
ＣＶ４  第４切換弁
ＣＶ５  第５切換弁
ＣＶ６  第６切換弁
【図１】
0003713636.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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