(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部ドライブ（５）によって移動可能であるコンポーネント、特に、送り台を備え、清掃エレメント（１１）の挿入用のチャンバ（４Ｋ）を有する移入ステーション（４）を有し、前記チャンバ（４Ｋ）が、第１の位置では、デリバリーライン（２，３）の外側に置かれ、前記外部ドライブによって第２の位置へ移動可能であり、そこに収容された前記清掃エレメント（１１）を前記デリバリーラインの中に取り入れ、前記移動可能なコンポーネントが前記清掃エレメント（１１）の挿入及び／又は取り出し中に前記外部ドライブによって動かされることを阻止するための安全手段（６，８，１０）が設けられた、デリバリーラインのパイプ清掃システムにおいて、
前記安全手段が、挿入又は取り出しプロセスを示す少なくとも１台のスイッチング素子（８）と、前記スイッチング素子（８）によって作動され、前記少なくとも１台のスイッチング素子（８）が挿入若しくは取り出しプロセスを表す状態であるか又は挿入若しくは取り出しプロセスを表す信号を発生する場合に、前記チャンバ（４Ｋ）が前記外部ドライブによって動かされることを阻止する少なくとも１台のスイッチング手段（１０）と、を備えることを特徴とする、パイプ清掃システム。
【請求項２】
前記スイッチング素子が挿入開口部の近傍における物体の存在を検出する少なくとも１台のセンサによって形成されることを特徴とする、請求項１記載のパイプ清掃システム。
【請求項３】
前記安全手段が前記清掃エレメント（１１）の挿入又は取り出しのための動作不能位置から外すことができる少なくとも１台の移動可能な閉鎖部材（６）を備え、前記動作不能位置から外れた閉鎖部材位置を検出し、この位置における前記外部ドライブ（５）の作動を妨げる少なくとも１台のスイッチング素子（１０）が設けられることを特徴とする、請求項１又は２記載のパイプ清掃システム。
【請求項４】
前記閉鎖部材（６）が前記清掃エレメント（１１）のための前記挿入又は取り出し開口部を閉鎖するカバー又はシャッタとして設計されることを特徴とする、請求項１、２又は３記載のパイプ清掃システム。
【請求項５】
少なくとも１台の安全部材（８）が前記閉鎖部材（６）をその閉鎖位置にロックするため設けられ、少なくとも１台のスイッチング素子（１０）が前記安全部材（８）の位置を検出するため設けられ、前記安全部材（８）がノンロック位置にある間、前記スイッチング素子（１０）が前記外部ドライブの作動を妨げることを特徴とする、請求項３又は４記載のパイプ清掃システム。
【請求項６】
前記安全手段が、前記移入ステーションの前記移動可能なコンポーネントがその第２の位置に動かされるときに運ばれる移動エリアを監視する少なくとも１台の付加的なスイッチング素子をさらに備え、
前記移動エリアにおいて、
物体が検出されるか、及び／又は
前記移動エリアへのアクセスを妨げる閉鎖部材がその閉鎖位置に置かれていないか、及び／又は
前記移動エリアへの前記アクセスを遮断する前記閉鎖部材を固定するため設けられた安全コンポーネントがノンロック位置にある場合に、
前記付加的なスイッチング素子が前記外部ドライブの動作を直接的又は間接的に阻止することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項記載のパイプ清掃システム。
【請求項７】
前記閉鎖部材が軸（Ａ）の周りで旋回可能であるシャッタ（６）として構成され、前記シャッタの閉鎖位置が安全レバー（８）を用いてロック可能であり、前記安全レバー（８）が、スイッチング素子として作用し、前記安全レバーがノンロック位置にあるときに前記外部ドライブ（５）を妨げるスイッチング手段（１０）を作動させることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項記載のパイプ清掃システム。
【請求項８】
前記安全レバー（８）及び前記閉鎖シャッタ（６）がゲート型機構（７，９）を用いて相互に機械的にロック可能であることを特徴とする、請求項７記載のパイプ清掃システム。
【請求項９】
少なくとも１台のスイッチング素子（１０）が切換可能な弁として構成され、前記弁が、スイッチング素子として同時に作用すると共に、前記挿入又は取り出しプロセスを表す切換位置であるときに、圧力媒体の油圧式又は空気圧式の前記外部ドライブ（５）への供給を直接的又は間接的に阻止することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項記載のパイプ清掃システム。
【請求項１０】
前記弁（１０）が機械的、電気機械的、又は電磁気的に切換可能であることを特徴とする、請求項９記載のパイプ清掃システム。
【請求項１１】
少なくとも１台のスイッチング素子が電気スイッチとして構成され、前記挿入又は取り出しプロセスを表す切換位置にあるときに、電気的な外部ドライブへの電源を直接的又は間接的に遮断することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項記載のパイプ清掃システム。
【請求項１２】
デリバリーライン及び請求項１〜１１のいずれか一項に記載されたパイプ清掃システムを有し、前記パイプ清掃システムが前記デリバリーラインに設置された、スラッジポンプ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部の特徴を有するデリバリーラインのパイプ清掃システムに関する。狭義には、本発明は、パイプ清掃システムのユーザのための安全装置及びスラッジポンプによって供給されるデリバリーラインに関する。
【０００２】
スラッジポンプは、特に、長時間に亘ってコンクリートを搬送するために使用されている。その結果として、それらは、通常、ホース又は管の中でコンクリートを搬送する２気筒式ポンプである油圧作動式ポンプとして構成される。以下では、便宜上、コンクリート搬送を常に参照する。しかし、本発明は、コンクリートポンプとの使用に限定されず、スラッジポンプを含むすべての同様のパイプ清掃システムに使用される。
【０００３】
上記のコンクリートポンプの特別版は、ブームなどを装備したトラックに取り付けられる。この種のコンクリートポンプは、本発明との関連において特に興味がある。これらのポンプを用いると、ポンピングの、すなわち、搬送動作の終了時に、デリバリーライン内の残留コンクリートは、延長されたブームを用いてそこから吹き飛ばす必要があり、したがって、次の注入のためラインを清掃しなければならないので問題がある。ブームとデリバリーラインの位置、長さ及び高さに依存して、最大で１０バールまでのポンプ吐出圧力が現れる。
【０００４】
この目的のため、拭き取り又は清掃エレメントがデリバリーラインに取り入れられ、このエレメントは、基本的にデリバリーラインの断面積を膨張させ、デリ腹イーラインの全長を通る流体圧力（特に空気圧）によって駆動されるように寸法が決められることが知られている（ドイツ特許第Ａ１−２９  ２７  ３２４号）。エレメントがラインの中を移動するとき、それはスラッジをその前方へ押す。殆どのケースでは、比較的軟らかい材料（例えば、ゴム）から作られたボール状の清掃エレメントが使用され、パイプライン壁との良好なシールを形成する。以下では、清掃エレメントは常にボールであるとみなされるが、その他の形状及び材料を除外するものではない。
【０００５】
比較的高い圧力に耐えるように設計されたデリバリーラインにボールを取り入れるため、ラインを一時的に開かなければならない。ボールをデリバリーラインに取り入れる装置の好ましい一実施形態は、ちょうどポンプ出口で、デリバリーラインに永続的に設置された移入ステーションにより構成される。この移入ステーションは、好ましくは、油圧作動式二重チャンバスライドとして設計される。通常のポンプ動作中に、一方のスライドチャンバはデリバリーライン内に位置付けられ、すなわち、それはデリバリーライン自体の短いセクションを形成する。これに対して、もう一方のスライドチャンバは、積載位置においてデリバリーラインの外側に位置付けられ、ボールは手動でデリバリーラインに挿入される。
【０００６】
デリバリーラインから残留スラッジ／コンクリートを一掃するため、ボールを収容するスライドチャンバは外力で第１のチャンバの位置へ動かされる。この動作は、重力がデリバリーライン内のスラッジの柱をスライドの側壁へ押し付けるので、かなりの大きさの力を必要とする。スライドは、好ましくは、油圧作動式の差動シリンダを用いて往復運動させられるが、その他の可逆装置、例えば、電動ドライブも使用可能である。その結果として、ボールはデリバリーライン内へ移動させられ、第１のチャンバはここでデリバリーラインの外側に位置付けられ、デリバリーラインは、必要に応じて、空にされ、清掃される。これまでに搬送されたスラッジで依然として満たされたラインの小さいセクションは、かくして、デリバリーラインを清掃するボールだけを収容するスラッジのないセクションと入れ替えられる。
【０００７】
通例のボールの手動挿入の間に、スライドの外部ドライブが無意図的にスイッチをオンにされるある程度の危険性がある。動作マニュアルに当然に収容されたすべての安全情報にもかかわらず、これが起こる場合、ボールを挿入する人の手は危険に晒される。瞬間にスライドのどのラインセクションが動いているかとは無関係にラインが漏れないことを保証するため、確実なシーリングエッジを設け、それに沿ってスライドをガイドすることが必要である。
【０００８】
この種のアクシデントは、油圧設備内において機械式／手動で作動されるスライドに安全ディテントを設けることにより防止できることが知られている（ＳＣＨＷＩＮＧ  ＧｍｂＨの品目番号１０１  ９８  ５１６のオペレータマニュアル）。しかし、オペレータの間違いはこのシステムを用いてもいずれも排除できない。
【０００９】
例えば、ボールが単独で転がり込むか、又は付加的な装置によって強制的に入れられる適切な長さのパイプを開口部に取り付けることにより、人の手が危険ゾーンに届かないように挿入開口部を構成することがさらに考えられる。しかし、この種の配置は、ボールを取り除くことを困難にさせ、必要な小型設計を不適切に拡大する。
【００１０】
したがって、本発明によって解決される問題は、清掃エレメントを挿入する間のオペレータへの危険が実際的に排除されるように安全装置を含むような種類のパイプ清掃システムを開発することである。
【００１１】
この問題は請求項１の特徴を備えた本発明によって解決される。従属請求項の特徴は本発明の有益な発展を表す。
【００１２】
本発明を実施する際に、スラッジポンプ、特に、コンクリートポンプは、汚れの度合いが高い非常に過酷な運転条件に耐えなければならない点、及び動作命令及び安全規則が必ずしも常に遵守されていない点に注意すべきである。したがって、すべての安全装置は、頑丈かつ信頼性が高く、必要に応じて、設計の冗長性を含むべきである。
【００１３】
例えば、ボール挿入エリアに光バリア又はその他の直接的に作用するセンサ（赤外線、超音波）を設け、このスライド又は監視される開口部に接近するあらゆる物体を検出することが必ず考えられる。センサからの検出信号の場合には、移入ステーションの外部ドライブの動作は、直接的又は間接的に妨害される。このために、電気的／電磁気的に切り換えられる安全弁が、例えば、特にこの目的のため、作動シリンダの油圧又は空気圧回路に設置され、或いは、このような種類の既存の弁が適当な方法で作動させられる。当然ながら、通常時に閉じ、圧力媒体の作動シリンダへの、すなわち、挿入ステーションドライブへの供給を阻止するようにこの種の遮断弁又は安全弁を構成する方が好ましい。遮断弁は、直接的又は間接的に作用するように構成され、すなわち、作動シリンダ供給回路に接続され、又は主弁を作動させる制御弁として構成される。
【００１４】
電動ドライブは、安全装置が反応する場合に、電源を遮断することによってより簡単に停止状態にされる。この場合も、直接的又は間接的に作用するスイッチング手段（リレー、電子式）が設けられる。
【００１５】
しかし、かなり精巧なこの種のセンサ配置を用いる場合、過酷な工事現場の条件下である程度の破損及び／又は機能障害の危険性を永続的に排除することは不可能である。
【００１６】
したがって、本発明の（より詳細に説明されるべき）好ましい実施形態では、移入ステーションは少なくとも１台の可動閉鎖部材が設けられ、その可動閉鎖部材の位置は少なくとも１台のスイッチング素子を用いて機械的に検出される。閉鎖部材は、好ましくは、ボールを移入ステーションへ挿入するために、手動で開放可能であり、開放されるべきであり、ボールが挿入された後に閉鎖されなければならないように取り付けられる。
【００１７】
閉鎖部材は、好ましくは、ボール挿入開口部を、完全に、又は閉鎖位置にあるときに異物が開口部を通過することを防止するために少なくとも十分な程度に、閉鎖する旋回可能若しくは摺動可能なシャッタとして構成される。しかし、取り外し可能なシャッタを設けることも考えられる。
【００１８】
この閉鎖部材が均等に部分的に開放した位置にあるとき、スイッチング素子は応答し、外部ドライブの動作を阻止する。
【００１９】
スイッチング素子は、スイッチでも、センサでも、又は弁でもよい。それは、閉鎖部材の位置に依存してその状態を変化させ、すなわち、センサ若しくはスイッチは信号を作成し、又はスイッチング素子として作用する弁は閉じられるか、開かれる。スイッチング素子及びスイッチング手段は、かくして、全く同一であるが、なぜならば、完全な一実施例としての弁は、ある種の位置を検出すると共に、この位置において、外部ドライブの動作に影響を与えるからである。
【００２０】
スイッチング素子は、閉鎖部材のロックが外れているだけであり、したがって、閉鎖位置から開放位置へ動かされる可能性がある場合でも応答するように、閉鎖部材をロックする装置に取り付けてもよい。
【００２１】
本発明によるパイプ清掃システムの有益な展開では、ボールを挿入又は取り出すための開口部が監視されるだけでなく、必要に応じて、ボールが挿入された後に、移入ステーションのもう一方のチャンバが移動させられるエリアも監視される。すなわち、同じ破損の可能性は、このチャンバが、例えば、保護カバーによって完全に囲まれていない空間へ動かされるならば常に存在する。このことは、例えば、この種の保護カバーが完全に閉じた設計ではない場合に有利であり、保護カバーの中に移動させられたラインセクションの容易な清掃を可能にさせる。
【００２２】
ここで、本発明による安全装置は、清掃作業中に、外側へ移動するパイプチャンバの外壁と上記の保護カバーとの間で身体部分が押しつぶされることを防止可能であり、移入ステーションを他の位置へ戻すドライブの駆動又は反転をさらに防止する。
【００２３】
このエリアは、同様に、例えば、閉鎖状態がスイッチング素子によって直接的又は間接的に監視される可動閉鎖部材が設けられる。このスイッチング素子が閉鎖部材は開いている、又は取り外されていることを信号で知らせるならば、外部ドライブは停止状態にされるか、若しくは阻止される。
【００２４】
言うまでもなく、本発明によるシステムは、直線運動コンポーネントを備えた移入ステーションのためだけに使用されるのではなく、例えば、回転運動コンポーネントを備えたステーションのためにも使用される。
【００２５】
さらに、必要に応じて冗長なシステムを形成するために、上記の安全素子の数台を有利に組み合わせることが可能である。例えば、閉鎖部材が取り付けられたとしても、危険ゾーン内の物体又は身体部分の非接触検出のためのセンサをさらに設けることが可能である。
【００２６】
本発明の主題のさらなる詳細及び効果は、実施形態の簡略化された図面と、以下に続くその詳細な説明とから明らかとなろう。
【００２７】
図１に示されるように、図示されないスラッジポンプの下流に設置された移入ステーション１は、（ポンプと移入ステーション１との間の）入口側にあるレデューサベンド２と、（清掃されるべき、図示されないデリバリーラインが接続する）出口側にあるパイプベンド３と、駆動端の油圧作動式気筒及び閉鎖シャッタ６を有するスライドケーシング４と、を備える。閉鎖シャッタは、軸Ａの周りで旋回可能であるようにスライドケーシング４に取り付けられ、本明細書では閉鎖位置で表されている。
【００２８】
閉鎖シャッタ６の上方には、回転安全レバー８がさらに見え、それは次に弁１０に直接的に作用する。弁１０は、閉鎖シャッタ６の開放位置を検出するスイッチング素子を形成する。安全レバー８が図示されるようなロック位置にあるとき、弁は開き、圧力媒体の作動シリンダ５への供給を可能にさせる（作動位置）。
【００２９】
図２は、図１と同じ図を表し、本明細書では、閉鎖シャッタ６は開放状態である。その後ろ側に、パイプ状のチャンバ４Ｋが見え、その中にボール１１が挿入され、閉鎖シャッタ６が閉鎖され、チャンバ４Ｋがパイプエルボー２及び３の間の位置へ移動した後、ボールは、圧力媒体によってデリバリーラインを押し進められ、ラインを膨張させ、ラインを清掃する。さらに図２から明らかであるように、安全レバー８は遮蔽シャッタ６を開放するため上へ振られている。スイッチング素子、すなわち、弁１０は、本明細書では閉じ、圧力媒体の作動シリンダ５への供給を遮る。安全レバー８の振り上げられた位置は、挿入又は取り出しプロセスを表す状態を作る。
【００３０】
作動シリンダ５とは反対側の移入ステーションの端に（図面の右下に）閉鎖空間が見え、チャンバ４Ｋがデリバリーラインへ滑り込むとき、通常はデリバリーライン内にあるチャンバ又はラインセクションはその閉鎖空間内へ移される。
【００３１】
図示されない方法で、この空間に設けられるべき（移入ステーション４のための閉鎖シャッタ６のような）密閉部材は、このエリアにおける破損の危険性を大部分除去するためにもまたスイッチング素子を用いて監視される。
【００３２】
図３は、閉鎖シャッタ６、安全レバー８及びスイッチングバルブ１０の可能性のある一つの配置の詳細図である。閉鎖シャッタ６の軸Ａはこの場合もはっきりわかる。ゲート素子７は、安全レバー８に対向するシャッタ側に永続的に取り付けられる。ゲート素子はほぼ三角形状の外形からなり、閉鎖シャッタ６の軸Ａとは反対側に向く三角形の側面は凸状である。
【００３３】
ゲート素子７は、安全レバー８に取り付けられた鎌状ディスク９と同一平面内にある。ディスク９は基本的に円形であり、一区分が切り取られている。鎌状ディスク９の中心点は安全レバー８の旋回軸と一致する。円形ディスクから切り取られたセグメントの切断線は僅かに凹形である。この凹形は三角形状ゲート素子７の凸形側面とほぼ同じ曲率半径を有する。
【００３４】
図３において、閉鎖シャッタ６がその軸Ａの周りで上方に振れるならば、ゲート素子７が鎌状ディスク９と衝突することは明らかである。かくして、閉鎖シャッタ６は機械的手段によってこの位置に安全にロックされ、チャンバ４Ｋへのアクセスは不可能である。安全レバーが僅かに上昇するとしても、閉鎖シャッタ６のロックされた状態は変化しない。
【００３５】
図４及び５は、図２と同じように、ロック位置から反時計回りに約９０度上方へ振られた後の安全レバー８を表す。ゲート素子７の凸形面の曲率は鎌状ディスク９からセグメントが切り取られた凹形の線に続くことが明らかである。安全レバー８がこの位置にあり、弁１０が閉じられた場合に限り、閉鎖シャッタ６を上昇させることが可能である。
【００３６】
シャッタが上昇させられたとき、三角形状ゲート素子７の凸形面は鎌状ディスク９から切り取られたセグメントの凹形切断線に沿って摺動することが図５に明らかにされ、さらに図５は、閉鎖シャッタ６が上へ振られたときに到達する最終的な位置を表す。三角形状ゲート素子の凸形面は、閉鎖シャッタ６が振り上げられた位置にある限り安全レバー８が回転しないように、鎌状ディスク９の凹形切断面に当接する。その結果、弁１０は、閉鎖シャッタ６が開放状態である間に再び開放され得ないので、作動シリンダ５のいかなる動作も阻止される。
【００３７】
閉鎖シャッタ６は、手を放されたとき重力の影響下で自動的に閉鎖するようにピボット支承される。ボールを挿入するため、ユーザは、一方の手で閉鎖シャッタ６を開放状態に保持し、もう一方の手でボールを挿入する必要がある。
【００３８】
しかし、閉鎖シャッタ６が上昇位置で係合し、それを閉鎖位置へ押し下げるために僅かな圧力を必要とする配置もまた可能である。
【００３９】
本明細書では、取り付け位置において水平であるように示された回転軸Ａの周りで旋回可能である閉鎖シャッタ６の代わりに、その他の構造がさらに可能であり、例えば、閉鎖シャッタが垂直軸周りに旋回できるように設けられ、又は直線に押し込まれ、若しくは円弧に沿って押し込まれる。取り外し可能な閉鎖シャッタを設けることもまた可能である。最終的にいかなる変形が実施されるかは、主として、それぞれの取り付け制約下で部品を動かすために利用可能な空間の量に依存する。
【００４０】
さらに、ここで示されているような、安全レバー８及び弁１０による閉鎖シャッタの閉鎖位置及びロックされた位置の純粋に機械的な検知の代わりに、既に最初に記載したように、電気機械的、電気的、又は電子的な変形が同様に考えられる。
【００４１】
例えば、作動シリンダ５の動作が、そのシリンダが動作不能位置にあるときに閉じられる、電気的に切換可能な弁によって制御されるならば、これらの弁への電源は、閉鎖シャッタ６又は安全レバー８の位置を監視する電気的スイッチング素子を用いて遮断される。その結果として、圧力媒体は、閉鎖シャッタ６が開放状態であるか、又は安全レバー８が上昇している限り、シリンダに到達し得ない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】閉鎖シャッタが閉鎖された本発明によるパイプ清掃システムの移入ステーションの第１の斜視図である。
【図２】閉鎖シャッタが開放された図１に類似した第２の斜視図である。
【図３】図１の閉鎖シャッタ及びその安全機構の詳細図である。
【図４】閉鎖シャッタのロックが外された後の別の詳細図である。
【図５】移入ステーションドライブの動作が能動的に阻止された図２の開放した閉鎖シャッタの詳細図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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