(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料装入容器（１０）に、端面オリフィス（１２，１２’）を介して、送出する２つの搬送シリンダー（１４，１４’）と、充填ストローク（１９’）と搬送ストローク（１９”）を実行するために、往復運動において、交互に液圧に稼働する駆動シリンダー（１８，１８’）によって、作動し得る搬送ピストン（１６，１６’）と、を備え、
前記材料装入容器（１０）の内側に配置され、液圧駆動機構（２４）によって、前記搬送シリンダー（１４，１４’）の一方の前記端面オリフィス（１２）に、入口側で、交互に接続され、その都度他方の搬送シリンダー（１４，１４’）の前記端面オリフィス（１２’）を解放し、搬送ライン（２６）に、出口側で、接続される、パイプスイッチ（２２）を備え、
常圧の貯留槽（３０）に接続される吸引口（３２）と、高圧出口（３６）とを有するモータ駆動可変容量型液圧ポンプ（２８）を備え、
前記駆動シリンダー（１８，１８’）は、それぞれ、それらの端の一方に配置される液圧連結（３８，３８’）を介して、第１の逆洗弁（４０）によって、送出ライン（３４）を介して前記可変容量ポンプ（２８）の前記高圧出口（３６）と、返送ライン（４２）を介して前記貯留槽（３０）とに、交互に接続可能であり、
前記駆動シリンダー（１８，１８’）は、ロッキングオイルライン（４４）を介してそれらの他方の端で、お互いに接続され、
前記パイプスイッチ（２２）の前記液圧駆動機構（２４）は、双方に稼働する気筒配列を有し、その接続は、第２の逆洗弁（４８）を介して、前記可変容量型液圧ポンプ（２８）の前記高圧出口（３６）に至る前記送出ライン（３４）と、前記貯留槽（３０）に至る前記返送ライン（５０）とに、交互に接続され、
前記第１の逆洗弁及び第２の逆洗弁（４８）のための追値制御を始動させるため、前記駆動シリンダー（１８，１８’）の少なくとも１つの通過する駆動ピストン（２０、２０’）の行程の終端信号に応答する中央制御（５６）を備える２シリンダー型濃厚物質ポンプの駆動制御のための装置において、
設定スロットル（５８）は、前記可変容量ポンプ（２８）の前記高圧出口（３６）と前記第１の逆流弁（４０）との間の前記送出ライン（３４）に配置され、
前記可変容量ポンプ（２８）の調整装置（６０）に直接至る制御ライン（６２）は、前記設定スロットル（５８）の下流で前記送出ライン（３４）からフィードバックされ、
前記第２の逆洗弁（４８）の供給接続（６４）に至る接続ライン（６６）は、前記設定スロットル（５８）の上流で前記送出ライン（３４）から分岐されることを特徴とする装置。
【請求項２】
固定的に設定されるスロットル（６８）は、前記接続ライン（６６）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
双方に稼働する前記気筒配列は、２つの直列接続されたプランジャシリンダを含み、その接続は、前記第２の逆洗弁に接続されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記可変容量ポンプ（２８）は、要求された最大圧力が超過された場合に搬送量を調整するための圧力調整装置を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記調整装置（６０）がロードセンシング液圧装置（７０）を含み、その際、前記調整装置（６０）が当該ロードセンシング液圧装置（７０）を用いて、制御変数としての前記設定スロットル（５８）での圧力損失に基づいて、前記可変容量ポンプ（２８）の出力を調整することを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記ロードセンシング液圧装置（７０）は、調整部材として、前記可変容量ポンプ（２８）に配置された機械的に調整可能な斜板（７２）と、前記斜板（７２）に接続され、力側にバネ支持された圧力バランス（７３）とを有し、そこに、前記設定スロットル（５８）の下流（５８’）で分岐される前記制御ライン（６２）が荷重側に接続されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記駆動シリンダー（１８，１８’）は、前記通過する駆動ピストン（２０，２０’）に応答し、出力側で、前記中央制御（５６）の信号入力に接続される少なくとも２つのシリンダースイッチングセンサ（５２，５４）を有することを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記パイプスイッチ（２２）の前記駆動機構（２４）は、位置、スピード、又は前記パイプスイッチ（２２）の行程の端に応答し、出力側で、前記中央制御（５６）のさらなる信号入力に接続される少なくとも１つのパイプスイッチセンサ（７４）を有することを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記逆洗弁（４０，４８）は、電磁的パイロット制御部材（７６，７８）を有する方向弁として設計され、それらのパイロット制御部材（７６，７８）はそれぞれ、前記中央制御（５６）の１つの制御出力（７６’，７８’）に接続されるとこを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに明記された一般的なタイプの２シリンダー型濃厚物質ポンプの駆動制御のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの２シリンダー型濃厚物質ポンプは、端面オリフィスを介して材料装入容器へ合流する、２つの搬送シリンダーを有し、その搬送ピストンは、充填ストロークと搬送ストロークを実行するように、往復運動において交互に液圧に稼働する駆動シリンダーによって作動し得る。材料装入容器の内側にはパイプスイッチ（pipe switch）が配置されており、当該パイプスイッチは、液圧駆動機構によって、入口側で交互に、一方の搬送シリンダーのオリフィスに接続可能であり、また、その都度他方の搬送シリンダーのオリフィスを開放する、そして、当該パイプスイッチは出口側では搬送されるべき濃厚材料のための搬送ラインに接続されている。さらに、濃厚物質ポンプは、貯留槽に接続される吸引口と、高圧出口を有するモータ駆動可変容量型液圧ポンプを有する。
【０００３】
搬送ピストンのための駆動シリンダーは、それらの一方の端部に設置されたそれぞれの液圧連結を介して、第１の逆洗弁によって、送出ラインを介して可変容量ポンプの高圧出口と、また、返送ラインを介して貯留槽とに、交互に接続可能である。駆動シリンダーは、それらの他方の端部で、ロッキングオイルラインを介して、お互いに接続されている。一方、パイプスイッチの液圧駆動機構は、例えば、２つの直列接続されたプランジャシリンダの形で、双方に稼働する気筒配列を有し、その接続は、第２の逆洗弁を介して、可変容量型液圧ポンプの高圧出口に至る送出ラインと、貯留槽に至る返送ラインに、交互に接続され得る。第１の逆洗弁及び第２の逆洗弁のための追値制御を始動させるため、中央制御が設けられ、それは、駆動シリンダーの少なくとも一つの通過する駆動ピストンの行程の終端信号に応答する。
【０００４】
濃厚搬送とパイプスイッチの反転は、ゼロ搬送と要求された最大搬送の間に継続的に設定可能である同一の可変容量ポンプを介して単一の回路装置で交互に行われる。濃厚搬送のための設定は、セット部材でオペレータによって要求され、要求に適合される搬送量に基づく。一方で、パイプスイッチを反転するために、目的は、マシーンにおける搬送量設定の規定された切換時間を単独で有することである。搬送流れ（conveying stream）を設定するために、可変容量ポンプは、搬送流れ調整器を有し、その制御入口は、設定された搬送量に適合させる様々な制御圧によって搬送段階で作用され、一方で、規定された反転圧によって、反転段階で作用される。従って、搬送流れ調整器の制御入口は、搬送段階と反転段階における異なった圧力制御信号によって、作用され得る。このような目的のため、方向弁として設計される切換弁（ＳＯＳ弁）は、従来用いられていた。言い換えれば、これは、搬送流れ調整器のための制御信号が、逆洗弁によって各動作段階で、制御入口に切り替えられる異なった制御ライン上に現れることを意味する。
【０００５】
制御のこのタイプの一つのデメリットは、可変容量ポンプを制御するために、お互いに単独で生成される２つの制御信号が使用され、その適切な選択のために、搬送段階と反転段階の間に、電磁的に稼働する切換弁を有することが必要とされることである。これは、ハードウェア及び制御項目の両方に関して、かなりの費用を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これから発して、本発明が基づく目的は、濃厚物質ポンプの駆動制御のための公知の装置を、液圧切換装置の簡易化が、機能的な性能の損失なしで達成され得るという効果に改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、請求項１に特定された特徴の組合わせが提案される。本発明の有利な改良と発展は、従属請求項から集められる。
【０００８】
本発明に係る解決は、本質的に、設定スロットルが可変容量ポンプの高圧出口と第１の逆洗弁の間の送出ラインに配置されること、可変容量ポンプの調整装置に直接至る制御ラインが、設定スロットルの下流で送出ラインから、分岐されること、第２の逆洗弁の供給接続に至る接続ラインが、設定スロットルの上流で送出ラインから分岐されることである。その接続ラインの中で、必要に応じて、固定的に設定されるスロットルが配置されても良い。本発明の際立った特徴は、従って、可変容量ポンプの、ロードセンシング調整器を含む調整装置が、１つの制御ラインだけを介して稼働すること、及び公知の切換弁がなしで済まされるということである。これは、高圧出力で要望された最大圧力が超過されたとき、可変容量ポンプが、搬送量を調整する（下方調整する）ための圧力調整装置を追加的に構成するという点で可能である。この最大圧力は、搬送運転中に駆動ピストンがそれらのリミットストップに達しそして設定スロットルにて検出出来る圧力差がゼロになる場合に、常に到達される。これは、まさに、パイプスイッチの反転が、第２の逆洗弁を介して開始される状態である。この場合において、固定スロットルには、可変容量ポンプの高圧出口で生じる最大圧力が存在し、当該最大圧力は、接続ラインの規定された流れ横断面（flow cross section）を介して通じている搬送流れであって、その瞬間に圧力によって作用されるプランジャシリンダへ向かう搬送流れを、導く。この搬送流れは、好ましくは、接続ラインにおける固定スロットルの流れ横断面及び最大圧力を介して、例えば２００ｍｓといった予め設定された時間内でパイプスイッチの反転が実行されるように、予め調整され得る。このことから、可変容量ポンプが、実際の搬送運転中に搬送流れ調整されており、その一方で従来とは異なり、反転運転の際に予め設定された最大圧力を介して圧力調整されている結果となる。
【０００９】
本発明のさらなる好ましい改良において、ロードセンシング液圧装置は、調整部材として、可変容量ポンプ内に配置された機械的に調整可能な斜板と、斜板に接続され、力側（force side）にバネ支持された圧力バランスと、を有し、当該圧力バランスには、設定スロットルの下流で分岐される制御ラインが荷重側（load side）で接続されている。
【００１０】
２シリンダー型濃厚物質ポンプのポンピング運転の間に、搬送段階と反転段階との間の欠陥のない変更を確保するために、本発明の好ましい改良によれば、駆動シリンダーは、通過する駆動ピストンに応答し、中央制御の信号入力に出力側（output side）で接続される、少なくとも２つのシリンダースイッチングセンサを有することが、提案される。この手段によって、駆動ピストンがシリンダー端で停止になる前の、まさにいくらかの時間に、反転運転を始動させることが可能となる。逆洗弁を介した反転運転は時間遅延を伴ってのみ可能であるため、これが必要となる。従って、早期消耗に至り得るシリンダー端での駆動ピストンの衝撃停止は、避けられ得る。同じことは、パイプスイッチの反転の際にプランジャシリンダがそれらの端部位置に達する前に、既に始動する第１の逆洗弁の反転にも準用される。これを可能にするために、パイプスイッチの駆動機構もまた、位置、スピード、又はパイプスイッチの端部位置に応答し、中央制御の単一入力に出力側で接続される少なくとも一つのパイプスイッチセンサを有する。これを全て達成するために、本発明のさらに有利な改良に関して、複数の逆洗弁が、複数の電磁的パイロット制御部材を有する方向弁として設計され、それらのパイロット制御部材はそれぞれ１つの中央制御の制御出力に接続される。
【００１１】
本発明は、図面に図で示された例示的な実施形態によって、以下に、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】２シリンダー型濃厚物質ポンプの詳細を示した部分的な断面図である。
【図２】２シリンダー型濃厚物質ポンプのための駆動液圧の回路図を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図２による液圧回路図に例示された駆動液圧は、図１による２シリンダー型濃厚物質ポンプを意図する。濃厚物質ポンプは、２つの搬送シリンダー１４，１４’を有し、その端面オリフィス１２，１２’は、材料装入容器１０に送出する。濃厚物質ポンプの搬送ピストン１６，１６’は、充填ストローク（矢印１９’）と搬送ストローク（矢印１９”）を実行するように、往復運動において、交互に液圧的に稼働する駆動シリンダー１８，１８’によって作動し得る。さらに、材料装入容器１０の内側には、搬送シリンダー１４のうち一方のオリフィス１２に、液圧駆動機構２４によって入口側で、交互に接続され得るパイプスイッチ２２が設置される一方で、パイプスイッチ２２は、その都度他方の搬送シリンダー１４’のオリフィス１２’を解放する。パイプスイッチ２２は、出口側で、搬送ライン２６に接続される。さらに、モータ２７によって駆動される可変容量液圧ポンプ２８が備えられ、それは、常圧貯留槽３０に接続される吸引口３２と、送出ライン３４に接続される高圧出口３６と、を有する。
【００１４】
駆動シリンダー１８，１８’は、それぞれ、それらの端の一方に設置される液圧連結３８，３８’を介して、４／３方向弁（4/3-way valve）として設計された第１の逆洗弁４０によって、送出ライン３４を介して可変容量ポンプ２８の高圧出口３６と交互に接続可能であり、また、返送ライン４２を介して貯留槽３０と接続可能である。さらに、駆動シリンダー１８，１８’は、ロッキングオイルライン４４を介してそれらの他方の端で、お互いに接続される。
【００１５】
パイプスイッチ２２の液圧駆動機構２４は、第２の逆洗弁４８を介して、可変容量型液圧ポンプ２８の高圧出口３６に至る送出ライン３４と、貯留槽３０に至る返送ライン５０とに、交互に接続され得る２つの直列接続されたプランジャシリンダ４６を含む。さらに、中央制御５６が備えられ、それは駆動シリンダー１８，１８’の少なくとも一つの通過する駆動ピストン２０，２０’の行程の終端信号に応答し、それを介して、第１の逆洗弁４０と第２の逆洗弁４８のための追値制御が始動され得る。
【００１６】
濃厚物質ポンプの搬送流れを制御するために、オペレータによって連続的に調整可能である設定スロットル５８は、可変容量ポンプ２８の高圧出口３６と、第１の逆洗弁４０との間の送出ライン３４に配置される。本発明の特有な特徴は、可変容量ポンプ２８の調整装置６０に直接至る制御ライン６２が、設定スロットル５８の下流５８’で送出ライン３４からフィードバックされることであり、第２の逆洗弁４８の供給接続６４に至る接続ライン６６が、設定スロットル５８の上流５８”で送出ライン３４から分岐され、その接続ライン６６内に、固定的に設定されるスロットル６８が必要に応じて配置されることである。
【００１７】
調整装置６０は、液圧式パワー調整を引き起こすロードセンシング液圧装置７０を含み、その調整の際には可変容量ポンプ２８の圧力と体積流量の双方が、消費者によって必要とされる状態に適合される。設定スロットル５８における圧力損失は、制御変数として使用される。
【００１８】
示された例示的な実施形態において、ロードセンシング液圧装置７０は、調整部材として、可変容量ポンプ２８に配置された機械的に調整可能な斜板７２と、斜板７２に接続され、力側にバネ支持された圧力バランス７３とを有し、そこに、設定スロットル５８の下流で分岐される制御ライン６２が荷重側で接続される。可変容量ポンプ２８は、ゼロ搬送パワーからフル搬送（full conveyance）まで連続的に調整され得る。
【００１９】
４／３方向弁として設計された逆洗弁４０，４８のゼロ位置において、漏出オイル損失を除いて、液圧オイルは、ラインを通って全く流れない。同時に、可変容量ポンプ２８は、待機圧力を維持する。そして、逆洗弁４０，４８の一方を開放することによって、液圧流体が、駆動シリンダー１８，１８’の領域やプランジャシリンダ４６の領域において、駆動部に伝えられると、可変容量ポンプ２８の搬送能力は、自動的に増加する。可変容量ポンプ２８は、その都度、必要とされる搬送容量のために、現在に必要とされる搬送圧力を維持するために、十分な液圧流体だけを搬送する。
【００２０】
本発明の特有な特徴は、図示されていないが、予め設定された最大圧力が超過されたとき、搬送量を調整するために、可変容量ポンプ２８が、圧力調整装置を追加的に含むことである。この調整機能は、パイプスイッチ２２のための駆動機構２４の稼働（起動）に利用される。
【００２１】
図２から分かるように、駆動シリンダー１８，１８’は、通過する駆動ピストン２０，２０’に応答し、中央制御５６の信号入力５２’，５４’に出力側で接続される２つのシリンダースイッチングセンサ５２，５４を有する。さらに、パイプスイッチ２２の駆動機構２４は、パイプスイッチの位置、スピード又は端部状態に応答し、中央制御５６のさらなる信号入力７４’に出力側で接続されるパイプスイッチセンサ７４を有する。逆洗弁４０，４８は、電磁的パイロット制御部材（electromagnetic pilot control members）７６，７８を有する方向弁として設計される。パイロット制御部材７６，７８は、それぞれ、中央制御部５６の制御出力７６’７８’に接続される。搬送ピストン駆動とパイプスイッチ駆動の逆洗弁４０，４８のための稼働信号は、シリンダースイッチングセンサ５２，５４から生じる信号から、また、場合によっては合パイプスイッチセンサ７４から生じる信号から、算出される。
【００２２】
搬送段階の間に、液圧オイルは、可変容量ポンプ２８から、送出ライン３４、設定スロットル５８及び逆洗弁４０を介して、搬送ストローク１９”を実行する搬送ピストン１６，１６’のための駆動シリンダー１８，１８’に流れる。それに応じて、可変容量ポンプ２８のオイル量は、搬送段階の間に、制御ライン６２を介して設定スロットル５８での圧力損失を設定することによって、ロードセンシング液圧装置７０を介して設定される。パイプスイッチの運動中、液圧オイルは、接続ライン６６と逆洗弁４８を介して、送出ストロークを実行するプランジャシリンダ４６に流れる。この段階において、駆動ピストン２０，２０’はそれらのリミットストップにあるので、可変容量ポンプ２８の高圧出口３６には最大圧力が発生する。最大圧力の作用のもとで接続ライン６６を通過するオイル量は、パイプスイッチ２２がプランジャシリンダ４６を介して２００ｍｓ程度の規定の時間内に材料装入容器１０の内側で切換られるように、算定されている。この目的のため、必要に応じて、固定スロットル６８が接続ラインに配置される。
【００２３】
要するに、次のステートメントが作成される。本発明は、材料装入容器１０に配置されたパイプスイッチ２２を備えた２シリンダー型濃厚物質ポンプの駆動制御のための装置に関し、モータ駆動可変容量型液圧ポンプ２８を備え、それを介して、濃厚物質ポンプの駆動シリンダー１８，１８’とパイプスイッチの駆動機構２４の双方が、稼働する。本発明の特有な特徴は、設定スロットル５８が、可変容量ポンプ２８の高圧出口３６と、濃厚物質ポンプの駆動シリンダー１８，１８’の間の送出ライン３４に配置され、可変容量ポンプ２８の調整装置６０に直接至る制御ライン６２が、設定スロットル５８の下流で送出ライン３４からフィードバックされ、パイプスイッチ液圧の供給接続６４に至る接続ライン６６が、設定スロットル５８の上流で送出ライン３４から分岐され、その接続ラインの中で、固定的に設定されるスロットル６８が、配置されることである。それによって、オイル流れが、搬送段階では搬送流れ調整される一方で、反転段階では圧力調整されることが、達成される。後者は、なにより、予め設定された最大圧力が超過されたときの搬送量を調整するために、可変容量ポンプ２８が圧力調整装置を追加的に含む場合である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  材料装入容器
１２，１２’  オリフィスｓ  （搬送シリンダーｓ）
１４，１４’  搬送シリンダー
１６，１６’  搬送ピストン
１８，１８’  駆動シリンダー
１９’  充填ストローク
１９’’  搬送ストローク
２０，２０’  駆動ピストン
２２  パイプスイッチ
２４  駆動機構
２６  搬送ライン
２７  モータ
２８  可変容量ポンプ
３０  貯留槽
３２  吸引口
３４  送出ライン
３６  高圧出口
３８，３８’  液圧連結
４０  第１の逆洗弁
４２  返送ライン
４４  ロッキングオイルライン
４６  プランジャシリンダ
４８  第２の逆洗弁
５０  返送ライン
５２，５４  シリンダースイッチングセンサ
５２’，５４’  行程の終端信号
５６  中央制御
５８  設定スロットル
５８’  下流
５８’’  上流
６０  調整装置
６２  制御ライン
６４  供給接続
６６  接続ライン
６８  （固定的に設定された）スロットル
７０  ロードセンシング液圧装置
７２  斜板
７３  圧力バランス
７４  パイプスイッチセンサ
７４’  信号入力
７６，７８  パイロット制御部材
７６’，７８’  制御出力
【図１】
0006194360.tif 000002
【図２】
0006194360.tif 000003