JPS582919B2 - The most important thing to do - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一方向には作動力を必要とするが、反対方向に
は負荷により逆駆動される性質を持つ駆動装置で駆動す
る重量物昇降装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a heavy object lifting and lowering device that is driven by a drive device that requires operating force in one direction but is reversely driven by a load in the opposite direction.

従来の比種装置は第１図に示すように、被昇降物体１を
駆動用シリンダ２のピストンロツド３で支持し、駆動用
シリンダ２を４ポート２位置切換弁４を介し、導入側の
導管５にポンプ６を装着してタンク７に接続している。As shown in FIG. 1, in the conventional ratio ratio device, an object 1 to be lifted and lowered is supported by a piston rod 3 of a driving cylinder 2, and the driving cylinder 2 is connected to an inlet conduit 5 through a 4-port 2-position switching valve 4. A pump 6 is attached to the tank 7 and connected to the tank 7.

そして、被昇降物体１を上昇させる際は、切換弁４は左
側のポートを流路として、ポンプ６の吐出圧Ｐをシリン
ダヘッド側に作用させるが、この時、上昇させるために
必要なエネルギーＥは Ｅ＝ＷＳ （但しＷは被昇降物
体１の重量、Ｓはストローク量）となる。When lifting the object 1, the switching valve 4 uses the left port as a flow path to apply the discharge pressure P of the pump 6 to the cylinder head side, but at this time, the energy E required for raising the object 1 is is E=WS (where W is the weight of the object 1 to be lifted and lowered, and S is the stroke amount).

このエネルギーＥは次の下降行程の時に全て放出され有
効に利用されていない。This energy E is completely released during the next downward stroke and is not effectively utilized.

又、ポンプ３の必要動力Ｎ（Ｗ−Ｖ但しＶは物体の昇降
速度）が大きく、設備費も高価であった。In addition, the required power N (W-V, where V is the lifting and lowering speed of the object) of the pump 3 was large, and the equipment cost was high.

本発明は前記の点に鑑み、逆駆動時に負荷より放出され
るエネルギーを蓄積し、作動力を必要とする時に、その
蓄積されたエネルギーを放出することにより流体の供給
源の消費動力を極小とし、又、供給源の容量を小さくす
ることにより、設備費を安価にすることができる重量物
昇降装置を提供するのが目的である。In view of the above points, the present invention minimizes the power consumption of the fluid supply source by storing the energy released by the load during reverse drive and releasing the stored energy when operating force is required. Another object of the present invention is to provide a heavy object lifting device that can reduce equipment costs by reducing the capacity of the supply source.

本発明を第２図に示す第１実施例に基づいて詳細に説明
すると、被昇降物体１を駆動用シリンダ２のピストンロ
ツド３で支持し、２位置３接続方向弁で構成した切換弁
４′を介し、導入側の導管５にポンプ６を装着し、タン
ク７に接続している。The present invention will be explained in detail based on a first embodiment shown in FIG. 2. An object 1 to be lifted and lowered is supported by a piston rod 3 of a driving cylinder 2, and a switching valve 4' consisting of a two-position, three-connection directional valve is installed. A pump 6 is attached to the conduit 5 on the inlet side and connected to a tank 7.

又、導管５には分岐した分岐管８を設け、この分岐管８
を気圧式蓄圧器９に逆止弁１０を介して接続し、駆動用
シリンダ２のシリンダヘッド側導管１１′を前記分岐管
８の逆止弁１０と気圧式蓄圧器９との間に接続する。Further, a branch pipe 8 is provided in the conduit 5, and this branch pipe 8
is connected to the pneumatic pressure accumulator 9 via a check valve 10, and the cylinder head side conduit 11' of the driving cylinder 2 is connected between the check valve 10 of the branch pipe 8 and the pneumatic pressure accumulator 9. .

駆動シリンダ２のヘッド側圧力Ｐ１は気圧式蓄圧器９の
圧力に等しく、又、被昇降物体１を上昇させるために要
する圧力と同等かそれ以上の圧力に逆止弁１０により保
持するようにしている。The head side pressure P1 of the drive cylinder 2 is equal to the pressure of the pneumatic pressure accumulator 9, and is maintained at a pressure equal to or higher than the pressure required to raise the object 1 to be lifted and lowered by the check valve 10. There is.

そして、被昇降物体１を上昇させる際は、切換弁４′の
右側ポートを流路にすると、気圧式蓄圧器９内の流体が
駆動シリンダ２のシリンダヘッド側に流入し、シリンダ
ロツド側の流体はタンク５に開放され、ポンプ６を駆動
することなく、被昇降物体１を上昇させる。When lifting the object 1, the right side port of the switching valve 4' is used as a flow path, so that the fluid in the pneumatic pressure accumulator 9 flows into the cylinder head side of the drive cylinder 2, and the fluid in the cylinder rod side flows into the cylinder head side of the drive cylinder 2. It is opened to a tank 5, and the object 1 to be lifted and lowered is raised without driving the pump 6.

又、被昇降物体１を下降させる際は、切換弁４′の左側
ポートを流路とし、ポンプ６を駆動して圧力流体をシリ
ンダロンド側に流入すると、シリンダヘッド側の流体は
気圧式蓄圧器９に流入する。In addition, when lowering the object 1 to be lifted and lowered, the left port of the switching valve 4' is used as a flow path, and when the pump 6 is driven and pressure fluid flows into the cylinder head side, the fluid on the cylinder head side flows into the pneumatic pressure accumulator. 9.

この際、気圧式蓄圧器圧力即ちシリンダヘッド側圧力Ｐ
１と被昇降物体１の重量とはシリンダの上死点において
ほぼ釣合っているので、シリンダの下降による気圧式蓄
圧器９の流体量増加のための僅かの圧力上昇による上昇
力の増加分のみの力をロンド側に加えれば下降させるこ
とができる。At this time, the pneumatic pressure accumulator pressure, that is, the cylinder head side pressure P
1 and the weight of the object 1 to be lifted and lowered are almost balanced at the top dead center of the cylinder, so only the increase in lifting force due to the slight pressure increase due to the increase in the fluid volume of the pneumatic pressure accumulator 9 due to the descent of the cylinder is increased. It can be lowered by applying force to the rondo side.

したがって、シリンダ内、側断面積Ａ１、ロンド断面積
をＡ２とすれば、シリンダロンド側下降力Ｐ×（Ａ１−
Ａ２）を小さくすることができるので、ロンド断面積Ａ
２をできるだけ大きくすればポンプ吐出量 Ｑ＝（Ａ１
−Ａ２）Ｖが非常に小さくなり消費エネルギー量も極小
となる。Therefore, if the inside and side cross-sectional area of the cylinder is A1 and the cross-sectional area of the rod is A2, then the cylinder rod side descending force P x (A1 -
A2) can be made smaller, so the Rondo cross-sectional area A
If 2 is made as large as possible, the pump discharge amount Q=(A1
-A2) V becomes extremely small and the amount of energy consumed becomes extremely small.

尚、逆止弁１０は被昇降物体１を最初に上昇させる際に
、シリンダヘッド側に圧力流体を流入させ、更に気圧式
蓄圧器９の圧力が減少した際にヘッド側に圧力流体を流
入させる目的で使用されている。Note that the check valve 10 allows pressurized fluid to flow into the cylinder head side when the object 1 to be lifted and lowered is first raised, and further allows pressure fluid to flow into the head side when the pressure in the pneumatic pressure accumulator 9 decreases. used for a purpose.

次に第２実施例を第３図に基づいて説明すると、被昇降
物体１′の重量がＷ１からＷ２まで変化する場合に好ま
しい装置である。Next, the second embodiment will be explained based on FIG. 3. It is a preferable device when the weight of the object 1' to be lifted and lowered changes from W1 to W2.

但しＷ１＞Ｗ２とする。However, W1>W2.

前記第１実施例のように１本のシリンダを用いた場合は
、荷重変動がある場合、押上力は最大荷重Ｗ１に合せて
設定せざるを得ないため、下降時は、被昇降物体１′の
重量とロツド側の流体圧による下降力の和が最大重量Ｗ
１に釣合った上昇力より大きく設定しなければならない
。When one cylinder is used as in the first embodiment, the lifting force must be set in accordance with the maximum load W1 when there is load variation, so when descending, the object to be lifted 1' The sum of the weight of the rod and the descending force due to the fluid pressure on the rod side is the maximum weight W
It must be set larger than the lifting force commensurate with 1.

したがって、被昇降物体１′の重量が最小値Ｗ２の時を
考慮すると、下降力は、蓄圧器の圧力上昇分と被昇降物
体１′の重量差Ｗ１−Ｗ２の和に相当する力であること
が必要である。Therefore, considering the time when the weight of the object 1' to be lifted and lowered is the minimum value W2, the descending force is a force corresponding to the sum of the pressure increase in the pressure accumulator and the weight difference W1 - W2 of the object 1' to be lifted and lowered. is necessary.

このためのポンプの容量の増大は、第１実施例において
説明したように、上昇時に何ら使用されないので、でき
るだけ小さくすべきである。The increase in pump capacity for this purpose should be as small as possible since, as explained in the first embodiment, it is not used at all during lifting.

この第２実施例においては、シリンダを２本使用するこ
とにより、荷重変動があを場合に、上昇時、下降時共に
、動力即ち流体力を働かせてポンプ容量の低減をはかろ
うとするものである。In this second embodiment, by using two cylinders, when the load fluctuates, power, that is, fluid force is applied during both ascending and descending to reduce the pump capacity. be.

被昇降物体１′をシリンダ２とシリンダ１１のピストン
ロツド３，１２で支持し、一方のシリンダ２を４ポート
２位置切換弁４を介し、導入管５にポンプ６を設けてタ
ンク７と接続する。An object 1' to be lifted and lowered is supported by piston rods 3 and 12 of cylinders 2 and 11, and one cylinder 2 is connected to a tank 7 through a 4-port 2-position switching valve 4 and a pump 6 provided in an inlet pipe 5.

そして、導管５に気圧式蓄圧器９と連通する逆止弁１０
を有する分岐管８を接続し、他方のシリンダ１１のヘッ
ド側を分岐管８の逆止弁１０と前記蓄圧器９との間に接
続したものである。A check valve 10 is connected to the conduit 5 and communicates with the pneumatic pressure accumulator 9.
The head side of the other cylinder 11 is connected between the check valve 10 of the branch pipe 8 and the pressure accumulator 9.

被昇降物体１′を上昇させる際は、切換弁４を左側に押
して右側ポートを流路としてポンプ６を作動させると、
被昇降物体１′はシリンダ２とシリンダ１１の押上力に
より上昇するが、この場合、気圧式蓄圧器９の圧力即ち
シリンダ１１のヘッド側圧力Ｐ１を最大荷重Ｗ１と最小
荷重Ｗ２の値の間の中間の荷重に釣合うよう設定してお
けば、被昇降物体１′を上昇させるためのシリンダ２の
押上力は、最大荷重Ｗ１とシリンダ１１の押上力の差に
相当する力であればよい。When lifting the object 1', push the switching valve 4 to the left and operate the pump 6 using the right port as the flow path.
The object 1' to be lifted and lowered is lifted by the upward force of the cylinders 2 and 11, but in this case, the pressure of the pneumatic pressure accumulator 9, that is, the head side pressure P1 of the cylinder 11, is set between the maximum load W1 and the minimum load W2. If the setting is made to balance the intermediate load, the pushing force of the cylinder 2 for raising the object 1' to be lifted and lowered may be a force corresponding to the difference between the maximum load W1 and the pushing force of the cylinder 11.

又、被昇降物体１′の下降時には、切換弁３の左側ポー
トを流路すると、シリンダ２のヘッド側の流体はタンク
７に開放されるので、上昇力はシリンダ１１の押上力の
みとなり、被昇降物体１′を下降させるためには、ポン
プ６を駆動してシリンダ２のロンド側にシリンダ１１の
押上力と最小荷重Ｗ２の差に相当する圧力流体を流入す
ると被昇降物体１′は下降する。Furthermore, when the object 1' is lowered, the fluid on the head side of the cylinder 2 is released to the tank 7 when the left port of the switching valve 3 is used as a flow path, so that the lifting force is only the upward force of the cylinder 11, and the object 1' is lowered. In order to lower the object 1' to be lifted and lowered, the pump 6 is driven to flow a pressure fluid corresponding to the difference between the upward force of the cylinder 11 and the minimum load W2 into the cylinder 2, and the object 1' to be lifted and lowered is lowered. .

したがって、シリンダ２の押上力をＷ１とＷ２の間の適
当な値に設定すれば、上昇時及び下降時のポンプ出力を
ほぼ等しくできるのでポンプ容量を第１実施例のシリン
ダ１本の場合に比べ約半分にすることができ、小さいポ
ンプを使用することができる。Therefore, by setting the upward force of cylinder 2 to an appropriate value between W1 and W2, the pump output during ascending and descending can be made almost equal, so that the pump capacity can be increased compared to the case of one cylinder in the first embodiment. It can be cut in half and a smaller pump can be used.

次に、第３実施例を加熱炉等に使用されるウオーキング
ビーム機構に２本のシリンダを使用した例を第４図に基
づいて説明すると、このウオーキングビーム機構は下記
のように構成している。Next, an example of a third embodiment in which two cylinders are used in a walking beam mechanism used in a heating furnace, etc. will be explained based on FIG. 4. This walking beam mechanism is configured as follows. .

即ち、被搬送材料１３を乗架する固定ビーム１４を複数
個の支持フレーム１４′で支持し、固定ビーム１４の下
方に移動ビーム１５を位置させ、この移動ビーム１５を
複数個の支柱１６，・・・を介して第１下部ビーム１７
で支持し、この第１下部ビーム１８に装着した複数個の
車輪１９，・・・上に乗架し、第１下部ビーム１７の１
端下面に固定した支片２０を、床面に枢着した往復動用
シリンダ２１のピストンロツド２２に枢着して往復動用
シリンダ２１の作動で、第１下部ビーム１７を往復動さ
せる。That is, a fixed beam 14 on which the material to be transported 13 is mounted is supported by a plurality of support frames 14', a moving beam 15 is positioned below the fixed beam 14, and this moving beam 15 is supported by a plurality of supports 16, . ...through the first lower beam 17
The first lower beam 17 is supported by a plurality of wheels 19, . . .
A branch piece 20 fixed to the lower end surface is pivotally connected to a piston rod 22 of a reciprocating cylinder 21 pivotally connected to the floor surface, and the first lower beam 17 is reciprocated by the operation of the reciprocating cylinder 21.

又、第２下部ビーム１８の下面には昇降用車輪２３，２
３を装着して床面に設置した傾斜面を有する昇降台２４
，２４に乗架して被搬送材料１３，・・・を昇降させる
ことができるようにしている。Further, on the lower surface of the second lower beam 18, lifting wheels 23, 2 are provided.
Lifting platform 24 with an inclined surface installed on the floor with
, 24 so that the conveyed materials 13, . . . can be raised and lowered.

そして、第２下部ビーム１８の下面２個所に支片２５，
２６を固定し、両支片に夫々床面に設置したシリンダ２
，１１のピストンロツド３，１２を枢着し、一方のシリ
ンダ２のヘッド側を夫々４ポート２位置切換弁４と連結
し、一方の導管５にポンプ６を設けてタンク７と接続し
ている。Then, support pieces 25 are provided at two locations on the lower surface of the second lower beam 18.
Cylinder 2 with Cylinder 26 fixed and installed on both branches on the floor respectively.
.

又、導管５には逆止弁１０を有する分岐管８を接続しこ
の分岐管８を他方のシリンダ１１のヘッド側に接続し、
ヘッド側と逆止弁１０との間に気圧式蓄圧器９を接続し
ている。Further, a branch pipe 8 having a check valve 10 is connected to the conduit 5, and this branch pipe 8 is connected to the head side of the other cylinder 11.
A pneumatic pressure accumulator 9 is connected between the head side and the check valve 10.

本実施例は前記のように構成したもので、被搬送材料１
３，・・・を移動ビーム１４上に載架した後切換弁４を
左側に移動させて右側ポートを流路とし、ポンプを駆動
させると、シリンダ２にはヘッド側に圧力流体が流入し
、シリンダ１１には気圧式蓄圧器９の圧力流体が流入し
て第２下部ビーム１８を左側に移動させ、車輪２３，２
３により昇降台２４，２４の傾斜面に沿って上昇させる
。This embodiment is configured as described above, and the material to be transported 1
3,... are mounted on the moving beam 14, the switching valve 4 is moved to the left side, the right port is used as a flow path, and when the pump is driven, pressurized fluid flows into the cylinder 2 toward the head side. Pressure fluid from the pneumatic pressure accumulator 9 flows into the cylinder 11 to move the second lower beam 18 to the left, and the wheels 23, 2
3, it is raised along the slope of the lifting tables 24, 24.

この第２下部ビーム１８の上昇により、移動ビーム１５
を上昇させて被搬送材料１３，・・・を固定ビーム１４
から移乗させる。As the second lower beam 18 rises, the moving beam 15
The materials to be transported 13,... are fixed on the beam 14 by raising the
transfer from

この上昇時点において往復動用シリンダ２１を駆動して
第１下部ビーム１７を前進させると、その前進量だけ移
動ビーム１５が前進することになり、被搬送材料１３，
・・・が共に前進する。If the reciprocating cylinder 21 is driven to move the first lower beam 17 forward at this rising point, the moving beam 15 will move forward by the amount of movement, and the transported material 13,
... moving forward together.

その後、切換弁４を切換え、左側のポートを流路とし、
シリンダ２のロツド側に圧力流体を流入すると、流体圧
力及び各部材の荷重により両シリンダ２，１１のヘッド
側の流体をタンク７と気圧式蓄圧器９に流入させ、ピス
トンロツド３，１２を引込み、車輪２３．２３を昇降台
２４，２４の傾斜面を下降させ、移動ビーム１５から固
定ビーム１４に被搬送材料１３，・・・を移乗させる。After that, switch the switching valve 4, use the left port as a flow path,
When the pressure fluid flows into the rod side of the cylinder 2, the fluid pressure and the load of each member cause the fluid on the head side of both cylinders 2 and 11 to flow into the tank 7 and the pneumatic pressure accumulator 9, and the piston rods 3 and 12 are retracted. The wheels 23, 23 are moved down the slopes of the lifting tables 24, 24, and the materials to be conveyed 13, . . . are transferred from the moving beam 15 to the fixed beam 14.

その後、往復動用シリンダ２１を後退させる。After that, the reciprocating cylinder 21 is moved back.

前記操作を繰返すことにより、移動ビーム１４の移動量
だけ被搬送材料を移送する。By repeating the above operation, the material to be transported is transported by the amount of movement of the moving beam 14.

本発明は前記各実施例のような構成、作用を有するから
、昇降に要する大部分のエネルギーを蓄積、放出の繰返
しで有効に使用することができ、しかもポンプ容量を小
さくすることができるので設備費の軽減、エネルギーの
節約に有意義である。Since the present invention has the configuration and operation as in each of the above-mentioned embodiments, most of the energy required for lifting and lowering can be effectively used by repeatedly storing and discharging it, and the pump capacity can be reduced, so that equipment It is significant for reducing costs and saving energy.

又、２本のシリンダを用いることにより更にポンプ容量
を小さくすることができ、それに伴い諸経費を節約する
ことができる。Furthermore, by using two cylinders, the pump capacity can be further reduced, and overhead costs can be saved accordingly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の昇降機構を示す回路図、第２図は本発明
に係る重量物昇降装置の第１実施例を示す回路図、第３
図は第２実施例を示す回路図、第４図はウオーキングビ
ーム機構に実施した際の概略図を夫々示すものである。 尚、図中２，１１は駆動用シリンダ、４，４′は切換弁
、５は導管、６はポンプ、８は分岐管、９は蓄圧器、１
０は逆止弁である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional lifting mechanism, FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of a heavy object lifting device according to the present invention, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing the second embodiment, and FIG. 4 is a schematic diagram showing the implementation in a walking beam mechanism. In the figure, 2 and 11 are driving cylinders, 4 and 4' are switching valves, 5 is a conduit, 6 is a pump, 8 is a branch pipe, 9 is a pressure accumulator, 1
0 is a check valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 重量物の昇降を行う場合のように一方向には作動力
を必要とし、逆方向には荷重で駆動される流体機構にお
いて、荷重をロツドで支持する駆動用シリンダのロツド
側を切換弁を介してタンクと接続し、切換弁とタンクと
の間に設けたポンプを有する導管のポンプと切換弁との
間に、一端を蓄圧器に連通せしめた分岐管を接続し、こ
の分岐管の途中に前記導管側への流れを抑止する逆止弁
を設け、逆止弁と蓄圧器との間を前記駆動用シリンダの
ヘッド側に接続したことを特徴とする重量物昇降装置。 ２ 重量物の昇降を行う場合のように一方向には作動力
を必要とし、逆方向には荷重で駆動させる流体機構にお
いて、荷重を平行に設置した２個の駆動用シリンダのロ
ンドで支持し、一方の駆動用シリンダのロツド側とヘッ
ド側を夫々切換弁を介してタンクと接続し、切換弁とタ
ンクとの間に設けたポンプを有する導管のポンプと切換
弁との間に、一端を蓄圧器に連通せしめた分岐管を接続
しこの分岐管の途中に前記導管側への流れを抑止する逆
止弁を設け、分岐管の逆止弁と蓄圧器との間を他方の駆
動用シリンダのヘッド側に接続したことを特徴とする重
量物昇降装置。[Claims] 1. In a fluid mechanism that requires operating force in one direction and is driven by a load in the opposite direction, such as when lifting and lowering a heavy object, a driving cylinder that supports the load with a rod. The rod side is connected to the tank via a switching valve, and a branch pipe with one end communicating with the pressure accumulator is connected between the pump and the switching valve of a conduit having a pump provided between the switching valve and the tank. , a heavy object lifting/lowering characterized in that a check valve for suppressing the flow toward the conduit side is provided in the middle of the branch pipe, and the check valve and the pressure accumulator are connected to the head side of the drive cylinder. Device. 2. In a fluid mechanism that requires operating force in one direction and is driven by the load in the opposite direction, such as when lifting and lowering heavy objects, the load is supported by the ronds of two driving cylinders installed in parallel. , the rod side and head side of one driving cylinder are connected to the tank via a switching valve, respectively, and one end is connected between the pump and the switching valve of a conduit having a pump provided between the switching valve and the tank. A branch pipe that communicates with the pressure accumulator is connected, and a check valve is provided in the middle of the branch pipe to prevent the flow toward the conduit side, and the other driving cylinder is connected between the check valve of the branch pipe and the pressure accumulator. A heavy object lifting device characterized by being connected to the head side of the.