专利名称：清除混凝土积垢用的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一辆卡车的料桶内积聚的混凝土积垢的清除，该卡车运输预混合的混凝土和将其排放到，例如一个建筑工地。更具体地，本发明涉及使用液体的高压喷射流清除这种混凝土积垢。
背景技术：
一辆预混合混凝土运输车辆的料桶的内部包括通常排列为螺旋形的一个翼片或系列的连续的翼片，以形成一个螺旋钻。当使用车辆运输混凝土时，料桶围绕它的轴线转动，这样使螺旋钻形的翼片(或系列的翼片)移动预混合的混凝土离开料桶口。这个动作保持混凝土良好的混合以及防止混凝土通过料桶口溅出。当预混合的混凝土从料桶内移出时，料桶的转动方向反转，从而使螺旋钻形翼片(或系列的翼片)移动混凝土至料桶口，该料桶口通常定位在一个传送槽的上面。
当运输和随后排放混凝土时料桶连续转动的一个结果是在螺旋钻翼片与料桶的交汇区产生混凝土的一个缓慢的积聚。甚至在装载的预混合混凝土每次运输后料桶进行清洗，此种积聚仍会产生。开始，混凝土积垢的积聚有较小的影响，但是，随着积聚的增加，料桶的装载能力显著降低，以及该积垢的运输需要能量，这是浪费的。
因此，需要从料桶内定期地清除混凝土积垢。采取清除行动的频率取决于运输预混合混凝土使用的车辆的使用程度。大多数的操作者至少一年两次清除混凝土积垢。
清除积垢的普通方法是使用一个压缩空气钻或起重锤，以及风镐和冷錾。这是一项麻烦的人工作业，具有一系列的缺点，这些缺点包括a)某些混凝土碎屑可能保留在料桶内，以及当这些混凝土碎屑包含在下一装载的预混合混凝土内时，会损坏用来泵送混凝土至工地的一要求点的混凝土泵；b)保留在料桶内的混凝土碎屑可能对使用下一次装载的预混合混凝土的路缘和沟槽工程的外观和强度有有害的影响；c)有害于健康和安全方面，这与这样的一项任务有关，它要求进行清理的人员爬入料桶内，然后在一个有限的空间内操作潜在危险的设备(以及可能使用酸以使混凝土积垢易于清除)；以及d)这里存在经常在实践中产生的一个真实的可能性，也就是料桶和/或螺旋钻翼片的内表面被压缩空气钻，风镐或冷錾损坏。
发明内容
按照本发明的一个方面的目是提供一种用于清除混凝土积垢的装置，它能克服上述的一个或多个缺点。按照本发明的另一个方面的目的是提供一种改进的方法，用于清除混凝土积垢。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于从运输预混合混凝土的一部车辆的一个料桶内部清除混凝土积垢的装置，该料桶具有一个内表面以及一个用于提供至料桶内部的通道的口部，所述的内表面包括一个螺旋钻形元件，该装置包括支承器件，该支承器件具有一个底座和一个滑动部分，该滑动部分与底座可操作连接，用于在一个收缩位置和一个延伸位置之间相对底座移动；一个压力头组件，该压力头组件具有一个主体部分与滑动部分可操作连接，用于相对于滑动部分作绕枢轴转动，以及一个喷头，该喷头具有至少一个喷口，与一个液体源可操作连接，适合于供给至少一条高压液体喷射流。
可安排成使得压力头组件能够借助滑动部分从它的收缩位置至延伸位置的移动引起通过料桶的口部进入料桶的内部。压力头组件在料桶内部进一步的定位能够借助该组件相对于滑动部分作绕枢轴转动而进行。
底座可以具有一个支承梁，以及滑动部分可以具有一个安装臂与支承梁可操作连接，用于在延伸位置和收缩位置之间作相对的直线运动。底座还可以具有一个总的为直立的立柱，支承梁与立柱可操作连接用于相对立柱作绕枢轴转动。优选地，该立柱在长度方向上是可调节的。
在一种形式中，喷射头可以安装为相对于上述的主体转动。主体部分可以包括一个刚性元件，一条柔性的液体供给软管可与其操作连接，该软管与一个液体源可操作连接。一个线性致动器，例如一个液压柱塞设置为引起滑动部分相对于支承梁移动。
本发明的一个优选的实施例的操作将在此说明。
本发明可以使用一个高压液体喷射流以清理混凝土积垢。
该高压液体喷射流(优选地是水喷射流)是由定位在料桶内的喷射头提供的，从而使至少一个高压液体喷射流周期地射向混凝土积垢，优选地，高压液体喷射流外边缘邻近(以及暂时接合至)螺旋钻翼片。一旦在此点的混凝土积垢被清除，喷射头移动至一个相邻的位置，以及高压液体喷射流引向混凝土积垢的一个新区域。在实践中，高压液体喷射流围绕料桶的内部缓慢地移动，跟随组成混凝土螺旋钻的翼片。可能料桶的内表面需要经受高压水喷射流多于一次，以完全地清除混凝土积垢，尤其是，如果这里具有一个长期，比如说六个月或更长沉重积聚的积垢。
一种已知形式的喷射头可以使用于进行该积垢清除过程。喷射头是安装在柔性软管的末端，该软管供给水至压力头组件。柔性软管可以由一个刚性杆支承(刚性杆可以具有一个刚性管子，在其中放置柔性软管)，刚性杆可枢转地连接至一个长支臂，而长支臂可以借助另一个液压柱塞的作用延伸。该液压柱塞使用于移动刚性杆，以及与它一起的压力头组件。支臂优选地连接至一个可垂直调节的元件的上端。
可垂直调节的元件升起支臂至一个高度，在此高度压力头组件邻接料桶口部。在该位置，刚性杆可以基本上与支臂直线对准。液压柱塞随后使用于延伸支臂，以携带压力头组件进入料桶。喷射头随后定位在料桶内一个需要的位置，从而使借助高压水喷射流清除混凝土积垢能够实现。
按照本发明的另一方面，提供了一种用于从运输预混合混凝土的一部车辆的一个料桶的内部清除混凝土积垢的方法，上述的料桶具有一个螺旋钻，该螺旋钻是借助一个翼片或一系列连续的翼片的一个通常螺旋形排列构成的，上述的方法包括下列步骤a)定位一个压力头在上述的料桶内，邻近上述的一个翼片或上述的系列翼片中的一个，该压力头可产生至少一条高压液体喷射流；b)引导上述的压力头把至少一条高压液体喷射流指向对着上述的一个翼片或上述的系列翼片中一个的所述的邻近区；以及c)或者在上述的料桶内移动上述的压力头，从而使上述的压力头总是邻近上述的一个翼片或系列翼片中的一个的表面，或者转动上述料桶，以引起上述的压力头沿着上述的一个翼片或上述的系列翼片中的一个的相关的表面移动。
按照本发明的另一方面提供一种喷射头，具有一个主体，该主体具有一个轮毂和一个周边部分，它包括一个或多个内通道，可供流体通过它流动，该通道从轮毂通向周边部分。可安排成使得通道的或每个通道的一个进入部分安排为基本上从轮毂径向地延伸出，以及通道的或每个通道的一个排出部分设置为与轮毂偏移，从而使以高压由通道排出的流体激励喷射头围绕轮毂转动。
优选地，通道或每个通道排出末端的排出部分在喷射头的主体的一个弯部，在弯部内的主体周边上设置一个喷口。
优选地，喷射头使喷口倾斜，从喷射头的径向平面向上倾斜高达40°，以促进从料桶更有效地清除混凝土积垢。
本发明的优选的实施例在下面将参见
。
图1是通过一辆预混合混凝土运输车的一个示意的料桶的中心轴线的一个垂直剖面图；图2示出可以使用于本发明的一个压力头组件；图3是一辆预混合混凝土运输车的一个示意图，将使用按照本发明构造的装置从料桶的内部清除混凝土积垢；图4示出在一个混凝土运输料桶内一个压力头组件的优选的位置，这时混凝土积垢正在被清除；
图5A示出按照本发明的一个方面的喷射头的一个顶视图；图5B示出该喷射头的一个正视图。
具体实施例方式
图1内所示的料桶10安装在用于运输预混合混凝土的一个车辆的底盘11上。料桶10被一个凸形轴杆12转动。料桶在车辆上的安装细节对于该领域的熟练技术人员是已知的，在此说明书内不需要详细说明。在料桶10内，一个连续翼片13形式的一个螺旋钻形元件通常延伸约300mm进入料桶，并焊接至料桶的内表面，以提供在料桶内的预混合混凝土用的一个螺旋钻(可以使用一系列的连续翼片代替一个连续翼片以形成混凝土螺旋钻)。当预混合混凝土在料桶10内时，它大多数时间是转动的，从而使螺旋钻移动混凝土接近料桶的底板-这就是，接近凸形轴杆12。如以上所示，这样保持混凝土的混合和防止混凝土从料桶的口部14溅出。(当车辆运输预混合混凝土至要求的目的地时，在较短的时间进行从料桶内排放出混凝土)。这样意味着这里有一个倾向，少量的混凝土将粘接至翼片的向下面对的表面15，成为混凝土积垢。这种少量的混凝土经常固化至这样的程度，当车辆返回至混凝土混合厂用普通的水软管进行料桶清洗时，它已不能清除。经一段时间后，混凝土积垢的数量增加，直至它具有一个型面顶住翼片13的表面15，如图1内一条虚线16所示。
如以上所述，混凝土积垢的积累，是难以清除的，并有害地影响预混凝土运输车辆的工作。
本发明人发现，一个高压水喷射流射向混凝土积垢，优选地是引导喷射流对着积垢达到翼片的位置，将从翼片以及从料桶的内表面清除积垢。
已发现一种液压头组件尤其对于此目的有效，这种液压头组件可由德国的Hamelmann公司供应，它示于图2内。该压力头组件可以产生两条水喷射流，其压力在10,000psi和35,000psi之间。
图2内所示的压力头组件20具有一个壳体段21。水通过一个柔性软管22供给至壳体段21，柔性软管22夹紧到压力头组件的入口元件23。当压力头组件20被使用时，两条高压水喷射流24离开可转动喷射头26内的喷口25。事实上，水喷射流24引起喷射头26转动。高压头组件20的尺寸I为约300mm。
压力头组件20安装在一个较短的刚性管28的末端，其中放置柔性软管22。刚性管28的一个代用品是一个刚性杆，柔性软管22可以夹紧在它的上面。
如图3内所示，刚性管28可枢转地连接至一个支臂30的一端29处，支臂30具有一个短支臂元件31和一个长支臂元件32。在支臂31的延长方向和刚性管28的延长方向之间的角度是可变的，并可按照已知的方式或者电机械地，或者液压地控制。支臂元件31在一个液压柱塞33的作用下可相对于支臂元件32转动。在支臂元件32远离支臂元件31的末端的一个配重35利于支臂元件32围绕一个枢轴点36转动，该枢轴点支臂元件32安装在一个可垂直地调节的元件40上，该元件40又依次地安装在底座41上。
支臂元件32围绕枢轴点36的转动可以人工地进行，或者借助电机械方式进行(未示出)，或者借助任选的液压柱塞42进行，液压柱塞42连接在支臂元件32上的点43和可垂直地调节元件40上的点44之间。在可垂直地调节元件40的顶部处的枢轴点36的高度的改变可以借助一个液压柱塞42进行，或者借助一种已知形式的电机械方式(例如，一个蜗杆和螺母，或齿条和小齿轮排列)进行。
柔性软管22可以在支臂元件31内通过(或者它可以在靠近枢轴连接29处从刚性管28出来)，该柔性软管22连接至水供给装置50。
参见图5，按照本发明的另一方面，总的标为126的装置示出另一种形式的喷射头。在此图中，类似的标号表示本说明书中其它图中的类似的部件。该喷射头具有一个主壳体，带有一个轮毂160和一个周边部分161，以及具有两条径向通道164，组成两条流体通道的输入部分，以及两条偏置径向通道166，组成流体流动通道的输出部分。各喷口125设置在出口部分。喷口125设置为提供输出喷口的流体与喷射头的径向平面成1.5°。这样可促进流体渗透混凝土，帮助它在料桶的钢表面和废水泥之间运动。
当喷射头126在使用时，高压喷射流124的水离开喷口125，引起喷射头126围绕轮毂160转动。
如图3内所示，可垂直调节的元件40安装在一个平台45上，装运预混合混凝土用的一部分车辆可倒开驶近平台45，把料桶10的口部14放在邻近支臂元件31的末端。刚性管28的操作使刚性管28的延长方向和支臂元件31的延长方向之间的夹角在140°至180°之间，以及(如果需要)装运料桶10的车辆继续倒行，以便使刚性管28及与它一起的压力头组件20放置到料桶10内。
刚性管28的继续操作，使压力头放置(如图4内所示)在邻近在料桶的内表面上积聚的混凝土积垢，以及在翼片13的“向下”面对的表面上。压力头20的高压水喷射流的激励引起某些混凝土积垢从料桶表面和/或翼片表面脱落。
在原理上，压力头组件20可以定位在料桶10内的任何地方。在实践中，优选地使高压头组件20定位(如图4所示)在料桶10的中心轴线的下面(但不在支臂30处于料桶10内所采取角度可能的最低点)，邻近翼片13的向下面对的表面。料桶10的转动，以及借助刚性管28，支臂元件31和32，以及可垂直调节的元件40的位置的调节同时控制(人工的和/或电机械的控制)压力头组件20的位置能够使高压水喷射流24稳定地用于清除混凝土积垢，直到全部积垢从料桶10内清除。
本发明的优点包括下列优点；1.混凝土积垢的清除没有由工人进行的有害的、不舒适的和潜在危险的活动。
2.如果在积垢清除过程中对料桶或翼片有任何损伤的可能性，那么也是非常小的。
3.积垢在一个短时间内清除(与人工清除积垢需要的时间比较)。
4.由积垢清除过程产生的水和混凝土混合物能够分离为它的组成部分(例如，借助筛分、过滤或沉淀)。清除的混凝土积垢可以使用作为清洁填充物或路基材料，以及水可以在清理过程中再次使用。
所列的优点是不完全的。
应该理解，结合
的和以上所述的实施例仅为实现本发明的一个实例。在不脱离本发明的概念的情况下，可对所述的实施例做出改变和改进。
权利要求
1.一种用于从运输预混合混凝土的一部车辆的一个料桶内部清除混凝土积垢的装置，该料桶具有一个内表面以及一个用于提供至料桶内部的通道的口部，所述的内表面包括一个螺旋钻形元件，该装置包括支承器件，该支承器件具有一个底座和一个滑动部分，该滑动部分与底座可操作连接，用于在一个收缩位置和一个延伸位置之间相对底座移动；一个压力头组件，该压力头组件具有一个主体部分与滑动部分可操作连接，用于相对于滑动部分作绕枢轴转动，以及一个喷头，该喷头具有至少一个喷口，与一个液体源可操作连接，适合于供给至少一条高压液体喷射流。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，上述的底座包括一个支承梁，以及上述的滑动部分包括一个安装臂，与支承梁可操作连接，用于在延伸位置和收缩位置之间作相对的直线运动。
3.按照权利要求2的装置，其特征在于，上述的底座还包括一个总的为直立的立柱，上述的支承梁与上述的立柱可操作连接，用于相对于立柱作绕枢轴运动。
4.按照权利要求3的装置，其特征在于，上述的立柱在其长度方向上是可调节的。
5.按照前述权利要求之一的装置，其特征在于，上述的喷射头安装用于相对于上述的主体部分转动。
6.按照权利要求5的装置，其特征在于，上述的主体部分包括一个刚性元件，一个柔性液体供给软管可以与其操作连接，该软管与一个液体源可操作连接。
7.按照权利要求2至6中任一项的装置，其特征在于，所述的装置具有一个直线致动器，用于引起滑动部分相对于支承梁的移动。
8.按照权利要求1的装置，其特征在于，上述的压力头组件包括一个喷射头，适合于围绕一个轮毂转动，并包括用于流体流动的通道，该通道与径向方向偏移离开喷射头，并在由喷射头的径向平面向上倾斜高达40°的方向引导流体。
9.一种用于从运输预混合混凝土的一部车辆的一个料桶的内部清除混凝土积垢的方法，上述的料桶具有一个螺旋钻，该螺旋钻是借助一个翼片或一系列连续的翼片的一个通常螺旋形排列构成的，上述的方法包括下列步骤a)定位一个压力头在上述的料桶内，邻近上述的一个翼片或上述的系列翼片中的一个，该压力头可产生至少一条高压液体喷射流；b)引导上述的压力头把至少一条高压液体喷射流指向对着上述的一个翼片或上述的系列翼片中一个的所述的邻近区；以及c)或者在上述的料桶内移动上述的压力头，从而使上述的压力头总是邻近上述的一个翼片或系列翼片中的一个的表面，或者转动上述料桶，以引起上述的压力头沿着上述的一个翼片或上述的系列翼片中的一个的相关的表面移动。
全文摘要
本发明涉及一辆卡车的料桶内积聚的混凝土积垢的清除，该卡车运输预混合的混凝土和将其排放到例如一个建筑工地。更具体地，本发明涉及使用液体的高压喷射流清除这种混凝土积垢。因此，本发明提供一种用于由运输预混合的混凝土的一部车辆的一个料桶的内部清除混凝土积垢的装置。该料桶(10)具有一个内表面，以及一个口部用于提供至料桶(10)内部的通道，该内表面上包括一个螺旋钻形元件(13)，该装置包括支承元件，支承元件具有一个底座(41)和一个滑动部分与底座(41)可操作连接，用于在一个收缩位置和一个延伸位置之间相对于底座移动；一个压力头组件(20)包括一个主体部分，与滑动部分可操作连接，用于相对滑动部分作绕枢轴运动，以及一个喷射头(26)，喷射头具有至少一个喷口(25)与一个液体源(50)可操作连接，适合于供给至少一条高压液体喷射流(24)。
文档编号B01F9/00GK1744973SQ03826060
公开日2006年3月8日 申请日期2003年1月24日 优先权日2002年1月25日
发明者马丁·J·瓦特克, 威廉·W·坎普贝尔(已死亡) 申请人:马丁·J·瓦特克