专利名称：用于分配混凝土机器中的抽吸单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于分配混凝土机器中的抽吸单元，该机器可以是混凝土搅拌机、混凝土搅拌车或其他在建筑过程中可分配混凝土的适当装置，具体地说，是涉及一种利用电子控制的抽吸单元，可优化混凝土的抽吸与运送。
背景技术：
可分配混凝土的抽吸单元已广泛地安装在如混凝土搅拌机、混凝土搅拌车等机器中。抽吸单元包含至少一对活塞型的抽吸构件，该抽吸构件的液压回路交互控制每一圆筒的活塞，以将混凝土导入到相对的分配管路中。具体来说，现有技术的每一圆筒皆与管道端探测器相连，当侦测到活塞到达极限位置时，可使液压回路发出反转指令，是故可决定两个活塞的交互运作。也就是说，当其中一个活塞将混凝土推向导出阀时，另外一个活塞就会导入混凝土。而当混凝土到达管道端时，该两个活塞的运作方向便会反转，使得导出/导入循环往复。如此一来，管道端侦测器仅在该活塞到达该管道端并准备好反转时，才会输出信号。因此，每个活塞会受在管道端位置的影响而突然中止。之后，液压回路会指示反转，该活塞再依照相同速度向反方向重新启动，直到抵达端点为止。然而，现有技术的运作方式会导致各部件受到持续机械性压力，造成极大噪音、震动、耗损，导致使用期限缩短。此外，因为内燃机控制液压回路，所以突然反转活塞的交互运作以及启动交互运作的扭力，会造成内燃机运行时，受到强烈的变化与震动而受损。再者，因为现有技术仅能侦测活塞是否到达管道末端的位置，但不能侦测活塞在管道内的实际位置，是故，无法适时掌握活塞运作以及传送混凝土时的流动度。美国专利公告第5，388，965号描述了一种包含传感器的抽吸圆筒，可用来侦测一个以上相关机能情况的数据。本发明的目的在提供一种用于分配混凝土机器的抽吸单元，可以降低该机器的噪
音与振动。本发明的另一目的在使该抽吸单元在提供必要的扭力与动力的情况下，仍可限制相关液压控制回路的内燃机变化。再者，相较于现有技术，本发明提供更为简单的维修与安装步骤的抽吸单元。此外，本发明的抽吸单元也提供具有自动计时功能的活塞。本发明可以用来克服现有技术的缺点，并达到其它的目的与有益效果。
发明内容
本发明的主要技术特征已揭示于本案独立权利要求之中，其它技术特征和实施例亦已揭示于本案的附属权利要求之中。
基于上述目的，本发明用于分配混凝土机器之中的抽吸单元包含至少一对圆筒，每个圆筒皆配有一活塞。每一抽吸圆筒启动交互运动的线性移动，使混凝土进入限定的分配管路。具体来说，该两活塞交互运作以持续进行混凝土导出循环，在各空室交互进行导出/导入混凝土，以传送混凝土。该抽吸单元另包含至少一操作连结于两圆筒的液压控制回路或主要回路，并可决定活塞的交互抽吸运作。本发明的抽吸单元另包含至少一传感器构件，该传感器构件与至少一圆筒操作连结。在活塞的整个往复运作中，该传感器构件可侦测在不同点的活塞运作数据。在具体实施方式
以及权利要求中提到的‘活塞运作数据’意指如运动的位置、速度、加速度、压力及方向与其他。本发明其中一个优点在提供两个各自并与相对圆筒连结的传感器构件，该传感器构件用于独立侦测活塞运作数据。是故，使用者可在机器往复运作任何时刻，控制一个以上的活塞。如此，才能持续、逐点并基本连续地控制活塞及混凝土抽吸情况。具体而言，液压机以液压控制的方式连结于至少一活塞空室，以作为辅助液压回路。通过用于导入与排出液体的液压机以及由传感器持续获得的逐点信号，本发明可直接控制活塞从管路中抽吸或排出的液体，因此可使活塞功能尤其是逐点运行优化。具体来说，除了活塞的主要液压控制回路，还可以依据活塞的情况额外选择性地使用该液压机，该液压机能根据传感器侦测出的瞬间与逐点信号，逐点地优化圆筒空室内的液体体积，使得抽吸单元运作最优化。如此一来，便有可能在活塞的每一抽吸循环内，做好停煞与再启动的精准管理。当活塞接近管路末端时，如能使用传感器构件所侦测到的数据，便有可能干预液压控制回路，恰当地减缓活塞运作，并且能最优地同步反转活塞运动方向。因有传感器与辅助液压控制块，所以当活塞到达管路末端时，既可减少抽吸单元噪音与振动，同时可使管道内的混凝土流动规律化。如此一来，混凝土管道所受到的压力会较轻。再者，由于整个活塞往复过程皆可获有活塞位置的逐点数据，因此可确保每个活塞皆可完整运作往复过程，不受主要液压控制回路的情况，如燃油的速度、压力、惯性、黏性或其它因素的影响。本发明根据混凝土位置、流动率、速度或其他东西所得出的变化曲线，减缓每个活塞运作，反而会增加抽吸单元的效率，意即可持续稳定维持在最大效能。根据本发明的实施例，液压控制回路包含流动地连结于圆筒的液压通道、具有一个以上的双向汞或单向汞的抽吸构件、与一个以上的汞操作连结的发动机构件。其中，抽吸构件可在某一方向与另一方向向液压通道交互运作；发动机构件可控制液压控制回路。液压回路另包含辅助液压机，该液压机根据连结于活塞的传感器所接收的信息，选择性地干预液压液体引入/导出圆筒空室。本发明亦可在活塞反转运作及液压控制回路运作期间，使发动机构件得以稳定旋转。
当可确知活塞位置时，即可预知何时活塞会反转，如此便可同步地控制发动机构件的旋转速度并减少其旋转所带来的震动。再者，本发明可降低干预与维持所需的次数与成本。举例来说，因为本发明可根据每个活塞运作时的逐点数据，以便于操作者可以迅速移动活塞到任何位置。因为操作者拥有每个活塞运作时的逐点数据，因此本发明提供解决方法的另一项优点在于，可大致上使活塞自动逐点运行。在整个活塞反复运动期间，传感器构件可验证确切的活塞运作数据，因此，可通过液压控制回路及辅助液压机来逐点运行两活塞，以改变每个活塞控制情况。其中，藉由控制辅助液压机可选择性地引入/导出液压液体。如此一来，当抽吸单元在运作时，可避免活塞在反转运作的时候或多或少降低抽吸单元运作效率的原因，也就是不会影响抽吸混凝土量。逐点控制每个活塞整个反复运作过程的另一优点是，使用者可在任何时间点确认活塞的实际位置，因此，不仅可确知问题为何，更可确认发生问题的位置。例如，在某个位置减缓或受阻的活塞可能会导致一个局部问题。是故，可找出既简易又经济的迅速解决方案。根据本发明的另一实施例，传感器构件包含一单一位置传感器，该单一位置传感器可在反复运作全过程与每一时刻，确知每个活塞的确切位置。根据本发明另一实施例，传感器构件包含两个以上传感器，如变能传感器、电容传感器、体积传感器、热传感器或压力传感器。此两个以上传感器安装在每个活塞管道中，以确认上述每个活塞运作情况相关的逐点数据。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下，其中所附图式包含:图1绘示本发明的抽吸单元；图2是图1的放大截面图。现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。
具体实施例方式请参阅图1，图1绘示本发明的抽吸单元10。抽吸单元10可用于分配混凝土的机器中，例如，混凝土搅拌机、混凝土搅拌车或其他在建筑工地中可制造混凝土的装置。本发明的抽吸单元10包含一液压控制回路11、成对的第一抽吸圆筒12与第二抽吸圆筒13、传输端14以及一交换回路24。其中，传输端14可传送混凝土至一对应混凝土分配回路(未显示)，交换回路24则操作连结于传输端14。抽吸单元10另包含两个连结并可控制抽吸圆筒12、13运作的传感器构件15，其功能将详述于后。本发明的液压控制回路11是以燃油供应其运作动力，其包含第一传输管道16、第二传输管道17、两双向汞19、20以及发动机构件21。双向汞19、20与第一抽吸圆筒12通过第一传输管道16连结，第一传输管道16用以传送液体。双向汞19、20与第二抽吸圆筒13通过第二传输管道17连结，第二传输管道17用以传送液体。双向汞19、20可用来导引作为动力来源的燃油液体交互地流向第一传输管道16或是第二传输管道17，使得第一抽吸圆筒12与第二抽吸圆筒13轮流启动。每一抽吸圆筒12、13皆包含一活塞，分别为第一活塞22与第二活塞23,每一活塞皆可滑进作为限定通道S的对应空室25。启动活塞22、23线性移动的速度、压力与方向是受液压控制回路11或其他主要回路控制。在关闭液压控制回路11时，设置在抽吸圆筒12、13之间的连结通道18会提供液体传送。具体来说，连结通道18是设置于两圆筒的空室25连接处，即活塞22、23交互移动处。为优化抽吸单元10的效能，必须根据活塞22、23的尺寸精确地决定连结通道18所连结的空室25内的固定液体量。传感器构件15可不停地以逐点的方式侦测该液体量。因此，当侦测出的液体量有偏差时，可藉由一液压机37随时地干预以使该液体量回复正确值。具体来说，为优化抽吸单元10的运作效能，液压机37在足够压力下可根据传感器15的侦测值逐点地排出或引入液体。为回复到正确值而引入或排出圆筒空室25的液体可直接从位在较低处圆筒的空室25上的油嘴38抽出或引入，或者将液体导入嵌合在连结通道18上的分支管39。一辅助回路可以基于传感器15控制指令控制液压机37的运作，以决定从空室25中导入或排出液体，使得活塞22、23可在任何时刻保持最佳状态。皆由发动机构件21控制的双向汞19、20为可变容积汞。发动机构件21可为柴油动力或其他传统的内燃引擎。较佳地，两双向汞19、20是连结于60_80kw的电源调整器以及340_360bar的压力切断器。请参阅图2，图2所绘示的实施例并非用以限制本发明。每一传感器构件15包含一固定在活塞22、23上的滑动组件26以及一固定在相对圆筒12、13的侦测组件27。在本实施例中，每一活塞22、23皆有一盲轴孔29，该盲轴孔29的开口朝外且位在处理混凝土的相反端。滑动组件26包含位于轴孔29内的环型磁铁。滑动组件26到封闭底部的距离至少等于活塞22、23的通道S长度。侦测组件27包含一导电并安装在轴孔29间隙内的轴30。滑动组件26的磁铁大致环绕着轴30，因此，磁铁的磁场可在轴30上产生一感应电流。如此一来，活塞22、23的移动使得滑动组件26与轴30会产生相对运动，进而使得磁铁产生的磁场变化，该磁场是由沿着通道S与轴30的磁铁所产生。此移动可决定磁场的变动，导致轴30上具有的不同感应电流。侦测组件27会将从轴30上侦测到的感应电流变化，解读为滑动组件26相对于轴30的位置变化。因此，可以获得活塞22、23的确切位置、速度、加速度与其他方面的数据。较佳地，轴30包含一尺寸对应于轴孔29且用来支撑轴30的支撑推杆31。该支撑推杆31在轴孔29内大致维持直线位置，也就是说，不会受到轴30的外壁干扰。在本实施例中，一管道端传感器36也与抽吸圆筒12、13相连结，用来辅助整个系统控制双向汞19、20的相互反转操作以及交换回路24和传输端14的协调运作。传输端14可为传统的S型阀门(valve)。传输端14受交换回路24与两活塞22、23移动的连带影响而交互移动。一般而言，交换回路24包含一单向汞32、一定向阀33以及一对以液压控制连结的交换圆筒35。单向汞32和双向汞19、20类似，其容积都是由发动机构件21所控制并随压力调整。具体而言，当交换圆筒35达到某一预定压力值时，单向汞32的容积会降到最小值，该最小值是标示需要补充流失的液体。该预定压力值介于120到200bar之间。定向阀33是一用电动液压指令使位置暂留的4/2阀，并可使流进交换圆筒35的液体交替交换直到交换圆筒确定传输端14的交互运作。定向阀33的交换指令与活塞22、23的交替运作的频率一致，并受传感器构件15侦测到的数据导致的操作变动影响。图1中的控制回路11与交换回路24的排出管线皆以虚线表示。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
权利要求
1.一种用于分配混凝土机器中的抽吸单元，其包含至少一对圆筒(12、13)以及一液压控制回路(11)，所述对圆筒(12、13)的一活塞(22、23)在所述对圆筒(12、13)内作为限定管道(S)的相对空室(25)中线性移动，以所述混凝土通过一限定回路以分配所述混凝土，所述液压控制回路(11)控制并连结于所述对圆筒(12、13)，并可控制所述活塞(22、23)的相对抽吸运动，所述抽吸单元包含至少一传感器构件(15)，所述传感器构件(15)与至少一所述对圆筒(12、13)操作连结，所述活塞(22、23)在所述通道(S)的运动期间，所述传感器构件(15)可逐点侦测所述活塞(22、23) —项以上的运作数据，其中所述运作数据包含所述活塞(22、23)运动的位置、速度、压力与方向中至少一项，其特征在于:所述抽吸单元另包含一连结通道(18)以及一液压机(37)，所述连结通道(18)连结所述对圆筒(12、13)的空室(25)，所述液压机(37)至少与其中之一的所述空室(25)以及/或所述连结通道(18)液压连接，并用于将液压液体引入/导出所述对圆筒(12、13)的空室(25)，根据至少一传感器构件(15)提供的信号，使连接于所述连结通道(18)的所述圆筒的每一空室(25)中的液压液体量逐点优化，以此优化所述抽吸单元。
2.根据权利要求1所述的抽吸单元，其特征在于，其包含两传感器构件(15)，每一传感器构件(15)与其中一个圆筒(12、13)连结，用于每一活塞(22、23)在来回移动时，独立地侦测其运作数据。
3.根据权利要求1或2所述的抽吸单元，其特征在于，所述液压单元(11)包含液压通道(16、17、18)、一装置以及抽吸构件(19、20)，所述液压通道(16、17、18)连结于所述对圆筒(12、13)，用于让液体在所述液压通道(16、17、18)内流动，所述装置用来产生控制所述活塞(12、13)反转运作的指令，所述抽吸构件(19、20)用来控制所述液压通道(16、17、18)的流通。
4.根据权利要求1、2或3所述的抽吸单元，其特征在于:所述传感器构件包含一单一位置传感器(15)，用来及时侦测每一活塞(22、23)在所述通道(S)的确切位置。
5.根据权利要求4所述的抽吸单元，其特征在于，每一传感器构件(15)包含一滑动组件(26)以及一侦测组件(27)，所述滑动组件(26)固定在所述活塞(22、23)上，所述侦测组件(27)则固定在所述活塞(22、23)对应的所述对圆筒(12、13)上。
6.根据权利要求5所述的抽吸单元，其特征在于，每一活塞(22、23)包含一盲轴孔(29)，该盲轴孔29的开口朝外且位在处理混凝土的相反端，所述滑动组件(26)包含位于所述轴孔(29)内的一环型磁铁，所述滑动组件(26)到所述盲底部的距离至少等于所述活塞(22、23)的通道(S)长度。
7.根据权利要求6所述的抽吸单元，其特征在于，所述侦测组件(27)包含一安装在所述轴孔(29)间隙内的轴30，使得所述侦测组件(27)覆盖所述活塞(22、23)的通道(S)，所述滑动组件(26)的磁铁环绕着所述轴(30)。
8.根据权利要求7所述的抽吸单元，其特征在于，另包含一尺寸对应于轴孔(29)且用来支撑所述轴(30)的支撑推杆(31)。
9.根据权利要求1、2或3所述的抽吸单元，其特征在于，所述传感器构件(15)包含两个以上变能传感器、电容传感器、容积传感器、热量传感器或压力传感器，所述两个以上传感器沿每一活塞(22、23)的通道(S)安装。
全文摘要
本发明公开一种用于分配混凝土机器中的抽吸单元(10)，其包含一对圆筒(12、13)与一液压控制回路(11)。该对圆筒(12、13)有活塞(22、23)，可在限定通道(S)内作线性移动，使该混凝土进入一限定回路，以分配该混凝土。该液压控制回路(11)操作连结于该两圆筒(12、13)。该抽吸单元(10)包含至少一传感器构件(15)，该传感器构件(15)至少与一圆筒(12、13)操作连结，使得所述活塞(22、23)在该限定通道(S)的运动期间，该传感器构件(15)可逐点侦测该活塞(22、23)在运作时的相关数据。该数据包含该活塞(12、13)运动的位置、速度、压力或方向。
文档编号F04B15/02GK103140678SQ201180047854
公开日2013年6月5日 申请日期2011年8月1日 优先权日2010年8月3日
发明者尼科拉·匹里, 吉纳洛·波罗·波提诺 申请人:西法股份公司