專利名稱：用于分配混凝土機器中的抽吸單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于分配混凝土機器中的抽吸單元，該機器可以是混凝土攪拌機、混凝土攪拌車或其他在建筑過程中可分配混凝土的適當裝置，具體地說，是涉及一種利用電子控制的抽吸單元，可優化混凝土的抽吸與運送。
背景技術：
可分配混凝土的抽吸單元已廣泛地安裝在如混凝土攪拌機、混凝土攪拌車等機器中。抽吸單元包含至少一對活塞型的抽吸構件，該抽吸構件的液壓回路交互控制每一圓筒的活塞，以將混凝土導入到相對的分配管路中。具體來說，現有技術的每一圓筒皆與管道端探測器相連，當偵測到活塞到達極限位置時，可使液壓回路發出反轉指令，是故可決定兩個活塞的交互運作。也就是說，當其中一個活塞將混凝土推向導出閥時，另外一個活塞就會導入混凝土。而當混凝土到達管道端時，該兩個活塞的運作方向便會反轉，使得導出/導入循環往復。如此一來，管道端偵測器僅在該活塞到達該管道端并準備好反轉時，才會輸出信號。因此，每個活塞會受在管道端位置的影響而突然中止。之后，液壓回路會指示反轉，該活塞再依照相同速度向反方向重新啟動，直到抵達端點為止。然而，現有技術的運作方式會導致各部件受到持續機械性壓力，造成極大噪音、震動、耗損，導致使用期限縮短。此外，因為內燃機控制液壓回路，所以突然反轉活塞的交互運作以及啟動交互運作的扭力，會造成內燃機運行時，受到強烈的變化與震動而受損。再者，因為現有技術僅能偵測活塞是否到達管道末端的位置，但不能偵測活塞在管道內的實際位置，是故，無法適時掌握活塞運作以及傳送混凝土時的流動度。美國專利公告第5，388，965號描述了一種包含傳感器的抽吸圓筒，可用來偵測一個以上相關機能情況的數據。本發明的目的在提供一種用于分配混凝土機器的抽吸單元，可以降低該機器的噪
音與振動。本發明的另一目的在使該抽吸單元在提供必要的扭力與動力的情況下，仍可限制相關液壓控制回路的內燃機變化。再者，相較于現有技術，本發明提供更為簡單的維修與安裝步驟的抽吸單元。此外，本發明的抽吸單元也提供具有自動計時功能的活塞。本發明可以用來克服現有技術的缺點，并達到其它的目的與有益效果。
發明內容
本發明的主要技術特征已揭示于本案獨立權利要求之中，其它技術特征和實施例亦已揭示于本案的附屬權利要求之中。
基于上述目的，本發明用于分配混凝土機器之中的抽吸單元包含至少一對圓筒，每個圓筒皆配有一活塞。每一抽吸圓筒啟動交互運動的線性移動，使混凝土進入限定的分配管路。具體來說，該兩活塞交互運作以持續進行混凝土導出循環，在各空室交互進行導出/導入混凝土，以傳送混凝土。該抽吸單元另包含至少一操作連結于兩圓筒的液壓控制回路或主要回路，并可決定活塞的交互抽吸運作。本發明的抽吸單元另包含至少一傳感器構件，該傳感器構件與至少一圓筒操作連結。在活塞的整個往復運作中，該傳感器構件可偵測在不同點的活塞運作數據。在具體實施方式
以及權利要求中提到的‘活塞運作數據’意指如運動的位置、速度、加速度、壓力及方向與其他。本發明其中一個優點在提供兩個各自并與相對圓筒連結的傳感器構件，該傳感器構件用于獨立偵測活塞運作數據。是故，使用者可在機器往復運作任何時刻，控制一個以上的活塞。如此，才能持續、逐點并基本連續地控制活塞及混凝土抽吸情況。具體而言，液壓機以液壓控制的方式連結于至少一活塞空室，以作為輔助液壓回路。通過用于導入與排出液體的液壓機以及由傳感器持續獲得的逐點信號，本發明可直接控制活塞從管路中抽吸或排出的液體，因此可使活塞功能尤其是逐點運行優化。具體來說，除了活塞的主要液壓控制回路，還可以依據活塞的情況額外選擇性地使用該液壓機，該液壓機能根據傳感器偵測出的瞬間與逐點信號，逐點地優化圓筒空室內的液體體積，使得抽吸單元運作最優化。如此一來，便有可能在活塞的每一抽吸循環內，做好停煞與再啟動的精準管理。當活塞接近管路末端時，如能使用傳感器構件所偵測到的數據，便有可能干預液壓控制回路，恰當地減緩活塞運作，并且能最優地同步反轉活塞運動方向。因有傳感器與輔助液壓控制塊，所以當活塞到達管路末端時，既可減少抽吸單元噪音與振動，同時可使管道內的混凝土流動規律化。如此一來，混凝土管道所受到的壓力會較輕。再者，由于整個活塞往復過程皆可獲有活塞位置的逐點數據，因此可確保每個活塞皆可完整運作往復過程，不受主要液壓控制回路的情況，如燃油的速度、壓力、慣性、黏性或其它因素的影響。本發明根據混凝土位置、流動率、速度或其他東西所得出的變化曲線，減緩每個活塞運作，反而會增加抽吸單元的效率，意即可持續穩定維持在最大效能。根據本發明的實施例，液壓控制回路包含流動地連結于圓筒的液壓通道、具有一個以上的雙向汞或單向汞的抽吸構件、與一個以上的汞操作連結的發動機構件。其中，抽吸構件可在某一方向與另一方向向液壓通道交互運作；發動機構件可控制液壓控制回路。液壓回路另包含輔助液壓機，該液壓機根據連結于活塞的傳感器所接收的信息，選擇性地干預液壓液體引入/導出圓筒空室。本發明亦可在活塞反轉運作及液壓控制回路運作期間，使發動機構件得以穩定旋轉。
當可確知活塞位置時，即可預知何時活塞會反轉，如此便可同步地控制發動機構件的旋轉速度并減少其旋轉所帶來的震動。再者，本發明可降低干預與維持所需的次數與成本。舉例來說，因為本發明可根據每個活塞運作時的逐點數據，以便于操作者可以迅速移動活塞到任何位置。因為操作者擁有每個活塞運作時的逐點數據，因此本發明提供解決方法的另一項優點在于，可大致上使活塞自動逐點運行。在整個活塞反復運動期間，傳感器構件可驗證確切的活塞運作數據，因此，可通過液壓控制回路及輔助液壓機來逐點運行兩活塞，以改變每個活塞控制情況。其中，藉由控制輔助液壓機可選擇性地引入/導出液壓液體。如此一來，當抽吸單元在運作時，可避免活塞在反轉運作的時候或多或少降低抽吸單元運作效率的原因，也就是不會影響抽吸混凝土量。逐點控制每個活塞整個反復運作過程的另一優點是，使用者可在任何時間點確認活塞的實際位置，因此，不僅可確知問題為何，更可確認發生問題的位置。例如，在某個位置減緩或受阻的活塞可能會導致一個局部問題。是故，可找出既簡易又經濟的迅速解決方案。根據本發明的另一實施例，傳感器構件包含一單一位置傳感器，該單一位置傳感器可在反復運作全過程與每一時刻，確知每個活塞的確切位置。根據本發明另一實施例，傳感器構件包含兩個以上傳感器，如變能傳感器、電容傳感器、體積傳感器、熱傳感器或壓力傳感器。此兩個以上傳感器安裝在每個活塞管道中，以確認上述每個活塞運作情況相關的逐點數據。
為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下，其中所附圖式包含:圖1繪示本發明的抽吸單元；圖2是圖1的放大截面圖。現在對本發明實施例進行詳細的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進行描述以解釋本發明。
具體實施例方式請參閱圖1，圖1繪示本發明的抽吸單元10。抽吸單元10可用于分配混凝土的機器中，例如，混凝土攪拌機、混凝土攪拌車或其他在建筑工地中可制造混凝土的裝置。本發明的抽吸單元10包含一液壓控制回路11、成對的第一抽吸圓筒12與第二抽吸圓筒13、傳輸端14以及一交換回路24。其中，傳輸端14可傳送混凝土至一對應混凝土分配回路(未顯示)，交換回路24則操作連結于傳輸端14。抽吸單元10另包含兩個連結并可控制抽吸圓筒12、13運作的傳感器構件15，其功能將詳述于后。本發明的液壓控制回路11是以燃油供應其運作動力，其包含第一傳輸管道16、第二傳輸管道17、兩雙向汞19、20以及發動機構件21。雙向汞19、20與第一抽吸圓筒12通過第一傳輸管道16連結，第一傳輸管道16用以傳送液體。雙向汞19、20與第二抽吸圓筒13通過第二傳輸管道17連結，第二傳輸管道17用以傳送液體。雙向汞19、20可用來導引作為動力來源的燃油液體交互地流向第一傳輸管道16或是第二傳輸管道17，使得第一抽吸圓筒12與第二抽吸圓筒13輪流啟動。每一抽吸圓筒12、13皆包含一活塞，分別為第一活塞22與第二活塞23,每一活塞皆可滑進作為限定通道S的對應空室25。啟動活塞22、23線性移動的速度、壓力與方向是受液壓控制回路11或其他主要回路控制。在關閉液壓控制回路11時，設置在抽吸圓筒12、13之間的連結通道18會提供液體傳送。具體來說，連結通道18是設置于兩圓筒的空室25連接處，即活塞22、23交互移動處。為優化抽吸單元10的效能，必須根據活塞22、23的尺寸精確地決定連結通道18所連結的空室25內的固定液體量。傳感器構件15可不停地以逐點的方式偵測該液體量。因此，當偵測出的液體量有偏差時，可藉由一液壓機37隨時地干預以使該液體量回復正確值。具體來說，為優化抽吸單元10的運作效能，液壓機37在足夠壓力下可根據傳感器15的偵測值逐點地排出或引入液體。為回復到正確值而引入或排出圓筒空室25的液體可直接從位在較低處圓筒的空室25上的油嘴38抽出或引入，或者將液體導入嵌合在連結通道18上的分支管39。一輔助回路可以基于傳感器15控制指令控制液壓機37的運作，以決定從空室25中導入或排出液體，使得活塞22、23可在任何時刻保持最佳狀態。皆由發動機構件21控制的雙向汞19、20為可變容積汞。發動機構件21可為柴油動力或其他傳統的內燃引擎。較佳地，兩雙向汞19、20是連結于60_80kw的電源調整器以及340_360bar的壓力切斷器。請參閱圖2，圖2所繪示的實施例并非用以限制本發明。每一傳感器構件15包含一固定在活塞22、23上的滑動組件26以及一固定在相對圓筒12、13的偵測組件27。在本實施例中，每一活塞22、23皆有一盲軸孔29，該盲軸孔29的開口朝外且位在處理混凝土的相反端。滑動組件26包含位于軸孔29內的環型磁鐵。滑動組件26到封閉底部的距離至少等于活塞22、23的通道S長度。偵測組件27包含一導電并安裝在軸孔29間隙內的軸30。滑動組件26的磁鐵大致環繞著軸30，因此，磁鐵的磁場可在軸30上產生一感應電流。如此一來，活塞22、23的移動使得滑動組件26與軸30會產生相對運動，進而使得磁鐵產生的磁場變化，該磁場是由沿著通道S與軸30的磁鐵所產生。此移動可決定磁場的變動，導致軸30上具有的不同感應電流。偵測組件27會將從軸30上偵測到的感應電流變化，解讀為滑動組件26相對于軸30的位置變化。因此，可以獲得活塞22、23的確切位置、速度、加速度與其他方面的數據。較佳地，軸30包含一尺寸對應于軸孔29且用來支撐軸30的支撐推桿31。該支撐推桿31在軸孔29內大致維持直線位置，也就是說，不會受到軸30的外壁干擾。在本實施例中，一管道端傳感器36也與抽吸圓筒12、13相連結，用來輔助整個系統控制雙向汞19、20的相互反轉操作以及交換回路24和傳輸端14的協調運作。傳輸端14可為傳統的S型閥門(valve)。傳輸端14受交換回路24與兩活塞22、23移動的連帶影響而交互移動。一般而言，交換回路24包含一單向汞32、一定向閥33以及一對以液壓控制連結的交換圓筒35。單向汞32和雙向汞19、20類似，其容積都是由發動機構件21所控制并隨壓力調整。具體而言，當交換圓筒35達到某一預定壓力值時，單向汞32的容積會降到最小值，該最小值是標示需要補充流失的液體。該預定壓力值介于120到200bar之間。定向閥33是一用電動液壓指令使位置暫留的4/2閥，并可使流進交換圓筒35的液體交替交換直到交換圓筒確定傳輸端14的交互運作。定向閥33的交換指令與活塞22、23的交替運作的頻率一致，并受傳感器構件15偵測到的數據導致的操作變動影響。圖1中的控制回路11與交換回路24的排出管線皆以虛線表示。綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，但該較佳實施例并非用以限制本發明，該領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
權利要求
1.一種用于分配混凝土機器中的抽吸單元，其包含至少一對圓筒(12、13)以及一液壓控制回路(11)，所述對圓筒(12、13)的一活塞(22、23)在所述對圓筒(12、13)內作為限定管道(S)的相對空室(25)中線性移動，以所述混凝土通過一限定回路以分配所述混凝土，所述液壓控制回路(11)控制并連結于所述對圓筒(12、13)，并可控制所述活塞(22、23)的相對抽吸運動，所述抽吸單元包含至少一傳感器構件(15)，所述傳感器構件(15)與至少一所述對圓筒(12、13)操作連結，所述活塞(22、23)在所述通道(S)的運動期間，所述傳感器構件(15)可逐點偵測所述活塞(22、23) —項以上的運作數據，其中所述運作數據包含所述活塞(22、23)運動的位置、速度、壓力與方向中至少一項，其特征在于:所述抽吸單元另包含一連結通道(18)以及一液壓機(37)，所述連結通道(18)連結所述對圓筒(12、13)的空室(25)，所述液壓機(37)至少與其中之一的所述空室(25)以及/或所述連結通道(18)液壓連接，并用于將液壓液體引入/導出所述對圓筒(12、13)的空室(25)，根據至少一傳感器構件(15)提供的信號，使連接于所述連結通道(18)的所述圓筒的每一空室(25)中的液壓液體量逐點優化，以此優化所述抽吸單元。
2.根據權利要求1所述的抽吸單元，其特征在于，其包含兩傳感器構件(15)，每一傳感器構件(15)與其中一個圓筒(12、13)連結，用于每一活塞(22、23)在來回移動時，獨立地偵測其運作數據。
3.根據權利要求1或2所述的抽吸單元，其特征在于，所述液壓單元(11)包含液壓通道(16、17、18)、一裝置以及抽吸構件(19、20)，所述液壓通道(16、17、18)連結于所述對圓筒(12、13)，用于讓液體在所述液壓通道(16、17、18)內流動，所述裝置用來產生控制所述活塞(12、13)反轉運作的指令，所述抽吸構件(19、20)用來控制所述液壓通道(16、17、18)的流通。
4.根據權利要求1、2或3所述的抽吸單元，其特征在于:所述傳感器構件包含一單一位置傳感器(15)，用來及時偵測每一活塞(22、23)在所述通道(S)的確切位置。
5.根據權利要求4所述的抽吸單元，其特征在于，每一傳感器構件(15)包含一滑動組件(26)以及一偵測組件(27)，所述滑動組件(26)固定在所述活塞(22、23)上，所述偵測組件(27)則固定在所述活塞(22、23)對應的所述對圓筒(12、13)上。
6.根據權利要求5所述的抽吸單元，其特征在于，每一活塞(22、23)包含一盲軸孔(29)，該盲軸孔29的開口朝外且位在處理混凝土的相反端，所述滑動組件(26)包含位于所述軸孔(29)內的一環型磁鐵，所述滑動組件(26)到所述盲底部的距離至少等于所述活塞(22、23)的通道(S)長度。
7.根據權利要求6所述的抽吸單元，其特征在于，所述偵測組件(27)包含一安裝在所述軸孔(29)間隙內的軸30，使得所述偵測組件(27)覆蓋所述活塞(22、23)的通道(S)，所述滑動組件(26)的磁鐵環繞著所述軸(30)。
8.根據權利要求7所述的抽吸單元，其特征在于，另包含一尺寸對應于軸孔(29)且用來支撐所述軸(30)的支撐推桿(31)。
9.根據權利要求1、2或3所述的抽吸單元，其特征在于，所述傳感器構件(15)包含兩個以上變能傳感器、電容傳感器、容積傳感器、熱量傳感器或壓力傳感器，所述兩個以上傳感器沿每一活塞(22、23)的通道(S)安裝。
全文摘要
本發明公開一種用于分配混凝土機器中的抽吸單元(10)，其包含一對圓筒(12、13)與一液壓控制回路(11)。該對圓筒(12、13)有活塞(22、23)，可在限定通道(S)內作線性移動，使該混凝土進入一限定回路，以分配該混凝土。該液壓控制回路(11)操作連結于該兩圓筒(12、13)。該抽吸單元(10)包含至少一傳感器構件(15)，該傳感器構件(15)至少與一圓筒(12、13)操作連結，使得所述活塞(22、23)在該限定通道(S)的運動期間，該傳感器構件(15)可逐點偵測該活塞(22、23)在運作時的相關數據。該數據包含該活塞(12、13)運動的位置、速度、壓力或方向。
文檔編號F04B15/02GK103140678SQ201180047854
公開日2013年6月5日 申請日期2011年8月1日 優先權日2010年8月3日
發明者尼科拉·匹里, 吉納洛·波羅·波提諾 申請人:西法股份公司