殘留混凝土從預拌混凝土攪拌罐中的移除的制作方法

專利名稱：殘留混凝土從預拌混凝土攪拌罐中的移除的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及用于從預拌混凝土卡車攪拌罐的內部移除混凝土的方法。更具 體地，本發明涉及不需要工人進入攪拌罐中的方法，從而保護工人免于各種職業危險。
背景技術：
預拌混凝土攪拌罐可旋轉地安裝在混凝土卡車上，使得當將混凝土從混凝土配料 廠運輸到工地時，攪拌罐中的混凝土能通常利用沿順時針方向旋轉的攪拌罐而連續攪拌。 直立的螺旋翅片或葉片安裝在旋轉攪拌罐的內壁上，使得當攪拌罐沿逆時針的卸料方向旋 轉時，攪拌罐的封閉端處的混凝土被驅動到攪拌罐的開口端。螺旋翅片或葉片用作螺旋推 動器，當攪拌罐處于所述卸料模式時，螺旋翅片或葉片將混凝土朝著攪拌罐的后端推動。當 攪拌罐沿順時針的混合方向旋轉時，螺旋翅片或葉片將混凝土朝著卡車的駕駛室推動。有些預拌混凝土卡車是前卸式的。混合模式和卸料模式與后卸式卡車是相反的。不可避免的是，在已將每次裝載的混凝土卸掉之后，一些混凝土將殘留在攪拌罐 內。隨著時間的推移，攪拌罐載有逐漸積聚的殘留混凝土，在卡車空載時明顯增加了卡車的 重量并且明顯減少了卡車能正常拖運的混凝土的體積。殘留混凝土還不利地影響由卡車攜 載的預拌混凝土的質量。一些公司通過在該積聚變得嚴重以前嘗試在每個工作日結束時清 洗攪拌罐來解決此問題。其它公司則只是等待，直到問題變得嚴重。對預拌混凝土攪拌罐中的硬化混凝土進行清洗的傳統方法是將工人放在攪拌罐 內。工人操作氣動鏨錘來將混凝土敲碎成能被移除的碎片。這種眾所周知的過程的缺點很 多通向工作空間的入口受限，因此需要允許進入受限空間；工人可能經歷來自氣錘扳機 的腕管綜合征、眼損傷、絆跌或滑倒和跌到；以及當混凝土碎裂時暴露于硅石和其它有害顆 粒。此外，工人的聽力由于操作氣動鏨錘所在的小尺寸的受限空間而受到不利影響，當砸穿 混凝土塊時，工人可能會損壞卡車攪拌罐和螺旋翅片或葉片等。此外，這些工人是根據他們 移除的混凝土的重量來收到酬勞。此事實以及小工作空間幽閉恐怖的事實導致了工人通常 會留下小的、相對輕的硬化混凝土塊。這些小塊像混凝土磁鐵一樣，當新混凝土裝入攪拌罐 中時——它們與新混凝土迅速粘結，尺寸迅速增大并再次開始這種循環，從而被迫進行另 一次無效的氣錘清理。幾個發明人已解決了該問題。Harmon的US專利No. 6418948和6640817公開了 一種細長棒，該細長棒在其前端處具有多個噴嘴。這些噴嘴的目的是當該棒插入到攪拌罐 中時，噴嘴使處于壓力下的水沖擊螺旋翅片或葉片的背面。當該棒從攪拌罐中縮回時，不發 生清洗，因為當該棒的前端接觸攪拌罐的前向封閉端時，水的流動停止。該棒并不清洗螺旋翅片或葉片的前側。此外，該棒定位在攪拌罐的旋轉軸線上，從而噴嘴僅在攪拌罐的相對端 處、即在封閉的前端和開口的卸料端處才接近混凝土。Harmon的所述棒與攪拌罐的旋轉軸 線重合地定位，使得它不與螺旋翅片或葉片形成接觸。因為攪拌罐的直徑在其中心處最大，所以Harmon的噴嘴在攪拌罐的中心處距殘 留混凝土若干英尺。隨著在本工業中被稱為間隔距離的、噴嘴與混凝土之間的距離增加，清 洗的效率急劇下降。因此，噴嘴在攪拌罐的中心處效率最低，因為間隔距離在所述中心處最 大。公開了用于將高壓水引向螺旋翅片或葉片的背面的裝置的另外兩個專利是 Steinke 的 US 專利 No. 5244498 和 Sverige 的瑞典專利 No. 8802328-8。對于切削混凝土而言，多噴嘴不如單噴嘴那樣有效。那么，所需要的是單個擺動式 噴嘴，該噴嘴從攪拌罐的位于翅片或葉片之間的側壁并且還從該翅片或葉片的兩側而不僅 僅從背側上清洗混凝土。還存在著與要移除的混凝土總是保持有效間隔距離的噴嘴的需求。螺旋翅片或葉片是實現此需求的障礙。因此，對如下這種噴嘴存在更特定的需求， 即盡管存在螺旋翅片或葉片，但該噴嘴仍與硬化的混凝土保持預定的、高度有效的間隔距 離，從而利用較大的能量來沖擊殘留混凝土。不是想方設法在清洗過程期間使噴嘴靠近殘留混凝土定位，現有技術總是使噴嘴 沿著攪拌罐的縱向對稱軸線定位并且使用高的水壓以低效的嘗試來從相對長的距離上噴 掉殘留混凝土。所需的是這樣一種系統，該系統徹底清洗攪拌罐，不留下充當磁鐵或種子使得殘 留混凝土快速積聚的小塊混凝土。所需的系統應清洗螺旋翅片或葉片的兩側，而且應利用 所需的最低流量和水壓來進行，以節約資源。然而，針對在作出本發明時總體結合的現有技術，對本領域的普通技術人員而言， 如何實現上述需求不是顯而易見的。

發明內容
現在通過一種新的、有用的和非顯而易見的發明來滿足對用于從預拌混凝土攪拌 罐的內部清洗殘留混凝土的裝置的長期但至今仍未實現的需求。該新穎設備包括管中管構造的直立塔和具有中空內部的馬達安裝殼體。該馬達安 裝殼體以裝在該直立塔之上的關系定位。大體平直或線性構造的細長噴嘴噴桿殼體具有中 空內部和開口端并且以裝在該馬達安裝殼體之上的關系安裝。該細長噴嘴噴桿殼體適于接 收細長噴嘴噴桿并且相對于馬達安裝殼體樞轉地安裝。細長噴嘴噴桿殼體具有休止位置， 在該休止位置上，細長噴嘴噴桿殼體的縱向軸線布置成與直立塔的縱向軸線垂直。細長噴嘴噴桿被至少部分地套封在細長噴嘴噴桿殼體的中空內部中。該細長噴嘴 噴桿具有前端、后端和中間延伸部，該前端從細長噴嘴噴桿殼體的前端延伸，該后端從細長 噴嘴噴桿殼體的后端延伸，而該中間延伸部被套封在細長噴嘴噴桿殼體內。細長噴嘴噴桿具有完全縮回位置，在該完全縮回位置上，細長噴嘴噴桿的后端相 對于細長噴嘴噴桿殼體遠距離地布置，而細長噴嘴噴桿的前端緊密地靠近細長噴嘴噴桿殼 體布置。
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細長噴嘴噴桿具有完全伸出位置，在該完全伸出位置上，細長噴嘴噴桿的后端緊 密地靠近細長噴嘴噴桿殼體布置，而細長噴嘴噴桿的前端相對于細長噴嘴噴桿殼體遠距離 地布置。在完全縮回位置與完全伸出位置之間有無限多個位置。此外，細長噴嘴噴桿能夠 以無限多種速度、無限多種時間延遲，以及無限多種速度及時間延遲的組合行進。魚雷形噴嘴殼體樞轉地連接到細長噴嘴噴桿的前端，使得該魚雷形噴嘴殼體可相 對于細長噴嘴噴桿的縱向軸線自動定位在無限多個角位置上。魚雷形噴嘴殼體具有儲存和 插入位置，在該位置上，它布與細長噴嘴噴桿基本直線對準地布置。諸如鉸鏈的互連裝置將魚雷形噴嘴殼體和細長噴嘴噴桿互連，而控制裝置控制魚 雷形噴嘴殼體相對于細長噴嘴噴桿的瞬時角位置。該控制裝置優選包括液壓缸。然而，氣 動、電動、電動機械式、手動控制裝置或其它裝置也在本發明的范圍內。與處于高壓下的水源流體連通的高壓水噴嘴安裝在魚雷形噴嘴殼體的前端附近。 在一優選實施例中，水壓大于每平方英寸一萬五千磅(150001bs/in2)。高壓水噴嘴安裝用于沿著細長噴嘴噴桿的縱向軸線擺動。預拌混凝土卡車的攪拌 罐相對于攪拌罐的縱向軸線沿橫向方向旋轉。因此，噴嘴的縱向擺動切削一長塊混凝土，當 攪拌罐旋轉時，噴嘴的縱向擺動的速度和行程長度是可調節的，從而與非擺動式噴嘴相比， 減少了完成清洗工作所需的時間量。所述長塊的縱向范圍由噴嘴的掃射角決定。所述長塊 的每單位時間的橫向范圍由攪拌罐旋轉的角速度決定。當攪拌罐旋轉時，非擺動式噴嘴將 切過一條細的、橫向布置的混凝土。噴嘴的縱向擺動以及魚雷形噴嘴殼體能夠相對于細長噴嘴噴桿成角度確保螺旋 翅片或葉片的兩側都被清洗，而不僅僅是其一側。翅片或葉片之間的攪拌罐部分也將被清 洗。噴嘴能夠與殘留混凝土保持理想間距也確保能以相對低的流量和水壓將殘留混凝土有 效地移除，因而節約資源。因為擺動高壓水噴嘴總是接近地定位到攪拌罐的側壁或接近地定位到螺旋翅片 或葉片，所以預拌混凝土攪拌罐在適于混合混凝土的方向上的旋轉與在此旋轉期間高壓水 從擺動高壓水噴嘴的排出一起使得殘留混凝土與預拌混凝土攪拌罐的內表面分離。因而， 在后卸式攪拌罐的混合模式轉動期間，水和已從攪拌罐的壁和螺旋翅片上噴掉的殘留混凝 土被向前推動。因而，只要攪拌罐保持處于混合模式或停止，那么水和自由的殘留混凝土就 保留在攪拌罐內。在已將殘留混凝土從攪拌罐的側壁以及翅片或葉片的兩側上噴掉之后，攪拌罐沿 卸料方向旋轉。這使得用作螺旋推動器的螺旋翅片或葉片將水以及通過高壓水的作用而移 除的殘留混凝土排出。細長齒條固定到細長噴嘴噴桿的下側，使得該細長齒條的移動實現細長噴嘴噴桿 的聯合移動。細長齒條和細長噴嘴噴桿延伸穿過所述細長噴嘴噴桿殼體。小齒輪與該細長 齒條處于嚙合地布置，從而小齒輪沿第一方向的旋轉使細長噴嘴噴桿伸出，而沿第二方向 的旋轉使細長噴嘴噴桿縮回。馬達(優選為液壓的)具有輸出軸并且在所述馬達安裝殼體的外部安裝在馬達安 裝殼體上。小齒輪安裝在馬達的輸出軸上，用于與其聯合旋轉，并且該小齒輪定位在液壓馬 達安裝殼體的中空內部中。該馬達是可逆的，使得小齒輪可沿任一方向旋轉，從而使細長噴嘴噴桿伸出或縮回。可視的縮回速率指示器附接到小齒輪軸，用于設定時間延遲和縮回速 度。該可視的縮回指示器以圓盤的形式設置，該圓盤分成具有共同尺寸的十四個扇形段。直立塔具有管中管構造，使得該塔的高度可從完全伸出的高位置調節到完全縮回 的低位置以及該高位置與低位置之間的無限多個位置。該管中管構造包括固定的下管和可 移動的上管，該上管優選通過液壓裝置相對于該固定的下管伸縮移動。鉸鏈裝置將該直立上管和細長噴嘴噴桿以鉸接方式互連，當休止時，該細長噴嘴 噴桿水平布置。該鉸鏈裝置包括頂板和支撐板，該頂板以裝在該上管之上的關系布置，而該 支撐板以位于細長噴嘴噴桿之下的關系布置。該鉸鏈裝置將頂板和支撐板以鉸接方式互 連。當支撐板相對于頂板成一定角度布置時，細長噴嘴噴桿相對于水平平面成相同的角度 布置。液壓缸以與馬達安裝殼體和上管互連的關系布置。該液壓缸的第一端樞轉地連接 到馬達安裝殼體的前端，而該液壓缸的第二端樞轉地固定到上管。液壓缸的伸長使得馬達 安裝殼體和細長噴嘴噴桿產生樞轉運動，而液壓缸的完全縮回將馬達安裝殼體和細長噴嘴 噴桿定位在水平平面內。當執行清洗操作時，細長噴嘴噴桿的傾斜角度與預拌攪拌罐的傾 斜角度相匹配。當樞轉地安裝的噴嘴如上所述分配高壓水時，擺動裝置使該樞轉地安裝的噴嘴繞 其樞軸點擺動。該擺動裝置包括具有輸出軸的液壓馬達，盤安裝到該輸出軸。剛性連桿的 第一端安裝到該盤，而剛性連桿的第二端以與所述樞軸點隔開的關系安裝到噴嘴，使得噴 嘴隨該盤旋轉而擺動。細長噴嘴噴桿具有休止的不樞轉位置、第一樞轉位置和第二樞轉位置，在該不樞 轉位置上，細長噴嘴噴桿如前所述基本水平布置，在該第一樞轉位置上，細長噴嘴噴桿相對 于水平平面成大約十七度(17° )的角度布置，而在該第二樞轉位置上，細長噴嘴噴桿相對 于水平面成大約三十四度(34° )的角度布置。然而，應當理解，細長噴嘴噴桿能置于任意 傾角上。在一優選實施例中，該傾斜角度由一個或多個液壓缸控制，因而具有用以與可置入 細長噴桿的卡車的各種構造相匹配的無限多個傾斜位置。該新穎設備和方法的重要優點在于在不引起對攪拌罐或螺旋翅片或葉片的損壞 的情況下，將所有殘留的、完全或部分硬化的混凝土從預拌混凝土攪拌罐的內部中移除。重 要的是，對螺旋翅片或葉片的兩側而不僅僅對背側進行清洗。至今從未實現的對螺旋翅片 或葉片的兩側以及攪拌罐的頭部和內部的清洗是噴嘴的擺動以及總是保持有效間隔距離 的魚雷形殼體組件的作用。當魚雷形殼體從攪拌罐中緩慢地縮回時，通過允許該魚雷形殼 體在其遇到翅片或葉片時輕輕滑過每個翅片或葉片來保持該有效間隔距離。該魚雷形殼體 的平滑形狀防止它被掛在任何翅片或葉片上。另一重要優點在于該新穎結構和方法消除了對工人為清洗攪拌罐而進入攪拌罐 中的需求。因此，避免了使用諸如氣錘或振動器的手持設備。某些殘留混凝土非常堅硬，以 至于已采用借助炸藥的精確爆破。該新穎系統還消除了對此危險方法的需求。此外，不需要化學劑或阻滯劑。還避免了現有技術的磁鐵和近程傳感器。又一優點在于由該新穎設備產生的壓力和流動力利用其沖擊力從攪拌罐中液壓 地去除混凝土，即，殘留混凝土不只是從鋼攪拌罐中被磨掉或噴掉。此外，通過總是將噴嘴定位在混凝土附近而把實現該清洗所需的能量減到最少。
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隨著此公開的繼續進行，這些及其它優點將變得顯而易見。本發明包括構造特征、 部件的配置以及此處闡述的元件的組合，并且本發明的范圍在所附的權利要求中闡述。


為了更充分地理解本發明的特點和目的，應參考以下結合附圖進行的詳細描述， 在附圖中圖1A是新穎設備的側視圖；圖1B是液壓馬達安裝殼體的詳細側視圖；圖2是示出用于將水泥卡車和新穎設備對準的備用輔助組件的端部透視圖；圖3是示出當魚雷形噴嘴殼體完全插入預拌混凝土卡車攪拌罐中清洗頭部和攪 拌罐的前側內部時的該攪拌罐內部的側向剖視圖；圖4是示出該新穎的魚雷形噴嘴殼體的從所述殼體取下的蓋的分解透視圖；圖5A是當所述蓋封閉且所述殼體相對于細長噴桿成向上角度并處于浮動位置時 魚雷形噴嘴殼體的透視圖；圖5B是一實施例的頂部平面圖，其中大型螺旋彈簧將細長噴桿和魚雷形噴嘴殼 體互連，以允許噴嘴殼體響應于側向力而移位；圖5C是橡膠緩沖器的透視圖，該橡膠緩沖器在其第一側上具有豎直鉸鏈，而在其 第二側上具有水平鉸鏈；圖5D是示出了橡膠緩沖器布置在噴桿與魚雷形噴嘴殼體之間用以允許噴嘴殼體 響應于側向力而移位的截面圖；圖6A是示出實現噴嘴噴槍的擺動的部件組件的透視圖；圖6B是噴槍組件的截面圖，示出了流向矯直裝置和位于該流向矯直裝置下游的
蓄能套管；圖7A是包括以透視圖示出的流向矯直裝置的噴嘴組件的截面圖；圖7B是圖7A的噴嘴組件的截面圖，但進一步包括位于流向矯直裝置下游的蓄能
套管；圖8是示出在魚雷形噴嘴殼體浮過螺旋翅片或葉片時沖擊旋轉攪拌罐的內壁的 噴射的透視圖；圖9是示出沖擊螺旋翅片的后側的噴射的透視圖；圖10A是示出沖擊螺旋翅片的前側的噴射的透視圖，并進一步包括用于維修的新 穎的魚雷形殼體鎖定桿的透視圖；圖10B是所述魚雷形殼體鎖定桿的透視圖；圖11是用于操作圖1A所示的設備的手持式12VDC遠程控制器的正視圖；圖12A是用于提升和降低所述塔、用于使細長噴桿傾斜、用于使細長噴桿伸出和 縮回、用于使噴嘴擺動以及用于控制魚雷形噴嘴殼體的“浮動”的液壓系統回路的原理圖；圖12B是用于控制所述塔的升高和降低、細長噴桿的傾斜、細長噴桿的縮回和伸 出、噴嘴擺動以及“浮動”控制回路的液壓分路閥箱及其內部部件的原理圖；以及圖12C是僅用于魚雷形噴嘴殼體的“浮動”控制回路的原理圖。
具體實施例方式現在參照圖1A，將看到本發明的示例性實施例總體上由附圖標記10指示。圖1A 示出了拖車11，該拖車11具有拖車床11a、車輪lib、栓鉤組件11c、柴油機lid、泵帶護罩 lie和柴油機驅動的升壓水泵llf。中空殼體12安裝在液壓馬達安裝組件14頂上并且所述液壓馬達安裝組件14以 比塔16高的關系布置。塔16包括下管16a，該下管16a可在其內伸縮地接收可移動上管 16b，使得塔16的高度是可調節的。該伸縮移動優選由未示出的內部液壓缸控制。鉸鏈組件裝在上塔16b之上。頂板18a裝在上塔16b之上，而支撐板18b通過鉸 鏈18c以鉸接方式固定到頂板18a。液壓馬達安裝組件14安裝在所述支撐板18b頂上。鉸 鏈組件被圖示為處在相對于水平面向上旋轉大約二十度(20° )的位置上。液壓缸18d連 接在上管16b與液壓馬達安裝組件14之間并且可操作使支撐板18b相對于頂板18a繞鉸 鏈18c樞轉。中空殼體12套封著細長的噴嘴噴桿24。測斜儀14c安裝到液壓馬達安裝組件14 以顯示插入角，使得操作者能視覺上設定該細長噴桿的角度，以獲得更好的切削性能，對大 部分卡車而言，所述角度大約為十七度(17° )，正或負十度(10° )。此插入角是預拌混凝 土卡車的攪拌罐的傾斜角度的函數。重要地是，該新穎設備與前卸式或后卸式預拌混凝土 卡車同樣好地發揮其功能。測斜儀14c以虛線示出，以表明它在馬達安裝組件14的相反側。如前所述，細長噴嘴噴桿24伸出穿過中空殼體12的中空內部。細長噴嘴噴桿24 的末端24a是細長噴嘴噴桿24的前端，而末端24b是所述細長噴嘴噴的后端。所述細長噴 嘴噴桿的未加附圖標記的伸出部被套封在所述中空殼體內，所述未加附圖標記的伸出部位 于所述前端與所述后端之間。后端24b與鐘形殼體24c整體形成。鞍座17a裝在立柱17之上，當所述細長噴嘴噴桿處于其水平的、儲存位置時，該鞍 座17a支撐細長噴嘴噴桿24。 細長噴嘴噴桿24安裝在細長齒條38頂上并固定到該齒條38，用于與其聯合移位。 如在所并入的公開內容中更充分公開的，布置在液壓馬達安裝組件14內的小齒輪與細長 齒條38在其下側嚙合。該小齒輪固定到可逆式液壓馬達的輸出軸，使得該輸出軸在第一方 向上的旋轉導致細長噴嘴噴桿24縮回(從前向后移位)，而所述輸出軸在與所述第一方向 相反的第二方向上的旋轉導致所述細長噴嘴噴桿伸出(從后向前移位)。噴桿24在其圖1A 的構造中完全縮回。該噴桿在通過后卸式卡車的攪拌罐的后端處的開口插入到預拌混凝土 攪拌罐的中空內部中之前完全縮回。細長噴嘴噴桿24進入前卸式卡車的前端處的開口中。魚雷形噴嘴殼體26以鉸接方式固定到細長噴嘴噴桿24的前端并當處于其休止位 置上時與細長噴嘴噴桿24的前端軸向對準。處于高壓下的水通過未示出的細長柔性軟管供應到魚雷形噴嘴殼體26，該軟管主 要通過軟管輸送裝置25承載。合適的軟管輸送裝置可商業購得如Gortrac 商標下的纜管 Slic^H, nT/ANew Berlin, Wisconsin 白勺 A&A Mfg. Co. ， Inc ^wJJ^H (www. gortrac. com)。 撐桿25a為所述軟管輸送裝置提供支撐。拱形的柔性金屬板25b固定到細長噴嘴噴桿24 的后端并在軟管進入所述細長噴嘴噴桿和從所述細長噴嘴噴桿中縮回時支撐軟管輸送裝 置25。更具體地，將高壓水輸送到噴嘴的高壓水軟管具有由柔性軟管輸送裝置25承載
13的第一端或后端以及容納在細長噴嘴噴桿24的中空內部中的第二端或前端。這樣，當細長 噴嘴噴桿24伸出或縮回時，高壓水軟管的第一端如圖所示地逐漸彎曲，從而將疲勞效應減 到最小。圖1B示出了以圓盤形式設置的可視的縮回指示器14a，該指示器14a安裝成在對 細長齒條38進行控制的小齒輪軸上旋轉。因此，指示器14a的旋轉角速度由所述齒條的線 速度決定。指針14b安裝在液壓馬達箱14上并且是固定的。盤14a分成具有共同尺寸的 多個扇形段。在此特定實施例中，如圖所示，扇形段的數量是14，但此數量不是必需的。這 些扇形段優選為彼此交替的兩種不同顏色，使得每個扇形段均具有與其相鄰扇形段不同的 顏色。對所述盤14a的旋轉進行觀察的操作者可基于該盤的角速度來調節細長噴嘴噴桿24 的線速度。因而，可視的縮回指示器14a便于針對插入速度和縮回速度的時間延遲的設定。觀測塔27包括平臺27a，設備操作者可站在該平臺27a上。升高的高度提供了通 向被清洗的卡車內部的自由視野。圖2中示出的梯子29在其頂部處以鉸接方式安裝到拖 車車架，使得它能如圖2所示地布置并在不使用時折疊成儲存構造。兩(2)個液壓流量微 型控制閥安裝在該觀測塔上。第一控制裝置控制噴嘴的擺動速度，而第二控制裝置控制細 長噴嘴噴桿24的縮回速度。圖2還示出了便于新穎的拖車11與預拌水泥卡車協同對準的部件的組件。備用輔 助組件13包括縱向桿13a，該縱向桿13a具有樞轉地固定到拖車11的后端的第一端。(魚 雷形噴嘴殼體26定位在細長噴桿24的前端處，但應當理解，所述部件朝著它們安裝所在的 拖車的后端伸出)。橫向桿13b連接到縱向桿13a從而與其形成“T”形連接。第一平坦的鋁 花紋板定位在截頭桿13d、13d之間，但不連接到截頭桿13d、13d，向上突出的第一鑄鋁止輪 塊13c固定到該第一平坦的鋁花紋板，而第二平坦的鋁花紋板定位在截頭桿13f、13f之間， 但不連接到截頭桿13f、13f，向上突出的鑄鋁止輪塊13e固定到該第二平坦的鋁花紋板，所 述截頭桿與橫向桿13b整體形成并與其成直角布置，從而當如圖所示的那樣在其可操作位 置展開時，它們平壓在路面上。預拌水泥卡車19的駕駛員向著所述平板倒車，直至車輪被 止輪塊阻止。預先選擇縱向桿13a的長度，以在預拌混凝土卡車的車輪抵靠所述止輪塊時 確保該卡車將與該新穎設備適當隔開。為了幫助駕駛員將拖車對準，將線卷軸15可旋轉地安裝在拖車的與駕駛員所坐 的卡車一側相對應的一側，并將細長線15a與卡車19和拖車11的公共縱向對稱軸線平行 排列地從所述卷軸放出到管或板15b，直到駕駛員能看到的點。這樣，駕駛員將卡車19與線 15a及板15b對準并倒車，直至遇到止輪塊13c和13e。然后，將細長線15a卷回到卷軸15 上。在清洗操作之后，如移位箭頭13g所指示的，將縱向桿13a并因此將橫向桿13b旋轉至 儲存位置，在此位置處，如圖2中的虛線所指示的，縱向桿13a基本直立。將鉤安裝在塔16 上以與所述桿接合，以防止該備用輔助組件的意外展開。具有止輪塊的所述平板被儲存在 任意適當位置上。圖3示出了在清洗操作開始時完全插入到預拌混凝土卡車19的攪拌罐19a中時 的新穎的魚雷形噴嘴殼體26。在插入過程期間，通常沒有水從噴嘴中噴出。當攪拌罐19a 旋轉時，細長噴嘴噴桿24縮回并因此使魚雷形噴嘴殼體26縮回。通常僅在此縮回期間從 噴嘴中噴水。縮回的速率取決于殘留混凝土的積聚量，該速率隨著所述積聚量增加而降低。 殘留混凝土被從攪拌罐19a的側壁上以及攪拌罐19內的螺旋翅片或葉片19b的兩側上移除。該魚雷形噴嘴殼體的商用實施例可相對于細長噴嘴噴桿24樞轉大約三十四度 (34° )，但這不是必需的限制。在清洗程序開始時，取決于攪拌罐19a的尺寸，細長噴嘴噴 桿24伸出，直到魚雷形噴嘴殼體26位于所述攪拌罐19a的前封閉端附近，如圖3所示。在圖4中以26a指示的高壓水從圖4中未示出的可調節噴嘴射出，該可調節噴嘴 容納在魚雷形噴嘴殼體26內，位于該殼體26的前端附近。高壓水26a的噴射可在豎直平 面內向上指向，即相對于所述魚雷形噴嘴殼體26處于十二點鐘(12:00)位置。然而，應當 理解，此12:00位置不是必需的并且該噴嘴的水流軸線可位于十一點鐘(11:00)或一點鐘 (1:00)、十點鐘(10:00)或兩點鐘(2:00)、九點鐘(9:00)或三點鐘(3:00)(兩個都是水平 位置)、八點鐘(8:00)或四點鐘(4:00)等處，或定位在其間的任意角度處，從而，有無限多 的功能調節位置。魚雷形噴嘴殼體可相對于細長噴桿24的縱向對稱軸線以任意的旋轉角 安裝，因此，從該魚雷形噴嘴殼體的噴嘴噴射的高壓水可相對于細長噴桿24的縱向對稱軸 線指向任意的角度。當然，該噴嘴不應定向為使得水指向在旋轉攪拌罐的底部處積聚的一 池水。當水在攪拌罐19a旋轉的同時從可調節噴嘴中噴出時，該可調節噴嘴向前和向后、即 縱向樞轉，掃過大約八十度到一百二十度(80-120° )之間的弧。更具體地，該可調節噴嘴 沿著與預拌混凝土攪拌罐的縱向對稱軸線基本重合的線擺動。為了進行比較，注意到的是，對于在母公開中公開的設備，高壓噴射的水被向下指 向。在噴射/清洗過程期間，攪拌罐19a沿其“混合”方向旋轉。在母公開文本中，攪 拌罐在噴射/清洗期間沿“卸料”方向旋轉。攪拌罐旋轉方向的差異是由向上噴射的水決 定的，并且使水和殘渣能夠在噴射/清洗操作期間保留在攪拌罐內。母公開中的噴嘴殼體在其縮回時滑過螺旋翅片或葉片19b。魚雷形噴嘴殼體26也 在其縮回時與所述螺旋翅片或葉片滑動接合。然而，魚雷形狀使得這種滑動接觸能在無障 礙的情況下發生。在插入過程期間，也能通過相對于噴桿以大的向后角度(比如135度) 放置該魚雷形殼體來使用該魚雷形噴嘴殼體，使得該魚雷形殼體在插入過程期間滑過螺旋 翅片或葉片。在此情形中，通常在插入過程期間從噴嘴中噴水。存在有兩個影響液壓壓力大小的因素，該液壓壓力是使魚雷形噴嘴殼體26在遇 到螺旋翅片或葉片1%時輕輕滑過或“浮過”所述螺旋翅片或葉片19b所需的。魚雷形噴 嘴殼體26的重量是第一因素，而水的反作用力是第二因素。如果水被豎直向上指向，則反 作用力豎直向下指向，從而實質上增加了魚雷形噴嘴殼體26的重量。指向一點鐘位置的噴 射在七點鐘方向上產生反作用力，其向下分量等于直向下(6:00)分量與三十度的余弦相 乘后的向下分量，等等。這兩個向下指向的力(重力和反作用力)合并，因而如果希望將噴 嘴一直保持在預拌混凝土攪拌罐的中心處，則需要與這兩個向下指向的力基本匹配的向上 指向的液壓壓力。然而，噴嘴的此定位并非所希望的。替代地，本發明教導了 噴嘴盡可能 置于殘留混凝土的表面附近，使得能夠利用較低的壓力來移除這種殘留混凝土。因而，選擇 該向上指向的力，使其超過重力和反作用的向下指向的合力。這使魚雷形噴嘴殼體26被朝 著預拌混凝土攪拌罐的頂部偏置，因而將噴嘴置于預拌混凝土的表面附近。然后，當魚雷形 噴嘴殼體26遇到螺旋翅片或葉片19b時，所述葉片向下推動該噴嘴殼體，從而暫時克服向 上指向的力。然而，在清洗所述翅片或葉片時，魚雷形噴嘴殼體26在沒有突然運動的情況
15下輕輕地返回到其位于殘留混凝土的表面附近的向上位置。因而，可以說該噴嘴殼體浮過 所述翅片或葉片。如結合圖4和圖5A最好地理解的，魚雷形噴嘴殼體26在28處以鉸接方式安裝到 細長噴桿24的前端24b，用于在豎直平面內移動。鐘形殼體24c與所述前端整體形成。液 壓缸控制該魚雷形噴嘴殼體26的瞬時位置。液壓缸的完全縮回將魚雷形噴嘴殼體26定位 為與細長噴嘴噴桿24基本軸向對準，如圖4所示。所述液壓缸的伸長將魚雷形噴嘴殼體 26定位在相對于細長噴桿24傾斜或樞轉的位置，如圖5所示。當噴嘴殼體遇到翅片或葉 片19b時，所述噴嘴殼體26的傾斜角度由于與所述翅片或葉片的滑動接觸而逐漸減小，直 到所述魚雷形噴嘴殼體變平，即與細長噴嘴噴桿24成直線。當清洗完翅片或葉片19b時， 液壓壓力使該噴嘴殼體輕輕地返回到其向上成角度的位置，使得壓力下的水再次處在距殘 留混凝土的表面最近的間距處。在此，將魚雷形噴嘴殼體26的此動作稱為“浮動”動作，因 為它在遇到每個翅片或葉片時輕輕滑過每個螺旋翅片或葉片19b并在清洗完每個翅片或 葉片時返回到其位于內附在攪拌罐內部的殘留混凝土附近的最佳位置。由于在本公開的結 合圖12A-12C進行的總結部分中詳細公開的液壓浮動控制，所以沒有突然的運動。鉸鏈28允許魚雷形噴嘴殼體26在豎直平面而非水平面內進行樞轉運動。允許噴 嘴殼體26進行自由水平樞轉運動的萬向鉸鏈不是希望的，因為逆著所述噴嘴殼體的常規、 正常操作側向壓力不應使該噴嘴殼體有任何明顯程度的橫向移位。這使噴嘴噴槍50如期 望地保持定向在中央位置。然而，如果在攪拌罐中留有大而重的殘留混凝土塊，則當攪拌罐 旋轉時，該殘留混凝土塊可能由于沿側向方向靠在所述噴嘴殼體26上而破壞噴嘴殼體26 及其相關的液壓部件。還可能的是如果在攪拌罐旋轉時噴嘴殼體26被翅片19b掛住，則 大的側向指向的力可能撞擊該噴嘴殼體26。因此，為了保護噴嘴殼體26免受此非常規的側向力，如圖5B所示，設置了大型螺 旋彈簧35來將殼體26和細長噴桿24彼此互連。水平支撐板35a位于螺旋彈簧35之下并 提供側向支撐。代替所述大型螺旋彈簧，設置了如圖5C和5D所示的壓縮橡膠隔離器或緩沖器33 或者其它類似結構，以在所述噴嘴殼體26受到異常高的側向力時減緩所述噴嘴殼體26的 瞬時側向移動。橡膠緩沖器33包括實現其在豎直平面內就像鉸鏈28 —樣旋轉的鉸鏈33a， 但還包括實現其在側向平面內旋轉的鉸鏈33b。然而，側向平面內的旋轉僅在該橡膠緩沖器 被壓縮時發生。仔細選擇橡膠以提供預期大小的抗壓縮阻力。螺旋彈簧也可定位在與橡膠 緩沖器相同的位置中，以在側向方向上提供基本相同的“讓步”。如結合圖5D最好地理解，連接器24d以鐘形殼體24的前導的關系安裝在細長噴 桿24上并且所述連接器容納在軸環24e內并連接到該軸環24e，該軸環24e在33b處以鉸 接方式連接到噴嘴殼體26，用于沿水平或側向方向的樞轉運動。盡管圖5D僅示出了位于一 側的橡膠33，但橡膠緩沖器33定位在所述豎直鉸鏈33b的每一側；螺旋彈簧可定位在與橡 膠緩沖器33相對的空間中。將觀察到的是，圖5D中的結構不包括圖5C所示的橡膠緩沖器 的確切結構，但所述兩種結構之間的相似性保證附圖標記33用于兩個所述橡膠緩沖器，而 附圖標記33b用于所述兩個允許側向運動的豎直鉸鏈。作為對大型螺旋彈簧或橡膠緩沖器的替換方案，一個或多個應變儀可附接到所述 魚雷形噴嘴殼體和細長噴桿的接合點。由所述應變儀測量到的超過預定閾值的應變的測量
16值產生“停止”電信號，該電信號被發送到使混凝土卡車的攪拌罐旋轉的馬達，使得該攪拌 罐停止旋轉。作為應變儀的替換方案，限位開關可定位為使得當限位開關接觸魚雷形噴嘴殼體 時，將“停止”電信號發送到所述馬達。限位開關與所述殼體之間的間距被預先選擇為使得 攪拌罐不停止旋轉，直到噴嘴殼體的側向運動量超過可接受的側向運動量。此處公開的四種保護系統能分別用于代替其它保護系統，或者它們中的任意兩種 或兩種以上可彼此組合使用，以提供冗余保護。大型螺旋彈簧、橡膠盤或其它這種高阻力但柔軟有彈性構件的彈性確保噴嘴殼體 能根據需要暫時“讓步”，然后在所述噴嘴殼體已傳遞所述大的側向力之后或在操作者能停 止攪拌罐旋轉之前返回到其休止的正常操作狀態，從而能解決問題。這防止了受影響部件 的損壞。螺旋彈簧、橡膠盤或其它裝置的阻力被預先選擇為使得噴嘴殼體26不發生任何明 顯距離的側向移位，除非側向力的幅度超過預定閾值。低于此閾值的側向力可導致微小或 不明顯的側向運動。圖4和圖5A還示出了可拆卸地安裝的維護面板23，該維護面板23中形成有開口 23a。當該新穎設備處于運行中時，面板23如圖5A所示地固定到噴嘴殼體26，但如圖4所 示，該面板23容易拆卸，以對噴嘴組件區域進行維護和維修。當該設備處于運行中時，開口 23a允許水或其它可能進入中空的魚雷形噴嘴殼體26中的殘渣從該開口 23a中排出。圖6A所示的噴嘴噴槍50具有平直構造。如前所述，當攪拌罐19a在“混合”模式 下旋轉時，噴嘴噴槍50縱向擺動，掃過大約八十到一百二十度(80-120° )的可調節弧。噴 嘴噴槍50可繞樞軸點50a樞轉，該樞軸點50a優選由中壓壓力容器式軟管形成。有許多能 產生擺動的機構，并且所述機構全部都在本發明的范圍內。與液壓技術的使用一致，優選的 機構包括速度可調節的液壓馬達52，該液壓馬達52具有輸出軸，盤或凸輪53安裝到該輸 出軸，用于聯合旋轉。剛性連桿54具有第一端和第二端，該第一端可旋轉地固定到所述凸 輪的外周，而該第二端以與所述噴嘴噴槍的樞軸點50a隔開的關系樞轉地固定到噴嘴噴槍 50。凸輪53的旋轉導致剛性連桿54使噴嘴噴槍50移位，使得所述噴嘴噴槍50繞所述樞 軸點50a往復運動，非常像擋風玻璃刮水器。有利地，在一優選實施例中，在盤或凸輪53中 以與樞軸點50a偏心的關系鉆有多個孔，使得剛性連桿54的第一端能固定到調節擺動量所 需的不同的孔。水壓可低至每平方英寸一萬五千磅(150001bs/in2)，但優選超過每平方英 寸兩萬磅(200001bs/in2)。將水輸送到擺動噴嘴噴槍50的高壓水軟管具有彼此流體連通的后部和前部。該 前部容納在細長噴桿24內，因此被限制為一直保持處于平直構造而不彎曲。該后部從在后 部方向上安裝于拖車11上的高壓水源延伸，因而在所述后部中形成彎曲，使得該后部的前 端能連接到容納在細長噴桿24內的平直的第一部分的后端。高壓水軟管的前部(由細長噴桿24承載的部分)的前端連接到安裝在魚雷形噴 嘴殼體26的中空內部中的軟管聯接器51 (圖6A)。九十度旋轉節主要容納在所述軟管聯 接器51內。軟管聯接器51與保持該九十度旋轉節的鞍座51a流體連通，該九十度旋轉節 使得從所述高壓水軟管流出的水的行進路徑彎曲九十度。設置了在圖6B中示出且以51b 共同表示的三(3)個管狀構造的流向矯直裝置，用于改善通向噴嘴噴槍的層流。每個流向 矯直裝置51b優選長度為大約3英寸(3.00")，直徑大約為四分之一英寸，并且在九十度(90° )軟管連接部的下游且在噴嘴噴槍50的上游定位在旋轉節軸的腔中。此外，在所述 流向矯直裝置的下游增加了長度約為四分之三英寸(0. 75")、直徑約為半英寸(0. 5")的 蓄能套管51c。當它們如圖6B所示定位在旋轉節軸的腔中時，它們堆疊(nest)在一起并將 所述腔分成七(7)個流動通道，從而使高壓水的另外的湍流變成更進一步的層流，從而提 高了執行從攪拌罐和翅片上流體靜力地去除殘留混凝土的工作的水流的效率。然后，水通 過中壓壓力容器式軟管50a流入到噴嘴噴槍50中。因此，噴嘴噴槍50的擺動不要求高壓 水軟管也擺動，從而避免了如果將所述軟管直接連接到噴嘴噴槍而將會發生的疲勞。噴嘴噴槍50在圖7A和圖7B中更詳細地示出。優選的噴嘴噴槍可從瑞典的 Aqua jet Systems公司購買。該噴嘴噴槍還可具有金剛石或碳化鎢的構造。以49共同表示 的三(3)個平行管是流向矯直裝置。當它們如圖7A和圖7B所示定位在噴嘴噴槍50的腔 中時，它們堆疊在一起并將所述腔分成七(7)個流動通道，從而使高壓水的另外的湍流變 成更進一步的層流，從而提高了執行從攪拌罐和翅片上流體靜力地去除殘留混凝土的工作 的水流的效率。每個噴嘴噴槍流向矯直裝置49優選長度為大約一英寸(1.0")并具有大 約四分之一英寸(0.25〃 )的管徑。直徑約為二分之一英寸(0.5")的、長度為四分之三 英寸(0.75")的蓄能套管57定位在每個流向矯直裝置的下游，以進一步改善通過噴嘴噴 槍50的高壓水的層流。標記項50b是防磨蓋和噴嘴固定器，而通道50c是噴嘴通道，該噴 嘴通道排出將殘留混凝土從攪拌罐及螺旋翅片或葉片分離的水。內螺紋孔50d接收外螺紋 肩螺栓50a(圖6A)，該肩螺栓將噴嘴噴槍50固定到剛性連桿54。螺紋旋轉節軸50e接收 中壓壓力容器式軟管50a(圖6A)。圖8、圖9和圖10概略示出了向上指向的高壓水26a如何將殘留混凝土從預拌混 凝土攪拌罐19a的頂部上移除。當然，當攪拌罐19a旋轉時，并且當細長噴嘴噴桿24緩慢 縮回時，沿方向箭頭19c的方向上，從攪拌罐的封閉端到其開口端，沿著攪拌罐的縱向軸線 擺動的向上排出的超高壓力的水流從攪拌罐的所有部件前經過。噴嘴殼體的獨特的魚雷形 設計保護它免因從攪拌罐的頂部下落的所移除的殘留混凝土塊落下而損壞。在圖8、9和10 中，噴射的水26a的前后擺動由弧形的雙向箭頭26b指示。正如擺動的速率通過改變液壓 馬達的速度來進行控制一樣，該行程的長度也可通過改變剛性連桿54 (圖6)的長度或通過 將剛性連桿54以不同的偏心率附接到旋轉凸輪53 (圖6)從而改變所述剛性連桿的有效長 度來進行控制。如前所述，當魚雷形噴嘴殼體26從預拌混凝土攪拌罐19a縮回時，所述預拌混凝 土攪拌罐在其混合方向上旋轉。因此，螺旋翅片或葉片19b用作螺旋推動器并將松散的殘 留混凝土塊和水朝著攪拌罐19a的封閉端移位，直到清洗操作完成。然后，將攪拌罐置于其 排出模式并將其內容物以眾所周知的方式通過攪拌罐的開口端排出。在噴嘴的縮回期間對 螺旋翅片或葉片的兩側進行清洗。在細長噴嘴噴桿向攪拌罐的中空內部中插入期間，不進 行清洗。圖10A和圖10B所示的被稱為魚雷形殼體鎖定桿的“T”形桿31設置用于維持安 全性。當所述殼體處于其“向上”位置并將其鎖定在所述位置中時，該“T”形桿31以機械 方式緊固到魚雷形噴嘴殼體26。這消除了夾點事故的危險。如圖10B中最好地示出的，魚雷形殼體鎖定桿31包括平板31a、橫向布置的橫桿 31c以及將該板31a與橫桿31c互連的“L”形桿31d，該平板31a中形成有孔31b。
如結合圖10A最好地理解的，橫桿31c首先與形成在噴嘴殼體26中的縱向狹槽 26c對準，插入到該縱向狹槽26c中并且轉動九十度(90° )，使得它橫向于所述狹槽。然 后，通過將螺栓穿過形成在平板31a中的孔31b以及形成在鐘形殼體24c中的對應螺紋孔 插入來將平板31a固定到鐘形殼體24c。該新穎設備與后卸式及前卸式卡車配合。當魚雷形噴嘴殼體26從預拌混凝土攪拌罐19a縮回時，魚雷形噴嘴殼體26使噴 嘴噴槍50能夠盡可能近地定位，以與殘留混凝土的間隔距離最小。鑒于如下事實大部分預拌混凝土卡車的可旋轉地安裝的攪拌罐相對于水平平面 傾斜大約十七度(17° )，所以新穎的細長噴嘴噴桿24通常也以十七度(17° )的向下角度 傾斜，在所述十七度(17° )角度的正負十度(+/_10° )的范圍內，以在魚雷形噴嘴殼體26 處于其未樞轉構造的情況下，確保細長噴嘴噴桿24以小間隙插入到預拌混凝土攪拌罐19a 中。該新穎的預拌混凝土卡車攪拌罐清潔器的功能由十二伏(12VDC)的無線遠程控 制器控制。不存在一百二十或兩百二十伏的交流(120-220VAC)輸電線，從而消除了電氣 危險° 由 Vancouver> British Columbia、Canada 的 Omnex Control Systems 公司(www. omnexcontrols. com)制造的定制型Origa T300 (發射機)/R160 (接收機)是一種包括專 用軟件程序的合適的便攜式、長距離、無線電遠程控制系統。此優選實施例中的發射機包括 八個(8)閘式開關、兩個(2)撥動開關，并在圖11中表示為55。沿第一方向致動第一閘式 開關55a使得細長噴桿24縮回，而沿著與第一方向相反的第二方向致動所述第一間式開關 使得該縮回停止。沿第一方向致動第二間式開關55b使得細長噴桿24伸出，而沿著與第一 方向相反的第二方向致動所述第二間式開關使得該噴桿縮回。第三間式開關55c的兩個位 置使安裝在細長噴桿24的前端上的燈開啟或關閉。第四閘式開關55d使塔16升高或降低， 第五閘式開關55e控制魚雷形噴嘴殼體26相對于細長噴桿24的向上或向下的角度，第六 閘式開關55f開始或停止噴嘴噴槍50的擺動，第七閘式開關55g開啟或關閉高壓水，而第 八閘式開關55h使細長噴桿24升高或降低。緊急停止按鈕開關55i設置在發射機55的一 端上。當檢測到意外狀況時，操作者也能通過連接到卡車液壓傳動裝置上的螺線管中來迅 速停止攪拌罐的旋轉。更具體地，可在預拌卡車攪拌罐旋轉裝置與圖11的發射機之間設置 硬線互連。在該備選方案中，可在預拌卡車攪拌罐旋轉裝置與安裝在觀測塔上的局部開關 之間設置硬線互連。發射機的重量輕并配備有未示出的帶夾或背帶，使得操作者能夠在其 操作期間在該新穎設備周圍自由走動。圖12A示意性示出了用于本發明的液壓系統。塔提升缸56的盲側表示為56a，而 其桿側表示為56b。56c是用于提升細長噴桿24的平衡閥，而56d是向上/向下電磁控制 閥。56e是用于速度控制的針閥。使細長噴桿24傾斜的缸58的盲側表示為58a，而其桿側 表示為58b。58c和58d是用于傾斜的平衡閥。58e是向上/向下電磁控制閥，而58f是用 于速度控制的針閥。液壓馬達60使細長噴桿24伸出和縮回。液壓馬達60的控制回路包 括可調節的流量控制閥60b、可調節的流量控制閥60c和伸出-縮回電磁控制閥60d。噴嘴 擺動馬達62包括減壓閥62a、止回閥62b、接通/斷開電磁控制閥62c和用于控制噴嘴擺動 的速度的可調節針控制閥62d。如結合圖12A和圖12C最好地理解的，用于魚雷形殼體浮動缸64的控制回路包括
19盲側64a、桿側64b、用于“向下”和“浮動”位置的可調節的流量控制閥64c、用于“向上”和 “浮動”位置的可調節的流量控制閥64d、減壓閥64e(1500psi)、減壓閥64f (500psi)、用于 隔離浮動控制回路的壓力操作的導向截止閥64g、用于壓力下調的可調節的流量針閥64h， 以及電磁控制閥64i。用于液壓分路閥箱內部構件的回路在圖12B中示意性示出。正如圖12A中一樣， 用于塔16的“向上-向下”液壓連接表示為56。標記項56c是如上文結合圖12A所述的平 衡閥，56d是如前所述的電磁控制閥，而56e是如前所述的速度控制針閥。標記項66d是使 系統壓力保持在大約2800psi的系統壓力調節器。如圖12A中，用于使細長噴桿24傾斜的“向上-向下”液壓回路在圖12B中表示 為58。標記項58c和58d是如前所述的平衡閥。標記項58c是如前所述的電磁控制閥，而 標記項58f是如前所述的速度控制針閥。用于控制細長噴桿24的伸出和縮回的液壓回路的回路系統包括液壓連接70、速 度控制針閥70a和電磁控制閥70b。噴嘴擺動馬達由以72表示的回路系統控制。標記項72a是減壓閥。72b是止回 閥，而72c是電磁控制閥。魚雷形殼體浮動缸在圖12A-12C中表示為64。上文結合圖12A-12B對共同形成液 壓控制回路的元件進行了描述。由于控制魚雷形噴嘴殼體的“浮動”動作的液壓技術的重 要性，所以圖12C中更詳細地公開了這些元件。用于提升和降低塔16的缸以及使細長噴桿24傾斜或傾倒的缸的液壓控制回路、 用于控制使細長噴桿24伸出和縮回的液壓馬達的回路以及控制實現噴嘴噴槍50的擺動的 液壓馬達的回路完全落在從事液壓行業的普通技術人員的知識范圍內，因此將不再對其細 節進行具體公開。為了使用該新穎設備，操作者將魚雷形噴嘴殼體26和細長噴桿24插入到旋轉的 攪拌罐19a中(閘式開關55b)并在該魚雷形噴嘴殼體26完全插入到所述攪拌罐19a中 之后開啟高壓水(閘式開關55g)。然后，將魚雷形噴嘴殼體26的遠程控制閘式開關55e 按壓到其“向上”位置。圖12A和圖12C中表示為64i的魚雷形殼體電磁閥移位以向減壓 控制閥和導向操作閥施加壓力，從而將浮動回路隔離。減壓閥64e設定在大約每平方英寸 一千五百磅(15001bs/in2)下并連接到魚雷形殼體浮動缸的盲側，并且使浮動缸活塞桿伸 出以利用恰好足以平衡高壓水推力和所述魚雷形噴嘴殼體的重量的力來舉升該魚雷形噴 嘴殼體26。減壓閥64f設定為大約五百pSi(5001bS/in2)并在魚雷形噴嘴殼體26遇到螺 旋翅片或葉片19b時，使魚雷形噴嘴殼體26能夠由于液壓缸活塞兩端的時時存在的壓差而 輕柔地浮過所述螺旋翅片或葉片1%，同時被這些翅片或葉片向下壓，然后在清洗完每個翅 片或葉片時返回到該“向上”位置。該“向上”位置是噴嘴與翅片或葉片之間的殘留混凝土 接近地隔開的位置，這里將所述位置稱為“間隔”距離。魚雷形噴嘴殼體26的速度和運動由相對側的可調節的流量閥64c和64d控制，所 述可調節的流量閥64c和64d總是在所述魚雷形噴嘴殼體上保持正向向上的力。將魚雷形 殼體的遠程控制閘式開關55e移動到“向下”位置使得螺線管64i移位并使壓力從減壓控 制閥釋放，并且打開導向操作隔離閥。因此，壓力施加到魚雷形殼體浮動缸的“桿”側，從而 迫使它再次徑直向下。
該新穎結構使魚雷形噴嘴殼體26能夠“浮動”，當魚雷形噴嘴殼體26位于翅片或 葉片19b之間時，在噴嘴噴槍50與要移除的殘留混凝土之間保持小的、高度有效的間隔距 離，當魚雷形噴嘴殼體26滑過所述翅片或葉片時，利用恰好足以使所述魚雷形噴嘴殼體被 所述翅片或葉片向下推動的向上的力，并在清洗完每個翅片或葉片時，隨著魚雷形噴嘴殼 體從攪拌罐中緩慢地縮回而返回到該小的間隔距離。在開發具有不連續翅片或翅片不是螺旋狀的混凝土卡車的情形中，顯然，使用此 處的新穎設備將適用于此卡車，而不限于此處公開的涉及具有連續的螺旋翅片或葉片的卡 車的實施例。此外，在開發沒有翅片或葉片但仍能利用一些其它裝置攪拌混凝土的卡車的 情形中，利用該新穎設備清洗此卡車將仍然落入下文的權利要求的范圍內，雖然所述翅片 或葉片不是如所述權利要求中指示的本發明的一部分。因而，將看到的是，上文闡述的目的以及根據上文描述而變得顯而易見的目的得 以有效實現，并且由于在不偏離本發明的范圍的情況下可對上文的構造作出某些改變，所 以預期的是上文描述中所包含的或附圖中所顯示的所有內容均應理解為說明性而非限制 性的。還應理解，下面的權利要求意欲覆蓋此處描述的本發明的所有一般和特定特征以 及由于語言問題而可以說落入其間的本發明范圍的所有陳述。
權利要求
一種用于從可旋轉地安裝的預拌混凝土卡車攪拌罐中移除殘留混凝土的設備，包括細長噴桿；魚雷形噴嘴殼體，所述魚雷形噴嘴殼體以鉸接方式連接到所述細長噴桿的前端，使得所述魚雷形噴嘴殼體能相對于所述細長噴桿定位在基本豎直平面內的無限多個角位置上；側向移位裝置，用于在所述噴嘴殼體受到超過預定閾值的側向指向的力時使所述噴嘴殼體適于沿側向方向瞬時移位；高壓水噴嘴噴槍，所述高壓水噴嘴噴槍安裝在所述魚雷形噴嘴殼體內；細長軟管，所述細長軟管在處于高壓下的水源與所述高壓水噴嘴噴槍之間延伸；所述高壓水噴嘴噴槍適合相對于所述細長噴桿的縱向軸線沿任意方向排出高壓水；所述卡車適于具有安裝在所述攪拌罐內的多個螺旋翅片，所述螺旋翅片中的每一個均具有前側和后側，并且當所述魚雷形噴嘴殼體從所述攪拌罐的內部縮回時，所述高壓水噴嘴噴槍適于清洗每個螺旋翅片的兩側；所述高壓水噴嘴噴槍還適于從所述攪拌罐的位于所述螺旋翅片之間的內壁上清洗掉殘留混凝土；以及浮動控制器，在所述魚雷形噴嘴殼體縮回時，所述浮動控制器使所述高壓水噴嘴噴槍保持在距所述螺旋翅片和所述內壁最佳的距離處；所述浮動控制器使所述魚雷形噴嘴殼體能在所述魚雷形噴嘴殼體遇到所述螺旋翅片時滑過每個螺旋翅片，并且還使所述魚雷形噴嘴殼體在清洗完每個螺旋翅片時能返回到距所述內壁最佳的距離處；由此，所述預拌混凝土攪拌罐在適于混合混凝土的方向上的旋轉以及高壓水在所述旋轉期間從所述高壓水噴嘴噴槍中的排出導致殘留混凝土從所述預拌混凝土攪拌罐的內表面上液壓分離；由此，所述預拌混凝土攪拌罐在適于排卸混凝土的方向上的旋轉導致所述螺旋翅片排出通過所述高壓水的作用移除的所述殘留混凝土和水；并且由此，當所述魚雷形噴嘴殼體從所述攪拌罐中縮回時，由于所述浮動控制器使所述高壓水噴嘴噴槍保持在距所述殘留混凝土最佳的距離處，所以殘留混凝土從所述攪拌罐的清除得以高效地執行。
2.根據權利要求1所述的設備，進一步包括旋轉節裝置，所述旋轉節裝置用于在所述高壓水噴嘴噴槍分配所述高壓水時使所述高 壓水噴嘴噴槍擺動；所述旋轉節裝置包括樞軸點，所述高壓水噴嘴噴槍繞所述樞軸點擺動。
3.根據權利要求2所述的設備，進一步包括所述旋轉節裝置致使所述高壓水噴嘴噴槍沿著與所述預拌混凝土攪拌罐的縱向軸線 基本重合的線擺動。
4.根據權利要求3所述的設備，進一步包括所述高壓水噴嘴噴槍具有可調節的擺動角度，所述擺動角度具有從大約八十度到大約一百二十度的范圍。
5.根據權利要求2所述的設備，進一步包括 所述旋轉節裝置包括具有輸出軸的液壓馬達；盤，所述盤安裝在所述輸出軸上，用于與所述輸出軸聯合旋轉； 剛性連桿，所述剛性連桿具有第一端和第二端，所述第一端以與所述盤偏心的關系可 旋轉地安裝到所述盤，而所述第二端以與所述樞軸點隔開的關系樞轉地固定到所述高壓水 噴嘴噴槍；由此，所述盤的旋轉實現所述高壓水噴嘴噴槍的擺動。
6.根據權利要求1所述的設備，進一步包括直立塔；液壓馬達安裝殼體，所述液壓馬達安裝殼體具有中空內部，以裝在所述直立塔之上的 關系定位；平直構造的噴桿殼體，所述噴桿殼體具有中空內部和開口端，所述噴桿殼體以裝在所 述液壓馬達安裝殼體之上的關系安裝；所述噴桿殼體相對于所述液壓馬達安裝殼體樞轉地安裝；所述噴桿殼體具有休止位置，在所述休止位置上，所述噴桿殼體的縱向軸線布置成與 所述直立塔的縱向軸線垂直；所述細長噴桿至少部分布置在所述噴桿殼體的所述中空內部中； 所述細長噴桿具有前端、后端和中間延伸部，所述前端從所述噴桿殼體的前端延伸，所 述后端從所述噴桿殼體的后端延伸，而所述中間延伸部布置在所述噴桿殼體內；所述細長噴桿具有縮回位置，在所述縮回位置上，所述細長噴桿的所述前端靠近所述 噴桿殼體布置，而所述細長噴桿的所述后端遠離所述噴桿殼體布置；所述細長噴桿具有伸出位置，在所述伸出位置上，所述細長噴桿的所述前端相對于所 述噴桿殼體遠距離地布置，而所述細長噴桿的所述后端靠近所述噴桿殼體布置；所述魚雷形噴嘴殼體具有儲存和插入位置，在所述儲存和插入位置上，所述魚雷形噴 嘴殼體與所述細長噴桿軸向對準地布置；互連裝置，所述互連裝置用于將所述魚雷形噴嘴殼體和所述細長噴桿互連；以及 控制裝置，所述控制裝置用于控制所述魚雷形噴嘴殼體相對于所述細長噴桿的角位置。
7.根據權利要求6所述的設備，進一步包括所述互連裝置是橫向布置的鉸鏈，使得所述魚雷形噴嘴殼體能相對于所述細長噴桿定 位在豎直平面內的多個角位置上。
8.根據權利要求6所述的設備，進一步包括細長齒條，所述細長齒條固定到所述細長噴桿的下側； 所述細長齒條布置在所述噴桿殼體內；小齒輪，所述小齒輪布置成與所述齒條嚙合，從而所述小齒輪沿第一方向的旋轉使所 述細長噴桿伸出，而所述小齒輪沿第二方向的旋轉使所述細長噴桿縮回； 馬達，所述馬達具有輸出軸；所述馬達在所述馬達安裝殼體的外部安裝在所述馬達安裝殼體上； 所述小齒輪安裝在所述輸出軸上，用于與所述輸出軸聯合旋轉；所述小齒輪安裝在所述馬達安裝殼體的所述中空內部中。
9.根據權利要求8所述的設備，進一步包括 所述馬達是液壓馬達。
10.根據權利要求6所述的設備，進一步包括所述直立塔具有管中管構造，從而所述塔的高度能從完全伸出的高位置調節到完全縮 回的低位置以及調節到在所述高位置與所述低位置之間的無限多個位置。
11.根據權利要求10所述的設備，進一步包括 所述管中管構造包括下管和上管；鉸鏈裝置，所述鉸鏈裝置用于將所述上管和所述細長噴桿以鉸接方式互連； 所述鉸鏈裝置包括頂板，所述頂板以裝在所述上管之上的關系布置； 所述鉸鏈裝置包括支撐板，所述支撐板以位于所述細長噴桿之下的關系布置； 所述鉸鏈裝置包括鉸鏈柱，用于將所述頂板和所述支撐板以鉸接方式互連； 當所述細長噴桿相對于所述馬達安裝殼體成一定角度布置時，所述支撐板相對于所述 頂板成一角度布置，所述頂板與所述支撐板之間的所述角度等于所述細長噴桿與所述馬達 安裝殼體之間的角度。
12.根據權利要求11所述的設備，進一步包括液壓缸，所述液壓缸以與所述馬達安裝殼體和所述上管互連的關系布置； 所述液壓缸的第一端樞轉地連接到所述馬達安裝殼體的近端； 所述液壓缸的第二端樞轉地固定到所述上管；由此，所述液壓缸的伸長使得所述馬達安裝殼體和所述細長噴桿產生樞轉運動；并且 由此，所述液壓缸的完全縮回將所述馬達安裝殼體和所述細長噴桿定位在水平平面內。
13.根據權利要求6所述的設備，進一步包括所述細長噴桿相對于所述馬達安裝殼體樞轉地安裝；所述細長噴桿具有休止的不樞轉位置，在所述不樞轉位置上，所述細長噴桿基本水平 布置；所述細長噴桿具有第一樞轉位置，在所述第一樞轉位置上，所述細長噴桿相對于水平 平面成大約十七度(17° )的角度布置。
14.根據權利要求13所述的設備，進一步包括所述細長噴桿具有第二樞轉位置，在所述第二樞轉位置上，所述細長噴桿相對于水平 平面成大約三十四度(34° )的角度布置。
15.根據權利要求6所述的設備，進一步包括 細長的柔性軟管輸送裝置；第一多個液壓軟管和第一高壓水軟管，所述第一多個液壓軟管和第一高壓水軟管容納 在所述細長的柔性軟管輸送裝置內；第二多個液壓軟管和第二高壓水軟管，所述第二多個液壓軟管和第二高壓水軟管容納 在所述細長噴桿內；并且所述第一和第二多個液壓軟管以及所述第一和第二高壓水軟管分別在所述細長噴桿 的后端處彼此相連，所述細長的柔性軟管輸送裝置具有前端，所述前端緊密地靠近所述細長噴桿的所述后端布置。
16.根據權利要求15所述的設備，進一步包括 所述魚雷形噴嘴殼體中形成有縱向延伸的狹槽；液壓馬達，所述液壓馬達安裝在所述魚雷形噴嘴殼體的中空內部中； 所述第二多個液壓軟管在液壓流體源與所述液壓馬達之間提供流體連通； 所述液壓馬達具有輸出軸；盤，所述盤固定到所述輸出軸，用于與所述輸出軸聯合旋轉； 剛性連桿的第一端，其在所述盤的外周附近固定到所述盤； 所述剛性連桿的第二端連接到所述噴嘴噴槍；由此，所述輸出軸的旋轉實現所述剛性連桿的擺動并因此實現所述噴嘴噴槍的擺動。
17.根據權利要求16所述的設備，進一步包括軟管連接器，所述軟管連接器安裝在所述魚雷形噴嘴殼體的所述中空內部中； 所述軟管連接器適于接收所述第二高壓水軟管的前端； 九十度旋轉節，所述九十度旋轉節安裝在所述噴嘴殼體的所述中空內部中； 所述九十度旋轉節具有與所述軟管連接器流體連通的輸入口，從而將從所述第二高壓 水軟管中流出的高壓水限制為沿著彎曲九十度的行進路徑流動；并且 所述九十度旋轉節具有與所述高壓水噴嘴流體連通的輸出口 ； 由此，所述第二高壓水軟管獨立于所述噴嘴安裝，因此在所述噴嘴擺動時不彎曲。
18.根據權利要求6所述的設備，進一步包括可運輸拖車，所述可運輸拖車用于支撐所述細長噴嘴噴桿、所述直立塔、所述魚雷形噴 嘴殼體、所述立柱和所述馬達安裝殼體；備用輔助組件，所述備用輔助組件便于所述可運輸拖車和預拌混凝土卡車的互連； 由此，所述可運輸拖車可以是固定的或者安裝在卡車上。
19.根據權利要求18所述的設備，進一步包括所述備用輔助組件包括縱向桿，所述縱向桿具有樞轉地固定到所述拖車的后端的第一端；橫向桿，所述橫向桿連接到所述縱向桿，從而與所述縱向桿形成“T”形連接； 第一對截頭桿，所述第一對截頭桿安裝到所述橫向桿的第一半體并從所述橫向桿的第 一半體縱向延伸；第二對截頭桿，所述第二對截頭桿安裝到所述橫向桿的第二半體并從所述橫向桿的第 二半體縱向延伸；第一平板，所述第一平板上形成有向上突出的第一止輪塊；所述第一平板定位在所述 第一對截頭桿之間，但不連接到所述第一對截頭桿；第二平板，所述第二平板上形成有向上突出的止輪塊；所述第二平板定位在形成于所 述橫向桿的所述第二半體中的所述第二對截頭桿之間，但不連接到所述第二對截頭桿；由此，預拌混凝土卡車的駕駛員向著所述第一平板和所述第二平板倒車，直至車輪被 所述止輪塊阻止；由此，所述縱向桿的長度被預先選擇，以在所述預拌混凝土卡車的車輪抵靠所述止輪 塊時確保所述卡車將與該新穎設備適當隔開。
20.根據權利要求19所述的設備，進一步包括線卷軸，所述線卷軸以可旋轉方式安裝在所述拖車的與駕駛員所坐的卡車一側相對應 的一側；管和板，所述管和板定位在所述卡車的所述駕駛員所坐的所述一側附近； 由此，將細長線與所述卡車和拖車的公共縱向對稱軸線平行排列地從所述線卷軸放出 到所述管和板，直到所述駕駛員能看到的點；由此，所述駕駛員將所述拖車與所述線對準并倒車，直至遇到所述止輪塊；并且 由此，在所述拖車相對于所述預拌混凝土卡車適當定位之后，將所述線卷回到其卷軸上。
21.根據權利要求10所述的設備，進一步包括第一和第二控制裝置，所述第一和第二控制裝置安裝在所述觀測塔上； 所述第一控制裝置適于控制所述細長噴桿的插入和縮回速度； 所述第二控制裝置適于控制所述噴嘴的擺動速度。
22.根據權利要求1所述的設備，進一步包括所述浮動控制器包括魚雷形殼體浮動缸，該浮動缸具有盲側并具有桿側，所述盲側被加壓以朝著所述攪拌罐的內壁將所述魚雷形噴嘴殼體推到“向上”位置，而當遇到螺旋翅片時，所述桿側被加壓以將所述魚雷形噴嘴殼體向下推到“向下”位置；并且所述浮動控制器進一步包括第一和第二壓力調節器，所述第一壓力調節器和所述第二壓力調節器中的每一個均是可調節的，用于對任何壓力和流動反作用力進行所希望的補 mte o
23.根據權利要求22所述的設備，進一步包括 所述浮動控制器進一步包括可調節的流量控制閥。
24.根據權利要求1所述的設備，進一步包括所述側向移位裝置包括螺旋彈簧，所述螺旋彈簧將所述細長噴桿和所述魚雷形噴嘴殼 體互連。
25.根據權利要求1所述的設備，進一步包括所述側向移位裝置包括橡膠盤，所述橡膠盤將所述細長噴桿和所述魚雷形噴嘴殼體互連。
26.根據權利要求1所述的設備，進一步包括應變儀，所述應變儀連接到所述細長噴桿和所述魚雷形噴嘴殼體的接合點； 所述應變儀適于在檢測到超過預選閾值的應變時產生電信號； 所述電信號適于使所述卡車的所述攪拌罐的旋轉停止。
27.根據權利要求1所述的設備，進一步包括至少一個限位開關，當所述魚雷形噴嘴殼體處于休止位置時，所述至少一個限位開關 以與所述魚雷形噴嘴殼體預選地隔開的關系定位；所述至少一個限位開關適于在檢測到所述魚雷形噴嘴殼體沿側向方向的移位時產生 電信號；所述電信號適于使所述卡車的所述攪拌罐的旋轉停止。
28.根據權利要求22所述的設備，進一步包括鎖定裝置，所述鎖定裝置用于將所述魚雷形噴嘴殼體鎖定在所述“向上”位置。
29.根據權利要求28所述的設備，進一步包括所述鎖定裝置是“T”形桿，所述“T”形桿以機械方式緊固到所述魚雷形殼體，用于在維 修期間保證安全。
30.根據權利要求1所述的設備，進一步包括 液壓馬達安裝組件；測斜儀，所述測斜儀安裝在所述液壓馬達安裝組件上。
31.根據權利要求1所述的設備，進一步包括第一流向矯直裝置和第一蓄能套管，所述第一流向矯直裝置和所述第一蓄能套管定位 在所述旋轉節裝置的腔內；所述第一流向矯直裝置包括多個直管，所述多個直管一起堆疊地容納在所述旋轉節裝 置的所述腔中；并且所述第一蓄能套管布置在所述第一流向矯直裝置的下游。
32.根據權利要求17所述的設備，進一步包括第二流向矯直裝置和第二蓄能套管，所述第二流向矯直裝置和所述第二蓄能套管定位 在所述噴嘴噴槍的腔內；所述第二流向矯直裝置包括多個直管，所述多個直管一起堆疊地容納在所述噴嘴噴槍 的所述腔中；并且所述第二蓄能套管布置在所述第二流向矯直裝置的下游。
全文摘要
通過高壓水將預拌混凝土卡車的攪拌罐中的殘留混凝土移除。噴嘴安裝在魚雷形噴嘴殼體的前端，該魚雷形噴嘴殼體以鉸接方式安裝到細長噴桿。該噴桿以與攪拌罐的角度相匹配的角度進入該攪拌罐的口中。鉸鏈使噴嘴殼體能相對于細長噴桿樞轉，從而噴嘴接近殘留混凝土。在攪拌罐沿混合方向旋轉且噴嘴擺動的情況下，噴桿朝著所述口縮回，從而該噴嘴切過一長塊混凝土。當噴桿縮回時，魚雷形噴嘴殼體使該噴嘴保持接近攪拌罐上的以及螺旋翅片的兩側上的殘留混凝土。當該噴嘴擺動時，它掃過大約八十度到一百二十度的弧。
文檔編號B08B9/04GK101868305SQ200780101628
公開日2010年10月20日 申請日期2007年11月20日 優先權日2007年11月20日
發明者弗雷德里克·A·布斯, 斯科特·F·布斯 申請人:布拉斯特斯有限責任公司