CN102245353B - 用于粉尘排放施工机器的便携式水箱组件 - Google Patents

用于粉尘排放施工机器的便携式水箱组件 Download PDF

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Abstract

一种用于粉尘排放施工机器的便携式水箱组件，施工机器是诸如用于切割混凝土、石头、陶瓷材料等的机器，所述组件包括水容器(1)和电泵(2)，所述电泵由电池供电以便将水从容器(1)通过出口泵送到施工机器。提供了一种便携式水箱组件，其不用更换电池就能提供很长的使用寿命，便于操作和携带并且耐用可靠，该泵是0.1-1.5巴的低压泵(2)，优选地是0.3-1.2巴，优选地是可潜水的并且布置在水容器(1)的内部；并且所述组件具有至少5升的容量。优选地，罩构件(3)具有用于将电力输送到泵(2)的电池的第一隔室(5)，并且优选地电池(6)位于隔室(5)中，并且其可具有用于电池充电器(12)的第二隔室(11)以及用于备用电池的第三隔室(13)。

Description

用于粉尘排放施工机器的便携式水箱组件
技术领域
本发明涉及一种用于粉尘排放施工机器(construction machine)(诸如用于切割混凝土、石头、陶瓷材料等的机器)的便携式水箱组件，所述组件包括水容器和电泵，该电泵由电池供电以便将水从容器经由出口泵送到施工机器。
术语“切割”还包括由旋转钻头在材料上执行的操作。
术语“电泵”指定一个包括合适的泵和用于驱动该泵的电动机的组件。
术语“低压”涉及第III等级的电动部件，即达到42 V的超低压。
背景技术
当在类似混凝土、石头、和陶瓷的材料上执行切割操作时会产生粉尘。该粉尘污染了工作区域，能使待切割的区域很难被看到，并且鉴于硅肺病发展的风险，在特殊情况下吸入粉尘可能是危险的。即使使用面具通常也不足以防止粉尘的吸入。因此，已经建议对着工作区域引导雾状的水滴流以便润湿在切割期间产生的粉尘颗粒，从而减少粉尘的数量。喷洒工具的一个例子是结合有电池的喷雾盖，其布置在标准的5加仑圆柱桶的上面。它由SMK公司提供。为了从下方吸取液体，而使用压力为1.8-2.8巴的膜型自吸泵。这种类型的泵需要很多电量，并且因此电池将很快就会耗尽，由此需要频繁更换电池。此外该类型的泵对于液体中的颗粒/污物很敏感，颗粒/污物能轻易地将泵堵塞，特别是泵的止回阀。
已经建议使用水箱，其中压力通过手动地用泵加压。例如，参见目录2008-Husqvarna Construction Products(胡斯华纳构造产品)，P185。这样的箱可能是直立圆柱的形状并且通常很重并且易于翻转，因此排放软管将提供加压空气而不是水。此外，箱的手动加压将导致压力的快速降低，并且随水位下降而流动。因此，你必须经常泵取，这干扰了你的工作。
在US 6,450,869 B1中公开了另一个建议，其涉及用于具有至少一个旋转叶片的手持切割工具的附件。附件包括可附接至手持切割工具的便携式装置以便在旋转叶片附近产生水滴的雾状喷射从而润湿在切割期间产生的粉尘颗粒。优选地，附件包括：便携式加压水源，其能像背包一样承载在握持切割工具的使用者的身体上；以及至少一个喷嘴，其被安装在叶片保护件中并且接合到加压水源以便形成水滴的雾状喷射。加压水源包括接合到加压泵的小的水容器，加压泵优选地应该施加260kPa的压力以实现期望的细的液滴的雾状喷射，并且其可以被安装到还包括通地漏泄开关的电箱中。220V的电压通过通地漏泄开关供给到机器，并且通过其通断开关返回到泵。220V的箱子内部与水泵的组合可能使使用者感觉不安全，并且在施工现场，除了连接到干线供电通常浪费时间以外，200V电压也不是经常可以获取的。
在US 2007/0246583 A1中公开了一种切割设备装置，该装置在切割工具的区域中包括发电机和喷射设备，借此液体被喷射以便限定在切割期间被吹散的剩余物。发电机由设备的引擎驱动。切割设备还包括诸如水箱或水容器的液体供给设备，通过该液体供给设备能够将液体供给到喷射设备。电泵被作为喷射设备的一部分而提供，以使液体能在压力下喷射，并且电泵可操作地连接到发电机。泵可以被安装到箱的底端，或者在由箱到切割设备的软管中，或者甚至被集成在切割设备中。在第一种情况下，由于泵暴露的位置而容易损坏该泵。在第二种情形中，泵和到发电机的电连接均易受到损坏，并且在第三种情形中，虽然泵受到保护，但是由于各个设备均要具有其自己的泵因此该解决方案成本很高。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式水箱组件，该便携式水箱组件不用泵送或者开关电池便可提供长时间的水流，此外，除了耐用与可靠外还易于操作与携带。
通过根据本发明的上面第一段中所述的便携式水箱组件的类型，该目的得以实现，在本发明中，泵是0.1-1.5巴的低压泵，优选地是0.3-1.2巴，泵优选地被布置在水容器的内部；并且所述组件具有至少5升的容量。使用低压泵能使消耗的能量很少，从而电池更持久以便避免频繁更换。优选地使用布置在水容器内部的由电池供电的潜水泵(submersible pump，水下泵)，使得能够利用布置在水容器中的廉价泵，该廉价泵优选地由合适的塑料材料和形状制成，同时电池容纳在与水隔离并且由另一种合适的塑料材料制成的罩构件(hood member)中。潜水泵通过水冷却并且具有紧凑的设计。水箱组件优选地进一步包括罩构件，该罩构件附接到水容器并且优选地包括用于携带水箱组件的把手，所述罩构件具有用于电池的第一隔室，电池用于将电力输送到泵，并且优选地电池位于所述第一隔室中。
电池优选地是锂离子电池包(battery package)，该电池包具有约18.5V的额定电压并且1.6Ah的容量。
为了给电池充电，该罩构件优选地具有用于电池充电器的第二隔室，并且电池充电器优选地位于其中。例如，与电池充电器是待连接到电池的独立单元相比，该电池充电器位于该罩构件中，这较好地防止了在施工现场的可能受到的损坏。
于是，合适的是该罩构件还具有用于备用电池的第三隔室，并且备用电池优选地设置在第三隔室中。当通过水箱组件的普通电池运行该水箱组件时，备用电池以及电池装载器可以从罩构件中取出并连接到电源以便装载该备用电池。
优选地罩构件具有用于电路板的第四隔室，该电路板用于至少控制到泵的电压，从而将会有恒定的优选为12V的电压提供到泵，并且这样的一个电路板位于第四隔室中。
于是，合适的是电路板包括电压监控器，以便通过防止电压下降到预定水平以下来保护电池，对于具有约18.5V的额定电压的锂离子电池包来说，优选地是12V。
为避免错误地使电池放电，电路板包括定时器功能也是合适的。
为了指示电池的充电状态，可取的是罩构件具有外部发光二极管。同样可取的是罩构件具有电源开关，该电源开关位于把手上以便启动与停止泵。
优选地，该便携式水箱组件进一步包括附接到该水容器的底部的底座构件(foot member)，并且该水容器可以具有底凸缘，该底座构件附接到该底凸缘周围。该底座构件保护该水容器不受磨损，尤其是在其底部以及转角处。
底部和底座构件合适地限定用于容纳盘绕的软管的凹入环形空间，该软管在展开状态下用于将该水箱组件连接到该施工机器。这提供了撞击保护，并且该软管的连接点低，以最小化撞倒的风险。
该软管具有自由端，该自由端适当地设有具有一体的截止阀(integrated stop valve)的连接器，并且该罩构件具有用于该软管的自由端的保持件(holder)。该连接器使该软管到该粉尘排放施工机器的连接便利，并且当将该软管从该机器断开时该一体的截止阀自动地停止水流通过该软管。该保持件防止在环形空间中的盘绕的软管展开，并且当其与机器连接时，使得容易接近该软管的自由端。
该低压潜水泵合适地是在该水容器的内部或外部且位于该水容器的底部附近的非自吸泵。从而可以节能。例如，优选地该泵是离心泵，该离心泵对于沙粒相对地不敏感。它不需要止回阀并且可以具有径向无接触的泵轮。所有这些使能耗减小并降低了堵塞的风险。
可取的是该水容器具有至多17升的容量，优选地约为10升。由此充满的容器将会维持高达2小时并且该水箱组件满箱将具有最多20千克的最大重量，优选地约为14千克并且还将易于从一个地方携带到另一个地方。
附图说明
下面，将参照优选的实施方式和附图更加详细地描述本发明。
图1是根据本发明的一个优选的实施方式的便携式水箱组件的透视图，该便携式水箱组件包括水容器和罩构件，该罩构件具有以打开位置示出的侧门以便露出电池包和电池充电器。
图2是图1的水箱组件的竖直的横截面视图，其中潜水泵位于水容器中。
图3是图1的水箱组件的局部分解透视图，但是从另一个方向观察并且示出了其中的将要附接到水容器底部的两部分底座构件。
图4是图1的水箱组件的透视图，但是从其后端观察，并且除其他事之外示出了具有自由端的水软管，自由端设有布置在用于软管的保持件中的连接器。
具体实施方式
图中示出的便携式水箱组件包括水容器1与电泵，该电泵用于将水从容器通过出口泵送到未示出的施工机器。
根据本发明，该泵是布置在水容器1内部的低压潜水泵2。来自德国的Comet-Pumpen Systemtechnik GmbH&Co.KG的ECO系列的12V的离心式泵是适合的泵。这种泵对于沙和类似的颗粒物不敏感，具有长于300h的使用寿命，通常由水冷却，设计紧凑、功耗低、能经受2h的空运转、将提供0.7巴的压力，并且在使用中易于清理或更换。
此外，根据本发明，便携式水箱组件包括防湿罩构件3，该防湿罩构件3附接到水容器1并且包括用于携带水箱组件的把手4，并且罩构件3具有用于电池的第一隔室5，电池将电力输送到泵2，并且电池6设有在隔室5中。
如图1中所示，罩构件3具有侧门7，该侧门在门底部处铰接并且被示出为打开位置以露出放置在第一隔室中的电池6。当侧门7闭合时为使其保持在位，在把手4下方设有卡扣(snap-clip)32。
水容器1具有：基本上砖形的下部8，下部用于包含容器中水的主要部分；以及从底部向上延伸的收敛顶部9。在顶部9的前侧上面且靠近其顶端，设有大面积填充盖(filler cap)10。被填充盖10封闭的开口足够大以便允许插入泵2并允许泵由此安装到水容器1的下部8中。泵2优选地直立在水容器1的底面上并通过未示出的螺钉、夹、铆钉或者可能通过胶粘而被固定到底面上。低压泵是在水容器的内部或者外部定位在靠近水容器(1)的底部位置中的离心泵(6)。
在泵2的顶端具有用于加压水的出口，以及未示出的一端附接到出口的短软管。短软管的另一端连接到未示出的两件式接头，该接头延伸穿过水容器1的侧壁。在容器下部8的上表面上并且优选地也在顶部9的后侧上，设有未示出的向上延伸的凸缘，该凸缘优选地制成右手半部和左手半部，以便将罩构件3例如通过螺纹连接安装到水容器1。凸缘可以是有螺孔穿过的实心体，或者可以是较厚的外部零件，罩构件的两个半部被夹紧在该较厚的外部零件周围。
在图中示出的优选的实施方式中，罩构件3还有用于电池充电器12的第二隔室11和用于未示出的备用电池的第三隔室13。电池充电器12和备用电池不与电池6电连接。当将要为备用电池充电时，从罩构件3取出电池充电器12和备用电池，然后通过未示出的缆线将它们相互连接，并且电池充电器12通过未示出的电源线经由例如未示出的壁插座或延长线连接到电源的配电线路。由此，在备用电池充电期间，利用从便携式水箱组件接收水的施工机器进行的工作能够继续而没有任何短路的风险。此外，电池是锂离子电池包6，优选地具有约18.5V的额定电压并且具有1.6Ah的容量。为了控制泵2的运行，在水箱组件中包含有电路板。图5中示出了电路板的框图。电路板位于罩构件3的未示出的第四隔室中。第四隔室不能通过侧门7进入，而是在罩构件3的相对侧上的防湿气的位置处。电路板与电池6连接，而且还可以与外部电源连接。电路板包括控制到泵2的电压的电压控制器，以便为泵2提供的12V恒定电压。此外，电路板包括用于通过避免电压下降到预定水平以下来保护电池包6的电压监控器，对于具有约18.5V的额定电压的锂离子电池包，所述预定水平优选为12V。同样可取的是，电路板包括用于避免错误地使电池包6放电的定时器。一启动泵2定时器就自动地启动，并且如果在例如半个小时的预定时间以后泵未被切断，定时器便将泵切断。在优选的实施方式中，水容器1将会在那时被使用，因此需要再次填充容器。电源开关17与电路板连接以便接通/断开从电池包6到泵2的电力。电源开关17在距离填充盖10不远的位置处设置在把手4中的壁入口18中。一种当泵2运行时闪烁的类型的发光二极管19也与电路板连接，并且位于电源开关17附近的壁入口18。优选地，来自二极管19的光从绿色转到黄色再到红色来指示充电状态，即电源包6中的剩余电量。从电路板到泵2的未示出的引线，在容器顶部9的最顶端处进入到水容器1中。
在示出的优选的实施方式中，底座构件20附接到水容器1的底部。如图2和图3中最优的示出的，水容器1具有底凸缘21，底座构件20附接在底凸缘周围。围绕底凸缘21的周边设有一系列凹入部22。底座构件20包括上U形构件23和底座底部24，其设有适当的孔以便通过未示出的螺钉彼此附接，该螺钉延伸穿过容器底部法兰21的凹入部。如图3所示，底座底部24为栅格的形状以便当再填充水容器1期间溢出时让水流过。
容器底部和底座构件20限定凹入环形空间25以便容纳盘绕的软管26，软管在展开状态下用于将水箱组件连接到施工机器。为了帮助盘绕的软管26保持在凹入环形空间25中，沿着水容器1的各纵向侧的中途处U形构件23具有向上延伸的鳍状物27并且在水容器1中具有对应的凹入部28，以便保持凹入环形空间25的宽度基本上恒定，以方便有目的的盘绕与展开软管26。软管26的一端与未示出的两件式接头连接，且另一端自由并且设有带一体的截止阀的连接器29。如图3和图4中所最优示出的，罩构件3在把手4的后端处具有凹入的保持件30，保持件用于带连接器29的软管26的自由端。底座构件20的上边缘设有U形凹入部31，U形凹入部的宽度略小于软管26的外径，从而当软管全部或部分地展开时能被压紧在其中。
水容器1的容积合适地至多是17升，优选地是约10升。水箱充满时，本发明的便携式水箱组件的最大重量应该最多是20千克，优选地是约14千克以便使用者握持。
尽管上面描述了并且在图中示出了仅一个优选的特定实施方式，显而易见的是本领域的技术人员将会容易地理解如何在所附权利要求的各项中改变本发明概念。
工业实用性
本发明的便携式水箱组件旨在经由软管连接到粉尘排放施工机器，诸如用于切割混凝土、石头、混凝土材料等的机器，以便将排出的粉尘与水结合在一起。这在不容易实现到普通主电源系统的连接的地方特别合适。

Claims (20)

1.一种用于粉尘排放施工机器的便携式水箱组件，所述组件包括水容器(1)和电泵(2)，所述电泵由电池供电以便将水从所述水容器(1)通过出口泵送到所述施工机器，其特征在于，
-所述电泵是0.1-1.5巴的低压泵，所述电泵是可潜水的并且布置在所述水容器(1)的内部；以及
-所述组件具有至少5升的容量，
所述便携式水箱组件进一步包括附接到所述水容器(1)的底部的底座构件(20)，其中，所述底部和所述底座构件(20)限定用于容纳盘绕的软管(26)的凹入环形空间(25)，所述软管在展开状态下用于将所述水箱组件连接到所述施工机器。
2.根据权利要求1所述的便携式水箱组件，其中，所述组件进一步包括被附接到所述水容器(1)的罩构件(3)，并且所述罩构件至少容纳电路板，所述电路板用于至少控制到所述电泵(2)的电压，从而将近似恒定的电压供应到所述电泵(2)。
3.根据权利要求2所述的便携式水箱组件，其中，所述罩构件(3)具有用于容纳将电力输送到所述电泵(2)的所述电池的第一隔室(5)，并且所述电池(6)位于所述第一隔室(5)中，所述罩构件(3)具有侧门(7)，所述侧门在门底部处铰接，以便所述罩构件能够至少部分地打开以露出放置在所述第一隔室(5)中的所述电池(6)。
4.根据权利要求3所述的便携式水箱组件，其中，所述罩构件(3)具有用于容纳为所述电池(6)充电的电池充电器的第二隔室(11)，并且所述电池充电器(12)位于所述第二隔室(11)中。
5.根据权利要求4所述的便携式水箱组件，其中，所述罩构件(3)具有用于容纳备用电池的第三隔室(13)，并且所述备用电池位于所述第三隔室(13)中。
6.根据权利要求2所述的便携式水箱组件，其中，所述罩构件(3)包括用于携带所述水箱组件的把手(4)。
7.根据权利要求2所述的便携式水箱组件，其中，所述水容器(1)具有向上突出的凸缘，所述罩构件(3)附接到所述凸缘。
8.根据权利要求2所述的便携式水箱组件，其中，所述电路板包含定时器功能以避免误使所述电池(6)放电，并且包含电压监控器以通过避免电压下降到预定水平以下来保护所述电池。
9.根据权利要求6所述的便携式水箱组件，其中，所述罩构件(3)具有位于所述把手(4)上的电源开关(17)，以便启动及停止所述电泵(2)。
10.根据权利要求1所述的便携式水箱组件，其中，所述水容器(1)具有底凸缘(21)，所述底座构件(20)附接到所述底凸缘周围。
11.根据权利要求6所述的便携式水箱组件，其中，所述软管(26)具有设有连接器(29)的自由端，所述连接器具有一体的截止阀。
12.根据权利要求11所述的便携式水箱组件，其中，所述罩构件(3)在所述把手(4)的后端处具有用于所述软管(26)的自由端的凹入的保持件(30)。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的便携式水箱组件，其中，所述低压泵是在所述水容器的内部且位于所述水容器(1)的底部附近的非自吸泵。
14.根据权利要求13所述的便携式水箱组件，其中，所述非自吸泵是离心泵。
15.根据权利要求1-3中任一项所述的便携式水箱组件，其中，所述水容器(1)具有至多17升的容量，并且满箱的最大重量是至多20千克。
16.根据权利要求1所述的便携式水箱组件，其中，所述粉尘排放施工机器是用于切割混凝土、石头、陶瓷材料的机器。
17.根据权利要求1所述的便携式水箱组件，其中，所述电泵是0.3-1.2巴的低压泵。
18.根据权利要求7所述的便携式水箱组件，其中，所述罩构件(3)用螺钉附接到所述凸缘。
19.根据权利要求15所述的便携式水箱组件，其中，所述水容器具有10升的容量。
20.根据权利要求15所述的便携式水箱组件，其中，满箱的最大重量是14千克。
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