粮仓传感器线缆形成方法及设备的制作方法
【专利摘要】一种粮仓传感器线缆形成方法及设备，所述粮仓传感器线缆包括限定模具腔的多个模具构件。其中设置有线的预形成线缆被放置到所述模具腔中，被加热，并且被形成为后形成线缆。所述后形成线缆包括凹进部和一对端盖。在所述凹进部中创建孔，以便暴露所述线的一部分。所述端盖通常是锥体形，并且包括竖直壁。所述后形成线缆从所述模具腔中移除，并且传感器封装联接至所述凹进部中暴露的线，并且被捕获在所述端盖的竖直壁中。壳体环绕所述传感器封装联接。
【专利说明】粮仓传感器线缆形成方法及设备
【技术领域】
[0001]本公开涉及粮仓传感器线缆，更具体地，涉及形成这种线缆的方法及设备。
【背景技术】
[0002]这一部分提供与本公开有关的背景信息，其不一定是现有技术。
[0003]公知的是，从事谷类作物耕种的农户利用粮仓在一段时间内大批贮藏收获的谷物。期望以防止谷物腐坏的方式来贮藏谷物。包括粮仓内太过潮湿在内的各种因素都会导致谷物腐坏。因此，期望监测粮仓内的各种参数，包括湿量。
[0004]已知用于监测粮仓内的参数的多种方法。例如,一种方法包括将多个传感器联接至多条线缆，并将线缆悬挂于粮仓的屋顶结构，从而将传感器线缆设置在内部贮藏的谷物内。传感器能够监测整个粮仓内在各种高度和周边位置的粮仓参数。然后，传感器会将所检测的数据传送给外部控制器或读出装置。
[0005]在将谷物装载到粮仓中、将谷物贮藏在粮仓内和/或将谷物从粮仓中载出的同时，谷物会向设置在其中的传感器线缆，尤其是安装到线缆上的传感器，施加基本向下的力。这种向下的力会损坏传感器，使传感器移位，和/或将传感器从线缆折断。因此，需要对传感器和线缆进行昂贵的修复，并且来自损坏的传感器的不准确数据会被传输至外部控制器或读出装置。
【发明内容】
[0006]这一部分提供对本公开的概括，并不是其完整范围或其所有特征的全面公开。
[0007]在本公开的一方面，提供一种粮仓传感器线缆形成方法，包括:将预形成线缆定位在具有端盖腔的模具腔中，所述预形成线缆具有包在塑料材料的外护套内的线对；将所述预形成线缆的外护套加热；压缩被加热的外护套周围的模具腔，使得一体积的所述塑料材料移位到所述端盖腔中，以提供后形成线缆。
[0008]在本公开的另一方面，提供一种粮仓传感器线缆形成方法。所述方法包括:将预形成线缆定位在具有一对端盖腔的模具腔中，所述预形成线缆具有包在塑料材料的外护套内的电力线对和信号线对；将所述预形成线缆的外护套加热；压缩被加热的外护套周围的模具腔，使得一体积的所述塑料材料移位到该对端盖腔中，以提供后形成线缆。
[0009]在本公开的又一方面，提供一种粮仓传感器线缆形成设备，包括:限定模具腔的多个模具构件。所述模具腔包括被配置为接受预形成长度的线缆的细长腔以及端盖腔。所述多个模具构件具有相对于彼此的加热位置和冷却位置。加热器联接至所述模具构件中之一，以加热所述模具构件之一。恒温器联接至所述加热器，以控制所述模具构件之一的加热。所述模具构件之一被配置为在处于被加热位置时加热所述预形成长度的线缆的外护套的塑料材料，并且其中所述模具构件被配置为在所述模具构件从所述加热位置移动到所述冷却位置时，使所述外护套的一体积的塑料材料移位到所述端盖腔中。
[0010]应用的其它方面将从这里提供的描述中变得明显。本
【发明内容】
中的描述和具体示例的目的仅在于例示，并不意在限制本公开的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]这里描述的附图仅用于所选实施例的示例性目的，而不是所有可能的实施方式，并且并不意在限制本公开的范围。
[0012]图1是根据本公开的粮仓传感器线缆的透视图；
[0013]图2是预形成线缆的透视图；
[0014]图3是后形成线缆的透视图；
[0015]图4是联接有传感器封装的后形成线缆的透视图；
[0016]图5是包括预形成线缆的粮仓传感器线缆形成设备的分解透视图；
[0017]图6A是具有环绕预形成线缆相接触的上模具和下模具的粮仓传感器线缆形成设备的透视图，其中形成设备没有啮合在狭缝中；
[0018]图6B是具有环绕预形成线缆相接触的上模具和下模具的粮仓传感器线缆形成设备的透视图，其中形成设备啮合在狭缝中；
[0019]图7是与预形成线缆相接触的形成机构的剖视图；以及
[0020]图8是包括后形成线缆的粮仓传感器线缆形成设备的分解透视图。
[0021 ] 贯穿这几幅附图，对应的附图标记指示对应的部件。
【具体实施方式】
[0022]以下描述本质上仅仅是示例性的，并不意在限制本公开、应用或使用。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记指示相同或对应的部件和特征。
[0023]参考附图中的图1，示出根据本公开的教导构建的示例性粮仓传感器线缆10。所示的粮仓传感器线缆10用于检测粮仓内的湿量，然而也可以检测诸如温度之类的其它参数。
[0024]粮仓传感器线缆10包括联接至后形成线缆26的传感器线缆组件50、环绕后形成线缆26设置的外护套24以及一对端盖38。端盖38形成为外护套24的单个和整体部分，并且一般可以是对称的、锥体形成的，并且一般是彼此的镜像。每个端盖38包括与外护套24垂直定位的竖直壁40(图3)。各个竖直壁40彼此面对，并且捕获容纳在竖直壁40之间的传感器线缆组件50，从而减少谷物装载、贮藏和/或载出期间传感器线缆组件50从线缆折断的机会。从每个竖直壁40过渡，每个端盖38包括向下呈一角度的斜面42，并且朝向后形成线缆26的外护套24离开传感器线缆组件50。斜面42可以减小谷物施加到端盖38和/或安装到线缆的传感器上的向下的力分量。
[0025]形成粮仓传感器线缆10的过程开始于预形成线缆12，如附图中图2所示。预形成线缆12通常是矩形的，并且包括上表面14、下表面16和长L。预形成线缆12的整体剖面形状通常是矩形的，并且通常沿整个长L 一致。预形成线缆12进一步包括设置在上表面14与下表面16之间的一对电力线20。电力线20沿预形成线缆12的长L延伸，并且可以彼此间隔开。一对信号线22位于电力线20之间。外护套24环绕电力线20和信号线22设置，并且沿预形成线缆12的长L延伸。外护套24可以由诸如低密度聚乙烯(LDPE)之类的热塑性塑料材料形成。也可以使用其它电绝缘材料。外护套24将电力线20和信号线22彼此绝缘，并且也与外部环境隔尚。
[0026]参考附图中的图5，预形成线缆12被放置在传感器线缆形成设备60中。传感器线缆形成设备60包括具有上表面78和下表面80的矩形块形状的下模具76以及具有上表面64和下表面66的矩形块形状的上模具62。下模具76和上模具62可以由钢铁、铍铜、铝或任意其它合适的材料形成。
[0027]具体来说，预形成线缆12位于定位在下模具76的上表面78上的凹口通道84腔内。凹口通道84可以沿上表面78的整个长度设置。凹口通道84与预形成线缆12和/或后形成线缆26的下表面16相对应。在操作中，预形成线缆12和/或后形成线缆26的长L的一部分可以延伸到传感器线缆形成设备60之外。(参见图6A、图6B和图8)。预形成线缆12在被放置到凹口通道84中之前，可以暴露于或者不暴露于初始热源。下模具76的上表面78也包括沿凹口通道84设置的一对端盖腔86的底部。端盖腔86的底部沿后形成线缆26的下表面16与端盖38相对应。
[0028]如图6A所示，一旦预形成线缆12被放置在凹口通道84中，上模具62就被下拉到下模具76上,直到上模具62的下表面66与下模具76的上表面78相接触。
[0029]上模具62包括凹口通道72腔和端盖腔86的对应顶部。凹口通道72可以类似于凹口通道84，并且可以沿上模具62的下表面66的整个长度设置。凹口通道72与预形成线缆12和/或后形成线缆26的上表面14相对应。端盖腔86的顶部沿凹口通道72设置，并且沿后形成线缆26的上表面14与端盖38相对应。
[0030]上模具62进一步包括与上表面64垂直布置的矩形狭缝70。具体来说，矩形狭缝70可以在端盖腔86之间沿凹口通道72对准，并且可以延伸贯穿上模具62的整个厚度。
[0031]在上模具62和下模具76相接触的情况下，凹口通道72、84完全围住并包围预形成线缆12。预形成线缆12可以暴露于热源以至少部分加热，并且使外护套24可压印。接下来，位于上模具62上方的矩形形成机构88可被向下拉到矩形狭缝70中。
[0032]形成机构88可以通常是矩形块形状，并且包括上部90和下部92。下部92包括下表面96。上部90大于矩形狭缝70，因此在形成过程期间提供使形成机构88相对于上模具62和下模具76位于正确位置的止挡部79。下部92具有合适的尺寸，以允许下部92在形成过程期间在矩形狭缝70内上下移动。下表面96具有合适的尺寸，以被配合在端盖腔86之间，并且在形成过程期间形成后形成线缆26的凹进部28。
[0033]形成机构88的上部还可以包括延伸贯穿形成机构88的整个长度的一对通道94。类似地，下模具76和上模具62也可以包括一对温度控制通道82、68。加热器93位于通道94、82、68的至少之一中，并且恒温器位于另一对应通道94、82、68中。加热器93和恒温器95可以在操作期间帮助控制传感器线缆形成设备60的温度。在此情形下，加热器93和恒温器95位于图6A的通道94中。不包括加热器93和/或恒温器95的通道94、82、68可以允许诸如油或水的流体通过，以便同样在操作期间控制传感器线缆形成设备60的温度。
[0034]参考附图中的图6B和图7，形成机构88的下部92被下压到上模具62的矩形狭缝70中，直到下表面96与预形成线缆12的外护套24相接触。热量可以从形成机构88传递到外护套24，从而使外护套24至少部分熔融，变得可压印且柔软。形成机构88继续下压到预形成线缆12上，使外护套24材料移位，从而形成后形成线缆26的凹进部28。外护套24材料中被移位的体积流到端盖腔86中。被移位材料的体积可以等于填充两个端盖腔86所需的体积。
[0035]继续参考附图中的图6B和图7，多个电力线引脚98和信号线引脚100从形成机构88向下延伸，以在外护套24中形成多个孔34或凹陷。孔34为信号封装44的组件向后形成线缆26提供通过外护套24对电力线20和信号线22的访问，下面将进一步描述。每个引脚98、100的近端由弹簧104偏转向形成机构88的下表面96下方的位置。每个引脚98、100可以在远端处包括凹面形状，其对应于电力线98和信号线100的弧形。
[0036]由于形成机构88被下压到外护套24中形成凹进部28，因此形成机构88可以向外护套24传递热量。弹簧104使引脚98、100靠着外护套24偏转，直到引脚98、100最终使外护套24材料移位并与电力线20和信号线22相接触。一旦形成接触，电力线20和信号线22抵抗弹簧104的偏转，并防止引脚98、100陷进线20、22中。
[0037]被引脚98、100移位的外护套24材料也流到端盖腔86中，并且与来自凹进部28的被移位的外护套24材料一起，形成后形成线缆26的端盖38。因此，端盖38可以变成外护套24的单个和整体部分。
[0038]辅助通道58可以延伸通过上模具62，并延伸到端盖腔86中。辅助通道58仅在图8中示出，以提供其在上模具62上的位置的清晰视图。为了进一步阐明辅助通道58的位置，已从图8中仅去除流体通道68。辅助通道58可以操作为，在没有从预形成线缆护套24中移动足够的外护套24材料体积以填充端盖腔86的情况下，帮助以补充材料填充端盖腔86。辅助通道58还用于在过量的外护套24材料被移动到端盖腔86的情况下去除剩余材料。
[0039]参见图4，传感器封装44然后被定位在端盖38的竖直壁40之间，从而将传感器封装44捕获在端盖之间。传感器封装44包括通过凹进部28中的孔34与暴露的电力线20和信号线22联接的弹簧载入弹簧针(pogo pins)。然后，两部分外壳46 (图1)环绕传感器封装44设置，从而创建传感器线缆组件50。两部分外壳46使用诸如螺钉之类的紧固件48环绕传感器封装44联接在一起。壳体46在端盖38之间联接，并联接至端盖38，以提供传感器封装44与线缆26的改善的联接。传感器封装44与两部分外壳46之间的内部空间可以填充泡沫或凝胶(未示出)，以保护传感器封装44免受振动、冲击和诸如湿气之类的环境污染。关于示例性湿气传感器封装的附加细节在布罗门代尔先生提交并一般转让给CTB公司的名称为“Grain Bin Capacitive Moisture Sensor System (粮仓容性湿气传感器系统)”的美国专利申请N0.13/569，814中讨论，因此将其整体合并于此。
[0040]已为了图示和描述的目的提供了实施例的前述描述。并不意在穷举或限制本公开。特定实施例的各个元件或特征一般不限于该特定实施例。一个实施例中的任意元件或特征可以与任意其它实施例的元件或特征合并或互换，并且即使任意这种合并或互换没有在说明书中具体示出或描述，所有这种可能的合并也包括在本公开内。实施例中的任意元件或特征也可以以多种方式改变。这种改变不被认为偏离本公开，并且所有的这种修改旨在包括在本公开的范围内。
[0041]这里所使用的技术术语仅是为了描述特定示例实施例的目的，并不意在限制。这里(包括权利要求书)所使用的单数形式“一”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清晰地给出其它指示。词语“包括”、“包含”和“具有”是非排它的，因此指出存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或附加。这里所述的方法步骤、过程和操作不被解释为必需所述或图示的特定执行顺序，除非具体指定执行顺序。还可以理解，可以采取附加或替代步骤。
[0042]当一元件或层被提及位于另一元件或层“上”或“连接至”或“联接至”另一元件或层时，其可以直接位于其它元件或层上，或直接连接至或联接至其它元件或层，或者可以存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其它词语应当以相同的方式解释(例如，“位于…之间”与“直接位于…之间”、“相邻”与“直接相邻”，等等)。这里所使用的术语“和/或”包括所列出的一个或多个关联术语的任意和所有组合。
[0043]为了方便描述，这里可以使用空间上相对的词语，例如“内部”、“外部”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等，来描述图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。除了图中描绘的定向之外，空间上相对的词语还可以意在涵盖设备在使用中或操作中的不同定向。例如，如果图中的设备被翻转，则描述位于其它元件或特征“下方”或“下面”的元件会定向在其它元件或特征“上方”。因此，示例词语“下方”可以涵盖上方和下方的定向。设备可以以其它方式定向(旋转90度或其它定向)，并且这里使用的空间上相对的描述符进行 相应的解释。
【权利要求】
1.一种粮仓传感器线缆形成方法包括: 将预形成线缆定位在具有端盖腔的模具腔中，所述预形成线缆具有包在包括塑料材料的外护套内的线对； 将所述预形成线缆的所述外护套加热； 压缩被加热的外护套周围的所述模具腔，使得一体积的所述塑料材料移位到所述端盖腔中，以提供后形成线缆。
2.根据权利要求1所述的粮仓传感器线缆形成方法，其中压缩所述模具腔包括在所述外护套中创建凹陷以暴露所述线对中每一条的一部分，并且其中被移位的一体积的塑料材料包括在所述凹陷形成期间移位的塑料材料。
3.根据权利要求1所述的粮仓传感器线缆形成方法，其中压缩所述模具腔包括减小一长度的所述外护套的总体厚度，并且其中被移位的一体积的塑料材料包括由于减小所述总体厚度而移位的塑料材料。
4.根据权利要求1所述的粮仓传感器线缆形成方法，其中被移位的塑料材料的体积等于所述端盖腔的体积。
5.根据权利要求1所述的粮仓传感器线缆形成方法，进一步包括将传感器封装联接至与所述端盖相邻的所述后形成线缆，并且围绕所述后形成线缆和所述传感器封装密封一壳体。
6.根据权利要 求5所述的粮仓传感器线缆形成方法，其中联接所述传感器封装包括将触点对准所述凹陷，并将每个触点与所述线对中的一个啮合。
7.根据权利要求1所述的粮仓传感器线缆形成方法，进一步包括提供附加体积的塑料材料以在填充所述端盖腔时补充被移位的体积。
8.一种粮仓传感器线缆形成方法包括: 将预形成线缆定位在具有一对端盖腔的模具腔中，所述预形成线缆具有包在包括塑料材料的外护套内的电力线对和信号线对； 将所述预形成线缆的所述外护套加热； 压缩被加热的外护套周围的所述模具腔，使得一体积的所述塑料材料移位到该对端盖腔中，以提供后形成线缆。
9.根据权利要求8所述的粮仓传感器线缆形成方法，其中压缩所述模具腔包括在所述外护套中创建多个凹陷以暴露所述线对中每一个的一部分，并且其中被移位的一体积的塑料材料包括在所述多个凹陷形成期间移位的塑料材料。
10.根据权利要求8所述的粮仓传感器线缆形成方法，其中压缩所述模具腔包括减小一长度的所述外护套的总体厚度，并且其中被移位的一体积的塑料材料包括由于减小所述总体厚度而移位的塑料材料。
11.根据权利要求8所述的粮仓传感器线缆形成方法，其中被移位的塑料材料的体积等于所述端盖腔的体积。
12.根据权利要求8所述的粮仓传感器线缆形成方法，进一步包括将传感器封装在所述端盖之间联接至所述后形成线缆，并且围绕所述后形成线缆和所述传感器封装密封一壳体。
13.根据权利要求12所述的粮仓传感器线缆形成方法，其中联接所述传感器封装包括将触点对准凹陷，并将每个触点与所述线对中的一个啮合。
14.根据权利要求8所述的粮仓传感器线缆形成方法，进一步包括提供附加体积的塑料材料以在填充所述端盖腔时补充被移位的体积。
15.一种粮仓传感器线缆形成设备包括: 限定模具腔的多个模具构件，所述模具腔包括被配置为接受预形成长度的线缆的细长腔以及端盖腔，所述多个模具构件具有相对于彼此的加热位置和冷却位置； 加热器，联接至所述模具构件中的一个，以加热所述模具构件中的所述一个； 恒温器，联接至所述加热器，以控制所述模具构件中的所述一个的加热； 其中所述模具构件中的所述一个被配置为在处于被加热位置时加热所述预形成长度的线缆的外护套的塑料材料，并且其中所述模具构件被配置为在所述模具构件从所述加热位置移动到所述冷却位置时，使所述外护套的一体积的塑料材料移位到所述端盖腔中。
16.根据权利要求15所述的粮仓传感器线缆形成设备，其中所述预形成长度的线缆包括包在所述外护套内的线对，并且其中所述模具构件之一进一步包括在所述模具腔处于冷却位置时与所述线中的每一条对齐并被配置为接触所述线中的每一条的引脚构件。
17.根据权利要求15所述的粮仓传感器线缆形成设备，其中所述引脚构件是偏置弹簧。
18.根据权利要求15所述的粮仓传感器线缆形成设备，其中所述线对包括电力线对和传感器线对，并且所述引脚构件包括多个引脚构件。
19.根据权利要求15所述的粮仓传感器线缆形成设备，其中所述端盖腔包括两个端盖腔。
20.根据权利要求15所述的粮仓传感器线缆形成设备，其中所述模具构件包括通道，该通道被配置为向所述模具腔中提供补充塑料材料以在填充所述端盖腔时补充移位的体积。
【文档编号】B29C63/00GK104029380SQ201410085491
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2013年3月9日
【发明者】布伦特·J·布卢门达阿尔 申请人:Ctb有限公司