CN101351274A - 供液组件和喷液装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含有供液组件的喷液装置。所述组件具有容器和容纳在所述容器内的可伸缩内衬。所述内衬的侧壁具有多个环形柔弱部分。随着所述内衬中的液体(例如，油漆)分配，所述侧壁沿纵向有规则地折叠和伸缩，并且未产生不规则的局部横向变形。内衬均匀地伸缩使得喷洒稳定，并使未被喷洒的液量最小化。

Description

供液组件和喷液装置
技术领域
本发明涉及一种供液组件，该组件用于混合和分配由喷液装置或喷枪喷洒的液体。本发明还涉及一种使用该供液组件的喷液装置。
背景技术
美国专利No.6,820,824B1公开了一种供液组件，该供液组件用于提供喷液装置或喷枪喷洒的组分液体混合物。供液组件含有外部容器，可移除可伸缩的内衬位于该容器内，并且可移除的封盖位于内衬开口处。封盖具有连接管或出口，用于和喷枪的关联接头进行机械和流体连接。
喷洒的组分液体混合物(例如，油漆)被灌注到可移除的内衬中，该内衬容纳于外部容器中并被封盖固定。封盖则借助于接头与喷枪连接。操作时，液体从内衬被抽吸出并供应到喷枪中，在那里借助于压缩空气喷洒出来。当液体从内衬中被排出时，内衬的侧壁朝里变形和伸缩以减小体积。内衬伸缩时，可能会有残余液体留在内衬中，这取决于内衬伸缩时自身皱褶和折叠的程度。不希望内衬里的液体不完全排出，因为这会导致喷液材料的浪费。
发明内容
为了克服这个缺点，本文公开一种具有可伸缩内衬的供液组件，所述内衬具有多个环形柔弱部分。每个柔弱部分在周边上连续延伸。用以使得当内衬里留下的液量减少时，内衬的侧壁沿着内衬的中心轴向折叠。内衬均匀地伸缩使得喷洒稳定并使未被喷洒的液量最小化。
在一个实施例中，本发明涉及一种供液组件，其组合包括：(1)具有限定内表面的侧壁和底壁的贮存器；(2)用于容纳待喷洒液体的可伸缩内衬，所述内衬具有一端连接基座并在相对一端限定开口的侧壁，所述内衬设置在所述贮存器内；和(3)设置在所述内衬的开口处、用于闭合所述开口的封盖，所述封盖还具有连接管，所述液体通过该管而从所诉内衬分配。可伸缩内衬的侧壁具有多个柔弱部分，每个柔弱部分在周边上连续延伸，以使得当液体从内衬中分配时，内衬的侧壁沿着内衬的中心轴向折叠。
在另一个实施例中，本发明涉及一种喷液装置，其组合包括：(1)具有限定内表面的侧壁和底壁的贮存器；(2)用于容纳待喷洒液体的可伸缩内衬，所述内衬具有一端连接基座并在相对一端限定开口的侧壁，所述内衬设置在所述贮存器内；(3)设置在内衬的开口处、用于闭合开口的封盖，封盖还具有连接管，液体通过该管而从内衬分配；(4)用于喷洒来自内衬中的液体的喷洒装置；和(5)用于将连接管和喷洒装置的相关部分进行机械和流体连接的接头，以使得液体从内衬分配到喷洒装置中。可伸缩内衬的侧壁具有多个柔弱部分，所述柔弱部分在周边上连续延伸，从而，随着内衬里的剩余液量减少，内衬的侧壁沿着内衬的中心轴向折叠。
附图说明
图1为示例性喷液装置的透视图；
图2为示例性喷液装置的分解图；
图3为图1所示内衬的截面图；
图4为图3所示内衬的透视图，示出伸缩位置；
图5为坐标图，示出了各种内衬结构的测试结果；
图6A为示例性内衬的透视图；
图6B为图6A所示内衬的局部放大截面图；
图6C为图6A所示内衬的局部放大截面图；
图7为示例性内衬的截面图。
具体实施方式
结合附图，将在下面详细描述几个供液组件和喷液装置的实施例。图1示出一种喷液装置，通常用附图标号10表示。装置10具有常规的油漆喷枪，通常用附图标号11表示。喷枪11具有主体12，从主体12的末端向下延伸的柄部13和位于主体前端的喷嘴14。喷枪11通过扳机15手动操作，该扳机以可转动的方式装配在喷枪11侧面。供液组件(通常用附图标号16表示)用于供应喷枪11喷洒的组分液体混合物(例如，油漆)，该供液组件被连接在位于主体12顶部的入口17处，并和压缩空气的内部通道(未示出)相通，压缩空气从柄部13下端的连接器18到喷嘴14，在喷枪11内延伸，输送和雾化从供液组件16递送的油漆。然后，油漆从喷嘴14与压缩空气一起排出。美国专利No.6,820,824B1(Joseph等人)中大致描述了这类供液组件，其全文以引用方式并入。
如图2所示，示例性供液组件16具有敞口容器(贮存器)，通常用附图标号20表示，该容器在一个实施例中呈截头圆锥形状。容器20具有侧壁21和延伸在整个侧壁21底部末端的底壁22并具有连接容器20内部和外部的气孔23。侧壁21的外部周向表面在邻近顶部末端处具有外螺纹24，用于连接下文描述的套环。容器20可由任何合适的刚性或柔性材料制成，可以是不透明的或透明的。在一个实施例中，容器由透明的聚丙烯制成。
可伸缩的杯状内衬通常用附图标号30表示，其最外层结构对应于容器20的内部，以使得其与容器20的内部紧密接合。具体地讲，内衬30具有侧壁31和延伸在整个侧壁31底部末端的底壁32。在一个实施例中，内衬31在沿侧壁31顶部边缘处具有外突的顶部凸缘或边缘33，以使得内衬30被容纳于容器20内的时候，边缘33位于容器20的顶部末端25处。内衬30可由任何合适的柔性材料制成，可以是不透明的或透明的。在示例性实施例中，内衬30可由透明的聚乙烯或聚丙烯制成。
在图2和图3所示实施例中，大体上呈手风琴或六角手风琴形状的侧壁31具有多个由内部和外部柔弱部分35和36形成的环形褶绉34，上述环形褶绉由每个柔弱部分在周边以一定的间隙沿纵向37连续延伸而形成，从而在喷洒油漆时，侧壁31在内衬30内部产生的真空压力方向上容易地和有规则地折叠(参见图4)。保持内衬30无支撑的直立性能的同时，为了改善折叠性能，一个实施例中的内衬30由具有抗拉强度为约8.8-17.6N/cm的柔性材料例如低密度聚乙烯(LDPE)制成。在一个实施例中，侧壁的厚度减少至约20-150μm。在另一个实施例中，侧壁的厚度减少至50-100μm。
在一个实施例中，内衬30的底壁32的厚度减少至约20-150μm。在另一个实施例中，内衬30的底壁32的厚度减少至50-100μm。这可使得随着油漆消耗，底壁32更加容易地向内变形，由此减少了未被喷洒的油漆的残留量。
通常用附图标号40表示的封盖具有圆板41和从圆板41周边边缘向下延伸的圆柱形轴向凸起42，它们每个都具有足够的厚度以保持其结构。圆柱形凸起42具有在外表面周围形成的一个或多个环形脊43并向外突出，以使得轴向凸起42可以在内衬30的开口顶部处紧密接合。圆板41具有在表面沿圆板周边边缘向下延伸的环形凸缘44，以使得当圆柱形凸起42在内衬30的开口中接合时，凸缘44位于内衬30的顶部边缘33处。另外，圆板41的顶部表面带有第一接头41，通常用附图标号45表示。接头45具有限定开口或出口47的管状连接器46，当封盖40连接在内衬30顶部开口处时，内衬30内的液体可通过出口47流出。接头45还具有设置在邻近连接器46的相对两侧的一对钩子48。美国专利No.6,588,681B2(Rothrum等人)中详细描述了示例性接头45，其全文以引用方式并入。
通常用附图标号50表示的环形密封环或套环是用诸如聚丙烯和聚碳酸酯等聚合材料或诸如铝等金属材料制成，具有轴向延伸的圆柱形部分51和从圆柱形部分51的顶部末端向内部延伸一定程度的顶部部分52，用于限定套环50中心处的中心开口53。圆柱形部分51含有能够与容器20的外螺纹24接合的内螺纹54。
通常用附图标号60表示的第二接头在实施例中是由铝或不锈钢加工制成的圆柱形金属元件，其外表面具有接合部分61，其内表面具有螺纹62。美国专利No.6,588,681B2(Rothrum等人)中还详细描述了第二接头60。
应当理解，图2所示的供液组件的各种元件是示例性的，并且，如本领域的技术人员理解的那样，上述元件可以有替代结构。例如，外部容器上的螺纹24、套环50上的螺纹54和封盖上的环形脊43可用其他扣紧部件替换，套环50可被移除而被封盖上的其他结构代替，接头45和60可以有不同构型，等等。本文所示的实施例实质上是示例性的，并不旨在限制本发明的范围。
操作时，内衬30被推入容器20内部，并且将内衬30的边缘33放置在容器20的顶部末端25上。将油漆或另一种液体(未示出)倒入内衬30内。然后，将封盖40放置在容器20的组合上，内衬30连同封盖40的轴向凸起42被压入内衬30的顶部开口，将封盖40的周边凸缘44放置在内衬30的周边顶部末端33处。接着，将套环50放置在封盖40上然后旋转，使得套环50的内螺纹54与容器20连带的外螺纹24接合。用以将封盖40固定到位。当套环位于适当的位置时，封盖40的周边凸缘44和内衬30的相对周边边缘33牢固接触，两者之间形成连续的密封。然后，第二接头60和第一接头45进行流体和机械连接。
装配供液组件16后，通过以下方式将供液组件连接到喷枪11上：将喷枪11从其正常操作位置倒转。用以将组件16的接头60与喷枪11的入口17进行流体和机械连接。喷油漆之前可移除内衬中的残余空气。带有供液组件16的喷枪11回到其正常位置(如图1所示)，准备以常规方式使用。喷洒操作中，扣动扳机15时，内衬30中的油漆被输送到喷枪11主体12的通道内，被压缩空气雾化后再从喷嘴14喷洒到待涂抹的基板上。
随着油漆的消耗和内衬30中剩余的油漆量减少，倒转的内衬30沿纵向37规则地变形和折叠。随着内衬伸缩，类似手风琴状的侧壁在柔弱部分35和36处弯曲并防止侧壁向内局部伸缩(如图4所示)。侧壁的柔弱部分35、36可使得内衬以最小的阻力伸缩。因此，恒定量的油漆以较低的压力喷洒，并且使未被喷洒的残余油漆量最小化。
本文所公开的内衬和供液组件也适用于加压喷洒系统。序列号为11/053085(代理人档案号60464US002)的共同未决的专利申请描述了一种加压喷洒装置，其全文以引用方式并入。本公开描述了使用供液组件的加压喷液系统，该供液组件具有加压高于约69.0kPa(10psi)的容器。
在另一个实施例中，内衬的侧壁可以呈现为替代构型，例如波纹管。作为另外一种选择，如图6A到6C所示，侧壁31可具环形柔弱部分，包括薄的部分(弯曲的薄的部分38，成角的薄的部分38′)和厚的部分(弯曲的厚的部分39，成角的厚的部分39′)，在纵向以一定的间隔交替出现。同样，如图7所示，内衬31的内径可逐步变化以形成柔弱部分35和36。上述各种变化使得内衬在不引起侧壁中任何局部横向伸缩的同时沿纵向有规则地折叠，有利于喷洒稳定并使未被喷洒的残余液体最小化。
在另一个实施例中，内衬可由多层薄膜制成，例如，所述多层薄膜由聚乙烯和尼龙制成的两个聚合物层和铝制成的金属层构成，金属层置于任一聚合物层上并且夹在两个聚合物层中间。在这个实施例中，侧壁的厚度可以减薄至约20-150μm，或在另一个实施例中减薄至50-100μm。示例性的多层薄膜具有约8.8-17.6N/cm的抗拉强度。这种结构提供给内衬增强的阻气性和气密性。
实例
为了评估根据本发明实施的供液组件的喷洒特性，使用四个由聚乙烯制成的A-D型内衬进行测试。A型和B型是常规的、没有褶绉的杯状截头圆锥形内衬，厚度分别为约200-300μm和约60μm。C型和D型为带有褶绉的类似手风琴状的内衬，厚度分别为约200-300μm和约60μm。压缩空气的压力为2.5kg/cm2。每个内衬填充有200g的水。结果如图5中的坐标图所示。
从图中可看出，使用常规A型和B型内衬的装置每五秒的喷洒量在残余量为约110g时突然下降。相比之下，使用根据本发明实施的C型和D型衬里的装置在残余量分别为约100g和70g时出现喷洒量突然下降。因此，使用本发明的内衬保证喷洒更为稳定。图中还示出常规的A型和B型内衬中未喷洒的水量分别为约42g和38g，而那些C型和D型的内衬中为约20g。因此，使用根据本发明实施的内衬减少了未喷洒的液量。
进行其他测试用于评估i)喷洒图案的均匀度，ii)内衬无支撑的直立性能(自承性)，iii)耐溶剂性，以及iv)不同壁厚(小于50μm，50-100μm和大于100μm)的内衬的恢复能力。喷洒图案的均匀度通过对喷洒在基板上的图案进行视觉检查来评估。评估无支撑的直立性能是通过往内衬中放入一定量的水(300g)，然后目测判断内衬是否保持初始形状。评估耐溶剂性是通过把内衬在二甲苯中浸渍一个小时，然后通过以下公式计算溶胀率(SR)：
SR＝100ta/tb
SR：溶胀率(％)
ta：浸渍后的厚度
tb：浸渍前的厚度
评估恢复能力是通过目测检查伸缩的内衬是否恢复至初始结构。
测试结果显示在下表中。
Figure A20068004955000111
尽管描述了根据本发明实施的具体实施例，但是它们可用不同的方式修改，并且本发明的范围应该仅仅由权利要求书的范围所限定。

Claims (11)

1.一种供液组件，其组合包括：
具有限定内表面的侧壁和底壁的贮存器；
用于容纳待喷洒液体的可伸缩内衬，所述内衬具有一端连接基座并在相对一端限定开口的侧壁，所述内衬设置在所述贮存器内；和
设置在所述内衬的开口处、用于闭合所述开口的封盖，所述封盖还具有连接管，所述液体通过该管而从所述内衬分配；
其中，所述可伸缩内衬的所述侧壁具有多个环状柔弱部分，每个柔弱部分在周边上连续延伸，以使得当所述液体从内衬中分配时，所述侧壁沿着内衬的中心轴向折叠。
2.根据权利要求1所述的供液组件，其中所述内衬的所述侧壁呈六角手风琴形状。
3.根据权利要求1所述的供液组件，其中所述内衬的所述侧壁呈波纹管形状。
4.根据权利要求1所述的供液组件，其中所述贮存器的壁含有气孔。
5.根据权利要求1所述的供液组件，其中所述内衬的直径沿轴向逐步减小。
6.一种喷液装置，其组合包括：
具有限定内表面的侧壁和底壁的贮存器；
用于容纳待喷洒液体的可伸缩内衬，所述内衬具有一端连接基座并在相对一端限定开口的侧壁，所述内衬设置在所述贮存器内；
设置在所述内衬的开口处、用于闭合所述开口的封盖，所述封盖还具有连接管，所述液体通过该管而从所述内衬分配；
用于喷洒来自内衬中液体的喷洒装置；和
用于将所述连接管和所述喷洒装置的相关部分进行机械和流体连接的接头，以使得所述液体从所述内衬分配到所述喷洒装置中；
其中所述可伸缩内衬的所述侧壁具有多个环状柔弱部分，所述柔弱部分在周边上连续延伸，从而，随着所述内衬里的剩余液量减少，所述侧壁沿着内衬的中心轴向折叠。
7.根据权利要求6所述的喷液装置，其中所述内衬的所述侧壁呈六角手风琴形状。
8.根据权利要求6所述的喷液装置，其中所述内衬的所述侧壁呈波纹管形状。
9.根据权利要求6所述的喷液装置，其中所述贮存器的壁含有气孔。
10.根据权利要求6所述的喷液装置，其中所述内衬的直径沿轴向逐步减小。
11.根据权利要求6所述的喷液装置，其中所述喷液装置是加压喷液装置，其中所述贮存器上的压力高于约69.0kPa(10psi)。
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