CN101678378B - 带有真空调节器的涂料涂覆器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涂料喷射系统，该涂料喷射系统具有远离喷射枪(12)的涂料储存器(16)，利用真空(6，7)将涂料抽至喷射枪。涂料泵(14)将正压下的涂料输送至涂料喷射枪，且位于涂料喷射枪中或与涂料喷射枪相关联的涂料调节器(48)将涂料输送至喷射枪，即，调节器通过喷射枪利用真空抽吸涂料。过压减压阀(70)可用于限制泵输送的正压。可使用机械开关选择用于涂料调节器的操作的SPRAY或CLEAN模式以允许涂料调节器的冲洗。

Description

带有真空调节器的涂料涂覆器

相关申请的交叉引用

本发明要求于2007年4月19日递交的临时申请No.60/912,859的优先权，该申请的全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及喷射器的领域，特别涉及包括从远距离的储存器接收涂料的喷射器在内的电动手持喷射器。

背景技术

现有技术的喷射器包括图1所示类型的带罐喷射枪1(取自美国专利4,160,525，特将该专利的全部内容结合于此作为参考)，其中涂料3保持在附装于喷射枪1的储存器4中。在此装置中，涂料被经由虹吸管5(以虚线表示)从储存器或涂料杯罐4抽取至圆筒或腔室6中，并被在圆筒中往复的活塞杆7压缩，以便将涂料输送至喷射尖端8中的小孔，当涂料离开喷射枪时在该喷射尖端8处被雾化。涂料返回端口9允许由于泄漏而流过活塞杆的涂料返回涂料杯罐4。

另一现有技术美国专利5,248,089描述了一种带有单独的涂料储存器的喷射器，其中涂料喷射枪是常规带罐喷射枪，不同之处在于带有设置成从背负式储存器抽取涂料的延伸的吸管。如在此使用的，“涂料”被理解成是指常规乳胶和油基涂料，以及其它类似的涂层，例如但不限于色料(带有或不带有遮光颜料)、漆、清漆、透明聚合物涂层等。

发明内容

一方面，本发明是一种用于使用连接于远距离涂料储存器的喷射枪喷射涂料的涂料喷射系统，其中该系统可包括手持涂料喷射枪，该手持涂料喷射枪具有活塞，该活塞在腔室中往复以便通过真空将抽进腔室的涂料压缩，且通过将涂料驱动通过小孔喷射尖端将抽进腔室的涂料雾化。该系统还可包括涂料储存器和泵，该涂料储存器和泵远离涂料喷射枪且通过涂料输送管连接于涂料喷射枪，泵通过输送管以大于零的压力输送涂料。最后，该系统还优选包括位于涂料喷射枪处的涂料调节器，该涂料调节器进行操作以低度真空将涂料从涂料输送管输送至腔室内。

另一方面，泵可以大于零且小于每平方英尺50磅的压力在涂料输送管中输送涂料。

另一方面，涂料调节器可以零至约三英寸汞柱之间的真空将涂料从涂料输送管输送至腔室。

另一方面，本发明的系统还可包括连接于泵和涂料输送管之间的过压调节器，该过压调节器用于将涂料输送管中的压力限制成小于约每平方英寸50磅。

附图说明

图1是现有技术涂料喷射枪的局部正视和纵向剖视图；

图2是在本发明的实践中有用的包括喷射枪和远距离的泵及涂料储存器的喷射系统的透视图；

图3是图2的喷射枪的放大透视图；

图4是图2的喷射枪的侧面正视图，示出带有假想的常规带罐喷射枪的局部轮廓；

图5是图2的泵和储存器的放大的第一侧面正视局部剖视图；

图6是图2的泵和储存器的顶部俯视图；

图7是图2的泵的第二侧面正视图；

图8是本发明的实践中有用的蠕动泵的侧视图；

图9是图8沿线IX-IX的剖视图；

图10是本发明的实践中有用的活塞杆壳体和涂料调节器的透视图；

图11是图10中示出的设备的侧视图；

图12是图10中示出设备的沿线XII-XII表示的平面的第一竖直剖面图，零部件处于和调节器上没有真空指令的SPRAY(喷射)模式对应的第一位置；

图13和图12相似，是图10中示出设备的沿线XIII-XIII表示的平面的第二竖直剖面图，零部件处于和调节器上具有真空指令的SPRAY模式对应的第二位置；

图14和图13相似，是图10沿线XIV-XIV表示的平面的第三竖直剖面图，零部件处于和CLEAN(清洁)模式对应的第三位置；

图15是以向前的角度示出的图10的活塞杆壳体和涂料调节器的第一分解视图；

图16是图15中示出的零部件的第二分解视图，不同之处在于是向后的角度；

图17是图15中示出的零部件的第三侧面正视分解视图，零部件显示为沿着由线XVII-XVII表示的平面的剖视图；

图18是用于图2的系统的电气示意图；

图19是可在本发明的实践中有用的过压减压阀的侧面正视图；

图20是图19中示出的过压减压阀的侧面正视剖面图，(剖平面)由图21的线XX-XX表示；

图21是沿图19的线XXI-XXI剖开的过压减压阀的俯视剖视图；

图22是图19中示出的过压减压阀的分解侧视图；和

图23是类似于图22的视图，不同之处在于图23是从侧部和一端示出。

具体实施方式

图2示出具有连接于供给泵14的喷射枪12的远距离供给涂料喷射系统10。1加仑涂料容器16(或5加仑涂料容器18)通过供给管20给供给泵14提供涂料，供给泵14可在45-55PSIG、在0流量下操作以将涂料经由涂料输送管22输送至喷射枪12。喷射枪12通常可以是USP 4,160,525中示出的类型，不同之处在于本系统中省去了涂料杯罐和虹吸管。可替代地，喷射枪12可使用与公开的申请US 2007/0278787A1，序列号no.11/421,390中的涂料喷射枪相同或类似的零部件，特别在此引用该专利的全部内容作为参考。

涂料通过涂料输送管22输送至喷射枪12中，且涂料返回管24返回来自喷射枪中的涂料返回端口的任何涂料，这在涂料由于泄露而流过活塞时会发生(通常在常规带罐喷射枪的操作中)。当喷射枪需要时，调节器(图1中未示出，但是容纳在手持喷射枪的壳体内)将涂料从涂料输送管供应至喷射枪中。图3示出喷射枪12的放大透视图。该喷射枪具有扳机26和SPRAY/CLEAN开关28。

图4示出喷射枪12的侧面正视图，该喷射枪12具有电动马达、活塞杆和复位弹簧，(这些)都与专利‘525和文献‘787中示出的类似。文献‘787的喷射枪的轮廓由虚线30示出以用于和喷射枪12进行比较。当被通电时，喷射枪12的电动马达(具有“E-I”叠片，“I”叠片分别拉向“E”叠片)在压缩行程中将活塞杆向左朝向喷射尖端推动。当马达“I”叠片周期性地放松对活塞杆的力时，复位弹簧在抽吸行程中向右移动活塞杆。在抽吸行程过程中，活塞杆产生约2至2.5Hg的真空，将涂料吸入圆筒内活塞杆的左方。在压缩行程过程中，活塞杆给涂料加压并使涂料雾化。

图5示出供给泵的放大侧面正视图，该供给泵具有从常规的1加仑涂料罐16抽取涂料的供给管。可替换地，可从5加仑的桶18抽取涂料。可使用弹簧夹30将管平台32保持在涂料容器上以便支承供给管20和返回管24。管平台32可具有内螺纹34以便在需要冲洗该系统的零部件，例如供给管20、泵14和涂料输送管22时与清洁瓶罐36相连。如图5-7所示，瓶罐36可保持在泵14的凹部37中。

图6和图7分别示出供给泵14的俯视图和侧视图，该供给泵14可包括蠕动泵38。USP 4,842,432中示出这种蠕动泵38的一个实施例，该专利的全部内容结合于此作为参考。图8和图9与‘432专利的图2和图3对应，并示出在本发明的实践中用作泵14的蠕动泵组件40的侧视图和俯视图。组件40包括供给管42，该供给管42从1加仑容器16中抽取涂料并将该涂料输送至蠕动泵38，该蠕动泵将涂料输送至与涂料输送管22相连的出口44。

图10示出活塞杆壳体46和涂料调节器48(位于喷射枪12中)的透视图。图11示出调节器48的剖视图。已发现，将处于压力下的涂料输送至活塞杆壳体46的入口50会干预涂料合适的雾化。调节器48允许(通过涂料输送管22连接于供给泵出口44的)调节器48的入口52处的涂料压力可变化，而在调节器出口54处保持2-4Hg的真空，该调节器出口54连接于活塞杆壳体46的入口50(应当理解在本发明的实践中，调节器48代替常规带罐体喷射枪的虹吸管，例如参见图1)。此操作使得喷射枪12以类似于常规带罐体喷射枪1的操作的方式起作用以提供雾化涂料形式。

下面参考图11-17，可观察到涂料调节器48的零部件以及与活塞杆壳体46一起操作的不同视图。调节器48优选包括壳体90。壳体90具有膜片腔室92，该膜片腔室包括由纤维加强尼龙、腈或丁腈橡胶制成的膜片94。腔室92被膜片盖96关闭。优选由迭尔林(Delrin)或HDPE聚合物制成的滑环98防止当盖96被旋拧在围绕膜片腔室92的螺纹100上时膜片94扭曲。膜片94优选在其外周被连续的三角形横截面的缘部101密封，且被形成齿的参差的缘部102保持抵抗径向向内的拉伸力。每个缘部101和102优选是横截面是“锯齿”形以便和膜片94形锁合地接合。

调节器48还包括压指106，调节环108和把手110。压指106具有穿过相应非圆形(优选为矩形)横截面的孔114的非圆形横截面的区域112(优选为矩形)。压指106还具有与调节环108上的配合螺纹118相互接合的螺纹部116。具有增大的头部122的柄120以气密方式穿过膜片94的中央孔。具有周向肋部126的垫片124被螺母128施力抵靠于膜片94，该螺母接纳于柄120的螺纹部130以确保柄120和膜片94之间的气密完整性。

调节器48还包括逐渐变细的止挡件132，该止挡件具有背部突起(backrelief)134和O形环136。弹簧138接纳于止挡件132的延伸部140上并被螺帽144上的多个纵向延伸、沿径向朝内取向的指部142引导。应当理解，O形环136在被作用抵靠于螺帽144的弹簧138推向调节器48的喉部146时，将逐渐变细的止挡件132密封抵靠于喉部146。另一O形环148将调节器48的出口54密封抵靠于活塞杆壳体46的入口50。

下面参考图18，可观察到用于本发明的系统的简化电气示意图。虚线方框56表示喷射枪12，虚线方框58表示泵14，应当理解，任何类型的泵都可与本发明一起使用，只要该泵具有足够的输送压力以便在正常运行模式下将涂料输送至调节器。E-I叠片马达由圆圈60表示，且扳机26用于致动喷射枪12中的开关62。圆圈64表示马达驱动的泵38。可使用双极双投开关66在SPRAY和CLEAN操作之间进行选择。可使用常规接地电插座68以将该系统连接于电源，通常是115VAC，单相。

下面参考图19-23，除了调节器48之外，在本发明的实践中，还可在从供给泵出口44开始的流动路径中包括过压减压阀70，以便限制涂料输送管22中的压力值。阀70包括具有高压侧152和低压侧154的壳体150。笼架156支承弹簧158，该弹簧将类似球的阀构件160抵靠于座162。座162可和柄164形成一体，该柄可被卸除以用于清洁。保持件168将软管联接件166保持于壳体150，当柄164被卸除时保持件168允许联接件转动。在操作过程中，垫片170将柄164密封，且可选地，在清洁期间密封抵靠软管(未示出)。

调节器的操作如下。下面再次参考图12，调节器处于用于SPRAY模式的操作条件，但是不存在通过活塞杆壳体46的入口50中的吸取或真空从喷射枪1中要求涂料的任何指令。此时，逐渐变细的止挡件132通过O形环136密封抵靠于调节器壳体90的喉部146，且调节器48没有将涂料输送至喷射枪1。一旦喷射枪1通过拉动扳机26被致动，活塞杆7将在圆筒6内往复，导致在入口50和膜片腔室92中形成真空。

下面参考图13，膜片腔室92中的真空将膜片94吸取至右方，且柄120将迫使逐渐变细的止挡件离开喉部146，如图13所示。此时，调节器48的出口54中的真空将调解从调节器入口52至出口54的涂料。逐渐变细的止挡件132的背部突起134有助于防止膜片94、柄120和逐渐变细的止挡件132在调节对喷射枪1的涂料流动时的振动，应当理解，在调节器的入口52处的涂料处于正压，而在出口54处的涂料处于轻微的真空。上述操作是用于系统的SPRAY模式。

下面参考图14，当需要以CLEAN模式操作系统时，把手110转向CLEAN位置172，如图14所示。此手柄110的旋转将旋转调节环108和通过作用在指部106的螺纹部116上的螺纹118使得压指106向前。由于指部106上的区域112和盖96中的一致的形状的孔114之间非圆形的横截面接合，指部106被防止旋转。当指部106以所述方式前进时，该指部将作用在柄120的增大的头部122上以便迫使膜片94向右，如图14所示，从而使逐渐变细的止挡件132从喉部146脱开以便允许经由供给管42供应的清洁水流过喷射枪和泵的在SPRAY模式过程中和涂料接触的零部件，从而在CLEAN模式过程中清洁所有这些零部件。电开关66给泵58通电而不需要泵例如通过测量泵出口44处的流体压力的压力开关将自身致动。

下面再次参考图19-21，过压阀组件70的操作如下。当阀70的高压侧152的压力低于预定压力(例如50psi)时，球构件160保持抵靠座部162。在阀70的高压侧的压力超过预定压力的情况下，球构件160将被流体压力迫使从座部162离开，从而允许发生从高压侧152通过球构件160通过笼架156到达低压侧154的流动，流体在该低压侧处可返回至供应容器。一旦高压侧152的压力降至(或低于)预定压力，类似球的阀构件160将被弹簧158迫使抵靠座部162。

本发明不应限制在其全部细节中，可对其进行修改和变形而不脱离本发明的精神或范围。例如，且不作为限制，可由使用真空以将涂料从储存器抽取至涂覆器的其它的涂料涂覆器代替涂料喷射枪。此外可使用用于输送来自储存器的涂料的其它类型的泵而仍保持在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种用于使用连接于远距离涂料储存器的涂覆器涂覆涂料的涂料涂覆器系统，包括：

a)涂料涂覆器，该种涂料涂覆器通过真空将涂料抽取到腔室内以用于涂覆到待被涂料涂覆的表面上；

b)涂料储存器和泵，该涂料储存器和泵远离涂料涂覆器并通过涂料输送管连接于涂料涂覆器，该泵通过输送管以大于零的压力输送涂料；和

c)涂料调节器，该涂料调节器位于涂料涂覆器处、介于所述涂料输送管和所述腔室之间，且以低度真空调节从涂料输送管至腔室的涂料供应。

2.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述涂料涂覆器包括手持涂料喷射枪，该涂料喷射枪具有活塞，该活塞在腔室中往复以便通过真空将抽进腔室的涂料压缩，且通过将涂料驱动通过小孔喷射尖端将抽进腔室的涂料雾化。

3.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述泵以大于零且小于每平方英寸50磅的压力在涂料输送管中输送涂料。

4.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述涂料调节器以零至三英寸汞柱范围的真空调节从涂料输送管至腔室的涂料供应。

5.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，还包括

d)连接于泵和涂料输送管之间的过压调节器，该过压调节器用于将涂料输送管中的压力限制成小于每平方英寸50磅。

6.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述泵是正排量泵。

7.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述泵是蠕动泵。

8.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，还包括用于以喷射和清洁模式中的一个操作所述系统的机械选择器开关。

9.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，还包括用于以喷射和清洁模式中的一个操作所述系统的电选择器开关。

10.根据权利要求1所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述涂料调节器包括：

i)壳体，该壳体具有入口和出口，

ii)止挡件，该止挡件在壳体中位于入口和出口之间且能在就座位置和脱开位置之间移动，在就座位置处入口和出口之间的流动被堵塞，且在脱开位置处在入口和出口之间允许流动，

iii)弹簧，该弹簧将止挡件推向就座位置，和

iv)膜片，该膜片响应于壳体的出口处的真空水平以便将止挡件推向脱开位置。

11.根据权利要求10所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，涂料调节器还包括把手，该把手能在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置处止挡件自由响应于壳体的出口处的真空条件，在第二位置处，止挡件受迫朝向脱开位置。

12.根据权利要求10所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述止挡件具有背部突起以便防止在调节器响应于真空以调节从入口至出口的涂料流动时的振动。

13.根据权利要求10所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述止挡件具有和弹簧接合的延伸部。

14.根据权利要求13所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述调节器还包括多个指部，该指部在止挡件在就座位置和脱开位置之间移动时引导延伸部。

15.根据权利要求10所述的涂料涂覆器系统，其特征在于，所述壳体在膜片的外围具有多个齿以便限制膜片响应于出口处真空的增加而沿径向向内运动。

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