CN106573360A - 用于清洁表面的设备 - Google Patents

Abstract

用于清洁表面的设备包括主体(1)，该主体包括用于容纳磨料的容器(2)和用于压缩空气的流的第一管道(19)，所述第一管道邻近所述容器(2)沿着所述容器(2)的整个长度延伸。所述设备还包括与所述容器(2)相关联的混合阀(31)，用于将所述磨料与所述压缩空气混合。

Description

用于清洁表面的设备

技术领域

本发明涉及用于清洁金属和非金属表面的设备。

背景技术

已知使用通过被称为喷砂处理的工艺来清洁表面的设备。

喷砂处理包括将磨料和压缩空气的喷射流(jet)推进在待处理的表面上以移除材料的表层。或者，喷砂处理可以用于在大理石、石头、木材或玻璃上创建铭文或图像。

传统的清洁设备包括用于磨料的容器(tank，罐/箱)，所述容器通过混合阀连接至混合室，在该混合室中输送通常由压缩机产生的预定流量的压缩空气。喷枪通过合适的管道与混合室连接，所述喷枪设置有通过合适的喷嘴喷射磨料和空气的喷射流的指令。

专利US 2014/0065933公开了一种类型的清洁设备，该清洁设备包括在其顶部与框架相关联的料斗，该料斗预先安置为用于容纳砂料。在料斗的下部，放置有预先安置为用于接收砂料和空气的混合室。与空气调节系统连接的竖直管道插入在该室中以用于空气的进入。该室通过出口管道与喷枪连接，以便允许砂和空气的流通过。用于由合适的泵供应的水的管道也与该枪连接，以允许通过布置在喷枪的一个端部处的喷嘴来喷射空气、砂和水的流。

专利WO 2008/035236公开了用于清洁表面的另一设备，该设备包括用于容纳磨料的容器和用于压缩空气的流的管道，该管道邻近容器延伸。混合阀与容器相关联，以将磨料与压缩空气混合。这种混合阀通过连接装置与磨料和压缩空气的流的喷枪连接。

清洁设备通常使用二氧化硅(silica，硅石)磨料。或者，使用碳酸盐，例如小苏打，从生态学的角度来看小苏打是优选的，并且由于小苏打使支撑面不会改变，因此即使在抛光的表面的情况下也是特别有效的。

此外，清洁设备趋向于使用附有矿物材料或植物性材料的小苏打来工作，由于这些材料具有大不相同的物理、机械和粒度特性，因此需要不同类型的设备。

这会损害使用的实用性，并且必然造成管理多个不同设备的高成本。

本领域所抱怨的另一个问题是，磨料(特别是由小尺寸颗粒组成的材料)倾向于保持附着至容器的壁，特别是附着在容器的下基底(base)的周边边缘处，这导致材料的浪费以及从容器中释放的磨料的流的不连续性。

在混合阀处也已经观察到堵塞现象，这损害了连续喷射并增加了工作时间。

发明内容

本发明的任务是解决所列出的问题，设计用于清洁表面的设备，该设备允许在每当需要时，连续且恒定地从喷枪喷射材料，以及允许在合适的容器内部恰当地储存所选材料。

本发明的另一个目的是提供用于清洁表面的便携式设备，该便携式设备使所述设备的运输和可操作性更容易。

本发明的另一个目的是提供具有简单的构造性和功能性概念的设备，该设备提供有确实可靠的功能、通用性以及相对经济的成本。

根据本发明，通过根据权利要求1所述的用于清洁表面的设备来实现所列出的目的。

用于清洁表面的设备包括用于将磨料与压缩空气的流混合的混合阀。

混合阀包括第一入口管道和中心管道，所述第一入口管道用于供压缩空气的流通过，所述中心管道沿着中心轴线延伸并限定混合室。

中心管道与第一入口管道连接。

混合阀包括用于供磨料通过的第二入口管道，该第二入口管道与中心管道连通。第二入口管道沿着相对于中心管道的中心轴线以锐角倾斜的纵向轴线延伸。

优选地，所述锐角包含在30°至45°的范围内。

混合阀与用于容纳磨料的容器相关联。

该设备包括主体，该主体包括上述容器和用于压缩空气的流的第一管道，该第一管道邻近容器且沿着容器的整个长度延伸。该管道趋向于既允许压缩空气的流直接进入容器以允许磨料在容器内部有效地储存，并允许压缩空气的流朝向混合阀。

该设备包括输送构件，该输送构件安装在容器内部且处于较低的位置，具有相对于旋转轴线不对称的中空锥形形状。

优选地，输送构件形成收集开口以及相对的偏心开口，所述收集开口在其顶部处且用于容纳在容器中的磨料，所述磨料朝向所述偏心开口输送。

替代地，该设备包括第二管道，所述第二管道沿着纵向方向基本平行于所述第一管道在所述容器内部延伸，该第二管道趋向于朝向混合阀的所述第二入口管道输送压缩空气，以便于所述磨料朝向所述混合阀的通过，并减少堵塞现象。

优选地，第二管道包括入口部分和出口部分，该入口部分相对于容纳在所述容器中的所述磨料向上(superiorly)延伸以便允许一部分压缩空气进入所述第二管道内，该出口部分插入到与混合阀的所述第二入口管道连接的排放开口中以将压缩空气输送至第二入口管道。

喷雾(sprayer)装置与混合阀连接。

有利地，喷雾装置在一个端部处具有喷射喷嘴，该喷嘴趋向于将与磨料混合的压缩空气的流喷射到待处理的表面上。

优选地，喷射喷嘴包括具有入口开口和相对的出口开口的中空柱形体。

优选地，喷射喷嘴包括具有横向截面变窄的部分，从该处开始形成引导通道，该引导通道具有朝向端部发散(diverge)的形状，以供磨料和压缩空气的流的排出。

有利地，引导通道相对于喷射喷嘴的纵向轴线以锐角发散，以便喷射大致圆锥形的喷射流，磨料在所述喷射流的体积中具有均匀分布。

优选地，锐角包含在2°至8°的范围内。

替代地，引导通道具有大致柱形的形状，并且这种配置允许获得包括具有较高传送速度的磨料颗粒的流出空气的喷射流。

有利地，合适的挡板(shutter，开闭器)构件与混合阀的第二入口管道同轴地布置。挡板与调节阀相关联，这允许通过操作所述调节阀来调节第二入口管道的横向截面，并且从而调节要与压缩空气的流混合的磨料的量。

附图说明

从根据本发明的用于清洁表面的设备的优选实施例的详细描述中将更加明白本发明的细节，在所附附图中出于指示性的目的而示出了所述优选实施例，在附图中：

图1示出了设备的立体图；

图2示出了根据本发明的设备的竖直横截面视图；

图3示出了设备的仰视图(down-up view)；

图4和图5分别示出了设备的根据图1的描绘(trace，迹线)平面IV-IV和V-V取得的视图；

图6示出了根据实施例的设备的纵向截面图；

图7、8、9分别示出了图6中所示设备的细节的立体图、侧视图和俯视图；

图10示出了根据不同实施例的设备在设备的负载(load)步骤中的纵向截面图；

图11示出了图10中所示设备的细节的立体分解图；

图12示出了根据本发明的设备的混合阀的立体分解图；

图13示出了混合阀的不同实施例的立体分解图；

图14示出了图12中所示的混合阀的用D表示的放大细节的侧视图；

图15示出了图14中所示的细节的横截面图；

图16示出了设备的细节的前视图；

图17示出了根据描绘平面XVII-XVII取得的设备的上述细节的视图；

图18示出了设备的另一细节的纵向截面图；

图19示出了上述细节的不同实施例的纵向截面图。

具体实施方式

特别地，参考这些附图，根据本发明的用于清洁表面的设备已用1整体表示。

设备1包括趋向于用于容纳磨料的容器2，所述容器在其顶部通过盖子3封闭，该盖子设置有用于材料的补充和进一步再填充的再填充开口4。

在盖子3下方，放置有弹簧门3，以便密封地封闭再填充开口4并允许仅朝向容器2的内部打开盖子3。

取决于要进行的工作的类型，使用的磨料是不同的。这种材料可以是例如矿物或植物性或铁金属类型的。作为替代，可以使用碳酸盐，诸如小苏打。上述材料可以单独使用，或者替代地彼此组合从而产生混合物。上述材料的颗粒尺寸可以大于0.06mm，优选地在0.06-1.50mm的范围内。

容器2包括中空柱形体，所述中空柱形体优选地通过铝挤压而获得，使得设备更轻且更易于运输，使得设备也可以通过肩扛来运输。

容器2在顶部处与上述盖子3相关联，并且在底部处通过组装装置7与基底6相关联，以便形成稳定且耐用的容器2，能够支撑在所述容器内获得的高压，所述组装装置包括沿着柱形体的整个长度纵向延伸的一系列连结杆(tie-rod)。

连结杆7在一个端部处通过螺纹式钩装置8固定至盖子3。

连结杆在相对端部处具有合适地制造(例如有螺纹的)的部分7a，该部分趋向于插入在基底6上获得的配合(conjugated)形状的对应座部9中。

基底6具有由合适的排空阀11封闭的排空开口10。

基底6还包括用于磨料的排放开口12和用于压缩空气的另一排放开口13。

用于支撑设备1的一对支脚14在前面与基底6相关联。

在基底6的后部处，安装有一对轮子15，以便易于设备的运输。

盖子3和基底6例如优选地由铝制成的板做成，这提供更好的轻型性。

容器2形成有上部，该上部趋向于容纳压缩空气，其构成压缩室，以便对引入的材料施加恒定的压力，并因此在容器2内部对所述材料执行恰当的储存。

在容器2内部，在下部安装有输送构件16，所述输送构件具有相对于旋转轴线不对称的中空锥形形状。

输送构件16在顶部处形成有接收开口17，该接收开口与锥体的底部重合，容纳在容器2内部的材料通过该接收开口被收集，并且被适当地引向与接收开口17相对的偏心开口18(参见附图6至图9)。偏心开口18布置在排放开口12的上方。

邻近容器2，第一管道19延伸过容器2的柱形体的整个长度，第一管道19与压缩室连通，并且趋向于允许压缩空气的通过。

根据一个实施例，在容器2内部布置有第二管道20，该第二管道沿着纵向方向基本上平行于第一管道19延伸，并且趋向于朝向排放开口12输送压缩空气。

更具体地，第二管道20设置有相对于磨料突伸的入口部分200，即，该入口部分相对于容纳在容器2中的磨料向上延伸，以便允许在室中引入的一部分压缩空气进入到所述第二管道20内。

这种管道20还具有插入在磨料的排放开口12中的出口部分201，以将磨料的入口管道中的压缩空气朝向混合室输送，如在下文中更好地解释的，以便材料更易于在上述室通过并减少堵塞现象(参见图10)。

第一管道19在顶部处包括第一横向孔21和第二横向孔22。在上述压缩室处获得的第一孔21将容器2的外部与内部连接(参见图4)，而第二孔22将外部仅与第一管道19连接(参见图5)。

在上述孔21、22中，分别应用了用于使加压空气进入管道19中和容器2内部的阀23以及和用于在容器2中处于过压的情况下排出空气的安全阀24。

可以假定，第一管道19设置有布置在第二孔22下方的第三孔25，该第三孔将管道19与外部连接。在第三孔25处，设置有排出阀26，该排出阀趋向于每当停止喷射时允许排出容器2中剩余的处于压力下的空气，如下文更好地解释的(参见图1)。以这种方式，由于过量的空气被快速地从容器2排出，因此减少了工作时间，并且然后在设备1的休息状态(restcondition)下，室中的空气的压力值迅速恢复。

加压空气由压缩机(附图中未示出)通过供应管道27供应，所述供应管道在末端部分处与防冷凝过滤器28连通。

防冷凝过滤器28放置在与连接管道30连接的、例如气动型的压缩空气的流控制阀29下方。连接管道30在相对端部处与压力调节器31相关联，该压力调节器与用于加压空气的进入的阀23连接。

加压空气可以达到高于0.2巴，优选地在0.2巴至10巴之间的压力值。

混合阀31与容器2相关联并且趋向于通过排放开口12接收磨料(并且在设置有第二管道20的情况下，所述混合阀还通过排放开口接收加压空气)，并且通过在管道19的末端部分处获得的另一排放开口13接收单纯的(sole)压缩空气的流。特别地，混合阀31设置在基底6下方。

混合阀31包括主体32，该主体内部形成有用于使压缩空气的流通过的第一入口管道33，该第一入口管道通过中心管道34与用于磨料或用于磨料与压缩空气的第二入口管道35连通。

中心管道34沿着中心轴线B在横向于第一入口管道33(优选正交于第一入口管道)的方向上延伸，并且限定用于压缩空气和磨料的混合室。

在一个端部处，中心管道34形成连接部分36，该连接部分趋向于允许混合阀31与用于柔性橡胶管38的连接(join，联结)构件37耦接。

连接部分36在内部具有螺纹，使得连接构件37的对应配合形状部分37a能够通过螺纹连接而插入(参见图12、14和15)。

替代地，连接构件37通过合适的连接装置39固定至阀31。特别地，连接部分36具有形成在其内表面上的螺纹，使得该连接部分可以通过螺纹连接耦接至上述连接装置39(参见图13)。

连接装置39包括套圈(ferrule，套箍)，所述套圈设置有内螺纹，该内螺纹具有的形状与连接部分36的形状配合，与连接构件37同轴地布置，并且在组装配置中，与混合阀31的主体32邻接。在套圈39与连接构件37之间插入有例如O形环型的密封件40。

连接构件37由具有高硬度和耐磨性的材料(例如钢或碳化钨)制成。

第二入口管道35沿着相对于中心管道34的中心轴线B以锐角α倾斜的纵向轴线A从排放开口12延伸至中心管道34。

锐角α优选地包括在30°至45°的范围内(参见图17)，以此获得流量(射流)规律性的最佳结果。

在第二入口管道35处放置有合适的挡板构件41，在与该挡板构件相关联的调节阀42致动时，该挡板构件允许调节所述第二入口管道35的横向截面，并且因此调节要与压缩空气流混合的磨料的量。

优选地，挡板构件41由钢制成，以赋予最佳的耐磨性。

柔性管38在一个端部处与连接构件37相关联，并且在相对端部处与合适的喷雾装置43相关联，该喷雾装置例如由喷枪44构成。

喷枪44包括一系列元件(为了简单起见而未示出)，该一系列元件适当地组装以便使喷枪44本身具有符合人体工程学的构造。这些元件优选地通过挤压铝而获得。

喷枪44在一个端部处具有喷射喷嘴45，磨料和空气的喷射流通过该喷射喷嘴喷射至待处理的表面上。

喷射喷嘴45包括中空柱形体46，该中空柱形体具有用于磨料和空气的流的入口开口47和相对的出口开口48。

优选地，喷射喷嘴45由具有高硬度和耐磨性的材料(优选地由碳化钨)制成。

喷射喷嘴45包括横向截面变窄的部分49，从该横向截面变窄的部分开始，柱形体46的厚度逐渐减小，直到出口端部48，从而形成用于流的引导通道50。

更具体地，引导通道50相对于喷射喷嘴45的纵向轴线C以锐角β发散，以便形成朝向出口发散的大致圆锥形的通道，该大致圆锥形的通道用于磨料和压缩空气的喷射流。由于这种构造，流出材料的分布特别均匀，产生基本上圆锥形的喷射流，同时材料在由喷射流本身占据的体积中具有均匀的分布(参见图18)。

发散角β优选地包括在2°至8°的范围内，其中分布的均匀性是最优的。

从变窄的部分49开始，喷嘴45朝向入口在与出口通道50相对的一侧形成会聚入口通道51，以便与喷嘴45的上述部分相结合确定文丘里效应。

在实践中，为使磨料和压缩空气的流进入，柱形体46的厚度朝向入口开口47逐渐减小，从而形成会聚入口通道51。

根据一不同的实施例，柱形体46的厚度从上述变窄的部分49开始朝向出口开口48保持不变，因此成形的引导通道50基本上是柱形的(参见图19)。在这种情况下，引导通道50的构造允许获得以较高传播速度提供的包括磨料颗粒的流出空气喷射流。这种流在需要对表面进行特别积极(aggressive)的处理的情况下是合适的。

喷枪44还设置有合适的指令装置52，该指令装置可以由使用者操作以运行或停止通过喷嘴45的磨料和压缩空气的喷射。

特别地，这些指令装置52通过例如连接管型的连接装置53与流量调节阀29相关联，以将控制信号发送至阀29，从而将所述阀设置为关闭或打开配置。

优选地，指令装置52包括可用手操作的杆构件。

根据前面的描述，将容易理解用于清洁表面的设备的功能。

当启动压缩机时，压缩空气的喷射流从供应管道27流过防冷凝过滤器28，并且接连地流过压缩空气流的调节阀29并流至压力调节装置31，直到入口阀23，该流从该入口阀被分配在第一管道19和容器2中。特别地，压缩空气占据容器的上部，以便在材料上施加恒定的压力。在存在第二管道20的情况下，压缩空气还被引入第二管道20中，并且使磨料容易地从容器2流到第二入口管道35，直到混合阀31的中心管道34，在中心管道中磨料适当地与通过第一管道19引入的压缩空气的流混合。

在混合阀31中混合的磨料和压缩空气的流通过柔性管38被输送至喷枪44，该喷枪在由操作者启动时，将喷射流喷射到待处理的表面上。

当使用者希望停止磨料和压缩空气的流出喷射流时，他操作喷枪44的指令装置52。指令装置52向流调节阀29发送指令信号，以便将该调节阀设置为关闭配置，并因此停止压缩空气从压缩机流进入口阀23。

在喷射结束时残留在容器2中的过量空气通过排放阀26自动排出，允许在休息状态下快速恢复容器2的室中的空气压力值，并从而使得设备在快速时间内准备好使用。

因此，用于清洁表面的设备实现了允许在任何必要时从喷枪持续且恒定地释放材料的目的。

事实上，已经观察到，混合阀的第二入口管道相对于中心管道的包括在30°至45°的范围内的倾斜度允许显著地减少磨料的堵塞现象，因此允许材料朝向混合室恒定地流动。此外，在包括第二管道的实施例中，通过上述第二管道使磨料到混合阀的供给变得容易，所述第二管道将压缩空气引入磨料的供料管道中，因此显著地减少了堵塞现象，所述堵塞现象主要在使用具有减小尺寸的颗粒的磨料的情况下经常发生。

通过这种方式，确保了从混合阀流出的磨料和压缩空气的流的连续性，同时随之优化了生产时间。

还已经观察到，喷枪的喷嘴的引导通道的倾斜度在出口处在产品喷射流的均匀性方面是最佳的。磨料实际上均匀地分布在所获得的圆锥形喷射流的体积中，从而确保磨料在待处理的表面上的均匀分布。

另一个重要方面由以下事实表示：通过供给至压缩室中的空气施加的均匀推力使得材料从容器朝向混合室恒定地流出，并且允许材料在容器中的适当储存。

在这方面，对上述流的规则性的显著贡献是，由于使用了输送构件，这容许防止材料附着至容器(特别是附着在容器的基底的周边边缘处)的问题，使得材料朝向排放开口的流出变得容易。

这方面在以下情况下是特别有利的：使用由减小尺寸的颗粒组成的材料，并且使用低压在材料上进行压缩的情况；以及需要频繁更换所使用的磨料的类型并且因而需要材料到容器的附着最小化以易于容器的更换的情况。

要强调的另一方面是，得益于允许在每次喷射结束时快速排放容器内残留的空气的排放阀，设备允许减少工作时间，特别是过量压缩空气的排放时间，并因此减少两次接连喷射之间所需的时间。因此，该设备还实现了磨料的节省，因为在没有这种阀的情况下，在每次喷射结束时，过量的空气会与磨料一起通过喷枪的喷嘴排出。因为在减少的时间内停止了喷射流从喷枪中的喷射，在排放时间减少的同时增加了使用者的安全性。

还观察到，排放阀的存在显著地减少了可能在压缩空气入口阀处发生的湍流现象，而该湍流现象会导致磨料在压缩空气的供给回路(特别是在压力调节器装置)中的累积。

本发明还实现了提供通用设备的目的，得益于上述混合阀，该通用设备可用于具有不同机械、物理和粒度特性的材料，该混合阀通过调节阀允许调配适当量的待混合的磨料。

主要得益于使用显著地减轻设备的总重量并且还得到其可替换使用模式的材料(诸如铝)，用于清洁表面的设备还允许容易的运输。在小尺寸设备的实施例的情况下，操作者可以容易地支撑设备的重量，例如通过将该设备担负在他的肩膀上。

喷枪的人体工程学特征也使得该设备具有容易的操纵性。

要强调的另一方面是，使用高硬度和高耐磨性的材料(特别是碳化钨)，来获得特别是经受磨损现象的构件(诸如障碍单元、喷射喷嘴和连接构件)。通过这种方式，给予设备更大的可靠性和耐久性。

根据不同的迫切要求，作为示例描述的设备容许进行多种修改和变化。

在实践中，本发明的实施例，所使用的材料，以及形状和尺寸可以根据需要而变化。

如果在每个权利要求中提及的技术特征应当附有附图标记的话，那么包含这些附图标记只是严格地用于加强对权利要求的理解的目的，并且因此不应认为它们以任何方式对仅出于示例目的由这些附图标记标识的元件的范围进行限制。

Claims (8)

1.用于清洁表面的设备，包括：

主体(1)，所述主体包括容器(2)和第一管道(19)，所述容器用于容纳磨料，所述第一管道用于压缩空气的流，所述第一管道邻近所述容器(2)沿着所述容器(2)的整个长度延伸；

混合阀(31)，所述混合阀与所述容器(2)相关联，用于将所述磨料与所述压缩空气混合；

喷雾装置(43)，所述喷雾装置趋向于与所述混合阀(31)连接；所述第一管道(19)趋向于既允许所述压缩空气的流直接进入所述容器(2)以便允许所述磨料在所述容器(2)内的有效储存，又允许所述压缩空气的流朝向所述混合阀(31)，

其特征在于

所述混合阀(31)包括：用于所述压缩空气的流的通过的第一入口管道(33)；

沿着中心轴线(B)延伸的中心管道(34)，所述中心管道形成有混合室并与所述第一入口管道(33)连通；

用于所述磨料的通过的第二入口管道(35)，所述第二入口管道与所述中心管道(33)连通，沿着相对于所述中心管道(33)的所述中心轴线(B)以锐角(α)倾斜的纵向轴线(A)延伸，并且其特征在于，该设备包括安装在所述容器(2)内部且处于下部位置中的输送构件(16)，所述输送构件具有相对于其旋转轴线不对称的中空锥形形状。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述输送构件(16)限定接收开口(17)和相对的偏心开口(18)，所述接收开口位于所述输送构件的上部中且用于所述容器(2)中容纳的所述磨料，所述磨料朝向所述偏心开口输送。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述锐角(α)包括在30°至45°的范围内。

4.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，所述喷雾装置(43)在一个端部处具有喷射喷嘴(45)，所述喷嘴趋向于将与所述磨料混合的所述压缩空气的流喷射在待处理的表面上，所述喷嘴包括具有入口开口(47)和相对的出口开口(48)的中空柱形体(46)。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述喷射喷嘴(45)包括具有横向截面变窄的部分(49)，从所述具有横向截面变窄的部分限定用于所述磨料和压缩空气的流的引导通道(50)，所述引导通道具有朝向所述出口开口(48)发散的形状。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述引导通道(50)相对于所述喷射喷嘴(45)的纵向轴线(C)以锐角(β)发散，以便喷射具有大致圆锥形状的喷射流，其中所述磨料均匀地分布在所述喷射流的体积中。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述锐角(β)包括在2°至8°的范围内。

8.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括布置在所述第二入口管道(35)内部且与调节阀(42)相关联的挡板构件(41)，在所述调节阀(42)致动时，所述挡板构件允许调节所述第二入口管道(35)的横向截面。