JP2018524512A - ポンプ用のランナウェイバルブシステム - Google Patents

Abstract

システムには、ポンプが含まれる。ポンプには、本体内で軸線方向に往復運動するように構成されたピストンが含まれる。ピストンの軸線方向移動によって、第１室弁及び第２室弁が作動する。システムには、ポンプに流れを導いて、軸線方向移動を促進し、貯留槽から噴霧塗布器に流体を移送する主弁も含まれる。システムには、ランナウェイバルブシステムであって、主弁に流体的に連結され、ポンプの暴走状態を検出するように構成されたランナウェイバルブシステムが含まれる。ランナウェイバルブシステムは、暴走状態の検出に応じて主弁にポンプの動作を停止させるように構成される。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年６月２９日に出願された「ポンプ用のランナウェイバルブシステム(Runaway Valve System for a Pump)」という名称の米国仮特許出願第６２，１８６，２２０号の優先権及び利益を主張し、当該仮特許出願は、全体として参照により本明細書に援用される。

本開示は、全体として、噴霧器に関し、具体的には、噴霧器に流体を供給する空圧ポンプ用のランナウェイバルブシステム(runaway valve system)に関する。

多種多様な対象物に塗料を塗布するのに、スプレーガンのような噴霧器を用いることができる。特定のスプレーガンは、空圧ポンプを用いて、塗料を貯留槽からスプレーノズル先端の方へ送る。残念なことに、ポンプ及び貯留槽は、スプレーガンを用いる作業者から離れて配置されている場合があり、このため、貯留槽内の塗料の高さを監視することは、困難な場合がある。ポンプが塗料を含まずに作動すると、ポンプは暴走状態(runaway pump condition)になり、ポンプが塗料を送り出さずに、急速に空気を送り出し、これによって、ポンプの磨耗率が増える場合がある。

本出願の出願時の特許請求の範囲に記載されている開示内容と同等の範囲内にある特定の実施形態を以下に概説する。これらの実施形態は、特許請求の範囲に記載されている開示内容の範囲を限定するものではなく、これらの実施形態は、開示内容の考えられる形態の簡単な概要を示すにすぎないものとする。実際に、本開示は、以下に示す実施形態と同様であるか又は異なっていてもよい、種々の形態を包含することができる。

システムには、ポンプが含まれる。ポンプには、本体内で軸線方向に往復運動するように構成されたピストンが含まれる。ピストンの軸線方向移動によって、第１室弁及び第２室弁が作動する。システムには、ポンプに流れを導いて、軸線方向移動を促進し、貯留槽から噴霧塗布器に流体を移送する主弁も含まれる。システムには、主弁に流体的に連結され、ポンプの暴走状態（runaway state of the pump）を検出するように構成されたランナウェイバルブシステムが含まれる。ランナウェイバルブシステムは、暴走状態の検出に応じて主弁にポンプの動作を停止させるように構成される。

ランナウェイバルブシステムには、ハウジングと、ハウジング内に配置されたシグナル弁と、が含まれる。シグナル弁は、ポンプから第１のピストン位置を示す第１の信号と、ポンプから第２のピストン位置を示す第２の信号と、を受信するように構成される。また、システムには、シグナル弁から暴走状態を示す第３の信号を受信するように構成された制御弁も含まれる。

システムには、流体を貯留槽から噴霧塗布器に送り出すように構成されたポンプが含まれる。また、システムには、ポンプの動作を促進するように構成された給気部も含まれる。給気部は、一定量の空気を生産するように構成される。システムには、さらに、給気部から一定量の空気を受け入れ、そして、一定量の空気をポンプに分配して本体内の軸線方向往復運動によりポンプの動作を制御できるように構成された主弁が含まれる。加えて、システムには、空圧ポンプからポンプの第１の軸線方向位置を示す第１の信号と、空圧ポンプからポンプの第２の軸線方向位置を示す第２の信号と、を受信するように構成されたランナウェイバルブシステムが含まれる。ランナウェイバルブシステムは、ポンプが暴走状態により作動しているか否かを判断し、ポンプが暴走状態により作動している場合には、ポンプの動作を停止させる。

本開示のこれらの及び他の特徴、態様及び利点は、添付図面を参照して、次の詳細な説明を読み取ることにより、更に十分に理解されるようになり、図面全体にわたって、同様の符号は同様の部分を表す。

第１の位置にあるポンプを有したポンプシステムの実施形態の概略断面図である。

第２の位置にあるポンプを有した図１によるポンプシステムの実施形態の概略断面図である。

ランナウェイバルブシステムを有した図１によるポンプシステムの実施形態のブロック図である。

図３によるランナウェイバルブシステムの、第１の位置にあるシグナル弁の実施形態の概略断面図である。

第２の位置にある図３によるシグナル弁の実施形態の概略断面図である。

第３の位置にある図３によるシグナル弁の実施形態の概略断面図である。

図３によるランナウェイバルブシステムの、正常作動位置にある制御弁の実施形態の概略断面図である。

暴走位置にある、図３による制御弁の実施形態の概略断面図である。

以下に、本開示の１つ以上の具体的な実施形態について説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を示す目的により、実際の実施形態のすべての特徴は、本明細書に記載されていない場合がある。エンジニアリング又は設計プロジェクトといった、このような実際の実施形態の開発では、開発者の具体的な目的、例えばシステム関連及びビジネス関連の制約の遵守を達成するのに、多くの実施形態に特有の決定がなされる必要があり、これは、一実施形態から別の実施形態まで変化し得ることが認識される。また、このような開発は複雑であり、時間がかかる場合があるが、本開示の利益を有する当業者であれば、型どおりの設計、製作及び製造作業になることが認識される。さらに、頂部(top)、底部(bottom)、上方(upward)、下方(downward)、上部(upper)、下部(lower)、又は同種のものは、文脈上、本開示の種々の構成要素の向き、位置又は場所に関連する相対語と解釈され得る。実際に、本出願に開示されている実施形態は、上述した及び以下に詳細に説明する、同じ又は異なる構成及び／又は向きを有したランナウェイバルブシステムに適用可能である。

本開示の種々の実施形態の要素を組み込む場合、冠詞の「a」、「an」、「the」及び「前述の(said)」は、１つ以上の要素があることを意味するものとする。「備える(comprising)」、「含む(including)」及び「有する(having)」という用語は包括的であり、列挙された要素以外に付加的な要素があり得ることを意味するものとする。

本開示の実施形態は、ランナウェイバルブシステムであって、ポンプシステムが、暴走状況又は状態（例えば、流体をポンプにより送り出すことなく作動すること、暴走状況）により作動するのを阻止するランナウェイバルブシステムを対象とする。ランナウェイバルブシステムは、ポンプから（例えば、ポンプに配置された弁から、ポンプに近接して配置されたセンサから）第１の信号及び第２の信号（例えば、空圧信号）を受信するように構成される。例えば、ポンプには、上昇行程を示す第１の信号（例えば、上部室信号又は上昇行程信号）を出力するように構成された上部室弁と、下降行程を示す第２の信号（例えば、下部室信号又は下降行程信号）を出力するように構成された下部室弁と、が含まれていてもよい。ランナウェイバルブシステムは、第１の空圧信号及び第２の空圧信号を用いて、ポンプが、暴走状態により作動しているか否かを判断する。ランナウェイバルブシステムが、暴走状態を検出する場合、ランナウェイバルブシステムは、ポンプの動作を停止させるように構成された主空気弁に、第３の信号（例えば、暴走信号(runaway signal)）を出力する。

図１は、噴霧塗布器１２（例えば、スプレーガン）に液体及び／又は粉末噴霧塗料（例えば、ペンキ、染色剤、シーラントなど）を運ぶポンプシステム１０の実施形態の概略断面図である。図示されている実施形態には噴霧塗布器１２が含まれるが、他の実施形態では、ポンプシステム１０は、流体を循環させるのに、一連のポンプシステム又は同種のものを用いることができる。図示されている実施形態では、ポンプシステム１０には、給気部１６（例えば、空気タンク又は空気圧縮器）からの空気圧によって作動するモータ部１４（例えば、エアセクション(air section)、空気圧モータ、油圧モータ）が含まれる。例えば、給気部１６からの空気は、導管（例えば、管、配管）及び制御弁（例えば、主空気弁）を介して、モータ部１４の下部室１８（例えば、第２室）に導かれてもよい。ただし、他の実施形態において、モータ部１４は、種々の種類の気体（例えば、不活性ガス）又は流体（例えば、水、作動油など）によって作動し得る。認識されるように、特定の実施形態では、給気部１６と下部室１８との間に、種々の配管継手、弁、計器及び同種のものを配置することができる。例えば、給気部１６から下部室１８への空気の流れを調節するように、給気部１６と下部室１８との間に主空気弁（例えば、電子制御器）を配置してもよい。制御弁は、プロセッサ及び／又はメモリ（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、若しくは非一時的機械可読媒体）を含む電子制御器であり得る。図示されているように、ピストン２２は、下部室１８を、上部室２４（例えば、第１室）から分離する。図示されている実施形態において、ピストン２２には、ピストンシール２６であって、ピストン２２とモータ部１４の本体２８（例えば、シリンダ）との間に配置されたピストンシールが含まれる。ピストンシール２６は本体２８に接し、これによって、ピストンシール２６と本体２８との間に流体密封又は半流体密封シールが形成し、下部室１８と上部室２４とが分離する。その結果、下部室１８内のピストン２２に加えられる力（例えば、空気圧）によって、ピストン２２が移動する。認識されるように、ピストン２２の移動によって、上部室２４及び下部室１８の容積が変化する。さらに、ピストン２２は、下部室１８を通って流体部３２に延びるモータ部ロッド３０（例えば、ロッド）に連結されている。図示されている実施形態において、下部室１８は、ロッド３０の周りに円周方向に分布するロッドシール３４を介して、流体部３２から分離している。ロッドシール３４は、下部室１８を流体部３２から流体的に離し、そして、ポンプ軸線３６に沿ってロッド３０を移動させることができるように構成されている。

作動時に、給気部１６は、（例えば、ポンプ又は弁構成物(valve configuration)により）主空気弁を介して空気を下部室１８に供給し、これによって、ピストン２２に対して力を加える（例えば、下部室１８内の圧力を、上部室２４内の圧力よりも高くする。）。この力は、ピストン２２を、ポンプ軸線３６に沿って軸線方向上方３８に動かす。上述したように、ロッド３０がピストン２２に連結されているため、ピストン２２の上方移動によって、ロッド３０と平行移動する。換言すると、ロッド３０は、ピストン２２と同じ方向に移動する。以下に説明するように、ロッド３０は、流体部３２内に位置する下部ロッド部に連結して、塗料（例えば、流体）を貯留槽４０から出すように構成されている。

流体部３２には、貯留槽４０に連結された入口４４において、第１の逆止弁４２が含まれている。図示されている実施形態において、貯留槽は、スプレーガン１２に移動する塗料を収容する。本明細書に用いられる塗料及び／又は流体とは、気体、固体（例えば、粉末）、液体、又はこれらの組合せを意味し得る。図示されている実施形態において、第１の逆止弁４２は、軸線方向下方５０において第１のボール４６に力（例えば、重力、流体圧力、空気圧）が作用している間に、第１のボール４６が第１の台座部４８（例えば、環状台座部）に載置するように構成されたボール逆止弁である。ピストン２２が軸線方向上方３８へ移動すると、第１のボール４６が軸線方向上方３８に浮き上がって第１の台座部４８から離れ、これによって、流体部３２の入口４４が開き得る。その結果、流体貯留槽４０から塗料が流れ出ることができる。

図示されている実施形態において、流体部３２には、ロッド３０に連結された流体部ロッド５２も含まれる。図示されている実施形態において、流体部ロッド５２には、第２の逆止弁５４が含まれる。図示されている実施形態において、流体部ロッド５２は、第１のロッド部５６と、第２のロッド部５８と、を備える。図示されているように、第１のロッド部５６は、第２のロッド部５８よりもモータ部１４に近い。第１のロッド部５６はロッド３０に連結され、これにより、ピストン２２の軸線方向移動を介して、流体部３２内の流体部ロッド５２の動きを促進する。図示されているように、第２の逆止弁５４は、第２のボール６０が第２の台座部６２（例えば、環状台座部）に配置されている間に、第２のボール６０が流体部ロッド５２内の流路６１（例えば、環状流路）を封止するように構成されたボール逆止弁である。ピストン２２の軸線方向上方３８への移動は、第２のボール６０を第２の台座部６２上に動かすように構成されているのに対し、ピストン２２の軸線方向下方５０への移動は、第２の台座部６２から第２のボール６０を浮き上げて、これにより塗料が流路６１に入ることができるように構成されている。さらに、図示されている実施形態に示されるように、ロッドシール３４は、流体部ロッド５２の周りに配置され、流体部３２を、頂部６４（例えば、流路５５の内部又は流路５５の実質的に内部）と、底部６６（例えば、流路５５の外側又は流路５５の実質的に外側）とに分離する。以下に説明するように、頂部６４内の流体は、ピストン２２の軸線方向下方５０への移動及び軸線方向上方３８への移動によって、スプレーガン１２の方へ流される。

図示されている実施形態において、第１のロッド部５６は、第２のロッド部５８に連結される。さらに、第１のロッド部５６の径６８は、第２のロッド部５８の径７０よりも小さい。したがって、流体部ロッド５２は、種々の径を有するロッドを指す場合がある。さらに、流体部ロッド５２には、開口部７４であって、塗料が流路６１から出てスプレーガン１２の方へ流れることができるように構成された開口部が含まれている。特定の実施形態において、スプレーガン１２への塗料の流れを制御するように、開口部７４とスプレーガン１２との間に１つ以上の逆止弁を配置することができる。

作動時に、給気部１６からの空気は、下部室ポート７８を通って下部室１８に入り、ピストン２２を軸線方向上方３８に動かす。ピストン２２が軸線方向上方３８へ移動すると、上部室２４の容積が減少し、上部室ポート８０を介して上部室２４から排気させる（例えば、空気）。上部室ポート８０からの排気は、主空気弁８４（例えば、主弁）に導かれ得る。排気は、主空気弁８４から（例えば、大気中に）放出され得る。ピストン２２が軸線方向上方３８へ移動して塗料が流体部３２に引き出されると、ピストン２２は、上昇行程の頂点において、上部室弁８６（例えば、第１室弁）に接近し(encounter)得る。図示されている実施形態において、上部室弁８６は、主空気弁８４及びランナウェイバルブシステム９０に信号（例えば、空気信号）を発するポペット弁である。例えば、信号は、本体２８内のピストン２２の位置を示し、これにより、ピストン２２が上昇行程の頂点に達すると、主空気弁８４に信号が送信されて、上部室２４に空気が導かれてもよい。図示されている実施形態において、上部室弁８６はポペット弁であるが、他の実施形態では、主空気弁８４及び／又はランナウェイバルブシステム９０に信号を発するように、種々のセンサを利用することができる。例えば、上部室弁８６は、本体２８内のピストン２２の位置を決定するように構成された、近接センサ、磁気センサ、又は同種のものであってもよい。さらに、他の実施形態において、ピストン２２の位置は、流体部３２内に配置されたセンサによって決定され得る。例えば、流体部ロッド５２の相対位置を決定するように、流体部３２に沿って磁気スイッチを配置してもよい。以下に説明するように、上部室弁８６（又は他の種類のセンサ）は、ランナウェイバルブシステム９０に空気信号を送信して、ポンプシステム１０の動作を制御するように構成され得る。

図２は、ピストン２２が第２の位置にあるポンプシステム１０の実施形態の概略断面図である。図示されている実施形態において、給気部１６は、上部室ポート８０を介して、主空気弁８４及び上部室２４に空気を導く。空気は上部室２４に入り、空気はピストン２２に力を加え（例えば、空気は、上部室２４内の圧力を上昇させ）、ピストン２２を軸線方向下方５０に動かす。その結果、下部室１８内の空気は、下部室ポート７８を介して、下部室１８から排出される。上述したように、下部室ポート７８を開けて排気を下部室１８から放出できるように、種々の制御システム、弁又は配管構成物を利用することができる。さらに、ピストン２２がポンプ軸線３６に沿って軸線方向下方５０へ移動すると、ロッド３０が軸線方向下方５０に動き、これによって、第２のロッド５２が軸線方向下方５０に動く。その結果、ピストン２２の移動によって流体室３２が加圧されると、第２のボール６０が第２のボール台座部６２から浮き上がる。また、ピストン２２が下方へ移動すると、流体部３２内の圧力が上昇することにより、流体は開口部７４の方へ流れ得る。

さらに、ピストン２２が軸線方向下方５０へ移動すると、下部室弁９２（例えば、第２室弁）が作動し得る。例えば、下部室弁９２は、ポペット弁であって、ランナウェイバルブシステム９０及び主空気弁８４に、下降行程の底におけるピストン２２の位置を示す空圧信号（例えば、空気信号）を送信するポペット弁であってもよい。ただし、上述したように、他の実施形態において、主空気弁８４及び／又はランナウェイバルブシステム９０に信号を送信するように、種々のセンサ（例えば、電気、磁気、光学など）を利用することができる。したがって、主空気弁８４は、下部室弁９２からの信号に応じて、空気を下部室１８の方へ導くことができる。このようにして、ピストン２２が上方及び下方へ移動すると、流体は、流体貯留槽４０からスプレーガン１２の方へ流れ得る。

図３は、ポンプシステム１０の実施形態の概略図である。図示されている実施形態において、ランナウェイバルブシステム９０は、モータ部１４と主空気弁８４との間に配置される。例えば、特定の実施形態において、ランナウェイバルブシステム９０には、モータ部１４及び主空気弁８４に連結するように構成されたハウジング９４が含まれていてもよい。一部の実施形態において、ハウジング９４は、既存のポンプシステム１０に連結するように構成され得る。換言すると、ハウジング９４は、既存のユニットにレトロフィットすることができる。

上述したように、モータ部１４には、上部室弁８６と、下部室弁９２と、が含まれている。ただし、他の実施形態において、モータ部１４の動作を監視するように、センサを流体部３２内に配置することができる。作動時に、上部室弁８６は、ピストン２２によって作動すると、主空気弁８４に上部室信号９６（例えば、第１室信号、空気信号、電子信号、磁気信号、光信号など）を送信する。例えば、上部室弁８６は、モータ部１４の行程（例えば、上昇行程）に沿ってピストン２２の位置を示す信号を送信してもよい。上部室弁８６からの上部室信号９６に基づいて、主空気弁８４は、給気部１６から上部室２４の方へ空気を導き、ピストン２２を軸線方向下方５０に動かすことができる。以下に詳細に説明するように、上部室信号９６は、暴走状態が検出されたときにモータ部１４の動作を阻止するように、ランナウェイバルブシステム９０にも利用され得る。同様に、下部室弁９２は、下部室信号９８（例えば、第２室信号、空気信号、電子信号、磁気信号、光信号など）を主空気弁８４に出力する。また、主空気弁８４は、下部室信号９８を利用して、給気部１６から下部室１８へ空気を分配し、ピストン２２を軸線方向上方３８に動かす。

図示されている実施形態において、ランナウェイバルブシステム９０には、第４の逆止弁１００と、タイマー室１０２と、シグナル弁１０４と、制御弁１０６と、が含まれる。本明細書に用いられるシグナル弁１０４とは、シグナル弁１０４が受信する少なくとも２つの入力信号に基づいて信号を出力するように構成されたリレー弁又は変速弁(transmission valve)（例えば、ＡＮＤ弁）を意味する。加えて、本明細書に用いられる制御弁１０６とは、信号（例えば、空気信号、電子信号、磁気信号）の受信時に特定のポートからの流れを可能にし、そして、作業者が（例えば、手動で又は電子的に）リセットするまで、特定のポートからの流れを可能にし続けるように構成された弁を意味する。図示されているように、第４の逆止弁１００は、上部室弁８６から上部室信号９６を受信するように構成される。第４の逆止弁１００は、タイマー室１０２への流れを可能にする一方で、上部室弁８６へ戻る流れを止める。例えば、第４の逆止弁１００は、ボール逆止弁、ばね付き逆止弁、又は同種のものであってもよい。図示されている実施形態には、１つの第４の逆止弁１００が含まれるが、他の実施形態では、タイマー室１０２と上部室弁８６との間に、２、３、４、５又はあらゆる適切な数の逆止弁が配置され得る。

さらに、第４の逆止弁１００は、タイマー室１０２に（例えば、流体的に、電子的に）連通可能に連結され得る。例えば、第４の逆止弁１００とタイマー室１０２との間に導管を配置して、上部室信号９６に関連する一定量の空気を、タイマー室１０２に移送してもよい。タイマー室１０２は、あらかじめ規定された量の空気を収容し、貯蔵するように構成されている。例えば、タイマー室１０２には、入口と出口と通気口とを有する穴が含まれていてもよい。以下に説明するように、タイマー室１０２は、モータ部１４の上昇行程及び下降行程に対応する所定の速度（例えば、所定の時間間隔）において、一定量の空気を放出するように構成され得る。換言すると、通気口は、モータ部１４の正常作動時において、モータ部１４の完全な行程の後に下部室信号９８がシグナル弁１０４に送信される前に、タイマー室１０２が実質的に空であることを可能にする速度において、タイマー室１０２から一定量の空気を放出するように構成され得る。

図示されている実施形態において、タイマー室１０２は、シグナル弁１０４に連結される。以下に詳細に説明するように、シグナル弁１０４は、制御弁１０６への流れを選択的に止める。例えば、シグナル弁１０４は、第１のシグナル弁入口のみ、又は第２のシグナル弁入口のみから流れを受け入れるのと同時に、制御弁１０６への流れを止める。ただし、シグナル弁１０４は、第１のシグナル弁入口と第２のシグナル弁入口の両方から流れを受け入れるのと同時に、制御弁１０６への流れを可能にする。図示されている実施形態において、上部室信号９６は、タイマー室１０２を介して弁１０４の方へ導かれるのに対し、下部室信号９８は、シグナル弁１０４の方へ直接導かれる。その結果、シグナル弁１０４は、上部室信号９６と下部室信号９８の少なくとも両方を受信し、そして、暴走状態において、タイマー室１０２によって設定された制限時間内に両方の信号を受信すると、暴走信号１０８（例えば、一定量の空気）を制御弁１０６に出力するように構成される。以下に説明するように、制御弁１０６は、暴走状態において、モータ部１４の動作を阻止するように構成されている。

図４は、下部室弁９２が下部室信号９８をシグナル弁１０４に出力している、シグナル弁１０４の実施形態の概略断面図である。図示されているように、シグナル弁１０４には、ハウジング１０９であって、下部室弁９２に連結された第１のシグナル弁入口１１０と、上部室弁８６に連結された第２のシグナル弁入口１１２とを有するハウジングが含まれる。図示されている実施形態において、「Ｘ」によって表されているように、第２のシグナル弁入口１１２は閉じている。本明細書に用いられ、「Ｘ」によって表されている閉じたポートは、ポートにおける閉じた弁、ポートにおける逆止弁、ポートにおける選択的な閉鎖、又はポートを通る流れを止める他の適切な方法を意味し得る。下部室信号９８は、シグナル弁１０４に入り、そして、スライド１１６の第１の端部１１４と相互作用するように構成されている。スライド１１６は、下部室信号９８及び上部室信号９６からの圧力変化（例えば、力）に応じて、シグナル弁軸線１１８に沿って移動（例えば、平行移動）するように構成され得る。図示されているように、下部室信号９８からの圧力（例えば、空気圧）は、第１の開口部１２０に対して（例えば、ストッパ１２１に対して）スライド１１６の第１の端部１１４を動かし、これによって、「Ｘ」によって表されているように、シグナル弁出口１２２を通る流れが止められる。換言すると、第１のシグナル弁入口１１０とシグナル弁出口１２２との間の流路は、第１の端部１１４によって塞がれる。この位置において、制御弁１０６は、正常作動状態（例えば、モータ部１４の上昇行程及び下降行程）下で作動する。図示されている実施形態には、シグナル弁１０４の一方の端部に第１のシグナル弁入口１１０を、シグナル弁１０４の反対側の端部に第２のシグナル弁入口１１２が含まれるが、他の構成のシグナル弁入口及び出口１１０、１１２、１２２を利用できることが認識される。

図５は、上部室弁８６が上部室信号９６をシグナル弁１０４に出力している、シグナル弁１０４の実施形態の概略断面図である。さらに、「Ｘ」によって表されているように、第１のシグナル弁入口１１０は閉じている。例えば、第１のシグナル弁入口１１０には、ライン内の圧力が逆止弁の片寄りを克服するのに十分でない限り、シグナル弁１０４の方への流れを止める逆止弁が含まれていてもよい。図示されているように、上部室信号９６（例えば、一定量の空気）は、第２のシグナル弁入口１１２を通ってシグナル弁１０４に入る。上部室信号９６から生じた圧力によって、第２の開口部１２６に対してスライド１１６の第２の端部１２４が動き、これにより、シグナル弁出口１２２を通る流れが止められる。したがって、上部室信号９６は、シグナル弁１０４において離され、制御弁１０６の正常作動状態が再開し得る。本明細書に用いられる正常作動状態とは、モータ部１４がスプレーガン１２に流体を供給している作動状態を意味する。

図６は、シグナル弁１０４の実施形態の概略断面図であり、上部室信号９６と下部室信号９８の両方が同時に、シグナル弁１０４の方へ導かれる。例えば、上部室信号９６と下部室信号９８の両方は、モータ部１４が急速に作動している（例えば、塗料の代わりに空気を送り出し、暴走状態にある）間に、シグナル弁１０４の方へ導かれ、これによって、上部室弁８６及び下部室弁９２を急速に作動させてもよい。図示されているように、上部室信号９６は、第２の端部１２４を第２の開口部１２６の方へ動かすのに対し、下部室信号９８は、第１の端部１１４を第１の開口部１２０の方へ動かす。ただし、上部室信号９６によって発生する力は、下部室信号９８によって発生する力を克服するには不十分であり、その逆もまた同様であり得る。その結果、第１の端部１１４も第２の端部１２４も、第１の開口部１２０及び第２の開口部１２６をそれぞれ封止することができない。第１の開口部１２０及び第２の開口部１２６は封止されていないため、スライド１１６は、ほぼ平衡な位置１２８にある。例えば、信号９６、９８からの圧力は等しくなくてもよいが、スライド１１６は、依然として、ほぼ平衡な位置１２８にあってもよい。したがって、特定の実施形態において、平衡な位置１２８は、シグナル弁出口１２２の方への流れが可能になるような位置にスライド１１６を描写することができる。よって、上部室信号９６及び下部室信号９８は、矢印１３０によって示されているように、同時にシグナル弁１０４を通ってシグナル弁出口１２２から流れ出ることができる。さらに、特定の実施形態において、高圧の信号９６、９８は、シグナル弁１０４を通ってシグナル弁出口１２２から流れ出ることができる。以下に説明するように、シグナル弁出口１２２を通ってシグナル弁１０４から出る信号９６、９８は、暴走信号である。換言すると、第１のシグナル弁入口１１０及び第２のシグナル弁入口１１２とシグナル弁出口１２２との間の流路が塞がれず、シグナル弁を通って流れることができる。上部室信号９６と下部室信号９８によって加えられる力はほぼ等しいが、シグナル弁出口１２２が暴走信号１０８を制御弁１０６の方へ導き得ることが認識される。図示されている実施形態において、暴走信号１０８は、上部室信号９６と下部室信号９８との組合せである。換言すると、暴走信号１０８は、モータ部１４の継続動作を阻止するように制御弁１０６を作動させる、一定量の空気である。

図７は、正常作動状態１３２にある制御弁１０６の概略断面図である。制御弁１０６には、スリーブ１３６内に配置されたスプール１３４が含まれている。スプール１３４は、正常作動状態１３２と暴走状態との間において弁軸線１３８に沿って移動するように構成されている。以下に説明するように、スプール１３４が弁軸線１３８に沿って移動すると、制御弁１０６内の種々の流路が利用可能になる。図示されている実施形態において、制御弁１０６には、第１の弁端部１４２においてリセットスイッチ１４０が含まれる。リセットスイッチ１４０は、暴走状態が検出された後、スプール１３４の位置をリセットするように構成されている。換言すると、リセットスイッチ１４０は、制御弁１０６が、暴走状態に駆動した後に、制御弁１０６を正常作動状態１３２に戻すように構成されている。

図示されている実施形態において、制御弁１０６には、第１の弁端部１４２に配置された第１の磁石１４６と、第１の弁端部１４２に対向する第２の弁端部１５０に配置された第２の磁石１４８と、が含まれる。例えば、第１の磁石１４６及び第２の磁石１４８は、希土類磁石、鉄磁石、電磁石又は同種のものであってもよい。特定の実施形態において、スプール１３４は、第１の磁石１４６及び第２の磁石１４８に引き付けられる金属材料（例えば、金属）から形成される。例えば、第２の弁端部１５０の第２の磁石１４８は、磁気吸引によってスプール１３４を第２の弁端部１５０の方へ引き寄せ、これにより、制御弁１０６を正常作動状態１３２に維持してもよい。このようにして、第２の磁石１４８は、別の力（例えば、暴走信号１０８）によって克服されない限り、スプール１３４を正常作動状態１３２に位置決めする移動止めとして機能する。図示されている実施形態には磁石１４６、１４８が含まれるが、制御弁１０６のスプール１３４を位置決めするのに、他の移動止めを利用することもできる。例えば、空気圧、機械的コネクタ（例えば、ラッチ、ロックなど）、又は同種のものを利用して、スプール１３４の移動を阻止及び／又は可能にしてもよい。

図７に示されているように、スプール１３４には、第１のスプール端部１５２と、第２のスプール端部１５４と、セパレータ１５６と、が含まれる。第１のスプール端部１５２は、第２のスプール端部１５４に対向するように配置され、第１のスプール端部１５２は第１の弁端部１４２に近接し、第２のスプール端部１５４は第２の弁端部１５０に近接している。さらに、セパレータ１５６は、第１のスプール端部１５２と第２のスプール端部１５４との間に配置されている。図示されているように、第１のスプール端部１５４の外縁１５８（例えば、外周）は、第２のスプール端部１５４の外縁１６０（例えば、外周）、及びセパレータ１５６（例えば、環状リング）の外縁１６２（例えば、外周）にほぼ等しい。すなわち、外縁１５８、１６０、１６２の半径方向の拡張は、ほぼ同じである。外縁１５８、１６０、１６２は、スリーブ１３６に接して、弁軸線１３８に沿ってスリーブ１３６を通る流れを実質的に止めるように構成されている。換言すると、外縁１５８、１６０、１６２は、スリーブ１３６を、第１のスプール端部１５２、第２のスプール端部１５２、及びセパレータ１５６によって画定された室に分離するように構成されている。さらに、特定の実施形態において、シールは、スプール１３４とスリーブ１３６との間に配置され、外縁１５８、１６０、１６２の周りの流れを実質的に止めることができる。認識されるように、弁軸線１３８に沿ってスプール１３４が移動すると、第１のスプール端部１５２、第２のスプール端部１５４、及びセパレータ１５６の位置が調整され、制御弁１０６の種々の部分への流れが可能になる。図示されている実施形態には、固体片がスリーブ１３６内を移動するように構成されたスプール１３４が含まれるが、他の実施形態では、スプール１３４は、隔膜、ポペット又は同種のものであり得る。

図示されている実施形態において、制御弁１０６は、Ｘ／Ｙ弁（例えば、Ｘポート及びＹ位置を有する弁）である。例えば、Ｘ／Ｙ弁は、５／２弁、３／２弁、４／２弁、又は少なくとも２つの異なる作動位置において作動可能な他の適切な弁であってもよい。第１のポート１６４は、第１のスプール端部１５４及びセパレータ１５６によって画定された第１の穴１６６内に（例えば、給気部１６又は代替給気部からの）空気流１６５を受け入れるように構成されている。特定の実施形態において、第１の穴１６６は、スプール１３４の周りに延びる環状穴であり得る。図示されているように、第１の穴１６６は、「Ｘ」によって表されているように閉じた第２のポート１６８に流体的に連結される。換言すると、空気流１６５は、第１の穴１６６から第２のポート１６８を通って流れ出ない。さらに、第２の穴１７０は、セパレータ１５６及び第２のスプール端部１５４によって画定されている。図示されている実施形態において、第２の穴１７０には、主空気弁８４に連結された第３のポート１７２が含まれる。以下に説明するように、暴走状態では、第１のポート１６４が第２の穴１７０内に位置決めされ、これによって、空気流１６５が主空気弁８４に流れることができる。ただし、図７に示されているように、第１の穴１６６からの空気流１６５は、第２の穴１７０に入ることがセパレータ１５６によって実質的に止められる。したがって、第３のポート１７２は、「Ｘ」によって表されているように閉じる。換言すると、第３のポート１７２は、空気流１６５を主空気弁８４に分配していないため、モータ部１４は、正常作動状態１３２において作動し続けることができる。

さらに、図示されている実施形態において、リセットスイッチ１４０は非作動位置１７４にある。非作動位置１７４にある間、リセットスイッチ１４０は、第１のスプール端部１５２とは接していない。ただし、他の実施形態において、第１のスプール端部１５２は、非作動位置１７４においてリセットスイッチ１４０に接し得る。さらに、リセットスイッチ１４０のインジケータ１７６は、ハウジング９４とほぼ同一平面上にある。したがって、ランナウェイバルブシステム９０を目視により検査する作業者は、インジケータ１７６がハウジング９４とほぼ同一平面上にあるため、ポンプシステム１０が、暴走状態にはないことを推定することができる。以下に説明するように、インジケータ１７６がハウジング９４から距離を置いて（例えば、ハウジングの上に、ハウジングから横方向に離れて延びるように、など）配置される場合、インジケータ１７６は、ランナウェイバルブシステム９０が、暴走状態にあることを示す。リセットスイッチ１４０は、第１のスプール端部１５２との接触を介し、弁軸線１３８に沿って移動するように構成されている。

図示されている実施形態において、第４のポート１７８は、シグナル弁出口１２２に連結される。ただし、シグナル弁１０４が平衡な位置１２８（例えば、制御が利かない位置）にないため、シグナル弁出口１２２から制御弁１０６の方へ導かれる空気流（例えば、暴走信号１０８）は存在しない。したがって、「Ｘ」によって表されているように、第４のポート１７８は、図示されている実施形態では実質的に塞がれている。例えば、第４のポート１７８に連結された導管には、逆止弁であって、導管内の圧力が逆止弁の付勢力を克服するのに不十分である間に、第４のポート１７８の方への流れを止める逆止弁が含まれていてもよい。ただし、暴走状態では、シグナル弁１０４がほぼ平衡な位置１２８にあるため、第４のポート１７８は、シグナル弁１０４から空気流を受け入れる。

制御弁１０６には、種々の構成部品への空気流を受け入れ、及び／又は種々の構成部品に空気流を送るように構成され得る付加的なポートも含まれ得る。例えば、第５のポート１８２を第２の穴１７０内に配置してもよい。さらに、第６のポート１８４は、タイマー室１０２を第２のシグナル弁入口１１２に連結するように構成されている。例えば、第１のスプール端部１５２には、流路１８６であって、スプール１３４が正常作動状態１３２にある間に、上部室信号９６が制御弁１０４を通ることが可能な流路が含まれていてもよい。その結果、ランナウェイバルブシステム９０は、モータ部１４が、暴走状態にある間に、制御弁１０４が暴走信号１０８を受信するため、制御弁１０４が正常作動状態１３２にある間に、モータ部１４の作動状態を監視する。

図８は、暴走位置１８８にある制御弁１０６の実施形態の概略断面図である。図示されているように、スプール１３４は、弁軸線１３８に沿って第１の軸線方向１９０に移動している。シグナル弁出口１２２からの暴走信号１０８（例えば、上部室信号９６及び下部室信号９８）は、第２のスプール端部１５４と第２の磁石１４８との磁気吸引を克服するのに十分な力を発生させるように構成されている。したがって、スプール１３４は、第１の軸線方向１９０に動かされ、第１のスプール端部１５２と第１の磁石１４６との磁気吸引は、スプール１３４を暴走状態１８８に実質的にロックする。さらに、スプール１３４が第１の軸線方向１９０に移動するため、第１のスプール端部１５２は、インジケータ１７６を第２の方向１９０において作動位置１９２へ動かし、インジケータ１７６は、もはやハウジング９４とほぼ同一平面上には存在しなくなる。このようにして、インジケータ１７６は、制御弁１０６が、暴走状態１８８にあることを、作業者に対して視覚的に示すことができる。認識されるように、作業者は、インジケータ１７６を第２の軸線方向１９４に動かし、これにより、第１の磁石１４６と第１のスプール端部１５２との磁気吸引を克服して、制御弁１０６を正常作動状態１３２に戻すことができる。

図示されている実施形態において、第２の穴１７０は、スプール１３４の第２の方向１９０における移動により、第１のポート１６４に流体的に連結される。その結果、空気流１６５は、第３のポート１７２を介して制御弁１０６から出るように構成される。図示されている実施形態において、第３のポート１７２は、空気流１６５を主空気弁８４の方へ導く。その結果、空気流１６５は、給気部１６からモータ部１４への空気の分配を阻止する位置に主空気弁８４をロックすることができる。このため、モータ部１４は、ロッドシール３４に近接して塗料が乾燥する可能性を低減するように、下降行程位置に移動し得る。したがって、空気流の方向を転換することによって、制御弁１０６は、リセットスイッチ１４０を介してリセットされるまで、主空気弁８４を介してモータ部１４の作動を阻止する。

上に詳細に説明したように、ランナウェイバルブシステム９０は、モータ部１４の動作を監視して、モータ部１４が、暴走状態により動作を開始するか否かを判断するように構成されている。例えば、ランナウェイバルブシステム９０は、ピストン２２の行程位置を監視するように、上部室信号９６及び下部室信号９８を受信してもよい。暴走状態１８８において、モータ部１４は、正常作動状態（例えば、上昇行程と下降行程との間の時間が短い状態）よりも速くポンプにより送り出すことができる。上部室信号９６及び下部室信号９８は、シグナル弁１０４に分配される。上部室信号９６及び下部室信号９８が、タイマー室１０２によって示される制限時間内にシグナル弁１０４において作動する間、シグナル弁１０４は、暴走信号１０８を制御弁１０６に出力する。その結果、制御弁１０６は、暴走状態１８８に移り、これによって、空気流１６５を主空気弁８４に導き、モータ部１４の連続作動を阻止する。

上に詳細に説明したように、ランナウェイバルブシステム９０には、シグナル弁１０４であって、モータ部１４に配置された上部室弁８６及び下部室弁９２から信号を受信するように構成されたシグナル弁が含まれている。上部室弁８６からの信号は、第４の逆止弁１００及びタイマー室１０２に流体的に結合される。特定の実施形態において、タイマー室１０２には、所定時間内に上部室弁８６から信号を放出するように構成されたオリフィスが含まれる。また、タイマー室１０２は、信号をシグナル弁１０４に導く。さらに、下部室弁９２からの信号は、シグナル弁１０４の方へ導かれる。シグナル弁１０４は、上部室弁８６又は下部室弁９２のいずれかからの信号のうちの１つのみを受信する間に、シグナル弁出口１２２からの流れを止めるように構成されている。ただし、上部室弁８６と下部室弁９２の両方から信号を受信している間に、シグナル弁１０４は、暴走信号１０８を制御弁１０６に出力する。特定の実施形態において、制御弁１０６は、暴走信号１０８を受信した後にモータ部１４の動作を阻止するように構成されている。例えば、暴走信号１０８は、制御弁１０６内のスプール１３４を暴走状態１８８にさせ、これによって、制御弁１０６から主空気弁８４への流れが可能になる。主空気弁８４は、制御弁１０６から流れを受け入れると、モータ部１４からの更なる動作を阻止することができる。

本開示の特定の特徴のみを示し説明してきたが、当業者であれば、多くの変更及び変形を想起する。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨の範囲内に入る、このような変更及び変形のすべてを包含するものとすることが理解される。

Claims (20)

1. 本体内で軸線方向に往復運動するように構成されたピストンを有し、前記ピストンの軸線方向移動によって、第１室弁及び第２室弁が作動するポンプと、
   前記ポンプに流れを導いて、前記軸線方向移動を促進し、貯留槽から噴霧塗布器に流体を移送する主弁と、
   前記主弁に流体的に連結され、前記ポンプの暴走状態を検出するように構成され、前記暴走状態の検出に応じて前記主弁に前記ポンプの動作を停止させるように構成されたランナウェイバルブシステムと、
   を備えるシステム。
2. 前記ランナウェイバルブシステムが、シグナル弁であって、前記第１室弁から第１室信号を受信し、前記第２室弁から第２室信号を受信するように構成された前記シグナル弁を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記シグナル弁に流体的に連結された制御弁を備え、該制御弁が、前記シグナル弁から前記暴走状態を示す暴走信号を受信するように構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記制御弁が、前記シグナル弁から前記暴走信号を受信した後、前記主弁に停止信号を送信して前記ポンプの動作を停止させる、請求項３に記載のシステム。
5. 前記シグナル弁が、
   第１の開口部と、
   第２の開口部と、
   前記第１の開口部と前記第２の開口部との間に配置され、前記第１の開口部を実質的に塞ぐように構成された第１の端部と、前記第２の開口部を実質的に塞ぐように構成された第２の端部と、を有し、該第２の端部が前記第１の端部とは反対側にあるスライドと、
   を備える、請求項２に記載のシステム。
6. 前記シグナル弁は、前記第２室信号が前記スライドの前記第１の端部に作用している間に、前記第１室信号が前記スライドの前記第２の端部に作用している間に、暴走信号を前記制御弁に導くように構成される、請求項５に記載のシステム。
7. 前記シグナル弁は、前記第２室信号のみが前記第１の端部に作用している間に、又は前記第１室信号のみが前記第２の端部に作用している間に、シグナル弁出口への流れを止めるように構成される、請求項５に記載のシステム。
8. ハウジングと、
   前記ハウジング内に配置され、ポンプから第１のピストン位置を示す第１の信号と、前記ポンプから第２のピストン位置を示す第２の信号と、を受信するように構成されたシグナル弁と、
   前記シグナル弁から暴走状態を示す第３の信号を受信するように構成された制御弁と、
   を備えるランナウェイバルブシステム。
9. 前記制御弁がＸ／Ｙ弁であり、Ｘがポートの数であり、Ｙが作動位置の数であり、Ｘが３以上であり、Ｙが２以上である、請求項８に記載のランナウェイバルブシステム。
10. 前記制御弁は、
    スプールであって、前記制御弁が前記シグナル弁から前記第３の信号を受信しない正常作動状態と、前記制御弁が前記シグナル弁から前記第３の信号を受信する前記暴走状態との間に移るように構成された前記スプールを備える、
    請求項８に記載のランナウェイバルブシステム。
11. 前記制御弁は、
    少なくとも１つの移動止めであって、前記制御弁が前記シグナル弁から前記第３の信号を受信するまで、前記スプールを前記正常作動状態に維持するように構成された、前記少なくとも１つの移動止めを備える、
    請求項１０に記載のランナウェイバルブシステム。
12. 制御弁は、前記暴走状態にある間に、第４の信号を主空気弁に出力するように構成される、請求項８に記載のランナウェイバルブシステム。
13. 前記第４の信号が、一定量の空気であって、前記主空気弁の動作を阻止するように構成され、前記主空気弁の方へ導かれる前記一定量の空気である、請求項１２に記載のランナウェイバルブシステム。
14. 前記制御弁が、
    リセットスイッチであって、前記制御弁を前記暴走状態から正常作動状態に移すように構成された前記リセットスイッチを備える、
    請求項８に記載のランナウェイバルブシステム。
15. 前記リセットスイッチは、前記制御弁が前記正常作動状態にある間に、前記ハウジングとほぼ同一平面上にあるインジケータを備え、該インジケータは、前記制御弁が前記暴走状態にある間に、前記ハウジングから離れるように延びる、請求項１４に記載のランナウェイバルブシステム。
16. 流体を貯留槽から噴霧塗布器に送り出すように構成されたポンプと、
    一定量の空気を出すように構成された給気部と、
    前記給気部から前記一定量の空気を受け入れ、前記一定量の空気を前記ポンプに分配して本体内の軸線方向往復運動により前記ポンプの動作を制御できるように構成された主弁と、
    前記空圧ポンプからポンプの第１の軸線方向位置を示す第１の信号と、前記ポンプからポンプの第２の軸線方向位置を示す第２の信号と、を受信するように構成され、前記ポンプが暴走状態により作動しているか否かを判断し、前記ポンプが前記暴走状態により作動している場合には、前記ポンプの動作を停止させるランナウェイバルブシステムと、
    を備えるシステム。
17. 前記ポンプがポンプハウジングを備え、
    前記主弁が主弁ハウジングを備え、
    前記ランナウェイバルブシステムが、ランナウェイバルブシステムハウジングを備え、
    前記ポンプハウジングと、前記主弁ハウジングと、前記ランナウェイバルブシステムハウジングとが、ともに連結するように構成され、
    前記ランナウェイバルブシステムハウジングが、前記ポンプハウジングと前記主弁ハウジングとの間に配置される、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記ランナウェイバルブシステムが、
    前記第２の信号を受信するように構成されたタイマー室と、
    前記タイマー室の下流に配置されたシグナル弁であって、前記第１の信号及び前記第２の信号を受信するように構成され、かつ、前記第１の信号及び前記第２の信号が、前記ポンプが前記暴走状態により作動していることを示す場合に、第３の信号を発生させるように構成された、前記シグナル弁と、
    前記シグナル弁から前記第３の信号を受信し、第４の信号を前記主空気弁に出力して前記ポンプの動作を停止させるように構成された制御弁と、
    を備える、請求項１６に記載のシステム。
19. 一定量の空気を前記制御弁に導くように構成された第２の給気部を備え、前記一定量の空気が前記第４の信号である、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記ポンプに連続した量の空気を分配して、前記ポンプの更なる動作を阻止する、請求項１８に記載のシステム。

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