(57)【要約】本発明は、安全スイッチ（６）を備えたハンドル部（３）をもつスプレーガンに関する。ノズル管（１）は前記ハンドルの一端に接続されており、供給ライン（２）はその他端に接続されている。作動要素（５）及びスイッチ領域（４）により非接触式に作動されることができる前記スプレーガンは、スイッチ領域（４）が送受信ユニットを含んでいて、その有効範囲がスイッチ領域（４）のアンテナ電界（８）に配置されると共に、作動要素（５）と永久的な能動通信関係にある評価装置（７）に接続されており、該評価装置（７）は、電子回路を含むと共に、媒体の給送制御を許可することを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全スイッチ（６）を有するハンドル部（３）を備え、その一端には、ノズル管（１）が接続されると共に、その他端には、作動要素（５）及びスイッチ領域（４）を経由して非接触式に作動されうる供給ライン（２）が接続されているスプレーガンにおいて、前記スイッチ領域（４）は、該スイッチ領域（４）のアンテナ電界（８）に有効範囲が位置している送受信ユニットを含む共に、前記作動要素（５）と常時能動通信する評価装置（７）に接続されており、該評価装置（７）は、電子回路を含むと共に、プロセス中に、媒体供給を制御するための許可についての決定をすることを特徴とするスプレーガン。
【請求項２】
前記作動要素（５）は安全コードを有していることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項３】
ユーザー側の作動要素（５）はトランスポンダであることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項４】
前記安全スイッチ（６）は、作動されるときに、ある時間窓内でスイッチオン機能を可能化することを特徴とする請求項１又は２に記載のスプレーガン。
【請求項５】
スイッチオフ機能及び遠隔制御機能が前記安全スイッチ（６）により実行されうることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のスプレーガン。
【請求項６】
作動データが前記評価装置（７）により検出され保存されることができ、該作動データは、プログラミング及び評価ユニットにより読み取られ処理されることができることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項７】
遠隔制御についての機能及び時間関連制御についての機能は、プログラミング及び評価ユニットを経由して前記評価装置（７）に自由に選択可能な方式で供給することができることを特徴とする請求項１，３又は４に記載のスプレーガン。
【請求項８】
前記評価装置（７）は自己監視の回路を有していることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項９】
前記ノズル管（１）及び前記供給ライン（２）は、前記ハンドル部（３）の領域において１つの部材の妨害もなく存在していることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項１０】
同心のポールポイントのない(polstellfreies)のアンテナ電界（８）は、前記評価装置（７）により交互する仕方で制御されることができる少なくとも２つのアンテナ（２１）及び（２２）により前記スイッチ領域（４）に発生されることができることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項１１】
２つのスイッチ領域（４）が存在しており、これらは双方共、作動のため、強制的な仕方で作動要素（５）と作動接続状態に至らしめうることを特徴とする請求項１に記載のスプレーガン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、請求項１の前提部分に基づくスプレーガンに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]このようなスプレーガンは、高圧力を受ける液状媒体により作動されるのが通例である。
【０００３】
[0003]スプレーガンを用いる作業は、大きな保持力及び反動力、フォグの発生による制限された視界、並びに湿潤環境の結果としてのオペレータに対する強い肉体的ストレスを特徴としている。加えて、主に高エネルギ含有量の液体ジェット、通常、ウォータジェットによる以外にも、材料の跳ね返りにより、高い潜在的危険が発生される。これは、一方では、良い人間工学的設計及び最高の安全基準をもつ構造を要求し、他方では、高圧ウオータージェットでの作業について訓練された、それ相応に指導を受けた作業員のみがスプレーガンを用いる作業を認められている。
【０００４】
[0004]機械的又は電気機械的に作動する諸要素によるスプレーガンの操作は、既知である。
【０００５】
[0005]この場合、オン・オフの切替えは、ハンドル部に配置されると共に安全スイッチにより不作動位置に止められうる手動レバーにより行われる。従って、この手動レバーを操作するため、安全スイッチをそのロック位置から事前解放することが必要とされる。
【０００６】
[0006]しかしながら、手動レバーの機能は、相対的に高い構造上の諸出費でのみ達成されることができる。これらの出費は、一方では、かなり費用のかかる製造を必要とし、他方では、比較的に損傷を受け易い、多くの複雑な部品を意味している。スプレーガンにより処理されるべき材料の断片及び残余は、レバーリンク機構及び安全装置の領域に進入して、このレバーリンク機構及び安全装置を阻害することがありうる。
【０００７】
[0007]機械的なレバー系統は、一般的に、オペレータにより作動もしくは保持力を加えることを必要とする。この場合、オペレータの手は、必然的に常にレバーの場所に留まっていなければならない。これは、相当に長いスイッチオン期間の間に、切り替える手の疲労、或いは痙攣にさえなる。その結果、例えば、スイッチオフを行うことができない、或いは遅延した仕方でのみ行うことができるという事実のため、安全−限界状況が発生しうる。
【０００８】
[0008]過大な負担になる作業位置のため、保持力を減少させるべく、作業員が木製くさび、ワイヤ又は粘着テープのような簡単な手段により安全規則に反して固定することは、慣例から知られている。
【０００９】
[0009]ドイツ特許明細書ＤＥ ８６ １１ ０１８から既知の構造の場合、操作は、例えば誘導原理に基づいて、非接触の電子近接センサにより行われる。このセンサは、物理量を電気信号に変換すると共に、物理量の変化を、スイッチング関数を発生するために利用している。ここで、オペレータが切り替えのために利用する影響要素は、作動要素及び近接センサ間で何も通信が行われないという点で受動的性質のものである。これは、磁場又は電場、振動、或いは温度のような外からの影響の結果としてシステムが簡単に乱されうるか或いは無意識であっても切り替えられうるというこの技術の現状の欠点に結果としてなる。更に、安全規則は、例えば粘着テープ又はワイヤにより作動要素を近接センサに恒久的に装着することにより迂回するのが容易である。電子回路の自己監視及びアクセス許可の検査は、可能ではないか或いは準備されていない。
【００１０】
[00010]構造の形式に左右されるが、媒体の案内もまた２つの構造において不十分である。これは、かかるスプレーガンの効率を阻害する調水弁及びＴ形又は山形の接続要素の結果として、特性を低下させる乱れ及び摩擦損失が起きることを意味している。
【００１１】
[00011]これらのスプレーガンの操作性もまた満足できない。特に、人間工学的な観点から、それらの長期の使用は、例えば、筋肉の緊張等の結果として、オペレータの健康にとって有害となろう。
【発明の開示】
【００１２】
[00012]従って、本発明の目的は、最初に言及した形式のスプレーガンを、それが簡単な構造を有するように、それが適切な費用で製造されうるように、その人間工学的な設計の結果としてオペレータに対するストレスを最小にするように、そしてその効率が向上されるように、構成することである。
【００１３】
[00013]この目的は、請求項１の特徴を有するスプレーガンによって達成される。
【００１４】
[00014]この形式のスプレーガンは、技術の現状と比較して有意義な利点を有している。部品を動かすことのない非接触のスプレーガンの作動は、好ましくはトランスポンダである作動要素がスプレーガン内の電子評価装置の読取り部と通信するという事実により特徴付けられる能動システムにより行われる。その結果、オペレータはもちろんその環境にある人達や対象物について最高可能安全基準を確保することが可能になる。
【００１５】
[00015]トランスポンダは、送受信アンテナ、制御ロジック、安定して保存された安全コードの他に、安全コードのリターンのためエネルギを供給するエネルギ蓄積装置もまた有する超小形電子回路である。トランスポンダは、スプレーガンの読取りユニットから規則正しい間隔でパルス化されたエネルギパケットを受信すると共に、情報を戻す。これは、一様に規定された切替え間隔が確保されるようにポールポイントなしに同心電界を発生するため、ハンドル管内で対になって配設されたアンテナにより行われる。
【００１６】
[00016]トランスポンダは、それがアンテナ電界に入るときに、許可を可能化するために該トランスポンダにより読取りユニットに送信される固有の特徴として、固有の識別番号を有している。この読取りユニットは、識別コードを検査すると共に、可能化についての判断を行う。このようにして、確実に、許可された人達のみがスプレーガンの作動を開始することができると共に、外からの影響が安全関連の誤動作を生じさせないようにする。
【００１７】
[00017]トランスポンダは、例えばユーザーの指の範囲に、別個の部品として配設されている。ここで、それは例えば、手袋、指輪又は指カバーの一コンポーネントとしうる。スイッチオフは、トランスポンダをアンテナ電界の外に移動させることにより行われる。
【００１８】
[00018]無意識の作動に対する保護は、可動部品のない安全スイッチ、好ましくは圧電キーによって確保されている。後者は、作動されると、特に、以前にトランスポンダがアンテナ電界内に置かれていなかったときにのみ、ある時間にわたりスイッチオン機能を可能化する。その結果、例えば接着によりハンドルパイプにトランスポンダを恒久的に装着することによる迂回が防止される。可能化時間窓は、外部の評価・プログラミングユニットによって調節されることができ、代表的には１〜３秒に達する。
【００１９】
[00019]評価装置のプログラムを手段として、回路遮断器の機能も安全スイッチに割り当てられている。これは、トランスポンダをアンテナ電界の外に移動させることに加えて、安全常圧状態にシステムを切り替える別の可能性を提供する。
【００２０】
[00020]読取り・評価ユニットは自己監視性であるように構想されているので、電子ユニット内の欠陥の場合、システム自体は、安全状態、即ち、無印加状態に常に自動的に切り換えられる。これは、基準アンテナと一緒にプリント基板に固定的に搭載される第２のトランスポンダによって達成される。各可能化の前に、試験トランスポンダを機能させなくすることによって、電子ユニットは、オフ指令がその後発生するかどうか、内部で審査する。これが適正に実行されるときにのみ、外部スイッチング関数が可能化されるであろう。信号交換は無線通信により動的に行われる。即ち、アンテナを送受信モード間に交互に切り換えるので、電子ユニットの欠陥最終段階はスイッチオフという結果になる。
【００２１】
[00021]更に、本発明は、データ及び時間についてのスイッチオン期間、合計作動持続時間等のような、スプレーガンの電子評価ユニットにより検出され保存される作動データを、接続された評価・プログラミングユニットにより、読み出す可能性を提供する。これらのデータは、圧力案内システムの予防サービス及び保守の意味としてばかりでなく演算及び計画の根拠として、作業時間を管理するために使用することができる。これはまた、今まで可能ではなかった技術の状態に関する有意義な利点という結果になる。
【００２２】
[00022]その上、本発明によると、外部プログラミングを手段として、スプレーガンは補助部品なしに遠隔制御する可能性を提供する。この目的のため、外部指令が安全キー及びトランスポンダの信号の一定の組合せに与えられる。こうして、例えば、許容される且つプログラム可能の時間窓内で安全キーを３回作動させることにより、スプレーガンに応ずるため高圧ユニットをスイッチオンさせることができる。この場合、作動は音響信号により指示される。
【００２３】
[00023]スプレーガンは、機能により惹起される構造上の諸要求とは本質的に無関係であると考えられる。従って、例えば、媒体の流れは最適化されることができる。即ち、全体的に見て摩擦損失が最小にされるように、乱れ及び／又は液体抵抗が非常に少なくなるよう設計されるべきである。スプレーガンの効率は、相当な程度まで最適化される。
【００２４】
[00024]新規なスプレーガンは、人間工学的な設計の自由度に関して無限の可能性もまた提供している。
【００２５】
[00025]特に可動構成要素がない結果として、スプレーガンは、今では、相当に低コストで製造されうると共に、不潔になるというような妨害影響を受け易くない。また、摩耗を受ける部品は排除されているので、スプレーガンの耐用寿命は長くなり、実際に、少なくとも作動により惹起される摩耗に関して制限のないのと同然である。
【００２６】
[00026]ノズル管及び供給ラインは、中断なしの接続管によりハンドル部の領域において互いに接続されている。これらは、内部側に連続の平滑壁を有する１本の管から湾曲されて単一ピースにすることができる。
【００２７】
[00027]スイッチングの場所は、点状の仕方で画成されるのではなく、表面として画成される。従って、ユーザーは、スイッチ領域のどの箇所でスプレーガンを把持してもよく、プロセス中に、それをスイッチオン及びオフするか、或いはスイッチオン状態にしておくことができる。
【００２８】
[00028]ノズル管が非常に短いときには、オペレータの手がウオータージェットの危険範囲に達しうることが考えられる。これを回避するために、本発明によると、追加のスイッチ領域をハンドル部に設けることができ、そしてオペレータは第２の作動要素を備えることができる。可能化の前に、スプレーガンの電子評価ユニットは、次いで、両手がスイッチ領域の範囲内にあるかどうか、従って、ウオータージェットの危険範囲外にあるかどうか検討する。
【００２９】
[00029]もちろん、このスプレーガンは、液媒体のためのスプレーガンとしての使用に限定されることはなく、圧縮空気のスプレーガンとしての使用にも明らかに適している。
【００３０】
[00030]本発明の更なる有利な追加開発は下位請求項に特徴付けられている。
【００３１】
[00031]以下、本発明の実施形態は、添付図面を用いて説明されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
[00035]図１は、ハンドル部３を有するスプレーガンを例示しており、このハンドル部の一端にはノズル管１が接続され、他端には供給ライン２が接続されており、後者は高圧ユニット３３（図４）に連絡されている。
【００３３】
[00036]例示された実施形態において、ハンドル部３の一部の領域は、特にノズル管１に向く端部領域に、非接触スイッチ領域４を備えている。
【００３４】
[00037]安全スイッチ６がハンドル部３内に配設されており、この安全スイッチ６は、非接触スイッチ領域４と同様の方法で評価装置７に電気的に接続されている。
【００３５】
[00038]スプレーガンの作動のために、安全スイッチ６は、先ず、特に押されることにより作動される必要がある。続いて、非接触スイッチ領域４は、例えば１〜２秒以内に、安全コードを有する非接触作動要素５を手に装着したユーザーにより把持されねばならない。切替え操作は、作動要素５がスイッチ領域４のアンテナ電界８に入るときに、或いはそこを再び去るときにトリガーされる。
【００３６】
[00039]
スイッチ領域４及び作動要素による各スイッチオフの後、安全スイッチ６は新たに作動されねばならない。その結果、通常の機械的安全スイッチよりも相当に高い安全レベルが到達される。
【００３７】
[00040]この操作は、評価ユニット７により検出されると共に、制御装置に伝達され、この制御装置により高圧ユニット又は内蔵バイパス弁が開放されるので、媒体は、供給ライン２を経由してノズル管１に流入することができる。
【００３８】
[00041]加えて、評価ユニット７は、データ取得のために使用されうると共に、コンピュータに接続されることができ、このコンピュータにおいて作動データが評価される。
【００３９】
[00042]アンテナ電界８を備えた非接触スイッチ領域４は、それぞれの区域の全周にわたり広がっていることが好ましく、それにより把持表面は自由に選択可能である、即ち、ユーザーは、どの点であってもトリガーするという意味で非接触スイッチ領域４を握ることができる。便宜上、非接触スイッチ領域４及び非接触作動要素５は、双方の要素を押すことが必要とされないように構成されている。これに対して、非接触作動要素５がアンテナ電界８の半径方向寸法に対応する非接触スイッチ領域４から３０ｍｍに至るおおよその領域に置かれているときには、スイッチ機能は既に発生している。これは、作動中に包囲把持することを可能とし、その間に、結局、高圧水の供給を直ちに断つことなく、把持を緩めなければならない。
【００４０】
[00043]図２は、両手操作用に作動要素５を配列させたスプレーガンの斜視図である。構造的には、２つの作動要素５だけでなく関連のアンテナ電界８を備えた２つのスイッチ領域４が設けられている。この場合、評価ユニット７は、双方の作動要素５がスイッチ領域４の領域中にあるときにのみスイッチオンを行うことができるようにプログラムされている。
【００４１】
[00044]図３は、スプレーガン及び評価ユニット７の作動方法の信号の流れに関するブロック図である。
【００４２】
[00045]評価ユニット７は、以下の構成要素から成り立っている。
−アンテナ切替え、システム検査及び信号処理はもちろんのこと作動順序の制御を実行するマイクロコントローラ９；
−高周波信号復調のための復調器１０；
−高周波信号変調のための変調器１１；
−アンテナ信号を増幅するための入力増幅器１２；
−送信アンテナとして作動するための出力増幅器１３；
−基準トランスポンダ１５のシールド巻線を起動させるためのスイッチ１４；
−異なるアンテナをトランシーバ１９に接続するためのスイッチ１６，１７，１８；
−スプレーガンの内部に配置されると共に、システムの信頼度を検査するための基準トランスポンダ１５；
−オペレータにより外部からアンテナ電界８内に移動される作動トランスポンダ２０；
−９０°だけオフセットしていると共に、アンテナのポールポイント（pole points)を除くために交互する仕方で作動されるアンテナ２１，２２；
−スプレーガンの内部に配置されると共に、システムの信頼度を検査するための基準アンテナ２３；
−トランシーバ１９が正常に作動しているかどうか基準トランスポンダが検査されうるように、基準トランスポンダ１５をシールドすることができるシールド巻線２４；
−作動された後に、作動トランスポンダ２０のアンテナがクリヤーされる可能化時間を開始する安全スイッチ６；
−可能化時間を音響的に指示すると共に、操作を容易にするため異音を発生する圧電ブザー２５。
【００４３】
[00046]作動電圧が投入された後、高圧信号が“オフ”位置に切り替えられ、続いてシステムの自己制御が実行される。ワーキングメモリ及びプログラムメモリが検査され、そして以下の手順で、トランシーバ１９がその正常な機能について検査される。１．マイクロコントローラ９はスイッチ１６を閉じ、他の全てのスイッチを開く。そのため中間基準アンテナ２３はトランシーバ１９に接続される。これで基準アンテナ２３の直近に設けられた基準トランスポンダ１５が作動され読み取られる。
【００４４】
[00047]結果は、マイクロコントローラに保存された基準コードと同一でなければならない。比較が肯定的であれば、ステップ２が開始される。さもなければ、マイクロコントローラ９は、検査を終了すると共に、システム全体をリセットするエラーコードを出す。
【００４５】
[00048]今度は、マイクロコントローラ９はスイッチ１４及び１６を閉じる。その結果、基準アンテナ２３は、再びトランシーバ１９に接続される。加えて、シールド巻線２４は、短絡化されて、ファラデーケージにおいて基準トランスポンダ１５を包囲する。その結果、基準アンテナ２３の電場は基準トランスポンダ１５に近づけられないので、基準アンテナ２３は信号を何ら受信できない。結果として、この場合、トランスポンダ２０がアンテナ電界８からなくなることがシミュレートされている。今度は、どの信号も受信されるべきではない。ひいては、入力増幅器１２、出力増幅器１３、変調器１１及び復調器１０からなる回路全体、従って、トランシーバ１９全体が正しく作動していることもまた確実にされる。トランシーバの検査は成功裡に終了された。
【００４６】
[00049]しかし、今、基準トランスポンダ１５の信号が受信されていたと仮定すれば、マイクロコントローラ９は検査を終了して、エラーコードを出し、これがその後システム全体をリセットする。
【００４７】
[00050]このトランシーバ検査は、安全スイッチ６が作動されていない限り、連続的に実行される。安全スイッチ６が押されると、システムは、先ずアンテナ２１に切り替わってから、アンテナ２２に切り替わり、そしてアンテナ電界８内に位置しているかどうか検査する。アンテナ電界８内にトランスポンダ２０が位置していないときだけ、可能化時間が開始されると共に、間隔音により音響的に指示されるであろう。今度は、マイクロコントローラは、可能化時間の間中、２つのアンテナ２１及び２２を絶えず交互にスキャンするであろう。
【００４８】
[00051] トランスポンダ２０が可能化時間内にアンテナ電界８において検出されれば、高圧は、動的コード化信号によりスイッチオンされる。スイッチオフは、安全スイッチ６を作動させるか、或いは作動トランスポンダ２０をアンテナ電界８から除去することにより行われる。
【００４９】
[00052]図４は、高圧ユニット３３に関連してスプレーガン２６の機能図を示している。この高圧ユニット３３は、駆動モータ２７、バイパス弁２９、受信器３１及び制御装置３２を備えたポンプユニットから構成されており、バイパス弁２９はポンプの出力側に固定されている。
【００５０】
[00053]高圧ユニット３３は、高圧水の給送を確実にする高圧管路２８及び制御ライン３０を経由してスプレーガン２６と接続されている。スプレーガンの信号は、制御ライン３０により、評価のため受信器３１に導かれ、そこから制御装置３２へと導かれ、この制御装置３２がバイパス弁２７へ高圧水のスイッチオン及びスイッチオフの指令を発信するか、或いはユニットの起動又は停止のため駆動モータ２７を備えたポンプユニットに発信する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明によるスプレーガンの実施形態の斜視図である。
【図２】本発明によるスプレーガンの実施形態の斜視図である。
【図３】このスプレーガン内の信号の流れに関するブロック図である。
【図４】高圧ユニットに接続されたスプレーガンの機能図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…ノズル管
２…供給ライン
３…ハンドル部
４…スイッチ領域
５…作動要素
６…安全スイッチ
７…評価装置
８…アンテナ電界
９…マイクロコントローラ
１０…復調器
１１…変調器
１２…入力増幅器
１３…出力増幅器
１４…シールド巻線２４を作動するためのスイッチ
１５…基準トランスポンダ
１６…基準アンテナ２３を作動させるためのスイッチ
１７…アンテナ２１を作動させるためのスイッチ
１８…アンテナ２２を作動させるためのスイッチ
１９…トランシーバ
２０…作動トランスポンダ
２１…アンテナ
２２…アンテナ
２３…基準アンテナ
２４…シールド巻線
２５…圧電ブザー
２６…スプレーガン
２７…駆動モータを備えた高圧ポンプ
２８…高圧ライン
２９…バイパス弁
３０…制御ライン
３１…信号評価のための受信器
３２…制御装置
３３…高圧ユニット
【図３】
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【図４】
2004533929.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004533929.tif 000005
2004533929.tif 000006
2004533929.tif 000007
2004533929.tif 000008
2004533929.tif 000009
2004533929.tif 000010
2004533929.tif 000011
2004533929.tif 000012
2004533929.tif 000013
2004533929.tif 000014
2004533929.tif 000015
2004533929.tif 000016
2004533929.tif 000017
2004533929.tif 000018
2004533929.tif 000019
2004533929.tif 000020
2004533929.tif 000021
2004533929.tif 000022
2004533929.tif 000023
2004533929.tif 000024
【国際調査報告】
2004533929.tif 000025
2004533929.tif 000026
2004533929.tif 000027
2004533929.tif 000028
2004533929.tif 000029
2004533929.tif 000030