(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料小袋取付け部品であって、
入口ポートと出口ポートとを備えたチャンバと、少なくとも部分的に前記チャンバ内に延び当初は前記ポート間の流体連通を妨げる貫通可能な膜とを備えているハウジングと、
前記チャンバ内で第１の開位置と第２の閉位置との間を摺動可能であるピストンとを備え、
前記膜は、前記ピストンが最初に前記第２の位置に動いたときに貫通されるように、前記チャンバ内に配置され、
前記ピストンが前記出口ポートを閉じる先端を備えている、
ことを特徴とする塗料小袋取付け部品。
【請求項２】
前記ピストンが、前記膜を貫通するブレードを備えている、
請求の範囲第１項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項３】
前記出口ポートが、前記ハウジングの端に設けられている、
請求の範囲第１項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項４】
前記入口ポートは、前記ピストンが前記第１の位置に配置されると前記チャンバに流体的に接続される側方ポートである、
請求の範囲第１項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項５】
前記チャンバが、前記側方ポートと貫通可能な膜との間に、前記膜が貫通されていないとき又は前記ピストンが前記第２の位置に配置されているときには前記チャンバからシールされている区画を備えている、
請求の範囲第４項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項６】
前記ピストンが基部を備え、該基部から前記ブレードと先端を備えた細長いピンとの両者が軸線方向に延びている、
請求の範囲第２項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項７】
前記ピストンが、前記基部に取付けられたこぶ係止ロックを含んでいる、
請求の範囲第６項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項８】
前記ハウジングが、前記基部に取付けられたこぶ係止ロックを受け入れるためのこぶを含んでいる、
請求の範囲第７項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項９】
前記チャンバが、前記塗料小袋を前記塗料小袋取付け部品に取付ける取付けフランジを、さらに、備えている、
請求の範囲第１項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項１０】
塗料小袋取付け部品であって、
貫通可能な膜と端ポートとを有するチャンバと、
同じ動きの間に、前記膜を貫通し且つ前記端ポートを閉じる手段と、を備え、
前記貫通・閉じ手段がチャンバ内に位置決めされたバルブであり、
前記バルブが前記端ポートを閉じる先端を備えている、
ことを特徴とする塗料小袋取付け部品。
【請求項１１】
前記バルブが、前記膜を貫通するブレードを備えている、
請求の範囲第１０項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項１２】
前記チャンバ内に横方向に延びる戻り止めを更に備え、
該戻り止めが側方ポートと前記貫通可能な膜とを有する区画を備えている、
請求の範囲第１０項に記載の塗料小袋取付け部品。
【請求項１３】
塗料小袋取付け部品であって、
間に流体通路を形成する第１ポート及び第２ポートを有するバルブ本体と、
前記流体通路を覆う貫通可能な膜と、
前記流体通路内で摺動可能であり前記膜を貫通するブレードと備え、
前記流体通路内を摺動可能であり前記第２ポートを開閉する先端を備えている、
ことを特徴とする塗料小袋取付け部品。
【請求項１４】
流体流を制御するように構成された取付け部品であって、
細長いチャンバと該チャンバに選択的に連通する入口および出口とを有するハウジングと、
前記チャンバに設けられた膜であって、貫通されるまで、流体流を生成できるように前記入口および出口間に介在させられる膜と、
前記ハウジングのチャンバ内に受け入れられ前記入口と出口の間で流れを制御することができるように第１の開位置と第２の閉位置との間を移動可能なピストンと、
前記ピストンが前記第１の位置から第２の位置への最初に移動したとき前記膜を貫通することができるように、前記ピストンと共に移動できるように作動的に取付けられた膜貫通部材と、を備え、
前記膜貫通部材が、前記ピストンと平行であり、且つ、貫通された膜と協働して前記入口と出口の間の流体連通を調整する、
ことを特徴とする取付け部品。
【請求項１５】
前記ピストンの第１の位置および第２の位置を定める位置決め組立体を備えている、
請求の範囲第１４に記載の取付け部品。
【請求項１６】
前記位置決め組立体が、前記ハウジングに設けられピストンに設けられた突出部と協働する第１及び第２の溝を備えている、
請求の範囲第１５に記載の取付け部品。
【請求項１７】
前記ハウジングとピストンに設けられ、前記ピストンがハウジングに組み付けられた後で前記ピストンが意図せず外れることがないようするロック組立体をさらに備えている、
請求の範囲第１４に記載の取付け部品。
【請求項１８】
前記ロック組立体が、前記ハウジングに設けられた楔形面と、前記ピストンに設けられたテーパ面とを備え、これらにより、組立中に、前記ピストンが前記ハウジングに挿入可能になる、
請求の範囲第１７項に記載の取付け部品。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、小出しシステムの分野に関し、より詳細には、折畳み可能な小袋（パウチ）あるいは袋（バッグ）組立体のような塗料（ペンキ）小出し装置への通路を制御するための取付け部品に関する。本発明は、小出し装置に受入れられる一端に配置された取付け部品を有する塗料小袋に、特に、適している。小出し装置は、圧力をかけられることにより、小袋キャビティから取付け部品の出口を通して、塗料を絞り出す。また、取付け部品は、塗料が、取付け部品内を通る塗料の流れを、その位置に応じて、選択的に許容および禁止するバルブを提供する。
一般に、この業界では、ブラシあるいは他の小出しチップと共に使用される塗料貯蔵用の折り畳み可能な袋（バック）あるいは小袋（パウチ）が知られている。例えば、米国特許第１０３，６４０号明細書、第１，４７５，１１６号明細書、第２，８６９，１６２号明細書、第２，８９３，７１０号明細書、第３，０７０，８２４号明細書、第３，０７０，８２５号明細書、第３，９１８，８２０号明細書、第３，９６０，２９４号明細書、第５，０００，６０２号明細書は、公知の構成を概略的に記載し且つ例示している。これらの小出し装置の幾つかは、芸術家あるいはグラフィックデザイナが求める少量の塗料を提供するものとは対照的に、大きな塗料表面積で使用することを意図したものである。さらに、これらの先行技術の構成は、比較的複雑であり且つ特定の最終用途に限定されている。
塗料を貯蔵する折畳み可能な小袋の使用は、典型的に、小袋からの流体流を調整するバルブ構造を含んでいる。バルブの複雑さにもよるが、バルブは、システム全体のコストの大部分を構成するので、高価なバルブは望ましくない。反対に、低コストで且つ信頼性が高く、使用者が閉および開位置間で容易に操作でき、かつ、使用しないときには小袋からの漏れを防止できるバルブ構成が好ましい。
使い始めるまで即ち出荷中および使い始め前にはシールされているシステムが望ましい。さらに、このシールを壊す即ち開くための方法および装置を提供することが望ましく、この装置は、低コストでありかつ信頼性が高いものであり、さらに、使用者が操作し易い。
最終的には、バルブが使い始め時にシールされた塗料小袋を壊す即ち開く方法、および、その後の中間的な使用中に塗料小袋からの流体流を調整する方法の両方を提供するシステムを提供するのが望ましい。そのようなバルブ構成は、低コストであり、信頼性が高く、且つ、使用者が操作し易くなければならない。
発明の概要
本発明は、上記及びその他の問題点を克服した新規な改良された塗料小袋取付け部品を企図しており、まずシールを破壊しその後には塗料小袋からの流体流を制御する簡単且つ操作し易いバルブを提供する。
本発明の限定された態様によれば、塗料小袋取付け部品(paint pouch fitting)は、内部にチャンバを有するハウジングを含んでいる。ピストンがチャンバ内を摺動し、シールを壊しかつ塗料小袋からの塗料流を制御する。特に、チャンバは、塗料小袋と端ポートとの間の流体通路を覆う貫通可能な即ち穿孔可能な(piercable）膜を含んでいる。ピストンがこの膜を貫通するためのブレード（刃）を含み、これによって、流体アクセス通路を作る。ピストンは、塗料の小出しが望まれているとき又は望まれていない時に、この流体通路を、それぞれ、開ける又は閉じる機能を備えている。
本発明の主な利点は、折畳み可能な小袋から塗料または他の流体を小出しする塗料小袋取付け部品の簡単にされた構造にある。
本発明のもう一つの利点は、小袋からの塗料の流れを、簡単に、調整でき且つ制御された方法で小出しできることにある。
本発明の更にもう一つの利点は、ハウジング内でバルブが第１位置から第２位置に摺動して塗料小袋の４つの異なった用途即ち使用が可能となる使用の簡単さである。
本発明の他の利点および利益は、下記の詳細な説明を読み且つ理解することにより、当業者にとって明らかになる。
【図面の簡単な説明】
本発明は、ある部品および部品の配置で物理的な形態を取り、そして、その好ましい実施の形態は、明細書中に詳細に説明され且つ添付図面に示されており、添付図面において、
図１は、本発明を採用する塗料小袋の正面図であり、
図２は、塗料小袋取付け部品のハウジング組立体の平面図であり、
図３は、図２の３−３線に概略的に沿ったハウジング組立体の長手方向断面図であり、
図４は、図２のハウジング組立体の底面図であり、
図５は、図２の左端から概略的に見たハウジング組立体の端面図であり、
図６は、図２の６−６線に概略的に沿った断面図であり、
図７は、図２の右端から概略的に見たハウジング組立体の端面図であり、
図８は、図２の８−８線に概略的に沿った断面図であり、
図９は、図３の円で囲まれて領域の拡大断面図であり、
図１０は、塗料小袋内で使用されるピストン組立体の平面図であり、
図１１は、図１０のピストン組立体の側面図であり、
図１２は、図１０および図１１の右端から概略的にみたピストン組立体の端面図であり、
図１３は、図１０および図１１の左端から概略的にみたピストン組立体の端面図であり、
図１４は、図１０の１４−１４線に概略的に沿った長手方向断面図であり、
図１５は、図１０および図１１のピストン組立体の底面図であり、
図１６は、図２−９のハウジング組立体内に挿入された図１０−１５のピストン組立体の断面図であり、バルブ組立体が第１位置にある状態を示しており、
図１７は、図１６のバルブ組立体及びハウジング組立体の断面図であり、第２位置にある状態を示しており、
図１８は、バルブ組立体がシール膜を貫通した後のハウジング組立体の底面図であり、
図１９は、ブレートが貫通された膜から取外された後の図１８と同様の図面である。
好ましい実施の形態の詳細な説明
図面は、本発明の好ましい実施の形態を例示する目的のみであり、本発明を限定する目的でない。以下、本発明を好ましい実施の形態を参照して説明するが、本発明はより広い用途を有し且つ関連する状況及び用途で有利に適用可能であることが理解されよう。一般的に、各図面は、大変多くの用途で小出し装置と共に使用される取付け部品Ａを示す。より詳細には、取付け部品Ａは、一端が折られた一枚のシート材料によって構成された略矩形形状の小袋（パウチ:pouch）即ち容器（コンテナ）ｂに取付けられている。シートの自由端は、一緒にされ、一対の平らな側壁を構成している。シートは、ポリエチレン構造物であるのが好ましく、周縁部分に沿って、好ましくはヒートシールで、シールされている。縁を加熱したとき、一方の側壁の材料が、周縁に沿って、この業界で一般的に知られているように、他方の側壁に融着する。周縁から内方に離れた側壁の中央部分は、溶けないままであり、互いに向かって膨張かつ収縮でき、その中に塗料のような流体を貯蔵できる。最終的には、塗料は、後述するように小袋から小出しされる。小袋のより詳細な構造および動作は、本件出願と同一人に所有され且つ同時継続している１９９５年１月３１日出願の特許出願第０８／３８１、５４９号（現米国特許第５、６２２、２８３号）明細書に記載されている。
小袋の対向する周縁の溶着された部分の間に、ポリエチレン材料で作られているのが好ましい取付け部品(fitting）Ａが取付けられている。この取付け部品により、小袋に貯蔵された塗料を、小袋から選択的に小出しすることが可能になる。取付け部品は、ハウジングＣと、ピストンＤを備えており、ピストンは、ハウジングＣに対して選択的に移動可能であり、ハウジング内に形成された通路を開閉する。
ハウジングＣは、図２−９に詳細に示されている。ハウジングは、中空の円筒形状部分２０を有し、この円筒形状部分が両端に開口２４、２６を有する内部通路２２（図３）を形成している。第１の端開口２４は、縮小された寸法形状のものであり、一方、第２の端開口２６は、通路の他の部分より僅かに大きく、下記に詳述するように、ピストンを受け入れる。さらに、通路は、一対の内部溝３２、３４を含み、この溝は、ピストンと協働して、ピストンを取付け部品ハウジングに対して第１位置および第２位置に固定する。溝の機能の詳細も、後述する。
略平らなフランジ４０が円筒形状部分から接線方向に延び、上述したように、小袋の側壁の周縁の間にヒートシールされている。拡大フランジ４０は、取付け部品ハウジングを小袋Ｂにヒートシールし、かつ、取付け部品を介して塗料を小出しするために必要な所望の剛性および支持を与えるために必要な必要表面積を提供する。
第３の開口即ちポート４２がフランジ（図４）を貫通して延び、最初は、膜４４の存在により、通路との連通から閉鎖されている。膜４４は、選択的に貫通（穿孔）されて、（ポート４２を通して）小袋の内部と通路２２との間に、特に、第１の端開口２４を通る流体通路を形成できるように構成されている。しかしながら、膜が貫通されるまでは、小袋の内部はシールされ、取付け部品を通して塗料を小出しすることはできない。
ハウジングＣは、さらに、外周に突起即ちこぶ４８を含み、この突起がピストンと協働し、後述するような方法で、係止機構として働く。取付け部品組立体の第２構成要素は、単独で図１０−１５に示されている、バルブ即ちピストンＤである。バルブは、ほぼ円筒形状の基部（ベース）５０を有し、基部から細長いピン５２が延びている。ピンの最外端は、直径が小さくなったノーズ５４を含み、ノーズは、ハウジングの第１の端開口に密封的に受け入れられる寸法形状とされている。ピンの残部は、ハウジングの通路２２に摺動的に受け入れられる寸法形状とされている。ピンは、直径が通路よりわずかに小さいので、一旦、膜が貫通されると、小袋に貯蔵されている塗料または他の流体は、ピンの回りの通路を通って、出口に向かって流れることができる。
膜を貫通するために、ブレート６０が本体から延びている。ブレードは、ピンと略平行な関係で長手方向に基部３０から延びているのが好ましい。ブレードは、遠位端に形成された切削刃２６を有している。好ましい実施の形態では、この切削刃は、互いに角度を付けられ、且つまた、ブレードの長手方向軸線に対して角度を付けられ即ち傾けられた一対の面６４（図１５）を含んでいる。このように、鋭い先端が形成され、これが膜の貫通を始めるために使用される。
基部５０の反対の端から、最初は、略横切るように、タブ７０が延びている。タブ７０は、ブレードから直径方向に離れているのが好ましいけれど、ピンおよびブレードと平行に延びている主要部分を有している。タブの主要部分は、本質的に平面であり（図１０）、かつ、基部に向かって内方に面するこぶ係合ロック（係止部）７２と、外方に延びる面上の間隔をおいた複数の畝（稜）７４とを含んでいる。畝は、使用者によるピストンの把持を容易にし、ロック（係止部）がこぶ４８と協働してピストンを取付け部品ハウジングに保持する。すなわち、ピストンがハウジングに挿入され、そして、ピストンが通路内に案内されるとき、こぶ及びロックは、相手方を越えて、軸線方向に摺動する。タブは、ロック及びこぶが相手方を越えてスナップ嵌めするまで、本体から離れて外方に弾性的に撓む。次いで、ロックとこぶとの形状により、ピストンがハウジングから外れるのが防止される。
基部５０は、さらに、突出部８０を含んでいる。好ましい実施の形態では、この突出部８０は、円周方向に連続的に盛り上がった陸部（ランド部）であり、このランド部は通路内に配置された第１および第２の溝３２、３４と協働する。２つのハウジング・ピストン位置により、４つ別個の操作モードが規定される。第１位置が図１６に示され、一方、第２位置が図１７に示されている。
具体的には、第１の操作モードは、膜がまだ損なわれておらず小袋の内容物がシールされたままであるので、出荷中に使用される。この第１のモードでは、小袋Ｂは、生産設備で塗料を満たされ、取付け部品膜４４が貫通されることになるまで、小袋Ｂはシールされている。ピストンＤは、こぶがこぶ係止ロック内に連結され、タブへの不当な外方への曲げ力なしでは、ピストンＤの外れが防止されるように、ハウジングＣに挿入される。本体の突起部は、第１の溝３２に受け入れられ、出荷中、ピストンとハウジングを第１の位置に保持する。
典型的にはエンドユーザが塗料の小出しを行うときには、図１７−１８に示されるように、ブレード６０が膜を貫通するように、ピストンＤが更に通路２２内に押し込まれる。この第２の操作モードでは、ランド部が第１の溝から外れ且つ第２の溝３４に嵌まるまで、ピストンが軸線方向に前進させられる。これにより、エンドユーザに、ピストンが第２位置まで前進させられ且つ膜が貫通されたという、明確な触覚による感覚を与える。
塗料を小出しするためには、膜を貫通した後、ピストンＤを、図１５に示すように、通路２２内で第１位置まで僅かに退避させなければならない。この第１位置は、ランド部を第１の溝３２内に配置することによって、規定される。図１６に最も良く示されているように、ピンは、側壁から離れて、ハウジングを通る通路を形成している。したがって、ノーズ５４が、第１の端開口２４から退避させられて且つ膜が貫通されてしまったとき（図１９）、塗料は、小袋内部から、ポート４２を通って、ピンの回りの通路２２に流れ、第１の端開口に通じる。
塗料の流れを止めたいときには、上述した流体通路を閉じる必要がある。これは、塗料の乾燥および小袋からの塗料の漏れを防止する。本発明のピストン・ハウジング構造体では、ピストンＤを通路２２内で第２位置まで前進させることで、この閉鎖を行う。即ち、ピン、具体的には、ノーズを開口に配置することにより（図１７−１８）、塗料の流れを断つ。ノーズが開口に密封的に係合し、これによって、塗料流れ通路を密封する。さらに、ブレードが膜に形成された開口を閉じ、この位置での塗料の流れを断つ。さらに、ランド部が第２の溝３４内に配置され、ピストンが適当に位置決めされ開口をシールし且つ塗料の流れを妨げたという明確な表示を提供する。次いで、エンドユーザは、第１及び第２位置の間でピストンを取付け部品ハウジングに対して動かして、所望のように塗料の流れを調整することができる。
要約すると、出荷、膜貫通、塗料小出し、および、塗料小袋の保管の間に４つの操作モードが取られるが、塗料小袋取付け部品Ａは、これらの４つの操作モードを実現するために２つの位置を取るだけでよい。さらに、ほとんど小袋の外側でシールすることによって、塗料が乾燥しこれによって組立体を潜在的に詰まらせるかもしれない部分は存在しない。さらに、膜に形成された開口は径が小さいので、小袋に加えられる圧力は、ピストンのランド部とハウジング通路の第２の溝との間で形成された保持力に打ち勝つ力をつくり出しにくい。
取付け部品ハウジングが小袋の中心線上に配置されているのが好ましいことも重要である。図４に最も良く示されているように、拡大フランジが、ポート４２の両側に配置された斜線部分９０、９２に沿って小袋に取付けられているのが好ましい。小袋は、塗料で満たされたとき、枕状になる傾向があるので、取付け部品は、角度を付けられ、これは望まれていない。取付け部品を小袋の中心線上に維持するため、ハウジングは、第１即ち上側面および第２即ち下側面４０ａ、４０ｂ（図２、図４）の両方でシールされる。しかしながら、下側面は、塗料がポート４２を通って流れることができるように、斜線領域に沿ってのみシールされる。この構成により、取付け部品ハウジング、小袋の中心線と整合する。フランジは、ポートへの塗料の流れを容易にするために、下側面に形成された溝を含んでもよい。
本発明を好ましい実施の形態を参照して説明した。本明細書を読み且つ理解することにより、第３者が、変更および交替を思いつくことは明らかである。本発明は、全てのそのような変更および交替が、添付の請求の範囲およびその均等物の範囲内である限り、これらを含むことを意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１６】
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【図１７】
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