Узел для подачи жидкости под давлением
LIQUID FEED DEVICE UNDER PRESSURE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее описание относится к узлам подачи жидкости, подающим распыляемые жидкости (напр., краски) на распылительные устройства, такие как краскопульты, и, в одном описании, жидкости подаются в распылительные устройства или краскопульты изнутри сжимаемых прокладок, расположенных внутри гибкого и/или надувного пакета.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Во многих отраслях промышленности распылители известны для использования в нанесении таких жидкостей, как краски. Как правило, такие распылители состоят из корпуса распылителя, емкости для распыляемой жидкости и источника воздуха, содействующего распылению и перемещению жидкости на покрываемую поверхность. Зачастую жидкие материалы покрытия очень дорогие, и, следовательно, желательно использовать максимально возможное количество жидкости для предельного уменьшения отходов. Более того, относительно вязкие материалы покрытия бывает трудно удалить из емкости под действием силы тяжести или перекачиванием.
[0003] Существует постоянная потребность в улучшенных системах и способах распыления и/или удаления материалов покрытия из емкости для нанесения с помощью краскопульта.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Представлены резервуары наносимой жидкости, узлы подачи жидкости и способы их применения. В первой особенности резервуар наносимой жидкости представлен для применения с впускным каналом краскопульта, резервуар наносимой жидкости состоит из: гибкого внешнего корпуса и гибкого внутреннего корпуса, сгруппированного внутри внешнего корпуса; внутреннего корпуса, образующего камеру наносимой жидкости. Внешний и внутренний корпусы образуют соответственно первый и второй слои. Внешний корпус включает в себя впускной канал, проходящий сквозь его слой. Внутренний корпус также имеет отверстие для жидкости. Отверстие для жидкости имеет жидкостную связь с камерой наносимой жидкости и, после соединения, с впускным каналом жидкости краскопульта. Зона нагнетания расположена между внешней поверхностью внутреннего корпуса и внутренней поверхностью внешнего корпуса. При подаче давления от внешнего источника на впускной канал в зону нагнетания подается давление, вытесняющее жидкость из камеры наносимой жидкости через отверстие для жидкости. В силу своей гибкой конструкции при появлении давления в зоне нагнетания, внешний корпус может надуваться. Слои внутреннего и внешнего корпусов могут изготавливаться, например, из полиэтилена. Резервуар наносимой жидкости также может оснащаться крышкой. Внутренний корпус может иметь соединительное устройство, задающее отверстие для жидкости.
[0005] В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения крышка при сборке крепит резервуар наносимой жидкости к краскопульту. Резервуар наносимой жидкости может дополнительно иметь фиксатор на крышке, или на соединительном устройстве, или на внешнем корпусе. Вариант осуществления предусматривает наличие повторно закрываемого отверстия на внешнем корпусе. Еще один вариант осуществления предусматривает дополнительное наличие на внешнем корпусе соединительного элемента, сочленяемого с крышкой.
[0006] В одном или нескольких вариантах осуществления камера наносимой жидкости имеет объем не менее 180 миллилитров (6 унций). Внутренний корпус может быть предварительно залит жидкостью, подлежащей распылению или нанесению с помощью, например, краскопульта или описанного в настоящем документе устройства для подачи жидкости.
[0007] Один вариант осуществления предусматривает наличие на внешнем, внутреннем или обоих корпусах гофры, одной или нескольких складок и/или нескольких ребер.
[0008] Еще один вариант осуществления предусматривает, что слой внутреннего корпуса является фольгированным, а слой внешнего корпуса является прозрачным.
[0009] В другой особенности, устройство подачи жидкости состоит из описанного в настоящем документе резервуара наносимой жидкости и устройства подачи воздуха. В одном варианте осуществления устройство подачи воздуха состоит из регулятора давления в жидкостной связи с источником сжатого воздуха. В другом варианте осуществления устройство подачи воздуха дополнительно состоит из первой воздушной магистрали, подключенной к впускному отверстию внешнего корпуса, и второй воздушной магистрали, подключенной к первой воздушной магистрали, где вторая воздушная магистраль находится в жидкостной связи с регулятором давления и источником сжатого воздуха.
[0010] В одном или нескольких вариантах осуществления устройство подачи воздуха подает воздух под давлением около 40 фунтов на квадратный дюйм (ф*кд) (276 кПа) в зону нагнетания между внешней поверхностью внутреннего корпуса и внутренней поверхностью внешнего корпуса. Подробное описание варианта осуществления показывает, что устройство подачи воздуха подает в зону нагнетания воздух под давлением в диапазоне от около 0,1 до около 10 ф*кд, или даже от около 10 до примерно 25 ф*кд, или даже от около 25 до 40 ф*кд.
[0011] В одном или нескольких вариантах осуществления показывается, что после сборки с краскопультом устройство подачи воздуха соединяется с отверстием для выпуска воздуха самого краскопульта, соединяясь с источником сжатого воздуха, используемого для формирования аэрозольной струи жидкости из выходного сопла краскопульта.
[0012] Другие особенности включают в себя способы подачи жидкости в краскопульт, способы, включающие в себя: установку описанного в настоящем документе резервуара наносимой жидкости и сборки резервуара наносимой жидкости с краскопультом. Способы могут дополнительно включать в себя сборку устройства подачи воздуха с резервуаром наносимой жидкости.
[0013] Эти и другие особенности изобретения описаны в приведенном ниже подробном описании. Ни при каких условиях приведенная выше сущность изобретения не должна считаться ограничением сформулированного объекта изобретения.
КРАТКОЕ ПОЯСНЕНИЕ К ЧЕРТЕЖАМ
[0014] Прилагаемые чертежи включены для обеспечения дополнительного понимания описанного изобретения и объединены с и составляют часть настоящего разъяснения. Чертежи иллюстрируют примеры осуществления. Определенные особенности могут пониматься лучше путем обращения к следующему подробному описанию совместно с прилагаемыми чертежами, номера позиций на которых соответствуют номерам позиций деталей на их иллюстрациях и где:
[0015] ФИГ. 1 является перспективным изображением устройства подачи жидкости в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
[0016] ФИГ. 2 является изображением примера резервуара наносимой жидкости;
[0017] ФИГ. 3 является изображением крышки и фиксатора резервуара наносимой жидкости на ФИГ. 2;
[0018] ФИГ. 4 является развернутым перспективным изображением примера резервуара наносимой жидкости;
[0019] ФИГ. 5 является перспективным изображением еще одного примера резервуара наносимой жидкости;
[0020] ФИГ. 6 является развернутым перспективным изображением еще одного примера резервуара наносимой жидкости; и
[0021] ФИГ. 7 является изображением примера внешнего корпуса.
[0022] Фигуры могут быть приведены без соблюдения масштаба. Использованные на фигурах одинаковые номера соответствуют одинаковым компонентам. Следует, однако, понимать, что использование номера для ссылки на компонент не имеет целью ограничить компонент на другой фигуре, маркированный таким же номером.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0023] Применение гибкого внешнего корпуса дает возможность визуального подтверждения повышения давления в системе (расширяются стенки). Для обеспечения поддержки всей системы гибкий внешний корпус, в отличие от более тяжелого жесткого корпуса, может надуться. Кроме этого, в отличие от жесткого корпуса или емкости, применение пленочного внешнего корпуса в случае поставки предварительного собранного с внешним внутреннего корпуса в результате дает уменьшение объема упаковки.
[0024] Перед описанием нескольких примеров осуществления изобретения необходимо понимать, что изобретение не ограничивается подробностями конструкции или этапов процессов, приведенных в последующем описании. Изобретение применимо и в других примерах осуществления, при воплощении или использовании различными способами.
[0025] Обращаясь к ФИГ. 1, в соответствии с вариантом осуществления изобретения, устройство подачи жидкости 100 с помощью давления подает жидкость в краскопульт 121. Устройство подачи жидкости 100 состоит из резервуара наносимой жидкости 102, имеющего внешний корпус 104, внутренний корпус 106, зону нагнетания 116, впускной канал 92, крышку 108, фиксатор 110 и образуемое соединительным элементом отверстие для жидкости (не показано). В одном или нескольких вариантах осуществления устройство подачи воздуха (или источник другой подходящей жидкости) 90 подает воздух (или жидкость) под требуемым или предустановленным давлением в зону нагнетания 116, расположенную между внешней поверхностью внутреннего корпуса 106, который также может называться прокладкой, и внутренней поверхностью внешнего корпуса 104, который также может называться контейнер. Внутренняя часть внутреннего корпуса 106 образует камеру наносимой жидкости 86.
[0026] Устройство подачи воздуха 90 включает в себя первый отрезок воздушной магистрали 91а - как правило, гибкий, один торец которого соединен с впускным каналом 92 внешнего корпуса 104. Впускной канал 92 может быть встроен во внешний корпус известными специалистам способами. В одном варианте осуществления противоположный торец первой воздушной магистрали 91 подключен через регулируемый предохранительный клапан давления 95 к торцу второго отрезка 9lb гибкой воздушной магистрали, чей противоположный торец присоединен к выпускному каналу обычного регулятора давления 94, с помощью которого источник воздуха повышенного давления, соединенный с впускным каналом 96 регулятора 94, может быть уменьшен до требуемого давления, указываемого манометром 98 на регуляторе 94. Источником воздуха повышенного давления может быть отдельная воздушная магистраль или предпочтительнее тот же источник сжатого воздуха, что питает краскопульт 11 через нижний торец рукоятки краскопульта 121, с установленным регулятором давления 94 и поддерживаемый с нижней оконечности рукоятки краскопульта 121. Предполагаются и другие источники и/или конфигурации воздуха или других текучих сред, такие как имеющие внутреннюю подачу в зону нагнетания 116 краскопульта 12.
[0027] Во время работы камера наносимой жидкости 86 заполняется наносимой жидкостью, а резервуар наносимой жидкости 102 присоединяется к такому элементу, как переходник 54 краскопульта 121.
В некоторых случаях камера наносимой жидкости 86 может поставляться предварительно заполненной наносимой жидкостью. Как показано, резервуар наносимой жидкости 102 соединяется с корпусом 128 с помощью фиксатора 110 через переходник 54.
[0028] Приспособление для разгрузки давления (не показано) может успешно применяться в резервуаре наносимой жидкости с целью стравливания давления воздуха из резервуара 102 в случае, когда давление в зоне нагнетания 116 превышает предустановленное значение. С целью обеспечения надлежащей работы внутреннего корпуса по вытеснению текучей среды или жидкости, это предустановленное давление должно выбираться превышающим ожидаемые эксплуатационные давления воздуха источника нагнетания. Такое приспособление для разгрузки давления не является обязательным.
[0029] На ФИГ. 2 и ФИГ. 3 представлены изображения резервуара наносимой жидкости 102, где внутренний корпус 104 содержит текучую среду или жидкость для распыления из краскопульта, а внешний корпус 104 надут для обеспечения давления вытеснения текучей среды из внутреннего корпуса 106. Крышка 108 прикреплена с одного конца для герметизации корпусов. Фиксатор 110 используется для крепления резервуара наносимой жидкости 102 на детали краскопульта, такой как переходник. На ФИГ. 3 соединительный элемент не показан, но они имеет необходимую для использования форму. В зависимости от типа применения соединительным элементом может быть штыревое или гнездовое соединение, расположенное на внутреннем корпусе или входном отверстии текучей среды краскопульта.
[0030] Внешний корпус 104 является гибким, что значит, что он не жесткий. Внешний корпус 104 может изготавливаться из любых материалов, пригодных для содержания текучей среды под давлением, и обрамления внутреннего корпуса 106, составляющего камеру наносимой жидкости 86. Например, внешний корпус 104 с гибкими стенками, которые могут надуваться при подаче давления от внешнего источника в зону нагнетания 116, представляющую собой пространство между внешним корпусом 104 и внутренним корпусом 106. Внешний корпус 104 надувается и прилагает давление к текучей среде в камере наносимой жидкости 86, вытесняя этим текучую среду (при нажатии на курок краскопульта 122). Такое надувание может продолжаться до объема, необходимого для обеспечения давления в камере наносимой жидкости 86, и должно продолжаться только до завершения покрытия наносимой жидкостью, после чего гибкие стенки внешнего корпуса 104 могут сжаться или внешний корпус может быть продут любым способом для стравливания избыточного давления и/или возвращения в свое ненадутое состояние. Применение внутреннего корпуса 106, расположенного внутри или иным образом встроенного в наружный корпус 104, может выгодно экономить место при хранении и транспортировке (в силу его сжимаемости) и может дополнительно потребовать меньше материала и, таким образом, быть легче и дешевле. Внутренний и внешний корпусы 106 и 104 могут изготавливаться из одинаковых или разных материалов. Подходящими материалами являются, но не ограничиваются: полиэтилен, полипропилен (литой и ориентированный), ПЭТФ (полиэтилентерефталат), ПА (полиамид), ПВХ (поливинилхлорид), ПВС (поливинилспирт) и/или их соэкструдированные/многослойные пленочные конструкции. Внутренний и внешний корпуса 106 и 104 могут независимо друг от друга быть прозрачными, полупрозрачными, непрозрачными или фольгированными, а также неокрашенными или окрашенными, с напечатанными указаниями источника/содержимого/объема или любых их комбинаций. Внутренний и внешний корпусы 106 и 104 могут изготавливаться из одинаковых или разных материалов. По желанию, корпусы могут изготавливаться различных типоразмеров, например 180 миллилитров (6 унций), 600 миллилитров (20,3 унции) или 950 миллилитров (32,1 унции), или буквально любого другого размера, подходящего для необходимой области применения. Внутренний и внешний корпусы 106 и 104 могут иметь облегчающие обращение с ними конструктивные особенности и/или общую конструкцию. Подобные особенности включают в себя, но не ограничены гофрой, одной или несколькими складками и/или несколькими ребрами или другими свойствами поверхности.
[0031] Внутренний и внешний корпусы 106 и 104 имеют один или несколько слоев, которые могут быть полимерными и предпочтительно могут быть непроницаемыми для наносимой жидкости, внешнего источника давления/текучей среды или для всех. Наносимая жидкость в камере наносимой жидкости гидравлически отделена от зоны нагнетания 116. В любом случае корпусы 106 и 104 могут иметь один слой или несколько слоев материала, пригодного для выполнения описанных в настоящем документе функций. При необходимости, внутренний и внешний корпусы 106 и 104 могут, независимо друг от друга, быть одноразовыми. В определенных вариантах осуществления, внутренний корпус 106 является съемным с внешнего корпуса 104 и может быть заменен новым корпусом.
[0032] Внутренний корпус 106 может изготавливаться из материала, допускающего сжатие камеры наносимой жидкости при подаче давления на ее внешнюю поверхность и вытеснении наносимой жидкости. В одном или нескольких вариантах осуществления, внутренний корпус 106 имеет температурно/вакуум-формованную прокладку, описанную, например, в патенте США №7,798,426, выданном Джозефу (Joseph) и другим, раскрытие которого включено в настоящую заявку во всей полноте посредством ссылки (см., напр., справочный номер 13 в настоящем документе, вместе с соответствующим описанием и иллюстрациями).
[0033] Примером конфигурации внутреннего и внешнего корпусов, независимо друг от друга имеющих температурно/вакуум-формованный пакет из полиэтилена высокого давления с толщиной боковой стенки от примерно 0,004 до 0,01 дюйма или от 0,1 до 0,25 мм и толщиной нижней стенки около 0,001 дюйма или 0,25 мм или более так, чтобы нижняя стенка стремилась в целом оставаться плоской при сжатии боковой стенки. Такие корпусы также могут формоваться из экструдированной (из одного или нескольких слоев) пленки, которая складывается и герметизируется (нагревом или другим способом) с краев. Другие корпусы, как применено в настоящем документе, могут иметь отверстие для установки отверстия для жидкости внутреннего корпуса и впуска для получения подачи текучей среды. В одном примере осуществления внешний корпус может быть термоформируемым, а внутренний корпус может быть создан из плоской пленки, герметизированной с краев. В другом примере осуществления внутренний корпус может быть термоформируемым, а внешний корпус может быть создан из плоской пленки, герметизированной с краев. Внутренний и внешний корпусы могут изготавливаться в зависимости от области применения и/или технических требований к резервуару наносимой жидкости.
[0034] На ФИГ. 4 приводится развернутое перспективное изображение примера резервуара наносимой жидкости.
Когда резервуар наносимой жидкости 102 присоединен к краскопульту, имеется жидкостное соединение между отверстием для жидкости 112 и камерой корпуса краскопульта. При подаче сжатого воздуха в зону нагнетания через впускной канал 92 давление принимается наносимой жидкостью в камере наносимой жидкости 86, которая при нажатии на курок 122 «выдавливается» через отверстие для жидкости 112. Расположение впускного канала на внешнем корпусе может выбираться исходя из области применения и имеющихся источников давления. Например, впускной канал 92 может находиться на любом участке внешнего корпуса 104, или на крышке 108, или в любой другой части резервуара наносимой жидкости 102, чье расположение допускает связь с внешним источником сжатого воздуха через соединительный элемент 114. При необходимости, возможно наличие более одного впускного канала.
[0035] В некоторых примерах осуществления крышка 108 является жесткой. В других примерах осуществления крышка 108, как минимум частично, является гибкой (т.е. жесткой на соединении крепежного элемента 110 для обеспечения надежного соединения к краскопульту, но гибкой в других местах). Последующие примеры осуществления могут иметь по большей части и полностью гибкие крышки. Крышка 108 может иметь горлышко 120 или другую уплотняющую насадку, герметично крепящуюся к внутреннему и/или внешнему корпусам. После сборки соединительный элемент 114 внутреннего корпуса проходит через отверстие 118 в крышке 108. Соединительный элемент 114 может иметь штуцерные или гнездовые части, резьбу, штифты, соединения на защелках или любые другие стандартные или быстроразъемные соединительные элементы. Соединительный элемент 114 также может иметь особенности (не показано), обеспечивающие достижение герметичного соединения.
[0036] На ФИГ. 5 представлено перспективное изображение еще одного примера резервуара наносимой жидкости, имеющего только отверстие для жидкости 112 (также называемое арматура) и соединительный элемент 114, но не крышку. При подаче воздуха в направлении «а» через впускной канал 92 внешнего корпуса 104 и в зону нагнетания 116, внутренний корпус 106 получает давление, а жидкость из камеры наносимой жидкости 86 вытесняется. Отверстие (арматура) соединит с корпусом или, в частности, с впускным каналом текучей среды, краскопульта. В данном конкретном примере осуществления впускной канал нагнетания давления в системе может располагаться в верхней части системы. Как необходимо в примере осуществления без крышки, фиксатор может располагаться на внешнем корпусе, или соединительном элементе, или в любом другом подходящем месте.
[0037] В одном или нескольких примерах осуществления корпусы могут быть предварительно собранными и, например, с заполненным внутренним корпусом. Или внешний корпус может иметь повторно закрываемое отверстие 124, такое как на «молнии», или самоклеящийся материал так, чтобы заполненный внутренний корпус мог быть вставлен через повторно закрываемое отверстие. После этого внешний корпус можно будет закрыть. Повторно закрываемая конструкция должна выдерживать эксплуатационные давления системы, т.е. давления, способные надуть внешний корпус и вытеснить жидкость из камеры наносимой жидкости.
[0038] На ФИГ. 6 с развернутым перспективным изображением еще одного примера резервуара наносимой жидкости показан повторно используемый внешний корпус, собранный с внутренним корпусом/крышкой в направлении стрелки «с». В этом примере осуществления внешний корпус 104 оснащен соединительным элементом 122, таким как, например, резьбовой элемент, который может использоваться для присоединения резервуара наносимой жидкости 102. Это означает, что, внутренний корпус 106 с его соединительным элементом 114 и отверстием/арматурой 112 может сочетаться с крышкой 108 или другой подходящей конструкцией, которая, в свою очередь, может сочетаться с соединительным элементом 122 внешнего корпуса 104. Таким образом, после вытеснения жидкости из внутреннего корпуса 106 внешний корпус 104 может быть демонтирован и повторно подсоединен к другой комбинации внутреннего корпуса/крышки, пока не будет установлена дальнейшая непригодность внешнего корпуса к эксплуатации.
[0039] На ФИГ. 7 изображен пример внешнего корпуса 104 с соединительным элементом 122 с впускным каналом 92, который может являться частью соединительного элемента. Таким образом, для дополнения сборки гибкого внешнего корпуса с комбинацией внутреннего корпуса/крышки требуется только одна литая конструкция. Впускной канал 92 будет иметь жидкостную связь с зоной нагнетания (не показана) между внешним корпусом 104 и внутренним корпусом.
[0040] Если не указано иное, все цифры, выражающие количества компонентов, их свойства (например, молекулярная масса), условия реакции и так далее, используемые в описании и формулах изобретения, во всех случаях должны пониматься как изменяемые применением слов «около/примерно».
Соответствующим образом, если не указано противоположное, указанные в следующем описании и прилагаемых формулах цифровые параметры являются приблизительными величинами, которые могут изменяться в зависимости от необходимых свойств, которые стремится получить настоящее раскрытие. В крайнем случае, но не качестве попытки ограничить область применения теории эквивалентов объемом формул, каждый цифровой параметр должен, как минимум, толковаться в свете числа представленных значащих цифр и путем применения обычных способов округления.
[0041] Приводимые в настоящем описании термины «один пример осуществления», «определенные примеры осуществления», «один или несколько примеров осуществления» или «пример осуществления» означают, что конкретное свойство, структура, материал или характеристика, описываемые в связи с примером осуществления, включают в себя не менее одного примера осуществления изобретения. Таким образом, появления таких фраз, как «в одном или нескольких примерах осуществления», «в определенных примерах осуществления», «в одном примере осуществления» или «в примере осуществления» в различных местах настоящего описания, не обязательно относятся к аналогичному примеру осуществления изобретения. Более того, конкретные свойства, структуры, материалы или характеристики могут быть любым подходящим способом объединены в одном или нескольких примерах осуществления.
[0042] Несмотря на то, что раскрытое в настоящем документе изобретение описывалось на основании конкретных примеров осуществления, следует понимать, что эти примеры приводятся исключительно для иллюстрации принципов и областей применения настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что могут быть сделаны различные модификации и изменения настоящего изобретения без отклонения от духа и состава изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение включает в себя модификации и изменения, находящие в пределах приложенных формул и их эквивалентов.