用于纹理喷涂器的基于流的控制的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求maxcarideo和markd.shultz于2016年1月22日提交的、题为“flowsensorcontroloftexturesprayer(纹理喷涂器的流传感器控制)”的美国临时申请no.62/281,999以及stevend.becker和augustf.legatt于2016年1月22日提交的、题为“remoteprimingoftexturesprayer(纹理喷涂器的远程填装)”的美国临时申请no.62/281,992的权益，所述申请通过引用方式合并于此。

本发明总地涉及纹理喷涂器，更特别地涉及实现远程填装的基于流的控制系统。

背景技术：

纹理喷涂器通常用于将材料或材料混合物施加到墙壁、屋顶或其它表面上。这样的材料可以例如包括溶剂、粘合剂、油、油漆和其它流体，包括具有高粘度或高度粒状纹理的材料。在一些纹理喷涂器中使用蠕动泵。

纹理喷涂器经常从主单元利用位于长软管的末端的喷枪来施加纹理材料，该主单元将喷涂材料加压且提供用于气动喷涂的气压。这样的长软管允许喷枪在较大的主单元(其包括电动机、泵、材料储器和其它重型装备)可能不易于接近的远程或难以到达的地点使用。喷枪可被触发从而以喷涂模式来释放加压后的喷涂材料和气体，但是必须从主单元接收加压后的气体和喷涂材料。结果，使用喷枪的操作者必须具有致动泵和位于主单元中的其它设备的某部件。另外，纹理喷涂器必须在可以喷涂纹理之前被填装。在传统的系统中，该填装过程要求喷涂器的操作者在喷涂器的主体处手动地开始填装过程。

发明概述

在一个实施例中，本发明涉及纹理喷涂器，该纹理喷涂器包括空气压缩机、电动机、空气储器、喷枪、气流开关和压力开关。空气压缩机被布置成沿着气动线路传送加压气体，并且由电动机驱动。该空气储器与气动线路连接以接收来自空气压缩机的加压气体，并且向气动线路供应加压气体。喷枪接收来自气动线路的加压气体，并且当被致动时排出气体。气流开关和压力开关均布置在气动线路上。气流开关位于喷枪与空气储器之间，并且当气体流经气流开关时为电动机供给动力。每当气动线路内的压力降至阈值以下时，压力开关为电动机供给动力。

在另一实施例中，本发明包括操作纹理喷涂器的方法。根据该方法，在向喷枪供应喷涂空气的气动线路中的压力开关处感测压力，并且经由流开关通过气动线路来感测气流。响应于所感测的压力降至阈值压力值以下或者所感测的气流升至阈值流率以上，激活电动机。每当电动机激活时，电动机驱动空气压缩机。

本

技术实现要素：
仅通过示例而非限制的方式来提供。将考虑本公开的整体来理解本公开的其它方面，包括全部文本、权利要求和附图。

附图说明

图1是纹理喷涂器的立体图。

图2是图1的纹理喷涂器的示意图。

图3是图1和图2的纹理喷涂器的喷枪的立体图。

图4a和图4b分别是描绘图3的喷枪的填装阀的关闭状态和打开状态的剖视图。

图5是描述图1和图2的纹理喷涂器的操作的逻辑流程图。

虽然上文所标识的附图阐明了本公开的一个或多个实施例，还可以构思其它实施例，如在论述中所提到的。在所有情况下，本公开通过表示和非限制的方式来呈现本发明。应当理解的是，可以通过本领域技术人员来设计落入本发明的原理的范围和主旨内的若干其它的修改和实施例。附图不是按比例绘制，并且本发明的应用和实施例可以包括未在附图具体示出的特征和部件。

发明详述

本公开介绍了具有电动机驱动的空气压缩机的纹理喷涂器，该空气压缩机沿气动线路供应用于喷涂以及其它任务的加压气体。当气流开关感测到通过气动线路的气流时，例如当放出空气以喷涂纹理时，沿气动线路的气流开关为电动机供给动力。每当气动线路中的压力降至阈值以下时，压力开关为电动机供给动力，从而确保气流总是有可能。该体系结构允许完全基于气流来从喷枪控制纹理喷涂器，并且通过经由位于喷枪处的填装阀放出气流来允许喷涂器的远程填装。

图1是纹理喷涂器10的立体图，该纹理喷涂器10包括主单元12、喷枪14、流体软管16、空气软管18、纹理容器20、泵22和扳机24。主单元12是通过流体软管16和空气软管18与喷枪14连接的气动纹理喷涂器。纹理喷涂器10的主单元12包含电气系统、控件、电动机(例如，无刷或通用型电动机)、空气压缩机(例如，无油空气压缩机或类似的加压系统)和纹理容器20，下面将参考图2示意性地详述这些部件。纹理容器20可以例如是待由喷涂器系统10加压且喷涂的材料的料斗、桶或其它储器。图1还提供了泵22的剖开视图。虽然泵22被描绘为蠕动泵，但是可以可替代地使用例如活塞泵、隔膜泵和转子定子泵的其它类型的泵。泵22接收来自纹理容器20的纹理且对纹理加压，并且将该加压材料经由流体软管16供应给喷枪14。在一些实施例中，主单元12还可以包括存储经由阀被释放通过空气软管18到喷枪14的加压空气的空气蓄积器。

喷枪14是手持式的、手动触发的气动施加器，其接收来自流体软管16的流体或可流动固态纹理，以及来自空气软管18的加压气体。喷枪14包括扳机24，当被致动时，扳机24打开喷枪14内的至少一个阀。流体软管16内的压力可以足以将纹理材料从喷枪14排出。然而，在一些实施例中，来自空气软管18的加压空气与来自流体软管16的材料混合以强制地排出所得到的混合物，例如，以扁平或锥形喷涂模式。

图2是纹理喷涂器10的示意图。特别地，图2示出了用于主单元12内的空气的加压和释放的气流。图2描绘了泵22、电动机26、空气压缩机28、第一气动线路30和第二气动线路32。第一气动线路30通过调节器36和电磁阀38向气缸34供应来自空气压缩机28的加压气体。第二气动线路32向空气储器40以及经由流开关42向空气软管18供应加压气体。第二气动线路32还包括压力开关44和单向阀46。

电动机26可以是例如无刷或通用型电动机。电动机26机械地驱动空气压缩机28，并且在一些实施例中还可以机械地驱动泵22。在示例性的实施例中，电动机26可以例如旋转两个带，一个驱动空气压缩机28，另一个驱动泵22。空气压缩机28可以是例如无油型空气压缩机。然而，更一般地，空气压缩机28可以是任何适合的气体加压装置。空气压缩机28分别向第一气动线路30和第二气动线路32供应气体，并且可以另外具有泄放过量的气动压力的一个或多个减压阀。

对于其中泵22是蠕动泵的实施例，电动机26可以例如旋转承载蠕动泵的辊子的转子。然而，在这样的实施例中，泵的辊子可以在由于空气气缸34的致动而被驱动到工作位置时接合蠕动泵的泵软管。在图示的实施例中，第一气动线路30掌控该过程。调节器36调节第一气动线路30内的压力，第一气动线路30供应来自空气压缩机28的加压气体以驱动气缸34。气缸34是耦合到泵22以便在被加压时接合并激活泵22(例如，通过迫使蠕动辊子与蠕动泵软管接合)的液压活塞气缸。气缸34可以例如朝向分离位置被偏置，从而在不被加压时使泵22分离。电磁阀38基于来自流开关42的电信号来打开和关闭到气缸34的第一气动线路30，从而选择性地激活和去激活泵22，如下文详述的。

第二气动线路32将来自空气压缩机28的加压气体通过单向阀46传输到空气储器40。空气储器40是充当加压气体蓄积器的罐或压力容器，并且单向阀46防止来自空气储器40的加压气体沿第二气动线路32回流。空气压缩机28和空气储器40(在被加压时)共同将加压空气经由流开关42供应给空气软管18，流开关42感测通过第二气动线路32的空气的移动且仅当空气流经第二气动线路32时才激活给电动机26的动力。流开关42可以例如是激活簧片开关的磁性活塞。因为到喷枪14(即，通过空气软管18)的全部气流都经过流开关42，每当操作者触发喷枪14而通过喷枪14的喷嘴放出空气以喷涂纹理时，流开关42就激活。如果操作者利用填装阀手动地放出喷枪14处的气体，流开关42也会激活，如下文参考图3、图4a和图4b详述的。

压力开关44也沿着第二气动线路32安置。压力开关44感测第二气动线路32内的压力，并且每当第二气动线路32内的压力降至阈值以下时都激活电动机26，所述阈值被选为用以提供充足的气流。压力开关44因此通过确保第二气动线路32内有足够的空气压力而使得气流总是可能的来实现纹理喷涂器系统10的基于气流的致动。特别地，阈值压力(在该阈值压力以下压力开关44就激活电动机26)至少足够高以产生足以在喷枪14通过喷涂或打开填装阀而被致动以放出空气的情况下触发流开关42的气流(参见下面)。压力开关44在纹理喷涂器10启动期间在第二气动线路内积聚充足的压力，并且确保即使由于任何欠缺的密封而导致微小的气流泄漏也有足够的压力。

在一些实施例中，电动机26以二元制方式运转，使得其要么完全地开，要么完全地关，而没有中间输出设置。在纹理喷涂器10的一些实施例中，电动机26可以仅当被流开关42或压力开关激活时才运行，否则不运行。这样的实施例有益地最小化与电动机26和空气压缩机28的延长运行相关联的磨损、噪声和能耗。在一些这样的实施例中，流开关42和/或压力开关44可以作为并行地布置在电动机26与诸如发电机、电池、超级电容器或外部电源的电源(未示出)之间的电中断器来运转。然而，在其它实施例中，电动机26可以通过独立于流开关42和压力开关44的另外的装置来激活，例如经由手动开关或控制器。

流开关42还可以用来通过借助电磁阀38致动或去激活第一气动线路30上的气缸34来接合泵22或使泵22分离。当流传感器42感测到通过第二气动线路32的气流时，流传感器42打开电磁阀38，从而对气缸34加压(如上文所述)以及驱动泵20的辊子和泵软管处于接合中。泵22的这种操作方法防止了仅仅压力开关44的激活也启动泵22。根据该方法，激活电动机26和空气压缩机28所必要的低压条件(例如，在系统启动期间或者为克服泄漏)将不一定接合泵22。该方法确保泵22仅在空气压缩机28激活的同时才运行，并且结果是避免了不必要的泵运转和磨损。

如上所述，在正经喷涂(即对目标表面施加纹理)之前，利用纹理混合物填装泵22是必要的，在一些情况下，也有必要填装流体软管18和喷枪14。因为本体系结构仅当在第二气动线路30内检测到气流时才激活泵22，所以填装是通过从第二气动线路30泄放空气来实现的。在一些实施例中，这可以通过在主单元12处放出空气来实现。然而，因为喷涂操作经常是在喷枪14远离主单元14的情况下发生的，所以喷枪14的一些实施例被提供了填装阀以从第二气动线路30泄放或放出空气，如下文结合图3、图4a和图4b所详述的。填装可以通过致动扳机24(即，就像用于正常纹理喷涂一样)来实现，而不使用这样的填装阀，但是这样做的风险是过早地从喷枪14喷涂纹理混合物，并且尤其会导致来自非完全填装的流体线路的不规则纹理混合物流。在喷枪14上使用填装阀的远程填装系统解决了这些担心。

图3提供了喷枪14的详细的立体图。喷枪14接收流体软管16和空气软管18，并且具有手柄48，手柄48具有关断阀50和填装阀52(具有控制杆54)。关断阀50是能够截断从空气软管18到喷枪14的气流的气体阀门。关断阀50可以是例如控制杆、球、梭子或销阀。关断阀50能够计量到喷枪14的气流，或者可以是二元制开/关阀。填装阀52是用来通过从空气软管18释放空气来触发纹理喷涂器10的填装过程的通流阀。在一些实施例中，填装阀52是可以螺纹接合到喷枪14的气动端口中而与空气软管18对齐的模块化部件。在图示的实施例中，填装阀52是通过转动控制杆54而被致动的二元制开/关阀。基于控制杆54的位置，填装阀52可以从空气软管18中泄放空气以使得气流通过第二气动线路32，从而激活电动机26且允许纹理喷涂器10被填装，而不准许纹理混合物无意地从喷枪14射出。下面参考图4a和图4b来更详细地论述填装阀52。

图4a和图4b是通过剖面线4-4(参见图3)的喷枪14的填装阀52的剖视图。具体地，图4a示出了处于关闭状态(如图3所示)的填装阀52，而图4b示出了处于打开状态用于填装纹理喷涂器10的流体系统的填装阀52。图4a和图4b示出了控制杆54、内腔56、刚性主体58、柄60、凹陷部62、弹簧64、固位器66和o形圈68和70。

填装阀52的内腔56由刚性主体58(基本环状的阀外壳)来限定。内腔56将空气软管18与喷枪14连接，在关闭时不会泄漏(图4a)，但是在打开时放出空气(图4b)。刚性主体58可以例如由不锈钢或其它金属制成。填装阀52的所示的实施例包括在其入口上的速拆卸式卡口以及在其出口处的阳npt螺纹，但是更一般地任何配合的几何结构可用于将填装阀52的刚性主体58连接到上游和下游部件。

柄60是基本筒状密封元件，其与填装阀52的主轴线正交地延伸通过内腔56，而不阻止气流通过内腔56。柄60具有相对于柄60的其余部分的气缸直径而变窄的凹陷部62。凹陷部62可以是例如完全地围绕柄60延伸的锥形颈部，或者是柄60的相对于仅在柄60的受限周向位置内的柄60的直径而缩减的收缩段。柄60通过弹簧64被偏置到相对于刚性主体58平齐的位置。

固位器66支撑o形圈68和70，两者均可以是静态密封元件。在图示的实施例中，o形圈68总是接合刚性主体58，而o形圈70仅在柄60处于“关闭”位置的同时才接合柄60。固位器66可以是例如压配合到刚性主体58中的圆盘。通过旋转控制杆54来打开和关闭填装阀52。如图4a所示，在控制杆54沿内腔56的轴线被定向的同时，控制杆54不会对抗弹簧64的偏置弹簧力。然而，如图4b所示，转动控制杆54远离填装阀52(例如，以接近直角到其“关闭”位置)会牵动柄60远离刚性主体58的相对壁，从而将弹簧64压缩且使得凹陷部62在o形圈70内。因为凹陷部62具有比柄60的其余部分窄——并且比o形圈70窄——的至少一些周向元件，所以该位置的变化允许气体通过o形圈70逸出内腔56。气体能够逸出的空隙可以是例如环状的。

有益地，本设计允许当填装阀52关闭时凹陷部62存储在填装阀52内。纹理喷涂会导致纹理材料聚积在非期望的区域内，并且如本文所述那样遮挡凹陷部62会防止纹理材料渗入(以及可能堵塞)阀的逸出路径。而且，打开填装阀52导致逸出的空气吹走已经聚积在阀出口附近的任何纹理材料。当控制杆54关闭(即，从图4b的状态返回到图4a的状态)时，弹簧64对柄60施力以关闭填装阀52。

图5是描述根据方法100的纹理喷涂器10的操作的逻辑流程图。当纹理喷涂器10被打开时(步骤s1)，流开关42和压力开关44被供给动力(如果有必要的话；在一些实施例中流开关42和/或压力开关44可以是无源传感器)以分别感测第二气动线路32内的压力和气流(步骤s2)。压力开关44对阈值压力以下的压力做出响应，如上所述(步骤s3)。流开关对阈值流率以上的气流率做出响应，在一些情况下可以是任何非零气流(步骤s4)。如果所感测到的压力降至压力阈值以下或者气流率升至气流阈值以上，则适当的开关激活电动机26(步骤s5)，电动机26驱动空气压缩机28(步骤s6)以将加压空气驱动到第二气动线路32内。如果气流在阈值流率以上，则泵22通过电动机26被另外地接合且驱动。(步骤s7)。如果电动机26激活，则所感测的压力在阈值压力以上，并且所感测的气流在阈值流率以下，则去激活电动机26。(步骤s8)。在激活电动机26和/或去激活电动机26之后，流开关42和压力开关44分别继续感测气流和压力。在一些实施例中，流开关42和压力开关44持续地监视气流和压力。在其它实施例中，流开关42和压力开关44中的至少一个仅周期性地或间断地激活以确定沿第二气动线路32的感测值。

纹理喷涂器10基于通过流开关42的气流或者替代地响应于第二气动线路32内的低压而激活电动机26且相应地激活空气压缩机28。该体系结构允许完全地基于气流来从喷枪控制纹理喷涂器，并且通过经由位于喷枪处的填装阀放出气流来允许喷涂器的远程填装。

可能的实施例的论述

下面是本发明的可能的实施例的非穷尽描述。

一种纹理喷涂器，包括：空气压缩机，其被布置成沿着气动线路传送加压气体；电动机，其附接到空气压缩机以便驱动空气压缩机；喷枪，其被布置成接收来自气动线路的加压气体，以及当被致动时排出加压气体；气流开关，其布置在气动线路上，流体地位于喷枪空气压缩机之间，并且构造成当气体流经气流开关时激活电动机；以及压力开关，其布置在气动线路上，并且构造成当气动线路内的压力降至阈值以下时激活电动机。

前一段落的纹理喷涂器可任选地、另外地和/或可替代地包括以下特征、构造和/或附加部件中的任意一个或多个：

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中电动机仅通过气流开关和压力开关来激活。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，还包括电源，并且其中气流开关和压力开关中的至少一个是位于电源与电动机之间的电压截止开关。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，还包括：由电动机驱动的流体泵。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中喷枪接收来自流体泵的加压纹理材料，并且以喷涂模式从喷嘴排出加压纹理材料与来自气动线路的气体的混合物。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中该喷枪还包括填装阀，该填装阀布置成从气动线路放出气体，而不排出加压的纹理材料。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中填装阀包括：刚性主体，其限定与气动线路流体连通的内腔；以及密封结构，其延伸进入内腔中而不阻挡内腔，并且能够致动以通过出口从气动线路放出气体。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中密封元件包括：o形圈；柄，其具有构造成以空气密封方式来接合o形圈的非凹陷部，以及不能与o形圈形成空气密封的凹陷部；弹簧，其布置成经由弹簧力将柄的非凹陷部偏置成与o形圈接合；以及控制杆，其能够致动以对抗弹簧力，从而使凹陷部与o形圈对准。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中每当控制杆不被致动以对抗弹簧力时，柄的凹陷部位于内腔内。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中流体泵是蠕动泵，纹理喷涂器还包括：气动活塞气缸，其布置成当被加压时将蠕动泵的辊子驱动为与泵软管接合；以及从空气压缩机到气动活塞的辅助气动线路。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中流体泵仅当流开关激活电动机时才被接合，而当压力开关激活电动机时不被接合。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，还包括：空气储器，其与气动线路连接以接收来自空气压缩机的加压气体，以及向气动线路供应加压气体。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，还包括：沿气动线路布置在空气压缩机的下游的单向阀。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中空气储器和压力传感器与气流传感器并行地布置。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中流开关是激活簧片开关的磁性活塞。

前述纹理喷涂器的进一步的实施例，其中阈值被选为当喷枪被致动时提供至少足以触发气流开关的气流。

一种操作纹理喷涂器的方法，该方法包括：感测向喷枪供应喷涂空气的气动线路中的压力开关处的压力；感测经由流开关通过气动线路的气流；响应于所感测到的压力降至阈值压力值以下而激活电动机；响应于所感测的气流升至阈值流率以上而激活电动机；以及每当电动机激活时驱动空气压缩机。

前一段落的方法可任选地、，另外地和/或可替代地包括以下特征、构造和/或附加部件中的任意一个或多个：

前述方法的进一步的实施例，还包括：响应于所感测到的气流率升至阈值流率以上而接合并激活泵。

前述方法的进一步的实施例，还包括：响应于所感测到的压力升至阈值压力值以上且所感测到的气流降至阈值流率以下而使去激活电动机。

前述方法的进一步的实施例，还包括：通过从喷枪的填装阀放出空气而不从喷枪的喷嘴排出空气来填装纹理喷涂器。

前述方法的进一步的实施例，其中该阈值压力值被选为确保致动喷枪导致气流能够被流开关检测到。

总结

本文所使用的任何相对术语或程度术语，例如“大致”、“实质上”、“大体”、“近似地”等，应当根据在本文明确陈述的任何可应用定义或限制来解释且受制于在本文明确陈述的任何可应用定义或限制。在所有情况下，本文所使用的任何相对术语或程度术语应当解释成广义地涵盖任何相关的公开的实施例以及本领域普通技术人员在考虑了本公开全文后将理解的这样的范围或变化，例如涵盖普通的制造公差变化、意外对准变化、由于热、旋转或振动操作条件而诱发的对准或形状变化，等等。

虽然已经参考示例性的实施例描述了本发明，本领域技术人员将理解，可以做出各种改变，并且可以对其元件进行等同替代，而不背离本发明的范围。另外，可以做出许多修改来使得特定情形或材料适应本发明的教导，而不背离其实质范围。因此，目的在于本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包含落入随附权利要求的范围内的全部实施例。