专利名称：为容器增压的限压充气系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在密闭容器中产生超强气压的设备；更具体说是为容器增压的充气设备，再具体地说是一个具有防止喷射物料罐过压的内部释放设备的改进的活塞充气喷射系统。
背景技术：
在充气技术领域中，使用具有一个滑动密封在气缸中的活塞的压缩器来为密闭容器或者储罐增压已经为人所熟知。典型地，气缸通过一个第一检测阀与储罐分离，通过该检测阀每次来自气缸的连续压缩充气进入到储罐。活塞上设有第二检测阀，例如穿过活塞的一个可覆盖的出口，会在进气冲程中把空气带入气缸，然后在压缩冲程中关闭出口以压缩空气。
手动充气喷雾器也是现有技术所熟知的，用作家庭喷洒使用，例如喷洒杀虫剂、杀菌剂以及化肥，以及其他的商业使用例如喷射凝结剂、固化混合物以及防水剂。典型地，一个充气系统包括一个气缸、活塞、以及穿过固定在喷雾器出口上或内部的螺纹盖或塞子而设置的检测阀，装配完成后气缸延伸进入罐体中。通常，喷雾器出口在喷洒操作中也是向罐体中装填物料的装料口。
在很多现有技术的手动充气喷雾器中，在活塞和限定第二检测阀的气缸壁之间的密封件是一个由弹性材料、例如浸油的皮革制成的裙体，并且被固定在活塞下面。活塞自己是活动装配在气缸中。在活塞的进气冲程中，空气经过活塞和裙体顺利地进入气缸中；然而在压缩冲程中，裙体向着气缸壁膨胀从而密封住环绕活塞的环面以进行充气压缩。在更新的手动充气喷雾器中，活塞通过一个涂油的O型环与气缸壁密封，空气通过活塞上的一个舌型检测阀被引入气缸。
现有技术中的手动充气喷雾器的一个问题是，伴随着气缸内压力的增加活塞变得越来越重，因为气缸内需要更大的压力来克服罐体内积聚的压力而打开第一检测阀。这就给气力有限的人带来一个严重的问题，特别是因为最后一个全压缩冲程需要将活塞定位到锁定的位置(活塞手柄同时也作为喷雾器的携带手柄)。此外，对于强壮的操作员，通过持续的充气可以将罐压提升至高于所需值，甚至还可能超过安全值。
现有技术的用于为容器增压的手动充气设备需要一个活塞泵，该活塞泵设有一个限压旁路释放阀，以使泵所能产生的压力由该旁路的结构预先设定，以使活塞返回其锁定位置变得相对容易并且防止容器的过压。
现有技术的喷雾器的另一个问题是，手动充气系统是通过罐盖内的一个开口轴向安装在喷雾器上的，当罐盖盖上罐体时充气手柄用作携带手柄。充气塞典型地设有两个相对的径向柄脚，该径向柄脚穿过罐盖的两个相应的凹槽，通过柱塞的部分旋转固定在罐盖下面。喷雾器长期使用后，这些柄脚会被磨损并且不能可靠地夹紧罐盖，使得喷雾器不正常地躺倒。一些喷雾器的罐体设有背带，但是该带子的设计是作为背负使用，并且还有一个笨重的携带手柄。
现有的手动充气喷雾器需要一个与喷雾器罐体分体的携带手柄。更为需要的是一个用于设置手动充气系统的独立于主物料罐装料口的偏轴侧臂。
发明内容
本发明的主要目的就在于提供一个更加容易充气的手动充气压力容器，例如物料罐喷雾器。
本发明的另一个目的就是自动限制手动充气增压的压力容器中可得到的压力。
本发明的又一个目的就是提供一个独立于手动充气系统的携带手动充气压力容器的设备。
简单地讲，一种为增压容器的限压手动充气系统包括一个压力气缸；一个气缸内端的第一检测阀，用于防止增压的空气或者物料从容器回流到气缸；一个柱塞，一端终止于气缸中的活塞，另一端终止于容器外部的手柄。活塞是活动装配于气缸内，并包括一个同样是活动装配的环形法兰，该法兰形成了活塞的环形凹槽的外部边缘，以接受一个与气缸壁和活塞密封的O型环。该凹槽的轴向宽度大于O型环的直径，凹槽靠近环形法兰的部分设有多个出口，这些出口与终止于压缩室内的活塞表面的通道相连。O型环可以在活塞凹槽表面和气缸壁上滑动。在进气冲程中，O型环在第一方向沿活塞的轴向移动以打开出口，从而允许空气充满压缩室。在压缩冲程中，O型环沿反方向移动以盖住出口，并与法兰的轴面密封，从而密封压缩室。然而，出口的设置使得当压缩室中的压力超过了预设水平时，进一步的压缩会使空气绕过O型环从压缩室中逃走，从而限制了系统所能承受的压力，并且使得柱塞在最后一个压缩冲程中无需额外施力即可将柱塞置于锁定位置。
在本发明的第一个手动充气喷雾器的实施例中，手动充气系统实际上轴向地安装在作为喷雾器罐体主装料口的容器盖上。在第二个和当前的优选实施例中，手动充气系统偏轴地安装在物料罐侧臂上，该侧壁限定了区别于喷雾器罐体主装料口的容器的一个第二开口。
每一个实施例最好包括一个枢接于喷雾器罐体上的携带手柄，以便于携带整个喷雾器而无需依靠使用充气手柄。优选地，该手柄通过肩套固定在喷雾器罐体上，以便于进行各种变换用于储存安装各种配件，例如喷雾器外壳和各种喷嘴，而无需重新设计基本罐体。优选地，手柄在填装物料罐时可以摆开，并可以通过在枢轴位置的简单变换锁定在需要的垂直位置。
图1为本发明的手动充气压力喷雾器的第一装置的正面分解示意图，具有一个轴向安装在物料罐的盖子上作为物料罐装料口的手动充气系统；图2为本发明的手动充气压力喷雾器的第二装置的正面分解示意图，具有一个设置在喷雾器罐体侧臂上的手动充气系统；图3为如图1所示的喷雾器的手柄和柱塞的正视图；图4为如图1所示的活塞的放大示意图；图5和图6为图4所示的活塞的剖面示意图，图5显示了O型环在进气冲程中的位置，图6显示了O型环在压缩冲程中的位置；图7为如图2所示的手动充气系统的放大分解示意图；图8为从下面看的图2和图7中所示从柱塞末端的活塞的示意图；图9为如图2所示的喷雾器的第二个示意图，显示了用于容纳安装附件的手柄安装用肩套的使用；图10为从上面看的图2和9所示的手柄和肩套的示意图。
具体实施例方式
参考图1、3和4，一个独立的第一装置10，实用型手动充气喷雾器包括一个罐体12，限定了一个容纳待喷射物料的压力容器，罐体12具有一个旋转出口14，用以连接软管(图未示)以将物料喷洒到期望的地点。罐体12包括一个位于其上端的轴向出口16，该出口被外表面具有螺纹20的颈部18所限定。螺纹最好是如图所示的外螺纹，尽管根据本发明在颈部18内部设内螺纹也是完全可以理解的。在颈部18的外端和盖子24内的环型表面之间以已知的方式卡紧一个圆形密封件22，以防止物料在盖子24旋紧到颈部18上时从出口16渗漏。
盖子24设有一个中央开口(图1中不可见)以接收一个手动充气增压系统28的柱塞26。一个试管型的压缩气缸30在其下端32被一个螺帽34所密闭，该螺帽34具有一个弹性检测阀36，如现有技术已知的那样，气缸30的上端25与盖子24密封。一个第一弹簧38设置在气缸30内，以作为柱塞组件40向下压缩冲程结束时的缓冲。组件40包括柱塞26，穿过盖子24后安装到活塞42上，并且通过倒勾状卡销44固定在那儿。一个第二弹簧46设置在柱塞26上，以作为柱塞组件40向上进气冲程结束时的缓冲。盖子24最好设有一个压力释放阀套件48，用于在喷射操作完成后释放罐体12中残留的压力。柱塞26设有一个手柄50，用于在气缸30内手动驱动柱塞组件40。
参考图4、5和6，活塞42最好由适合的耐久塑料聚合物通过注塑成型制成，并且包括由隔断层56隔开的一个上室52和一个下室54。为了方便，隔断56向外径向延伸以构型成一个第一径向法兰58。活塞42在上端以一个第二法兰60终结，构型成一个用于弹簧46的弹簧座并环绕成一个用于接受卡销44的开口62。上室52设有一个或多个径向通道64。活塞42在下端以一个第三法兰66终结，构型成一个用于弹簧38的弹簧座并环绕成下室54。下室54设有一个或者多个径向通道68。活塞42的构型使得空气在进气冲程(图5)和压缩冲程(图6)中均能够从法兰58和气缸30的壁70之间通过。
法兰58和66径向隔开以形成一个环行凹槽72用于接受一个O型环74(如图5和6所示，图4中省略)，从而在活塞42和壁面70之间形成一个滑动密封。凹槽72的轴向宽度大于O型环74的材料直径。因此凹槽72中的O型环就作为充气系统28的一个第二检测阀。在进气冲程中当活塞42在气缸30中上升时，如图5所示，O型环74依靠与壁面70之间的摩擦力离开法兰58，使得空气通过法兰58的外围和通道68绕过活塞42进入气缸30。在压缩冲程中当活塞42在气缸30中下降时，如图6所示，O型环74被迫与法兰58相接触，从而使法兰58与壁70形成密封。
根据本发明，O型环74和凹槽72的尺寸可以无需过多的试验，只需使气缸30中被活塞42压缩的空气能够通过把O型环74从壁70和/或法兰58推开而逃跑。例如，在O型环74和壁70之间使用0.025直径的干扰结果比较好。这样活塞就能够设置成按照需要在气缸30内提供预定压力的压力释放设备。在一个变换的实施例中，在法兰58的轴面59上刻划有一个或者多个径向凹槽61，以在活塞42压缩空气时允许控制量的空气从O型环74逃跑，从而提供预定压力值的压力释放设备。
如图2、7和8所示为一个独立的第二装置10’，实用型手动充气喷雾器包括一个罐体12’，限定了一个容纳待喷射物料的压力容器，罐体12’具有一个旋转出口14’，用以连接软管(图未示)以将物料喷洒到期望的地点。罐体12’包括一个位于其上端的轴向出口16’，该出口被外表面具有螺纹20’的颈部18’所限定。螺纹最好是如图所示的外螺纹，尽管根据本发明在颈部18’内部设内螺纹也是完全可以理解的。在颈部18’的外端和盖子24’内的环型表面之间以已知的方式卡紧一个圆形密封件22’，以防止物料在盖子24’旋紧到颈部18’上时从出口16’渗漏。
盖子24’设有一个中央开口27用以接受一个压力释放阀组件48，以在喷射操作完成时释放罐体12’内残留的压力。
罐体12’包括一个侧臂80，该侧臂80具有一个螺纹口82，用以接受一个手动充气增压系统28’。侧臂80和开口82在罐体12’限定了一个区别于第一开口16’的第二开口。这样开口16’就可以作为物料的装料口而无需如现有技术那样将手动充气增压系统28’从罐体12’上拆下来填料，如装置10中增压系统是穿过主装料口的盖子轴向设置。一个试管型的压缩气缸30’在其下端32’被一个螺帽34’所密闭，该螺帽34′具有一个弹性检测阀36’，如现有技术所知的那样。一个第一弹簧(图2中不可见)可以设置在气缸30’内部以作为活塞组件40’向下压缩冲程结束时的缓冲。组件40’包括了一个与活塞42’一体成型的柱塞26’，并且最好是由适合的耐久塑料聚合物注塑成型。柱塞26’设有一个手柄50’，用于手动驱动气缸30’中的柱塞组件40’。
活塞42’(图8)包括一个第一径向法兰58’和设有一个或者多个通道68’的第二径向法兰66’。活塞42’的构型使得空气在进气和压缩冲程中均能够在法兰58’和气缸30’的壁之间通过。法兰58’、66’径向隔开以形成一个环行凹槽72’用于接受一个O型环74’(如图2和7所示，图8中省略)，从而在活塞42’和气缸30’的壁之间形成一个滑动密封。凹槽72’的轴向宽度大于O型环74’的材料直径。这样凹槽中的O型环就作为充气系统28’的一个第二检测阀。进气冲程中当活塞42’在气缸30’中上升时，O型环通过与气缸壁的摩擦力离开法兰58’，使空气得以通过法兰58’外围和通道68’绕过活塞42’进入气缸30’。压缩冲程中当活塞42’在气缸30’中下降时，O型环74’被迫与法兰58’相接触，从而使法兰58’与气缸壁形成密封。
根据本发明，O型环74’和凹槽72’的尺寸可以无需过多的试验，只需使气缸30’中被活塞42压缩的空气能够通过把O型环74从壁70和/或法兰58推开而逃跑。这样活塞就能够设置成按照需要在气缸30’内提供预定压力的压力释放设备。在如图8所示的变换中，在法兰58’的轴面59’上刻划有一个或者多个径向凹槽61’，以在活塞42’压缩空气时允许控制量的空气从O型环74’逃跑，从而提供预定压力值的压力释放设备。
增压系统28’还包括一个引导部件84，该部件具有一个防转动咬合凸起86，用于与气缸30’外端的制动结构88相啮合。气缸30’包括一个肩部90，用于与侧臂80的螺纹颈部92密封接合。一个螺纹密封圈94将系统28’与颈部92密封。优选地，系统28’还包括一个箍形环，可以与密封圈94咬合。环96包括一个或多个开口箍98、100，可以是不同的尺寸，用作搁置喷雾器的软管和/或喷雾杆设备(图未示)的位置。
参考图2、9和10，喷雾设备10’还可以包括一个可转动的手柄系统102，该系统包括互成镜像或者不成镜像的第一和第二肩套104a、104b。罐体12’具有用于接受肩套的凹部106a、106b。肩套104a、104b通过任意合适的固定装置固定在凹部106a、106b内，优选的是通过一个或者多个形成在肩套上的手按插扣108可释放地固定，并且可以插入到形成在罐体12’上的盲孔110。设置肩套而不是直接将手柄112与罐体12’接合，是因为肩套的设置使其易于适合设置特定部件113，用于各种辅助附件和零件、例如喷雾器护罩114和替换喷嘴(图未示)等的移动存储，有如各种型号的喷雾器所能提供的那样，无需针对通常的罐体12’进行昂贵的模型的替换。
手柄系统102优选地配置成允许超过一个的手柄位置和功能。手柄112设有一对相对的手按卡扣型扭扣116，每一个具有一个劈开的边缘118。肩套104a，104b每一个均具有一个沿罐体轴线伸长的开口120。当插入开口120时，扭扣116通过边缘118可枢转地保持在其中，从而使手柄112可如图2所示向上伸展以用于提起喷雾器10’，或者使手柄折叠在一边(图未示)以接触盖子24’和出口16’。
此外，每个肩套设有一个平齐连接的马鞍形元件122，该元件包括一个短延伸部124，通常沿罐体12’轴向延伸的长延伸部126，以及两者之间的鞍型部128。手柄112上设有一对相对的向内伸展的柄脚130，其在手柄112上的设置使得当扭扣116被推到开口120的极限上部位置时柄脚能够通过短延伸124而不能通过长延伸126。
这种关系能够带来以下优点当手柄在用于提起喷雾器后放开时，柄脚130就停留在延伸部124和126之间的鞍型部128，这样手柄就被延伸部124和126保持在一个垂直的位置，易于让使用者重新抓起。
当手柄被提起时，柄脚130能越过短延伸124，然后手柄可以越过充气组件28’枢转以便于接触盖子24’和出口16’，以及保持接触和使用充气组件28’。
当手柄被重新抓起到垂直位置，长延伸部126和柄脚130防止手柄112在垂直位置处摆动，这样在携带喷雾器时就能阻止不希望的罐体12’向使用者腿部的摆动。
尽管本发明已通过参考各种特定的实施例予以说明，应该理解，在本发明的精神和范围内还是可以有很多的改变。因此，本发明并不限于所述的实施例，而完全应该由权利要求来限定。
权利要求
1.一种为容器增压的增压系统，其特征在于包括a、一个与所述容器内部相连的气缸；b、一个第一检测阀，设置于所述气缸内并在所述气缸和所述容器内部之间限定了一个分界面，用于防止压力从所述容器回流到所述气缸；c、一个活塞，往复设置在所述气缸中以在其中限定一个压缩室，所述活塞包括一个环行凹槽，以及连通所述凹槽和所述压缩室的出口；和d、一个滑动设置在所述凹槽中的O型环，借以在活塞的压缩冲程中所述出口被所述O型环所覆盖，在活塞的进气冲程中所述出口被所述O型环打开，在所述压缩冲程中，所述O型环与所述凹槽的壁和所述气缸的壁密闭接合，所述凹槽的壁和所述O型环的尺寸使得当所述气缸中的压力达到预设水平时气缸中被压缩的空气能够从所述壁面和所述O型环之间逃走。
2.如权利要求1所述的增压系统，其特征在于，还包括一个固定在所述活塞上用于驱动所述活塞的柱塞。
3.如权利要求2所述的增压系统，其特征在于，还包括一个固定在所述柱塞上的手柄。
4.一个用于压缩空气并存储压缩空气的系统，其特征在于包括a、一个具有一个出口的压力容器；和b、一个设置在所述出口的增压系统，所述增压系统包括一个与所述容器内部相连的气缸；一个第一检测阀，设置于所述气缸内并在所述气缸和所述容器内部之间限定了一个分界面，用于防止压力从所述容器回流到所述气缸；一个活塞，往复设置在所述气缸中以在其中限定一个压缩室，所述活塞包括一个环行凹槽，以及连通所述凹槽和所述压缩室的若干出口；一个O型环，滑动设置于所述凹槽中，借以在所述压缩冲程中，所述O型环与所述凹槽的壁和所述气缸的壁密闭接合，所述凹槽的壁和所述O型环的尺寸使得当所述气缸中的压力达到预设水平时气缸中被压缩的空气能够从所述壁面和所述O型环之间逃走。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统是一个压力喷雾器。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述增压系统是一个手动充气系统。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述容器具有一个单独的出口，其中所述增压系统穿过覆盖所述出口的一个盖子而设置。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述出口，所述盖子和所述增压系统是沿着容器的轴向设置。
9.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述容器包括第一和第二出口，所述第二出口设置于一个非轴向的侧臂，其中所述增压系统设置于所述第二出口。
10.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述增压系统具有用于存储喷雾杆的设备。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述设备包括一个装配到所述增压系统上的环，并且具有至少一个从其上凸起的镫形箍。
12.如权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括用于携带所述系统的手柄装置，所述手柄装置包括a、可拆卸地连接到所述压力容器上的第一和第二肩套，所述肩套具有伸长的开口；和b、一个通常为U形的手柄，具有将所述手柄可枢转地维持在所述伸长的开口的装置。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括形成在所述容器上的第一和第二凹部，用于接受所述第一和第二肩套。
14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述肩套的至少一个具有一个马鞍形元件，该马鞍形元件包括一个短延伸部，一个长延伸部，以及两者之间的一个鞍型部，其中所述手柄具有至少一个柄脚，用于可变地与所述鞍型元件接合来定位所述手柄。
15.一个压缩喷射系统，其特征在于包括a、一个压力罐，用于容纳欲喷射的物料；b、与所述压力罐可拆卸连接的第一和第二肩套，所述肩套具有伸长的开口；和c、一个通常为U形的手柄，具有将所述手柄可枢转地维持在所述伸长的开口的装置。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，还包括形成在所述物料罐上的第一和第二凹部，用于接收所述第一和第二肩套。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述肩套的至少一个具有一个马鞍形元件，该马鞍形元件包括一个短延伸部，一个长延伸部，以及两者之间的一个鞍型部，其中所述手柄具有至少一个柄脚，用于可变地与所述鞍型元件接合来定位所述手柄。
18.一种为容器增压的增压系统，其特征在于包括a、一个与所述容器内部相连的气缸；b、一个第一检测阀，设置于所述气缸内并在所述气缸和所述容器内部之间限定了一个分界面，用于防止压力从所述容器回流到所述气缸；c、一个活塞，往复设置在所述气缸中以在其中限定一个压缩室，所述活塞包括一个环行凹槽，以及连通所述凹槽和所述压缩室的若干出口；和d、一个滑动设置在所述凹槽中的O型环，借以在活塞的压缩冲程中所述出口被所述O型环所覆盖，在活塞的进气冲程中所述出口被所述O型环打开，e、至少一个凹槽，设置于所述活塞的一个法兰内，所述凹槽的尺寸使得在所述活塞的压缩冲程中，所述气缸内压缩的空气可以从那里逃出。
全文摘要
一种为容器增压的限压充气系统，包括一个柱塞，该柱塞终止于活动装配在气缸中的一个活塞。所述活塞包括一个法兰，在活塞的一个环行凹槽形成一个边缘以支持一个O形环的密封。该凹槽具有多个终止于气缸内活塞上的出口。O型环可在活塞凹槽的表面滑动。在进气冲程中，O型环移动以打开出口，在压缩冲程中O型环移动以盖住出口从而密封压缩室。当压力超过预定水平，进一步的压缩将使空气绕过O型环从压缩室逃走，借以限定系统的压力。充气系统可以轴向安装或偏轴安装在罐体侧臂。一个手柄通过肩套安装于喷雾器罐体，当填装物料时可以转动到不碍手的地方，还可以通过枢转位置的切换锁定在需要的位置。
文档编号B05B9/08GK1697926SQ200480000448
公开日2005年11月16日 申请日期2004年6月1日 优先权日2003年5月29日
发明者戴维·拜伦, 丹尼尔·R·博厄斯 申请人:沙宾制造有限公司