動力型內部供料式輥的製作方法

2023-07-11 15:05:11

專利名稱：動力型內部供料式輥的製作方法
技術領域：
本發明涉及塗料塗敷器領域，尤其涉及內部供料式塗料塗敷器(施用器)，比如輥 和墊。換言之，本發明涉及包括但不局限於塗漆設備的液體塗料塗敷器的領域。更具體地， 本發明涉及使用內部供料式動力輥或其它液體塗料塗敷器頭部塗敷液體的設備和方法，該 液體包括但不限於油漆和類似塗料(比如液體著色劑)。
背景技術：
過去，已使用塗料輥來將塗料塗敷至要保護或美化的表面。具有機載塗料儲 器的內部供料式輥是已知的，其一個實例是華格納噴塗技術公司(Wagner Spray Tech Corporation)提供的商標為Paint Mate的產品。另外的具有遠程塗料儲器的內部供料式 輥是已知的，其一個實例是華格納噴塗技術公司提供的商標為Roll N Go的另一種產品。現有技術塗料塗敷器包括常規的輥、墊式塗敷器和刷。現有技術中的一個改進包 括US專利4，732，503和Des 417，552中舉例說明的單級內部供料式塗料輥，通過引用將它 們的全部內容合併於此。這種內部供料式塗料塗敷器已通過消費者的廣泛認可和使用而在 商業上取得成功。然而，這種塗敷器需要人力來將塗料從儲器移至塗敷器頭部。

發明內容
本發明對現有技術的手動操作的內部供料式液體塗敷器的改進之處在於其提供 電動的液體塗敷器，減少了操作員方面需要的力氣。本發明的液體塗敷器與現有技術塗敷 器的不同之處在於其包括使活塞在液體儲器內移動的電驅動裝置。該電驅動裝置由機載電 池供電，並且本發明在缺少電池或電池缺電的情況下可手動操作。在一個實施例中，本發明是這樣一種新型設備其具有機載塗料儲器，利用電池供 電的手持式驅動機構來使活塞在設備中移動以便快速和方便地塗敷塗料，既能將塗料注入 儲器內又能將塗料傳送至塗敷器。更具體而言，一方面，本發明是與手持型內部供料式塗覆設備相結合的改進，該塗 覆設備具有機載塗料儲器和內部活塞，該內部活塞具有可操作成使活塞移動以將塗覆材料 傳送至儲器出口的齒條，其中與該塗覆設備相結合的改進包括驅動機構，該驅動機構包括 a)電動機；和b)接合機構，該接合機構具有i)小齒輪構件，其由該電動機可旋轉地驅動 且可與齒條選擇性地嚙合，以及ii)齒輪切換器，其可操作成使小齒輪構件與齒條嚙合和 分離，其中，當電動機通電且齒輪切換器保持小齒輪構件與齒條嚙合時電動機可操作成使 活塞移動以傳送塗覆材料，當齒輪切換器保持小齒輪構件與齒條分離時活塞能獨立於驅動 機構自由移動。
本發明的設備可包括與儲器的出口連接的塗料塗敷器。該塗料塗敷器可為輥。本發明的設備還可包括至少一可與電動機選擇性地電連接的乾電池。本發明的設備還可包括連接在該至少一乾電池與電動機之間的電氣開關。該電氣 開關可包括用於選擇電動機的運動方向的裝置。本發明的設備還可包括c)電池盒，該電池盒包括i)電池進出門，和ii)電池盒 框架，其被確定尺寸和成形為接納並保持多個乾電池。該電池盒框架可具有成形為將至少 一些乾電池保持在電池盒內期望(預定)位置的內部輪廓，至少一乾電池定位成距離電池 進出門最遠，該內部輪廓還可具有凹部以允許用戶抓住定位成距離電池進出門最遠的該至 少一乾電池以便取下所述乾電池。定位成距離電池進出門最遠的該至少一乾電池包括這樣 的乾電池，該乾電池通常是安裝在電池盒內的第一個乾電池並且是從電池盒取下的最後一 個乾電池。本發明的設備還可包括d)包圍電動機、接合機構以及電池盒的殼體，電池進 出門還可包括i)位於電池進出門的一個邊緣上的鉸接件，以及ii)位於電池進出門的 相對/對向邊緣上的突出片(突舌)，其中該突出片通過被接納在殼體上的螺紋環扣住 (capture)。當螺紋環運動離開而不擋住突出片時電池進出門可被鬆開以便打開。殼體和電池進出門上的突出片可具有配合的幹涉邊緣以在保持電池進出門處於 關閉位置的同時允許用戶通過移動幹涉邊緣脫離幹涉而打開電池進出門。電池進出門還可 具有至少一個從電池進出門和殼體向外突出的唇緣(lip)以使用戶能夠通過手動促使唇 緣離開殼體而打開電池進出門。根據本發明的另一方面，接合機構可包括選擇開關，該選擇開關與齒輪切換器連 接以使小齒輪構件選擇性地運動而與齒條嚙合和分離。根據本發明的另一方面，小齒輪構件可包括凸緣，齒輪切換器可由一對軸向切換 器半體形成，所述切換器半體具有接納凸緣的凹部以控制小齒輪構件的軸向位置。根據本發明的另一方面，接合機構可包括防止齒輪切換器旋轉運動的引導環。換言之，在本發明的實踐中，小齒輪構件可包括凸緣，接合機構可包括i) 一對軸 向切換器半體，其中各具有接納凸緣的附屬凹部以便控制小齒輪構件的軸向位置，各具有 徑向向外定向的突起並且各具有徑向向內定向的突起，ii)具有一對軸向定向的溝槽的引 導環，各溝槽接納徑向向外定向的突起之一以在允許該對軸向切換器半體軸向運動的同時 防止其旋轉運動，以及iii)具有一對螺旋形凹槽的選擇開關，各凹槽接納徑向向內定向的 突起之一使得該選擇開關的旋轉引起該對切換器半體和小齒輪構件相對於齒條在嚙合位 置和分離位置之間軸向運動。齒輪切換器可具有內壁，接合機構還可包括iv)位於選擇開關與內壁之間的彈性 件(彈簧)，其將軸向切換器半體偏壓成離開選擇開關。驅動機構可包括被電動機選擇性地驅動旋轉的驅動心軸，其中該驅動心軸具有至 少一個花鍵，所述花鍵聯接在小齒輪構件上以驅動小齒輪構件旋轉。齒輪切換器的內壁可 具有中心孔口，該中心孔口接納驅動心軸的圓形橫截面的軸延伸部。本發明的設備還可包括包圍驅動機構的殼體，選擇開關被軸頸連接以便在殼體內 旋轉。本發明的設備還可包括位於選擇開關與殼體之間的止動機構以便將選擇開關相對於殼體保持在第一預定角位置。該止動機構可由位於選擇開關和殼體中的一者上的凹部 以及位於選擇開關和殼體中的另一者上的配合的突出部形成，使得當選擇開關相對於殼體 處於第一預定角位置時該突出部被接納在凹部內。在本發明的實踐中，當選擇開關處於第一預定角位置時選擇開關保持小齒輪構件 與齒條分離。選擇開關可運動至第二預定角位置，在該第二預定角位置小齒輪構件與齒條 嚙合。可使用彈性件(彈簧)促使選擇開關向該第二預定角位置運動。本發明的又一方面可包括齒條，該齒條具有至少一個位於活塞移入和移出儲器的 行程的各個終點的齒廓被修形的齒，所述至少一個齒廓被修形的齒具有小於齒條中其它齒 的高度並且轉向齒條的中心區域(朝向其轉變角度或傾斜)。在每個行程終點優選有兩個 齒廓被修形的齒。關於本發明的這方面，當活塞處於行程終點時小齒輪構件可位於齒廓被 修形的齒之一附近使得當電動機沿促使活塞經過行程終點的方向驅動小齒輪時小齒輪和 齒條相對於彼此滑動(滑移、滑脫)。當活塞處於行程終點並且電動機沿著使活塞離開行程 終點並且朝齒條的中心區域移動的方向驅動小齒輪時，小齒輪構件將首先嚙合齒廓被修形 的齒並繼而嚙合齒條中的齒廓未修形的齒以驅動活塞離開行程終點。另一方面，本發明的殼體可包圍電動機、接合機構和電池盒，並且本發明可包括位 於活塞與殼體之間的一對彈性構件，其中一個彈性構件位於活塞的遠端部分與殼體之間， 而另一個彈性構件位於活塞的近端部分與殼體之間。關於這方面，該另一構件位於旋鈕與 殼體之間。該對彈性構件均可由安裝在活塞上以隨之一起移動的0形環形成。當活塞位於 任一行程終點時，彈性構件中的相應的一個通過與殼體接觸而被壓縮並且促使活塞朝齒條 的中心區域運動。儘管公開的是兩個實施例，但是通過以下詳細描述以及示出本發明的說明性實施 例的附圖，本發明的其它實施例對本領域技術人員來說將變得明顯。因此，附圖和詳細描述 實際上被視為說明性的而非限制性的。


圖1示出了本發明的動力型內部供料式設備的實施例連同通過虛線示出的輥附 件的透視圖。圖2是圖1所示動力型內部供料式設備的透視圖，不同之處在於活塞退回到儲器 以外，如同儲器被填充塗覆材料時該活塞所呈現的那樣。圖3是圖1的動力型內部供料式設備的端部的局部放大透視圖。圖4是圖2所示端部的局部側視圖。圖5是圖1所示動力型內部供料式設備的端視圖。圖6是沿圖5的線VI-VI所作的局部側視剖視圖。圖7是動力型內部供料式設備的端部的兩個殼半體和驅動機構的分解透視圖，其 示出本發明的特定方面。圖8是圖7的殼半體之一的內部的側視透視圖。圖9是圖7的驅動機構的放大視圖，不同之處在於一些部件被略去以更好地示出 本發明的特定方面。圖10是被示出為與活塞的齒條嚙合的圖9的驅動結構的後部的透視圖，其示出了本發明的特定方面。圖11是圖10所示部件的仰視圖。圖12是圖10所示部件的透視圖，不同之處在於驅動機構與齒條分離。圖13是圖11所示部件的仰視平面圖。圖14是沿圖5的線XIV-XIV所作的局部剖視圖。圖15是沿圖3的線XV-XV所作並示出了與齒條分離的驅動機構的局部剖視圖。圖16是也沿線XV-XV所作的類似於圖15的圖，不同之處在於略去了一些部件且 此時驅動機構與齒條嚙合以示出本發明的此實施例的傳動系。圖17是在本發明的實踐中有用的驅動機構的部件的部分分解圖。圖18是驅動機構(被示出為處於分離狀態)的接合(嚙合)子組件的透視圖，此 時驅動心軸被示出為與其分開以示出本發明的更多的方面。圖19是圖18的接合子組件(仍被示為處於分離狀態)的另一透視圖。圖20是圖19的接合子組件的一些部件的第一分解透視圖。圖21是圖20所示部件的第二分解透視圖。圖22是在本發明的實踐中有用的選擇開關的第一放大透視圖。圖23是圖22的選擇開關的第二放大透視圖。圖24是圖20的小齒輪構件的第一放大透視圖。圖25是圖24的小齒輪構件的第二透視圖。圖26是圖24的小齒輪構件的第三透視圖。圖27是圖24的小齒輪構件的側視圖。圖28是圖19的接合子組件的軸向切換器半體的第一透視圖，示出出其內部細節。圖29是圖28的軸向切換器半體的第二透視圖，示出出其外部細節。圖30是圖19的接合子組件的引導環的第一透視圖。圖31是圖30的引導環的端視圖。圖32是本發明的動力型內部供料式設備的電氣示意圖。圖33是本發明的動力型內部供料式設備的電池盒的外部的局部放大視圖，此時 電池進出門關閉並固定。圖34是類似於圖33的圖，不同之處在於環未被擰上，露出了電池進出門的閂(止 動銷)的細節。圖35是處於關閉狀態下的電池進出門的另一視圖，用以示出在打開電池進出門 時有用的突出片的細節。圖36是處於關閉狀態下的電池進出門的另一視圖。圖37是類似於圖36的視圖，不同之處在於電池進出門部分打開。圖38是類似於圖36的視圖，不同之處在於電池進出門完全打開並且示出出電池
盒的一些細節。圖39是電池盒框架的平面圖。圖40是沿圖39的線XL-XL所作的透視剖視圖。圖41是在本發明的實踐中有用的活塞的可選實施例的側視圖。圖42是圖41所示活塞的遠端的局部放大側視圖，該活塞稍微轉動以示出齒條和
8位於此實施例的活塞的遠端的0形環的細節。圖43是圖41所示的活塞的近端的局部放大側視圖。圖44是圖43所示旋鈕的又一局部放大透視圖，用以更好地示出位於此實施例的 活塞的近端的0形環。圖45是位於圖41所示活塞的近端附近的齒條的齒的又一局部放大視圖，該活塞 被轉動以示出其細節。圖46是圖45的齒條的齒連同小齒輪構件的放大、簡化的局部示意性側視圖，用以 示出本發明的特定方面。圖47是現有技術的手動操作的單一活塞型內部供料式塗料輥塗敷器的透視圖， 其中輥式頭部以虛線示出。圖48是圖47的現有技術的塗敷器的透視圖，不同之處是以縮小的比例示出並且 示出了完全伸出到塗敷器的手柄中的儲器以外的活塞。圖49是在本發明的實踐中有用的液體塗敷器組件的可選實施例的透視圖，其中 輥式頭部以虛線示出。圖50是圖49的組件的另一透視圖。圖51是圖49的組件的側視圖。圖52是沿圖50的線LII-LII所作的剖視圖。圖53是圖52的細部LIII的放大視圖。圖54是圖52的細部LIV的放大視圖。圖55是圖52的細部LV的放大視圖。圖56是在本發明關於此實施例的實踐中有用的活塞組件的側視圖。圖57是圖56的活塞組件的透視圖。圖58是沿圖57的線LVIII-LVIII所作的活塞組件的剖視圖。圖59是圖11的細部LIX的放大視圖。圖60是圖49的液體塗敷器的端部的局部放大視圖，示出了定向成便於動力操作 的活塞組件。圖61是類似於圖60的視圖，不同之處在於活塞組件從圖60所示的位置旋轉90 度以便手動操作。
具體實施例方式現在參照附圖，尤其參照圖1，本發明的動力型內部供料式設備10作為第一實施 例連同以虛線示出的輥附件12—起被示出。應該理解的是，不同於輥的其它類型的塗料 塗敷器可隨本發明一起使用，所述其它類型的塗料塗敷器包括但不限於墊式塗敷器(未示 出)。本發明的設備10包括筒14、出口 16和手柄18。如圖2中可最清楚地看到，設備10 還包括被接納在筒14內的活塞20。設備10具有由筒14和活塞20組成的塗料儲器15。現在參照圖3和圖4，設備10包括具有中心OFF位置以及瞬時ON動作的雙刀雙 擲電氣開關22，以向用戶提供以下選擇通過按壓(擺動)開關22到「正向」狀態而使活 塞20前移到筒14內或通過按壓開關22到「反向」狀態而使活塞20從筒14退出。釋放該 開關22使其返回中心OFF位置。圖2示出從筒14完全退回的活塞20。圖32包含設備10的電氣示意圖。現在參照圖5、圖6和圖7，設備10還優選包括機械式選擇開關24，用於使驅動機 構26 (在下文描述)與活塞20上的齒條28嚙合以及分離。選擇開關24是接合機構30 (也 在下文更詳細地描述)的一部分。參照圖4，選擇開關24可在第一預定角位置32和第二預 定角位置36之間旋轉，其間經過由箭頭34表示的旋轉範圍。當選擇開關24處於第一位置 32 (圖4中以虛線示出)時，驅動機構26與活塞20分離，允許用戶按照需要通過將手柄18 握在一隻手中、將活塞20上的旋鈕38握在另一隻手中並使它們之間發生相對運動而手動 地使活塞20相對於筒14前移和退回。當選擇開關24處於第二位置36時，按照用戶的需 要，驅動機構26與齒條28嚙合並且活塞20將響應於電氣開關22被按壓在正向方向或反 向方向上而移動。在操作時，設備10用來首先通過將虹吸管(未示出)與儲器15的入口 40聯接而 將油漆或其它液體塗覆材料吸入儲器15，其中虹吸管被部分浸於液體塗覆材料中，在此期 間活塞20經由旋鈕38 (此時驅動機構26分離)手動地或通過將電氣開關22按壓在反向 方向上(此時驅動機構26經由齒條28與活塞20接合)在動力的作用下退回。手柄18由共同形成用於驅動機構26的殼體的兩個殼體閥42、44組成，如在圖6 和圖7中可以最清楚地看到。現在還參照圖8，殼半體42包括用於接合機構30 (包括機械 式選擇開關24)的孔口 46和柱形支承壁區段48。在將選擇開關24保持在第一位置32時 有用的止動(定位、棘爪)機構的第一部分50整體形成為柱形支承壁區段48的內緣54上 的凸塊52。凸塊52與止動機構的第二部分56配合，該第二部分為形成在選擇開關24上的 凹部58 (參見圖23)。當選擇開關被用戶朝第一(分離)位置32促動時斜面60引導凸塊 52與凹部58對準。在用戶使選擇開關24朝第二(嚙合)位置36轉離第一位置32之前， 凸塊52和凹部58的互相接合將保持選擇開關24處於第一位置32。現在還參照圖9，可以看到驅動機構26。驅動機構26可包括電動機62、齒輪減速 單元64、驅動心軸66和接合機構30。接合機構30可包括選擇開關24、齒輪切換器68、小 齒輪構件70和引導環72。接合機構30允許用戶按照需要使小齒輪構件70移動到與齒條 28嚙合或分離。現在參照圖10和圖11，驅動機構30被示出為小齒輪70與齒條28嚙合。電動機 可通電以在正向方向(由箭頭74表示)或反向方向(由箭頭76表示)上驅動齒條28和 活塞20。可以注意到，在圖10和圖11中選擇開關處於接合位置或第二位置36，致使接合 機構30使小齒輪構件70與齒條28嚙合。現在參照圖12和圖13，驅動機構被示出為小齒輪與齒條28分離，因為選擇開關 24已被移至分離位置或第一位置32。在此狀態下，活塞20將不會被驅動機構30驅動並且 用戶可按照需要手動地使活塞在正向或相反向方向上移動。圖14示出了沿圖5的線XIV-XIV所作的局部剖視圖。此視圖示出了驅動機構26 的一些細節和用於電動機62和接合機構30的安裝布置的特定方面。此圖中還可見電池盒 78的一部分的一些細節。圖15示出了沿圖4的線XV-XV所作的局部剖視圖。此視圖示出了驅動機構30的 內部細節，包括接合機構30的齒輪減速單元64、驅動心軸66和齒輪切換器68。圖16是沿 驅動機構20的特定操作部件的線XV-XV所作的放大剖視圖以更好地示出其操作。電動機62通過一組齒輪80操作以使得與驅動心軸66連接的輸出齒輪82旋轉。當電動機旋轉時 驅動心軸66使小齒輪構件70旋轉。如果小齒輪構件與其在圖16中一樣與齒條28嚙合， 則活塞20將被促動到筒內或被促動離開筒(此視圖未示出)。彈性件(彈簧)84促使小齒 輪構件70與齒條28嚙合。現在還參照圖17，可以看到在本發明的實踐中有用的一些部分的分解圖。此圖以 分解視圖示出了接合機構30的部件。應該理解的是，齒輪切換器68優選由一對同樣的軸 向切換器半體86組成，其中之一在圖28和圖29中被放大地示出。齒輪切換器將選擇開關 24聯接至小齒輪構件70以在開關24在其範圍34(參見圖4)內旋轉時使構件70軸向運 動。電池盒78和電池進出蓋或門88的部件，連同一組電池89 —起。應該理解的是，如文 中所用的「電池」是指單個乾電池或一組乾電池。圖18示出了驅動心軸66和接合機構30。該驅動心軸具有至少一個鍵或花鍵、優 選多個花鍵90。花鍵90被接納在小齒輪構件70內部的配合凹部92中。驅動心軸66還具 有方形驅動表面94以與輸出齒輪82中的方形孔口 96配合。驅動心軸66還具有軸延伸部 98以在其軸向運動時保持齒輪切換器68的對準。圖19示出了接合機構30的另一視圖。 應該理解的是，接合機構在圖18和圖19中被示出為處於分離狀態。圖20和圖21示出了接合機構的部件的分解圖，其中略去了彈簧84。如在圖15和 圖21-23中可以看到，選擇開關24具有一對螺旋形凹槽100、102。當接合機構30被組裝好 時各凹槽接納位於各軸向切換器半體86上的徑向向內定向的突起104。該對軸向切換器半 體86共同形成形式為筒的齒輪切換器68，其中各軸向切換器半體86的一側的半圓柱形表 面上的唇緣106與另一側的半圓柱形表面上的凹部108配合。每個軸向切換器半體86還 具有內半壁110，當兩個半體接合時該內半壁110形成齒輪切換器68中的內壁。彈簧84位 於選擇開關24與齒輪切換器68的內壁112之間，並且將軸向切換器半體86 (以及齒輪切 換器68)偏壓成離開選擇開關24。現在參照圖24-27，小齒輪構件70的一端具有凸緣114並且各軸向切換器半體86 具有附屬凹部116，當接合機構被組裝好時該附屬凹部接納凸緣114。因而形成在齒輪切換 器68中的凹部118控制小齒輪構件70的軸向位置而對小齒輪構件70的旋轉運動沒有任 何實質的限制。每個軸向切換器半體86還具有徑向向外定向的突起120。現在還參照圖30和圖31，引導環72具有尺寸確定成以滑動方式接納齒輪切換器 68的內孔122。引導環72還具有一對鍵槽124，各鍵槽124的位置和尺寸被確定成當接合 機構30被組裝好時鍵槽124接納突起120。突起120與鍵槽124相互作用以在允許齒輪切 換器68軸向運動的同時防止其轉動。因此可以看到引導環72包括由鍵槽124形成的一對 軸向地定向的溝槽，其中各溝槽124接納突起120之一以在允許該對軸向切換器半體86軸 向運動的同時防止其旋轉運動。現在參照圖32，可以看到本發明的設備的電氣示意圖。電池89優選由四個1.5V 乾電池組成，該乾電池可為尺寸AA，一般稱為「雙A電池」。電池89通過優選為雙刀雙擲、 偏心型開關的電氣開關22連接，當開關被用戶鬆開時利用彈簧返回中心。開關22可用來 向電動機62施加標稱6伏的電源，該電動機62優選額定6伏的DC電動機。現在參照圖33至圖40，可以看到本發明的電池盒78和電池進出門88的各個方 面。圖33是從手柄18下方和正面看過去的局部放大透視圖，其中電池進出門88被關閉並且固定。手柄18的兩個殼半體44和46形成圖34-38中可見的有螺紋的延伸部126。螺紋 環128被接納在有螺紋的延伸部126上並且將筒14保持在手柄18上。門88具有位於其 一個邊緣132上的鉸接件(鉸鏈)130並且在與該邊緣132相對的邊緣136上具有突出片 134。當環128被接納在殼體42、44上時突出片134被環128扣住。當螺紋環128運動離 開而不擋住突出片134時，電池進出門88被鬆開以便打開，如圖34所示。殼體42、44和電池進出門88上的突出片134均具有配合的幹涉邊緣138 (位於殼 體上)和140 (位於突出片上)以在環128運動離開突出片134之後使門88保持在關閉位 置142 (如圖34、圖35和圖36所示)。電池進出門88具有至少一個、優選兩個從門88和殼體42向外突出的唇緣144、 146以使用戶能夠通過手動促使一個或兩個唇緣144、146離開殼體42、44而打開門88。各 唇緣144和146提供從殼體和門向外伸出的突出表面，其允許用戶抵抗並克服邊緣138與 140之間的幹涉而「撬開(lever) 」門88，否則這種幹涉將使門88保持處於關閉位置142。圖37示出了處於稍微打開位置148的門88，其中可以看到電池盒78的一部分。 圖38示出了處於完全打開位置150的門88。現在除圖38以外還參照圖39和圖40，電池 盒框架152。參照圖17和圖38，電池盒78包括框架152、電池接觸彈簧154和電池接觸鉚 釘154。圖39和圖40僅示出了框架152。現在參照圖38-40，電池盒框架152具有內部輪廓158，該內部輪廓158成形為將 至少一些乾電池保持在電池盒78內的期望(預定)位置，其中至少一乾電池定位在距離電 池進出門88最遠的位置160。內部輪廓158具有至少一個、優選兩個凹部162以允許用戶 握住距離電池進出門最遠的該至少一乾電池以便取下該乾電池。現在參照圖41至圖45，可以看見具有變位(修形，modified)齒條228的活塞200 的可選實施例的各種視圖。圖46是圖45的一些變位齒條的齒連同小齒輪構件70的放大、 簡化的局部側視示意圖。活塞200在遠端204具有至少一個、優選兩個齒廓被修形的齒202 而在近端208具有至少一個、優選兩個齒廓被修形的齒206。活塞200還可在近端208具有 相同或相似的旋鈕38。活塞200還具有一對彈性構件210、212，各彈性構件優選為0形環的形式。0形環 210在該活塞200上在活塞200的遠端204定位成使得當活塞200在與圖2所示對應的完 全退回狀態下處於行程的終點時0形環210將被壓縮在活塞200的擴大部分214與殼體 42,44之間。0形環212在活塞200上在近端208和旋鈕38附近定位成使得當活塞200處 於與圖1所示對應的完全前移狀態時0形環212將被壓縮在旋鈕38與殼體42、44之間。各組變位齒輪齒202和204定位在活塞200移入和移出儲器15的行程的相應的 相對終點，並且每個修形齒的高度216小於齒條228中的其它齒220的高度。變位齒輪齒 202和204的各齒轉向齒條228的中心區域230。圖46示意性地示出了當活塞前移至行程終點並進入筒14時齒條220和小齒輪構 件70的相對位置。在此狀態下，小齒輪構件70鄰近位於齒條200的近端208的至少一個 齒廓被修形的齒206之一。當活塞處於行程終點並且電動機62沿促使活塞經過行程終點 的方向驅動小齒輪構件70時，小齒輪構件70和齒條200相對於彼此滑動(滑移、滑脫)。當部件如圖46所示定位並且電動機62沿反向方向驅動小齒輪構件70以使活塞 離開行程終點並朝齒條的中心區域230移動時，小齒輪構件70首先嚙合至少一個齒廓被修形的齒並驅動活塞離開行程終點，繼而嚙合齒條200的齒廓未修形的齒220。當活塞處於行程的另一終點時將發生類似的操作，如圖2所示。設置於活塞200與殼體42、44之間、位於近端或區域208並且鄰近旋鈕38的彈性 構件212將起到彈簧的作用以當電動機62驅動活塞離開行程終點並朝中心區域230移動 時協助活塞齒輪構件70與齒廓未修形的齒220後續的嚙合。當活塞220位於行程的另一 終點(對應於圖2所示的狀態)並且電動機62朝中心區域230驅動活塞220時彈性構件 210將以類似的方式起作用。現在參照圖47-61，尤其是參照圖47和圖48，可以看到現有技術的塗料塗敷器 320。該塗敷器由華格納噴塗技術公司以商標PAINT MATE售賣。塗敷器320在圖47中被示 為處於完全收縮狀態而在圖48中(以縮小的比例)被示為處於完全伸出的狀態。由於塗 敷器320具有不可收縮的塗料儲器322，該完全伸出的狀態大致是處於完全收縮狀態的塗 敷器儲器的特徵長度的兩倍。塗敷器320還具有塗料塗敷器頭部，比如輥式頭部組件328。 或者，可使用塗料墊組件(未示出)代替輥式頭部組件328。在操作時，用戶通過向後拉活塞324以在進給閥326與連接至塗料源(如常規的 一加侖塗料罐或容器(未示出))的充裝管(未示出)連通的同時用塗料裝填儲器而充裝 儲器322。現在參照圖49-61，尤其是參照圖49-55，在可選實施例中(以及下文描述的本發 明的實施例中)，本發明通過電池供電式液體塗敷器組件330而提供較現有技術的優越之 處。塗敷器組件330可使用相同的輥式頭部組件328 (或墊組件，未示出)，以及相同的進給 閥326。柱形壁332連同進給閥326和活塞組件334 —起形成塗料儲器322。具體參照圖55，電動機336通過與齒條342嚙合的輸出齒輪340驅動齒輪減速器 338。應該理解的是，齒條342被安裝在活塞組件334上。電氣開關344優選具有正向和反 向兩個ON位置，以及未被按壓時的OFF位置。在正向ON位置，電力以一個極性作用至電動 機，引起輸出齒輪340如圖55所示順時針旋轉。這致使活塞組件移動到儲器322內，如用戶 啟動開關344以要求將更多液體(比如塗料)傳送至輥式頭部組件328時所希望的那樣。 當足夠的材料被傳送至附接在組件330上的輥(或其它塗料塗敷器，未示出)時，用戶可松 開開關344，允許開關移至OFF位置。為了充裝組件330的儲器，可將開關按壓至反向ON位置，應該理解的是，開關344 可為搖臂型開關，其中具有對應於正向0N-0FF-反向0N的位置。在開關處於反向0N位置 的情況下，電力以相反的極性作用至電動機336，引起輸出齒輪340如圖55所示逆時針旋 轉，進一步使齒條將活塞組件拉出液體儲器，導致形成真空，當該儲器通過未示出的虹吸管 連接至合適的材料源(比如一加侖塗料容器，未示出)時該真空將通過進給閥吸入液體材 料。現在參照圖56-59，可以看到活塞組件334的各種視圖。應該理解的是，活塞組件 334的遠端346具有一對0形環(未示出)以抵接柱形壁332密封活塞。活塞組件334包 括具有手柄350的近端348，該手柄350通過螺紋部354連接至活塞壁352。可通過在螺紋 部354從壁擰鬆手柄而將手柄350從活塞壁352取下。這樣便向用戶提供了進入活塞壁 352內的電池盒356的入口。可將多個電池358安裝在電池盒內，很像將電池裝入手電筒。 如圖所示，電池358是被串聯連接的，其中電池的正極電連接部聯接至緊固在活塞壁352上並沿著活塞壁352的外部縱向延伸的導電條360。電池358的負極電連接部被聯接至被緊 固在活塞壁352上、與條360徑向相對的類似或同樣的導電條。安裝在電動機336和齒輪 減速器38的區域內的一對電刷(未示出)或其它滑動式電觸頭(未示出)提供與導電條 的電連接，並在活塞組件334的縱向行程的整個操作範圍保持連接。現在參照圖60和圖61，在電池358放電或無法獲得的情況下，用戶可沿箭頭362 的方向旋轉活塞組件334，使齒條342與輸出齒輪340分離。一旦組件330處於圖61所示 的這種狀態下，用戶可手動將活塞組件334移入或移出儲器322，以連續塗敷塗覆材料而不 使用組件330的電動特徵。可對討論的示例性實施例作出各種修改和增加而不會脫離本發明的範圍。例如， 雖然上述實施例提及特定的特徵，但本發明的範圍也包括具有這些特徵的不同組合的實施 例以及沒有包括全部所述特徵的實施例。因此，本發明的範圍意在將所有這些替代方案、修 改和變型及其全部等同方案都納入權利要求的範圍內。例如，且非限制性的，對於此實施 例，電池358可以是可再充電的或不可再充電的。如果是可再充電的，則電池358可在組件 330中再充電或被取下並在單獨的充電器中再充電。此外，電池組可替代多個電池，同時依 然保持處於本發明的範圍內。作為又一可選的替代方案，可完全省卻電池，並且組件330以 常規方式設置成作為有線工具操作，通過連接至家用主電源(在美國通常為115VAC，60Hz) 的電源線取電。在本發明的實踐中也可使用其它電壓和頻率。應該理解的是，可對前述實 施例作出如關於此實施例所述的相同的修改和變型。此外，可對討論的示例性實施例作出 其它改型和增加而不會脫離本發明的範圍。例如，雖然上述實施例提及特定的特徵，但本發 明的範圍也包括具有這些特徵的不同組合的實施例以及沒有包括全部所述特徵的實施例。
權利要求
在一種具有機載塗料儲器和內部活塞的手持型內部供料式塗覆設備中，所述內部活塞具有可操作成使所述活塞移動以將塗覆材料傳送至所述儲器的出口的齒條，與所述塗覆設備相結合的改進包括驅動機構，所述驅動機構包括a)電動機；和b)接合機構，所述接合機構具有i)小齒輪構件，所述小齒輪構件由所述電動機可旋轉地驅動並且可與所述齒條選擇性地嚙合，以及ii)齒輪切換器，所述齒輪切換器可操作成使所述小齒輪構件運動而與所述齒條嚙合和分離，其中，當所述電動機通電且所述齒輪切換器保持所述小齒輪構件與所述齒條嚙合時，所述電動機可操作成使所述活塞移動以傳送塗覆材料，並且當所述齒輪切換器保持所述小齒輪構件與所述齒條分離時所述活塞能獨立於所述驅動機構自由移動。
2.根據權利要求1的設備，其特徵在於，還包括連接至所述儲器的出口的塗料塗敷器。
3.根據權利要求2的設備，其特徵在於，所述塗料塗敷器為輥。
4.根據權利要求1的設備，其特徵在於，還包括可與所述電動機選擇性地電連接的至 少一乾電池。
5.根據權利要求4的設備，其特徵在於，還包括連接在所述至少一乾電池與所述電動 機之間的電氣開關。
6.根據權利要求5的設備，其特徵在於，所述電氣開關包括用於選擇所述電動機的運 動方向的裝置。
7.根據權利要求4的設備，其特徵在於，還包括c)電池盒，所述電池盒包括i)電池進出門，以及 )電池盒框架，所述電池盒框架被確定尺寸和成形為接納並保持多個乾電池。
8.根據權利要求7的設備，其特徵在於，所述電池盒框架具有成形為將至少一些所述 乾電池保持在所述電池盒內的期望位置的內部輪廓，其中至少一乾電池定位成距離所述電 池進出門最遠，所述內部輪廓具有至少一個凹部以允許用戶握住定位成距離所述電池進出 門最遠的所述至少一乾電池以便取下所述乾電池。
9.根據權利要求8的設備，其特徵在於，定位成距離所述電池進出門最遠的所述至少 一乾電池包括這樣的乾電池該乾電池是安裝在所述電池盒內的第一個乾電池並且是從所 述電池盒取下的最後一個乾電池。
10.根據權利要求7的設備，其特徵在於，所述設備還包括d)包圍所述電動機、接合機構以及電池盒的殼體，其中，所述電池進出門包括i)位於所述電池進出門的一個邊緣上的鉸接件，以及 )位於所述電池進出門的相對邊緣上的突出片，其中所述突出片被接納在所述殼體 上的螺紋環扣住。
11.根據權利要求10的設備，其特徵在於，當所述螺紋環運動離開而不擋住所述突出片時所述電池進出門被鬆開以便打開。
12.根據權利要求11的設備，其特徵在於，所述殼體和位於所述電池進出門上的所述 突出片可具有配合的幹涉邊緣以在保持所述電池進出門處於關閉位置的同時允許用戶通 過使所述幹涉邊緣脫離幹涉而打開所述電池進出門。
13.根據權利要求12的設備，其特徵在於，所述電池進出門具有至少一個唇緣，所述至 少一個唇緣從所述電池進出門和殼體向外突出以使得用戶能夠通過手動促使所述唇緣離 開所述殼體而打開所述電池進出門。
14.根據權利要求1的設備，其特徵在於，所述接合機構包括選擇開關，所述選擇開關 與所述齒輪切換器連接以使所述小齒輪構件選擇性地運動而與所述齒條嚙合和分離。
15.根據權利要求1的設備，其特徵在於，所述小齒輪構件包括凸緣，所述齒輪切換器 由一對軸向切換器半體形成，所述軸向切換器半體具有用於接納所述凸緣的凹部以便控制 所述小齒輪構件的軸向位置。
16.根據權利要求1的設備，其特徵在於，所述接合機構包括防止所述齒輪切換器旋轉 運動的引導環。
17.根據權利要求1的設備，其特徵在於，所述小齒輪構件包括凸緣，接合機構包括 i) 一對軸向切換器半體，所述軸向切換器半體各具有接納所述凸緣的附屬凹部以便控制所述小齒輪構件的軸向位置，各具有徑向向外定向的突起，並且各具有徑向向內定向的 突起， )具有一對軸向定向的溝槽的引導環，其中每個溝槽接納徑向向外定向的突起之一 以在允許所述一對軸向切換器半體軸向運動的同時防止所述一對軸向切換器半體旋轉運 動，以及iii)具有一對螺旋形凹槽的選擇開關，其中每個凹槽接納所述徑向向內定向的突起之 一，使得所述選擇開關的旋轉引起所述一對切換器半體和所述小齒輪構件相對於所述齒條 在嚙合位置和分離位置之間軸向運動。
18.根據權利要求17的設備，其特徵在於，所述齒輪切換器具有內壁，所述接合機構還包括iv)位於所述選擇開關與所述內壁之間的彈性件，所述彈性件將所述軸向切換器半體 偏壓成離開所述選擇開關。
19.根據權利要求18的設備，其特徵在於，所述驅動機構包括被所述電動機選擇性地 驅動旋轉的驅動心軸，所述驅動心軸具有至少一個花鍵，所述至少一個花鍵聯接至所述小 齒輪構件以便驅動所述小齒輪構件旋轉。
20.根據權利要求19的設備，其特徵在於，所述內壁具有中心孔口，所述驅動心軸具有 被接納在所述中心孔口內的圓形橫截面的軸延伸部。
21.根據權利要求17的設備，其特徵在於，所述設備還包括包圍所述驅動機構的殼體， 所述選擇開關被軸頸連接以便在所述殼體內旋轉。
22.根據權利要求21的設備，其特徵在於，還包括位於所述選擇開關與所述殼體之間 的止動機構，用於將所述選擇開關相對於所述殼體保持在第一預定角位置。
23.根據權利要求22的設備，其特徵在於，所述止動機構包括位於所述選擇開關和所 述殼體中的一者上的凹部以及位於所述選擇開關和所述殼體中的另一者上的配合的突出部，使得當所述選擇開關相對於所述殼體處於所述第一預定角位置時所述突出部被接納在 所述凹部內。
24.根據權利要求23的設備，其特徵在於，當所述選擇開關處於所述第一預定角位置 時所述選擇開關保持所述小齒輪構件與所述齒條分離。
25.根據權利要求24的設備，其特徵在於，所述選擇開關可運動至第二預定角位置，在 所述第二預定角位置所述小齒輪構件與所述齒條嚙合。
26.根據權利要求25的設備，其特徵在於，彈性件促使所述選擇開關向所述第二預定 角位置運動。
27.根據權利要求1的設備，其特徵在於，所述齒條包括至少一個位於所述活塞移入和 移出所述儲器的行程的各個終點的齒廓被修形的齒，所述至少一個齒廓被修形的齒的高度 小於齒條中其它齒的高度，各齒廓被修形的齒轉向所述齒條的中心區域。
28.根據權利要求27的設備，其特徵在於，當所述活塞處於所述行程終點時所述小齒 輪構件鄰近所述至少一個齒廓被修形的齒之一，當所述電動機沿促使所述活塞經過所述行 程終點的方向驅動所述小齒輪構件時所述小齒輪構件和齒條相對於彼此滑動。
29.根據權利要求28的設備，其特徵在於，當所述活塞處於所述行程終點並且所述電 動機沿著使所述活塞離開所述行程終點的方向驅動所述小齒輪構件時，所述小齒輪構件齧 合所述齒廓被修形的齒中的至少一個。
30.根據權利要求27的設備，其特徵在於，還包括d)包圍所述電動機、接合機構和電池盒的殼體，以及e)位於所述活塞與殼體之間的一對彈性構件，所述一對彈性構件中的一個彈性構件位 於所述活塞的遠端部分與所述殼體之間，所述一對彈性構件中的另一個構件位於所述活塞 的近端部分與所述殼體之間。
31.根據權利要求30的設備，其特徵在於，所述另一個構件位於旋鈕與所述殼體之間。
32.根據權利要求30的設備，其特徵在於，所述一對彈性構件中的每一個均包括0形 環，所述0形環安裝在所述活塞上以便與之一起運動。
33.在一種具有機載塗料儲器和內部活塞的手持型內部供料式塗覆設備中，所述內部 活塞具有可操作成使所述活塞移動以將塗覆材料傳送至所述儲器的出口的齒條，與所述塗 覆設備相結合的改進包括a)電動機；和b)小齒輪構件，所述小齒輪構件由所述電動機可旋轉地驅動並且可與所述齒條選擇性 地嚙合，其中，當所述電動機通電並且所述小齒輪構件與所述齒條嚙合時，所述電動機可操作 成使所述活塞移動以傳送塗覆材料，並且當所述小齒輪構件與所述齒條分離時所述活塞能獨立於所述驅動機構自由移動。
34.根據權利要求33的設備，其特徵在於，所述活塞可旋轉以使所述齒條運動而與所 述小齒輪構件嚙合和分離。
35.根據權利要求33的設備，其特徵在於，還包括至少一電池，當所述小齒輪與所述齒 條嚙合時所述至少一電池與所述電動機選擇性地電連接以使所述活塞移動。
全文摘要
本發明涉及一種具有機載儲器(15)的手持型電池供電式液體塗敷器(10)。電動機經由小齒輪構件(70)和齒條(28)驅動儲器內的活塞(20)。齒輪切換器(68)可使小齒輪構件(70)與齒條(28)分離。電池盒(78)可具有門(88)，該門(88)具有凹部以使用戶能夠抓住定位成距離該門最遠的一乾電池。齒條(28)可具有位於行程終點的齒廓被修形的齒以當活塞(20)被促使經過行程終點時允許小齒輪構件(70)滑動。活塞(20)的長度可與儲器(15)的特徵長度基本相等。液體可通過活塞的電動或手動退回而被吸入儲器，並且通過活塞電動或手動地移動到儲器內液體可從儲器傳送至塗敷器頭部。
文檔編號B05C17/03GK101959618SQ200880127828
公開日2011年1月26日 申請日期2008年9月26日 優先權日2008年1月7日
發明者J·E·桑達爾, T·J·維瑟爾斯 申請人:華格納噴塗技術有限公司