CN111203350A - 用于喷射流体的设备和相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于喷射流体(F)的设备(10)，该设备包括流体(F)循环回路(16)，该流体循环回路包括能够喷射流体(F)的喷射器(13)、泵(12)以及用于流体(F)的循环管(15)，泵(12)适于将流体(F)注入到循环管(15)中，循环管(15)被构造为将流体(F)从泵(12)引导到喷射器(13)，设备(10)还包括被构造为将与流体(F)不同的液体注入到回路(16)中的至少一个注入器(21)。注入器(21)被构造为：·将注入到回路中的液体的总体积与预定体积进行比较；并且·在所注入液体的总体积等于预定体积时停止注入。

Description

用于喷射流体的设备和相关方法

【技术领域】

本发明涉及一种用于喷射流体的设备。本发明还涉及一种由这种设备实施的方法。

【背景技术】

流体喷射设备用于许多应用中，具体应用于喷漆或其他涂层产品。在这些设备中，要喷射的流体在管中从具体包括变色单元的泵送装置循环到诸如喷射器的另一个喷射装置。

这些设备的操作经常需要使用能够溶解或稀释所喷射流体的溶剂。由此，在用另一种流体代替一种流体期间，例如，在从一种颜色变为另一种颜色期间，为了避免要喷射的流体被之前喷射的流体任意污染，必须清洁液体在其中循环的管。

在一些情况下，存在于管中的流体通过将诸如溶剂的清洁液体注入到管中来推动到喷射器。然而，部分流体然后遗留在管的内壁上，然后清洁液体在被遗留在壁上的流体包围的管的径向中心部分中前进。因此，仅实际喷射存在于管中的流体的部分。

在一些设备中，使用刮削器来清洁管并例如使流体返回到泵送装置中，使得它可以重新使用。然而，这涉及两次喷射操作之间的显著时间损失，因为必须将刮削器引入到管中，将流体推回到泵送装置，然后返回到刮削器被引入的点，以便从管去除。

在其他情况下，被注入到管中的清洁液体一直循环到喷射器，以便清洁喷射器，具体以便清洁装配许多类型的喷射器的旋转碗。

然而，这种设备的清洁需要大量溶剂。具体地，清洁液体借助压力调节泵(有时称为“循环泵”)在管的一端处注入，因此，清洁液体流量取决于清洁液体一直循环到管的该端的能力和在该循环期间发生的水头损失。因此，难以实现精确控制所用的清洁液体的量，这使得使用比需要的量更大的量，以便确保实际使用足够量的清洁液体。

【发明内容】

本发明的目的在于提出一种在所用清洁液体的量方面更划算的流体喷射设备。

为此，本发明涉及一种用于喷射流体的设备，该设备包括流体循环回路，该流体循环回路包括能够喷射流体的喷射器、泵以及用于流体的循环管，泵适于将流体注入到循环管中，循环管被构造为将流体从泵引导到喷射器，设备还包括被构造为将与流体不同的液体注入到回路中的至少一个注入器。注入器被构造为：

·将注入到回路中的液体的总体积与预定体积进行比较；并且

·在所注入液体的总体积等于预定体积时停止注入。

根据本发明的有利但可选方面，设备包括以下特征中的一个或多个，这些特征单独考虑或以任意技术上可以的组合来考虑：

-注入器包括能够包含液体的气缸、在气缸中接收的活塞以及能够使活塞在气缸中从第一位置移动到第二位置的致动器，注入器被构造为使得活塞在气缸中到其第二位置的移动引起液体在循环管中的注入。

-注入器能够确定活塞在气缸中的位置并从至少所确定的位置估计所注入的液体的体积。

-针对由注入器注入到回路中的液体定义体积流量，注入器被构造为确定体积流量的至少一个值并从所测量的流量值估计所注入的体积。

-注入器还被构造为将能够推动液体的气体注入到回路中，注入器被构造为以第一压力注入液体并以第二压力注入气体，第一压力大于或等于第二压力。

-设备包括能够测量第一压力的压力传感器。

-致动器包括电动马达，致动器能够从由电动马达消耗的电流的至少一个值估计第一压力。

-针对循环管定义上游方向和下游方向，流体在流体由循环管从泵向喷射器引导时从上游循环到下游，注入器被构造为在循环管的上游端中注入液体。

-回路包括能够向泵供应多种不同流体的变色单元，其中，

·注入器被构造为将液体注入到变色单元中；和/或

·注入器被构造为将液体注入到泵中；和/或

·注入器被构造为将液体注入到喷射器中，喷射器具体包括旋转碗并且能够将液体引导到旋转碗。

本发明还涉及一种由用于喷射流体的设备实施的方法，该设备包括流体循环回路，该流体循环回路包括能够喷射流体的喷射器、泵以及用于流体的循环管，泵适于将流体注入到循环管中，循环管被构造为将流体从泵引导到喷射器，设备还包括至少一个注入器，方法包括以下步骤：由注入器将与流体不同的液体注入到回路中。注入步骤包括：

·将从注入步骤开始以来注入到回路中的液体的体积与预定体积进行比较，并且

·在所注入液体的总体积等于预定体积时停止注入。

【附图说明】

本发明的特征和优点将在阅读以下描述时更清楚地显现，该以下描述仅被提供为非限制性示例，并且参照附图来进行，附图中：

图1是包括流体循环管和刮削器的用于喷射流体的第一示例性设备的示意图；

图2是用于喷射流体的第一示例性设备的部分示意截面图；

图3是用于喷射流体的第二示例性设备的部分示意截面图；

图4是包括管的、用于喷射流体的第三示例性设备的部分示意截面图，管中的压力等于第一值；

图5是图4的设备的部分示意截面图，管中的压力等于严格大于第一值的第二值；

图6是用于喷射流体的第三示例性设备的变型例的部分示意截面图，管中的压力等于第二值；以及

图7是用于喷射流体的另一个示例性设备的部分示意截面图。

【具体实施方式】

图1中示出了用于喷射流体10的第一示例示例性设备。

设备10被构造为喷射第一流体F。

设备10例如包括变色单元11、泵12以及用于喷射第一流体F的构件13，诸如喷漆枪或喷射器。

设备10还包括流体F循环管15、刮削器20以及至少一个注入器21。

变色单元11、泵12、循环管15以及喷射构件13一起形成用于循环第一流体F的回路16。回路16具体能够将第一流体F从变色单元11传导到喷射构件13。

第一流体F例如是诸如油漆或另一种涂层产品的液体。

根据一个实施方式，第一流体F包括一组导电颗粒，具体为金属颗粒，诸如铝颗粒。

变色单元11被构造为向泵12供应第一流体F。具体地，变色单元11被构造为向泵12供应多种第一流体F，并且将泵12的供应从一种第一流体F切换到另一种第一流体F。

具体地，变色单元11能够向泵12供应的各种第一流体F例如是具有与其他第一流体F的颜色不同的颜色的油漆。

泵12能够将从变色单元11接收的第一流体F的流量注入到循环管15中。例如，泵12由阀14连接到循环管15。

泵12例如为齿轮式泵。

喷射构件13能够接收第一流体F并喷射第一流体F。

例如，喷射构件13包括阀22和喷头23。

喷射构件13例如安装在移动臂上，该移动臂能够将喷射构件13定向为朝向上面必须喷射第一流体F的对象。

阀22被构造为将循环管15连接到喷头23，并且在允许第一流体F从循环管15传递到喷头23的打开构造与防止该传递的关闭构造之间切换。

喷头23被构造为喷射从阀22接收的第一流体F。

流体循环管15被构造为向喷射构件13传导从阀14接收的第一流体F。

流体循环管15为圆柱形的。例如，流体循环管15具有圆形截面，并且沿着第一轴线A1延伸。

根据一个实施方式，流体循环管15为笔直的。在变型例中，流体循环管15为弯管，对于该弯管，第一轴线A1在流体循环管15的任意点处局部定义为垂直于流体循环管15的截面为圆形的平面。

流体循环管15具有内表面25，该内表面界定流体循环管15在垂直于第一轴线A1的平面中的孔径。

流体循环管15还具有在图3中可见的外表面27。为了简化图1、图2以及图4至图7，仅在图3中示出了外表面27。

针对循环管15定义上游方向和下游方向。上游方向和下游方向被定义为在于在第一流体F的喷射期间，第一流体F从上游向下游在循环管15中循环。

例如，泵被构造为在循环管15的上游端15A处注入第一流体，同时循环管15的下游端15B连接到喷射器，以允许第一流体F借助循环管15从泵向喷射器从上游向下游循环。这在图1中由箭头26示出。

根据图1所示的示例，流体循环管15包括第一部28和第二部29。

循环管15具有大于或等于50厘米(例如大于或等于一米)的长度。根据一个实施方式，第一部28和第二部29中的每一个具有大于或等于一米的长度。

第一部28设置在第二部29的上游。

第一部28例如被构造为变形，以便跟随喷射构件13的移动。

第二部29例如容纳在喷射构件14中，并且可以与其一起移动。

第二部29例如为螺旋形的。

针对流体循环管15定义内直径Di。内直径Di在与内表面25的直径相对点之间的第一轴线A1垂直的平面中测量。

内直径Di例如在3.8mm至6.2mm之间。应注意，循环管15的内直径Di可以变化。

流体循环管15例如由金属材料制成。在变型例中，流体循环管15由聚合物材料制成。

刮削器20被构造为在流体循环管15中循环，以便在其在流体循环管15中的移动期间在它前面将存在于内表面25中的第一流体F推回。具体地，刮削器20被构造为清洁内表面25，换句话说，在它后面留下被比在刮削器20通过之前覆盖内表面25的量少的量的第一流体F覆盖的内表面25，例如，去除覆盖刮削器20在内部循环的管15的部分的内表面25的所有第一流体F。

“在它前面推回”意指在流体循环管15中沿方向循环的刮削器20对在管15在刮削器20移动的方向上的部分中接收的第一流体F强加沿该方向的移动。例如，从上游向下游移动的刮削器20对位于刮削器20下游的第一流体F强加沿下游方向的移动。

刮削器20沿着第二轴线A2延伸。

刮削器20包括在垂直于第二轴线A2的平面中具有圆形截面的至少一部分。

根据图2的示例，刮削器20为大致圆柱形，并且具有围绕第二轴线A2的旋转的对称。

刮削器20被设置为在如图2所示的刮削器20接收在循环管15的孔径中并且第一轴线A1与第二轴线A2组合时在循环管15中循环。

刮削器20具有外直径。外直径为在与第二轴线A2垂直的平面中具有最大外直径的刮削器20的部分的外直径。

外直径具有第一值De1。

第一值De1严格小于循环管15的内直径Di。

循环管15的内直径Di与第一值De1之间的差大于或等于100微米(μm)。例如，差大于或等于200μm。

差小于或等于300μm。

根据一个实施方式，差等于200μm。

刮削器20具有沿着第二轴线A2界定刮削器20的两个端面30。在两个端面30之间沿着第二轴线A2测量的刮削器20的长度包括在循环管15的内直径Di与内直径Di的两倍之间。

刮削器20还具有在垂直于第二轴线A2的平面中界定刮削器20的侧面35。当刮削器20为大致圆柱形时，在侧面35的两个直径相对点之间测量外直径。

刮削器20例如包括界定室45的壳40。在这种情况下，端面30和侧面35是壳40的外面。具体地，壳40包括沿着第二轴线A2分离室45与壳40的外部的两个端壁46。在这种情况下，端面3是端壁46的面。

端壁46例如是与第二轴线A2垂直的平坦壁。

壳40例如由聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、聚烯烃、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲醛或聚酰胺制成。

在变型例中，刮削器20为实心的，换句话说，没有室45被壳40界定。在这种情况下，刮削器20将由耐溶剂的、具有良好弹性特性的材料(诸如弹性体，具体为全氟化弹性体)制成。

注入器21被构造为将第二流体注入到回路16中，具体为注入到循环管15中。例如，注入器21被构造为将具有可受注入器21控制的流量的第二流体的流注入到循环管15中。

注入器21例如被构造为将第二流体注入到循环管15的上游端15A中。在变型例中，注入器21被构造为将第二流体注入到循环管15的下游端15B中，或者被构造为将第二流体注入到上游端15A或下游端15B中。

根据图1的示例，注入器21由阀47连接到循环管15。

第二流体例如是与要喷射的流体F不同的流体。例如，第二流体是有时被称为“清洁液体”的流体。该液体具体是能够溶解或稀释第一流体F的溶剂。例如，当第一流体F是具有水基的油漆时，液体是水。应注意，所用的溶剂的类型可以具体取决于第一流体F的性质变化。

还应注意，除了溶剂之外的液体可以用作第二流体。

在变型例中，第二流体是旨在在存在于循环管T中的第一流体F之后喷射的第一流体F，例如，具有与存在于循环管15中的第一流体F不同颜色的第一流体F。根据另一个变型例，第二流体是诸如压缩空气的气体。

根据要注入的第二流体，可以在设备10中使用许多类型的注入器21。例如，注入器21是齿轮式泵或能够生成气体流的压缩机。

应注意，虽然注入器21之前已经被描述为与泵12不同的装置，但可设想由泵12执行注入器21的角色，例如，在变色单元11包括泵12然后能够注入到管15中的第二流体储液器时。

现在将描述用于将第一流体F移动到设备10中的方法的第一示例。

方法例如是用于清洁管15的内表面25的方法。应注意，可以考虑除了清洁管15之外的方法的应用。

在初始步骤期间，第一流体F存在于循环管15的孔径中。例如，第一流体F部分覆盖循环管15的内表面。

在循环步骤期间，刮削器20在循环管15中循环。例如，刮削器20插在循环管15的一端15A、15B处，并且由第二流体的流推动到循环管15的另一端15A、15B。

第二流体的流然后对端面30中的一个施加倾向于将刮削器沿着第一轴线A1推动到循环管15中的力。

在循环步骤20期间，组合第一轴线A1和第二轴线A2。

在第二流体的流的作用下，刮削器20在循环管15中循环。例如，当第二流体的流注入到管15的上游端15A中时，刮削器20从上游循环到下游。应注意，刮削器20的循环方向能够变化，例如在第二流体的流注入到管15的下游端15B中时。

在其循环期间，刮削器20在它前面将存在于循环管15中的第一流体F推回，由此允许回收第一流体F。例如，出现在管15的下游端中的第一流体F的回收阀允许由刮削器20推回的第一流体F离开。在变型例中，第一流体F借助喷射构件13的阀22离开循环管。

因此，循环管15的内表面25被清洁，因为刮削器在它前面将存在于管15的内表面25上的第一流体F推回。

因为刮削器20的第一外直径值De1与循环管15的内直径Di之间的差大于或等于100μm，所以刮削器20与内表面25之间的摩擦受限。因此，刮削器与循环管15的磨损低于现有技术的设备。然而，刮削器20有效收集第一流体F。

大于或等于200μm的差特别降低摩擦并因此降低磨损。

在下文中提及的第二、第三以及第四示例性设备及其变型例中，不再描述与图2的第一示例和第一示例性移动方法完全相同的元件。仅示出不同。

图3中示出了第二示例性设备10。

设备10包括维持系统，该维持系统被构造为防止在将刮削器20插入到循环管15中时刮削器10相对于循环管15的相对平移移动，并且在第一流体F在循环管15中移动时不再期望该相对移动。

维持系统被具体构造为使刮削器20围绕枢轴线Ap枢转。枢轴线Ap垂直于第一轴线A1。

更具体地，维持系统被构造为使刮削器20在组合第一轴线A1和第二轴线A2的第一位置与第一轴线A1与第二轴线A2之间的角度α严格大于零的第二位置之间枢转。

角度α例如大于或等于0.5度(°)。

当刮削器20处于第二位置中时，如图3所示，刮削器20在其各端处压在循环管15的内表面25上。

因为刮削器20具有严格小于循环管15的内直径Di的外直径De1，所以刮削器20能够在不例如在重力的影响下调动上游的第二流体F的情况下在循环管15中移动。这具体在每当停止喷射时发生。

由于维持系统，限制刮削器20的不想要的移动的风险。

根据一个实施方式，维持系统包括磁铁50和磁场生成器55。

磁铁50固定到刮削器20。磁铁50例如容纳在室45中。

磁铁50例如是永久磁铁，诸如钕磁铁。

然而，还可想到磁铁50是电磁铁的实施方式。

磁铁50具有北极N和南极S。磁铁50的北极N和南极S沿着第三轴线A3对齐。

第三轴线A3不与第二轴线A2组合。具体地，第三轴线A3与刮削器20的第二轴线A2形成角度β。

角度β大于或等于第一轴线A1与第二轴线A2之间的角度α。角度β大于或等于5°。

磁场生成器55被构造为在循环管155的至少一部分中生成倾向于对齐第一轴线A1和第三轴线A3的磁场M。

磁场生成器55例如设置在循环管15外部。根据图3所示的示例，磁场生成器与循环管15的外表面27接触。

在变型例中，磁场生成器至少部分包括在循环管15中。具体地，磁场生成器至少部分包括在循环管15的外表面27与内表面25之间。

磁场生成器55例如是包括包围循环管15的至少一部分的导电绕组的电磁铁。在这种情况下，当电磁铁55供有电流时，电磁铁55在循环管15中生成被定向为与第一轴线A1平行的磁场M。

根据图3的示例，导电绕组缠绕在循环管15周围，因此与外表面27接触。在变型例中，导电绕组可以被包括在管15的外表面27与内表面25之间。由此，导电绕组集成到管15中。

根据一个变型例，磁场生成器55是永久磁铁。例如，磁场生成器55在磁铁50是电磁铁时是永久磁铁。

根据一个具体实施方式，磁场生成器55包括永久磁铁，并且磁铁50是永久磁铁。例如，磁场生成器55的永久磁铁可相对于循环管15在第一位置与第二位置之间移动，在第一位置中，磁场生成器55在循环管15的一部分中生成可忽略磁场，在第二位置中，磁场生成器55在循环管15的至少一部分中生成倾向于对齐第一轴线A1和第三轴线A3的磁场M。

根据另一个实施方式，磁场生成器55和磁铁50都是电磁铁。

第二示例方法包括枢转步骤。

枢转步骤例如在循环步骤之后进行。具体地，枢转步骤在刮削器20容纳在循环管15的孔径中但期望刮削器20不能在相对于循环管15沿着第一轴线A1的平移中移动时进行，例如，在循环管15必须移动或循环管15的第一轴线A1具有不可忽略的垂直分量且刮削器20可以在其重量的影响下在循环管15中滑动时进行。

在枢转步骤期间，刮削器20从其第一位置枢转到其第二位置。

具体地，电磁铁55生成磁场M，该磁场对刮削器20强加倾向于使第三轴线A3与第一轴线A1对齐的磁力。因此，刮削器20围绕枢转轴线Ap枢转到其第二位置。

磁力使刮削器20的两端压在循环管15的内表面25上，这由摩擦防止刮削器相对于循环管15沿着第一轴线A1的平移移动。

维持系统然后使得可以将刮削器20保持在循环管15的特定部分中的适当位置中，尽管由于内外直径Di与Del的差而减小刮削器20与循环管15之间的摩擦。该固定化对于在刮削器20行进整个管15之前中断循环步骤的情况特别有用。

图4中示出了第三示例性设备10。

第三示例设备10也包括维持系统，该维持系统被构造为防止在将刮削器20插在循环管15中时刮削器10相对于循环管15的相对平移移动。

维持系统被构造为将刮削器20的至少一部分的外直径从第一直径值Del增大至第二直径值De2。

第二直径值De2严格大于第一直径值De1。

具体地，第二直径值De2等于内直径Di。

注入器21能够在防止第一流体F穿过管15的下游端离开时(例如在喷射构件13的阀22关闭时)改变循环管15中的压力。

具体地，注入器21被构造为将循环管中的压力在第一压力值与第二压力值之间改变。

第一压力值是在刮削器20在循环管15中循环时用于设备10的操作的典型压力值。

第一压力值例如在2巴至8巴之间。应注意，第一值可以变化。

第二压力值严格大于第一压力值。第二压力值例如大于或等于10巴。根据一个实施方式，第二压力值等于10巴，等于500毫巴内。

刮削器20被构造为在循环管15中的压力大于或等于预定压力阈值时沿着第二轴线A2压扁。

换言之，刮削器20具有图4所示的未压扁构造和图5所示的压扁构造。未压扁构造的刮削器20沿着第二轴线A2的长度L1严格大于压扁构造的刮削器20的长度L2。

压力阈值严格大于第一压力值且严格低于第二压力值。

此外，刮削器20被构造为使得刮削器20的压扁使得刮削器20的外直径从第一值De1增大至第二值De2。由此，在未压扁构造中，刮削器20的外直径具有第一直径值De1，而在压扁构造中，外直径具有第二直径值De2。

在一个实施方式中，在压扁构造中，外直径在压板20未容纳在循环管15中时具有严格大于循环管15的内直径Di的值。由此，当刮削器20以压扁构造容纳在循环管15中时，刮削器20的外直径具有第二直径值De2，因为刮削器20的外直径受内直径Di限制。刮削器20然后针对循环管15的内表面25施加倾向于将刮削器20相对于循环管20保持在适当位置的摩擦力。

例如，壳40由挠性聚合物材料制成，并且被设置为使得壳40的中心部57在端壁46彼此靠近时朝向壳40的外部径向变形。

挠性聚合物材料例如从全氟化聚合物、特氟龙、聚酰胺以及聚烯烃当中选择。

根据图1和图5的示例，刮削器20包括弹性元件60。

注入器、壳40以及弹性元件60一起形成维持系统。

弹性元件60容纳在由壳40界定的室45中。

弹性元件60对端壁46施加意图使端壁46彼此分离的弹性力。具体地，弹性元件60被构造为施加具有严格大于压力的值的弹性力，该压力倾向于在循环管15中的压力低于或等于压力阈值时使端壁46靠近彼此。

弹性元件60还被构造为施加具有严格大于压力的强度的弹性力，该压力倾向于在循环管15中的压力严格大于压力阈值时使端壁46靠近彼此。

换言之，弹性元件60被构造为在循环管15中的压力低于或等于压力阈值时将刮削器20保持在其未压扁构造，并且在压力严格大于压力阈值时允许刮削器20切换为其压扁构造。

弹性元件60例如是诸如螺旋弹簧的弹簧。应注意，可以考虑其他类型的弹性元件60。

现在将描述第三示例的操作。具体地，现在将描述由第三示例设备10实施的第三示例移动方法。

在循环步骤期间，循环管15中的压力具有第一压力值。因此，刮削器20处于其未压扁构造。

第三示例包括用于增大压力的步骤和压扁步骤。

在用于增大压力的步骤期间，注入器将循环管中的压力从第一值增大至第二值。例如，关闭允许第一流体F从循环管15离开的阀22，并且注入器将第二流体注入到循环管15中，直到达到第二压力值为止。

在压扁步骤期间，刮削器20在对端壁46施加的压力的作用下切换至其压扁构造。压扁使得刮削器20的外直径增大至第二直径值De2。

当刮削器20处于其压扁构造时，刮削器20针对循环管15的内表面25施加摩擦力，因为外直径等于内直径Di。

维持系统然后使得可以在刮削器20被压扁时将刮削器20保持在循环管15的特定部分中的适当位置中，同时由于未压扁构造中的内外直径Di与Del的差而允许减小刮削器20与循环管15之间的摩擦。

相对于第一示例，第三示例的维持系统除了弹性元件60之外不采取另外的设备。具体地，不需要刮削器20外部的另外元件。因此，流体喷射设备10非常简单，并且刮削器20能够用于现存流体喷射设备10中。

根据第三示例的变型例，刮削器20不包括弹性元件60。壳40包括两个端部65和一个压扁部70。

两个端部65沿着第二轴线A2界定刮削器20。具体地，各端壁46是端部65的壁。该端部沿着第二轴线20由端壁46界定。

各端部65例如为刚性的。具体地，各端部65被构造为在刮削器20从压扁构造转到未压扁构造或反之时不变形。

压扁部70沿着第二轴线A2插入两个端部65之间。

压扁部70为圆柱形，并且沿着第二轴线A2延伸。因此，压扁部70在垂直于第二轴线A2的平面中具有圆形截面。

压扁部70被构造为对两个端部65施加倾向于使两个端部65彼此分离的力。

具体地，压扁部70被构造为施加具有严格大于压力的值的弹性力，该压力倾向于在循环管15中的压力低于或等于压力阈值时使两个端部65靠近彼此。

压扁部70还被构造为施加具有严格大于压力的强度的弹性力，该压力倾向于在循环管15中的压力严格大于压力阈值时使两个端部65靠近彼此。

换言之，压扁部70被构造为在循环管15中的压力低于或等于压力阈值时将刮削器20保持在其未压扁构造，并且在压力严格大于压力阈值时允许刮削器20切换为其压扁构造。

压扁部70例如由弹性体材料制成。从这个意义上来说，部70可以适于作为弹性体部。

如图6所示，压扁部70被构造为在使两个端部65靠近彼此时朝向壳40外部径向变形。

现在将描述第四示例性设备10。

刮削器20包括铁磁元件。

铁磁性指特定主体在外部磁场的作用下变得磁化且保持该磁化的部分的能力。

铁磁元件具体固定到壳40。

铁磁元件50例如接收在室45中。

设备10包括磁场生成器55。

磁场生成器55例如类似于在之前描述的第二示例中使用的磁场生成器55。

磁场生成器55被构造为在循环管155的至少一部分中生成倾向于使铁磁元件靠近磁场生成器55的磁场。

例如，磁场生成器55是磁铁，该磁铁生成能够朝向磁铁吸引铁磁元件的磁场。

方法然后包括例如代替枢转步骤的吸引步骤。

在吸引步骤期间，磁场生成器55在循环管15的对应部分中生成磁场。例如，在磁场生成器55是永久磁铁时，磁场生成器55被使得靠近期望维持刮削器20的、循环管15的部分。

在磁场的作用下，朝向磁场生成器55吸引铁磁元件。因此，刮削器20移动到管15中，直到与管15的内表面25接触。具体地，刮削器20压在内表面25上。

刮削器20然后由磁场的作用保持在管15的部分中的适当位置中，该磁场将刮削器压在内表面25上。

第四示例性设备10实施特别简单。

现在将描述用于喷射第一流体F的方法。

喷射方法例如由根据之前描述的示例性喷射设备10中的一个的喷射设备10来实施。然而，应注意，喷射方法可以由其他类型的流体喷射设备来实施，具体为循环管15的内直径Di与第一值De1之间的差严格小于100微米(例如，等于零)的流体喷射设备。

方法包括第一喷射步骤、循环步骤、返回步骤以及第二喷射步骤。

在第一喷射步骤期间，由喷射设备10喷射第一流体F。具体地，第一流体F由泵12注入到循环管15中，并且由循环管15传输到喷射构件13，该喷射构件喷射第一流体F。

第一流体F例如喷射在人希望用第一流体F覆盖的对象、结构或设备的地带上。

在第一喷射步骤期间喷射的第一流体F例如具有第一种颜色。

第一喷射步骤包括确定第一流体F的第一体积。第一体积是自第一喷射步骤开始以来喷射的第一流体F的体积。

第一体积例如通过知道泵12的流量和从第一喷射步骤开始以来的泵12的总操作持续时间来确定。

第一喷射步骤一直被实施到要喷射的第一流体F的总体积与第一体积之间的差等于预定第二体积为止。

总体积例如是为了使得可以用第一流体F覆盖预定对象、或对象的预定地带、结构或设备而由设备10喷射的第一流体F的总体积。

第二体积是刮削器20在循环步骤期间能够移动的第一流体F的体积。例如，第二体积通过用第一流体F填充循环管15并实施循环步骤来实验地确定。

第二体积例如大于或等于循环管15的孔径的体积的80％。

第二体积例如是在循环管15中包含的第一流体F的体积。具体地，第二体积是循环管15的孔径的体积。

换言之，第一喷射步骤被一直进行到在循环管15中包含且可以由刮削器13推回到喷射构件13的第一流体F的体积足以用第一流体F覆盖人希望覆盖F但尚未覆盖的对象、结构或设备的地带为止。

循环步骤在第一喷射步骤之后实施。

在循环步骤期间，例如在循环管15的上游端15A处将刮削器20引入到循环管15中，并且注入器21在刮削器20的上游注入第二流体。

在循环步骤期间使用的第二流体例如是液体，具体为能够溶解或稀释第一流体F的溶剂。

在循环步骤期间，阀22打开。

刮削器20在由注入器21注入到上游端15A中的第二流体的作用下从循环管中的上游循环到下游。例如，刮削器20行进大于或等于循环管15的总长度的一半(具体为大于或等于总长度的90％)的、循环管15的长度。

刮削器20将存在于循环管15中的第一流体F的一部分一直推回到喷射构件13，具体为一直推回到喷头23。

在循环步骤期间，由刮削器20将第二体积的第一流体F推回至喷头23。换言之，在循环步骤期间，穿过阀22的第一流体F的体积等于第二体积。

由刮削器20推回至喷头23的第一流体F由喷头23喷射。

返回步骤在循环步骤之后实施。

在返回步骤期间，注入器21将第二流体注入到刮削器20下游的循环管15中。第二流体然后推回刮削器20，该刮削器在循环管中沿上游方向移动。

例如，阀17打开，以允许第二流体离开刮削器20上游的循环管15。

在返回步骤结束时，从循环管15去除刮削器20。

返回步骤之后是第二喷射步骤。

第二喷射步骤除了第一喷射流体F之外与第一喷射步骤完全相同。具体地，在第二喷射步骤期间，由泵12注入到循环管15中并由喷射构件13喷射的第一流体F是与在第一喷射步骤期间由泵12注入的第一流体F不同的第一流体F。具体地，在第二喷射步骤期间喷射的第一流体F具有与在第一喷射步骤期间喷射的第一流体F的颜色不同的颜色。

喷射方法由于使用刮削器20来将第一流体F推回到喷射构件13而允许使用存在于循环管15中的第一流体F的更大部分。因此，喷射方法在所消耗的流体的量方面具有比其他喷射方法更佳的效率，在其他喷射方法中，所消耗的流体的部分在喷射结束时遗留在循环管15中，并未有效地回收。

在第二流体是液体时，因为液体弱可压缩，所以改善所喷射流体的第二体积的控制。

当该液体是溶剂时，在刮削器20通过之后遗留在循环管15中的第一流体F(具体为能够部分覆盖内表面25的第一流体F)被溶剂溶解或稀释，并且用溶剂从管15提取。因此，管15被部分清洁，并且限制在第二喷射步骤期间喷射的第一流体F被第一喷射步骤期间喷射的第一流体F污染的风险。

在使用用作第二流体的溶剂实施返回步骤时，进一步改善管15的清洁，因为循环管15在刮削器沿下游方向然后沿上游方向循环期间被溶剂清洁两次。

当刮削器20是根据在第一、第二、第三以及第四之前示例中描述的刮削器20时，换句话说，当循环管15的内直径Di与第一值De1之间的差大于或等于100微米(μm)时，刮削器20即使在循环管15不笔直的部分中(具体为在螺旋形的第二部分29中)也容易循环。于是增加所回收的第一流体F的量，因为然后防止在循环步骤结束时用第一流体填充刮削器20不能行进的管15的部分。

第二螺旋部29的使用使得可以防止在电场的作用下在第二部29中包含的第一流体F中形成导电连接，这些电场在第一流体F包含导电颗粒时频繁用于喷射第一流体F。因此，根据第一、第二、第三以及第四示例的刮削器20对这些应用特别感兴趣。

现在将描述第五示例性设备10。

不再描述与第一示例设备10完全相同的元件。仅示出不同。

然而，应注意，在第五示例设备10中，循环管15的内直径Di与第一值De1之间的差可以变化，具体可以严格小于100μm(例如，等于零)，或者可以大于或等于100μm，与第一示例中的情况相同。

当该差大于或等于100μm时，第五示例设备10可以包括根据第二、第三以及第四示例设备10以及根据之前描述的这些第二、第三以及第四示例的变型例的刮削器20和维持系统的刮削器20和维持系统55。

根据还可以考虑的一个变型例，第五示例设备10不包括刮削器20。

注入器21被构造为将第二流体注入到来自变色单元11、泵12、循环管15以及喷射构件13当中的至少一个中。根据图7所示的实施方式，注入器21由阀105连接到变色单元11，由阀110连接到泵12，由阀47连接到循环管15，并且由阀115连接到喷射构件13。

第二流体然后是液体，例如能够溶解或稀释第一流体F的液体溶剂或水。

注入器21被构造为将预定体积的第二流体注入到回路16中。注入器21还被构造为在所注入体积等于预定体积时停止注入。

例如，注入器21被构造为估计从注入的开始以来注入到回路16中的第二流体的总体积的值，并且在总体积等于预定体积时停止注入。

根据一个实施方式，注入器21包括控制模块，诸如数据处理单元或专用集成电路，该控制模块能够估计总所注入体积并命令由注入器21注入第二流体，例如能够命令阀47、105、110、115的打开或关闭。预定体积根据人希望注入到回路16中的第二流体的量来选择。因此，预定体积能够变化。

下面描述能够用于第五示例中的注入器21的示例。

注入器21还被构造为将气体流注入到回路16中。具体地，注入器21被构造为将预定体积的第二流体注入到回路16中，接着将气体注入到回路16中，以便引起第二流体在回路16中的移动。

例如，注入器21连接到加压气源。

气体例如是压缩空气。

气体在将气体注入到回路16中时具有第三压力值。第三压力值小于或等于20巴。

第五示例设备10能够实施包括将第二流体注入到回路16中的步骤的方法。

例如，在注入步骤期间，将第二流体注入到循环管15中。

在变型例中，第二流体被注入到来自变色单元11、泵12、循环管15以及喷射构件13中的至少一个中。

在注入步骤期间，注入器21估计从注入步骤开始以来注入的第二流体的体积。例如，注入器21定期估计从注入步骤开始以来注入的第二流体的体积。根据一个实施方式，注入器21估计在小于或等于100毫秒的时段期间注入的第二流体的体积。

由注入器21将所估计的体积与预定体积进行比较。

如果第二流体的所估计体积严格小于预定体积，则注入器21继续在回路16中注入第二流体。

如果所估计的体积大于或等于预定体积，则注入器21停止注入。例如，注入器21形成将注入器21连接到回路16的阀47、105、110、115。

根据图7所示的示例，注入器21包括气缸75、活塞80、致动器86以及阀90。

气缸75被构造为包含第二流体。例如，气缸75界定能够容纳第二流体的圆柱腔。

气缸75沿着特定于气缸75的轴线Ac延伸。

应注意，气缸75能够具有圆形底座，还可以具有多边形底座或在与气缸75的轴线Ac垂直的平面中具有任意形状的底座。

气缸75例如由诸如不锈钢或铝的金属材料制成。由气缸75界定的腔具有50立方厘米(cc)至1000cc的内体积。

活塞80容纳在由气缸75界定的腔45中。活塞80将由气缸75界定的腔分成可变体积的两个室95、100。

活塞80为圆柱形，例如由与气缸75的内面互补的外围面且由与气缸75的轴线垂直的两个面界定。

活塞80例如由金属材料制成。根据一个实施方式，活塞80界定室100的面有不锈钢制成。在变型例中，该面由聚合物制成，或者被聚合物层或聚四氟乙烯(PTFE)层覆盖。

活塞980可相对于气缸75在主位置与次位置之间平移，以便改变室95和100的相应体积。具体地，活塞80可沿着气缸75的轴线Ac移动。

主位置是室100的体积最大的位置。当活塞80处于主位置中时，室95的体积例如等于零。

次位置是室100的体积最小的位置。例如，当活塞80处于次位置中时，活塞80靠着气缸75的端壁，使得室100的体积等于零。

活塞80被构造为防止第二流体在界定的室95、100之间通过。例如，活塞80支承密封装置，诸如在与气缸75的轴线垂直的平面中包围活塞80的密封物。

室100被构造为至少部分填充有第二流体。例如，室100由阀90连接到第二流体的源，诸如储液器。

室100能够例如由阀47连接到循环管15。根据图7的示例，室100能够连接到循环管的上游端15A。在变型例中，室100能够连接到下游端15B或两端15A、15B。

致动器85被构造为使活塞80在其主位置与次位置之间移动。致动器85例如包括马达和能够为了使活塞80移动而从马达向活塞80传递力的杆。

致动器85被具体构造为确定活塞80相对于气缸75的位置，并且根据所确定的位置命令或停止活塞80的移动。许多类型的致动器85允许活塞的位置的这种确定。

马达例如是电动马达，诸如力矩马达或无刷马达。

根据一个实施方式，马达是伺服马达，换句话说，位置从动马达。例如，马达被控制为将活塞80保持在相对于气缸75的预定位置中，该预定位置能够变化。

在变型例中，用能够使活塞80移动的气动或液压构件(例如能够将液体注入到室95中以使活塞移动的泵)代替马达。

致动器85被具体构造为对第二流体强加大于或等于第三压力值的压力。例如，压力传感器集成到室100中，并且控制模块能够命令由致动器对活塞80施加的力的增大，直到室100中的第二流体的压力大于或等于第三压力值为止。

在变型例中，致动器85被构造为从致动器85的电动马达的电源电流的值估计室100中的流体的压力。

在注入步骤期间，室100包含第二流体，并且致动器85使活塞80朝向次位置移动。例如，在注入步骤期间，用第二流体填充室100。

在活塞80的移动的作用下，将第二流体注入到循环管15中。

致动器85定期确定活塞80在气缸75中的位置，具体为活塞80从主位置开始沿着气缸75的轴线行进的距离。所行进的距离的确定等同于所注入体积的确定，因为所注入的体积是所行进的距离的双射函数，换句话说，所行进的距离对应于单个注入体积。

在变型例中，致动器85通过确定活塞80是否到达与预定体积对应的预定位置来将总所注入体积与预定体积进行比较。

预定位置具体是使得活塞从主位置到次位置的移动将室100的体积减小等于预定体积的体积值。

注入器21还被构造为在所注入体积等于预定体积时停止注入。

例如，如果活塞80尚未到达预定位置，则致动器85继续使活塞80朝向次位置移动。

如果活塞80处于预定位置中，则致动器85停止移动活塞80。

在变型例中，注入器21被构造为在活塞80到达预定位置时关闭阀47。应注意，在第五示例中可以使用其他类型的注入器21。

例如，注入器21包括第二流体源和流量计。

第二流体源例如是在大于或等于第三压力值的压力下的第二流体储备或能够生成第二流体流的泵，诸如齿轮式泵或蠕动泵。

注入器21例如包括压力传感器，该压力传感器具体位于第二流体源的出口管中，并且能够测量离开源的第二流体的压力。

流量计能够测量由注入器21在回路16中注入的第二流体的流量的值。

流量例如是体积流量。在变型例中，流量是质量流量。

注入器21被构造为从所测量的流量值根据注入步骤的流量估计注入到回路中的第二流体的总体积。例如，注入器21由所测量流量值的时间积分估计总所注入体积。

注入器21在总体积等于预定体积时中断注入。例如，注入器21关闭将注入器21连接到回路16的阀47、105、110、15。

注入步骤例如在如之前定义的循环步骤期间实施。在这种情况下，刮削器20在所注入第二流体的作用下在循环管15中从上游循环到下游。

在变型例中或另外，注入步骤在从下游向上游推动刮削器20的返回步骤期间实施。

第五示例设备10具体能够实施之前描述的喷射方法以及其他喷射方法。

例如，第五示例设备10能够实施喷射方法，在该方法中，在循环步骤期间，没有刮削器20存在于管15中。在这种情况下，在循环步骤期间，第二流体在它前面将第一流体F推回到喷射构件13。

根据其他可能的变型例，注入步骤在用于清洁来自变色单元11、泵12以及喷射构件13当中的至少一个的方法期间实施。

能够在第二流体的所注入体积等于预定体积时停止第二流体的注入的注入器21的使用允许精确控制在注入步骤期间使用的第二流体的量。具体地，与第二流体源在预定时间期间连接到回路16的现有技术方法相反，该体积不取决于存在于回路16中的第一流体F的粘度(或第一流体F与第二流体之间的混合)，因为在回路中包含的流体的粘度尤其取决于存在于回路16中的第一流体F与第二流体之间的比。

这在包括喷射由刮削器20或由第二流体推回的第一流体F的循环步骤期间特别感兴趣，因为然后良好控制第一流体F的所喷射体积。

将活塞80用于将第二流体注入到循环管15中具体允许比现有技术的注入器21允许的更精确地控制第二流体的所注入体积，特别是在该流体是诸如溶剂的液体时。使用诸如齿轮式泵的泵的现有技术的注入器具有可以根据平均粘度变化的流量。例如，齿轮式泵具有取决于该粘度的内部泄漏。因此，未有效控制由现有技术的注入器实际注入到循环管F中的液体的体积。相反，活塞80借助其移动使得可以强加实际注入的推进液体的体积，因为该体积仅取决于室100的体积变化。因此，第五示例设备10允许更佳地控制第二流体的所注入量。

从由活塞80行进的距离估计第二流体的所注入体积是在除了气缸75、活塞80以及致动器85的之外的设备不必要的情况下允许精确且简单地估计所注入体积量的方法。

从所测量的流量值估计实际注入的第二流体的体积的注入器21还允许更佳地控制第二流体的所注入量。

以大于或等于气体压力的压力注入第二流体使得可以使用气体来推动第二流体，因此减少必要的第二流体的量。

从所消耗的电流估计该压力使得可以消除对传感器的需要，因此简化设备10。

本发明对应于上述实施方式的任意技术上可能的组合。

Claims (10)

1.一种用于喷射流体(F)的设备(10)，包括流体(F)循环回路(16)，所述流体循环回路包括能够喷射流体(F)的喷射器(13)、泵(12)以及用于流体(F)的循环管(15)，所述泵(12)适于将流体(F)注入到所述循环管(15)中，所述循环管(15)被构造为将流体(F)从所述泵(12)引导到所述喷射器(13)，所述设备(10)还包括被构造为将与流体(F)不同的液体注入到所述回路(16)中的至少一个注入器(21)，

其特征在于：所述注入器(21)被构造为：

·将注入到所述回路中的液体的总体积与预定体积进行比较；并且

·在所注入液体的总体积等于预定体积时停止所述注入。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述注入器(21)包括能够包含液体的气缸(75)、在所述气缸(75)中接收的活塞(80)以及能够使所述活塞(80)在所述气缸(75)中从第一位置移动到第二位置的致动器(85)，所述注入器(21)被构造为使得所述活塞(75)在所述气缸(80)中到其第二位置的移动引起液体在所述循环管(15)中的注入。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述注入器(21)能够确定所述活塞(80)在所述气缸(75)中的位置并从至少所述所确定的位置估计所注入的液体的体积。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，针对由所述注入器(21)注入到所述回路(16)中的液体定义体积流量，所述注入器(21)被构造为确定所述体积流量的至少一个值并从所测量的流量值估计所注入的体积。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述注入器(21)还被构造为将能够推动液体的气体注入到所述回路(16)中，所述注入器(21)被构造为以第一压力注入液体并以第二压力注入所述气体，所述第一压力大于或等于所述第二压力。

6.根据权利要求5所述的设备，包括能够测量所述第一压力的压力传感器。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述注入器(21)包括能够包含液体的气缸(75)、在所述气缸(75)中接收的活塞(80)以及能够使所述活塞(80)在所述气缸(75)中从第一位置移动到第二位置的致动器(85)，所述注入器(21)被构造为使得所述活塞(75)在所述气缸(80)中到其第二位置的移动引起液体在所述循环管(15)中的注入，所述致动器(85)包括电动马达，所述致动器能够从由所述电动马达消耗的电流的至少一个值估计所述第一压力。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，针对所述循环管(15)定义上游方向和下游方向，流体(F)在流体(F)由所述循环管(15)从所述泵(12)向所述喷射器(13)引导时从上游循环到下游，所述注入器(21)被构造为在所述循环管(15)的上游端(15A)中注入液体。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的设备，其中，所述回路(16)包括能够向所述泵(12)供应多种不同流体(F)的变色单元(11)，其中，

·所述注入器(21)被构造为将液体注入到所述变色单元(11)中；和/或

·所述注入器(21)被构造为将液体注入到所述泵(12)中；和/或

·所述注入器(21)被构造为将液体注入到所述喷射器(13)中，所述喷射器(13)具体包括旋转碗并且能够将液体引导到所述旋转碗。

10.一种由用于喷射流体(F)的设备(10)实施的方法，所述设备包括流体(F)循环回路(16)，所述流体循环回路包括能够喷射流体(F)的喷射器(13)、泵(12)以及用于流体(F)的循环管(15)，所述泵(12)适于将流体(F)注入到所述循环管(15)中，所述循环管(15)被构造为将流体(F)从所述泵(12)引导到所述喷射器(13)，所述设备(10)还包括至少一个注入器(21)，所述方法包括以下步骤：由所述注入器(21)将与流体(F)不同的液体注入到所述回路(16)中，

其特征在于：所述注入步骤包括：

·将从所述注入步骤开始以来注入到所述回路中的液体的体积与预定体积进行比较，并且

·在所注入液体的总体积等于所述预定体积时停止注入。

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