特許 6880183 材料ポンプ用材料センサのためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6880183

(24)【登録日】2021年5月7日

(45)【発行日】2021年6月2日

(54)【発明の名称】材料ポンプ用材料センサのためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/62 20060101AFI20210524BHJP

   G01F 23/58 20060101ALI20210524BHJP

   G01F 23/60 20060101ALI20210524BHJP

   B05B 12/00 20180101ALI20210524BHJP

   B05B 13/00 20060101ALI20210524BHJP

【ＦＩ】

   G01F23/62 Z

   G01F23/58

   G01F23/60 B

   B05B12/00 Z

   B05B13/00

【請求項の数】18

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-522509(P2019-522509)

(86)(22)【出願日】2017年10月26日

(65)【公表番号】特表2019-534456(P2019-534456A)

(43)【公表日】2019年11月28日

(86)【国際出願番号】US2017058574

(87)【国際公開番号】WO2018081453

(87)【国際公開日】20180503

【審査請求日】2019年6月25日

(31)【優先権主張番号】62/413,403

(32)【優先日】2016年10月26日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/793,809

(32)【優先日】2017年10月25日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515198670

【氏名又は名称】カーライル フルイド テクノロジーズ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー リー ストロング

【審査官】 岡田 卓弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１−２４８０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−２０８５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１９４６７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平７−１４０１６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｆ２３／００−２３／７６

Ｂ０５Ｂ１２／１６−１６／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料センサシステムを具備する、システムであって、
前記材料センサシステムは、
材料の流れを受容するように構成される、入口と、
前記材料の流れを出力する、出口と、
前記入口からの前記材料の流れを受容するように構成される内部空洞を、少なくとも部分的に取り囲む、底部壁であって、前記底部壁は、前記材料と接触する第１の表面と、前記第１の表面の反対側の第２の表面とを備える、底部壁と、
フロートを備えるフロートシステムであって、前記フロートは、前記内部空洞内の前記材料内で浮揚するように構成される、フロートシステムと、
前記底部壁の前記第２の表面に連結され、前記内部空洞に対して外側に配置されたスイッチであって、前記スイッチは、前記フロートシステムが前記底部壁の前記第１の表面に係合したときに、制御弁システムに１つ又は複数の信号を送信するように構成される、スイッチと、を具備する、システム。

【請求項2】

前記フロートシステムは、前記フロート内に配置された磁石を具備する、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記スイッチは、前記フロートシステムの前記磁石が、該磁石の磁場が前記スイッチをトリガする限界の距離内にあるとき、前記１つ又は複数の信号を送信するように構成される、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記スイッチは、機械式スイッチ、電気スイッチ又は空気圧式スイッチである、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記スイッチは、前記フロートシステムが前記底部壁の前記第１の表面に沈降し、前記底部壁を貫通して延びる前記スイッチのトリガに物理的に係合するときに、前記１つ又は複数の信号を送信するように構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記出口からの前記材料の流れを受容するように構成される、材料ポンプと、
前記材料ポンプからの前記材料の流れを受容するように構成される、１つ又は複数の噴霧構成要素であって、前記材料ポンプは、導管を介して、前記出口と前記１つ又は複数の噴霧構成要素との間を流体的に連結する、１つ又は複数の噴霧構成要素と、
をさらに具備する、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

前記１つ又は複数の信号は、１つ又は複数の空気信号を含み、
前記スイッチは、前記フロートシステムが前記底部壁の前記第１の表面に接触したときに、前記１つ又は複数の空気信号を前記制御弁システムに送信するように構成され、
前記制御弁システムは、前記１つ又は複数の空気信号を受信すると、材料ポンプの動作を終了するように構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項8】

材料センサシステムを具備する、システムであって、
前記材料センサシステムは、
材料の流れを受容するように構成される、入口と、
前記材料の流れを材料ポンプに出力するように構成される、出口と、
前記入口からの前記材料の流れを受容するように構成される内部空洞を、少なくとも部分的に取り囲む、底部壁であって、前記底部壁は、前記材料と接触する第１の表面と、前記第１の表面の反対側の第２の表面とを備える、底部壁と、
フロートを備えるフロートシステムであって、前記フロートは、前記内部空洞内の前記材料内で浮揚するように構成される、フロートシステムと、
前記底部壁の前記第２の表面に連結され、前記内部空洞に対して外側に配置されたスイッチであって、前記スイッチは、前記フロートシステムが前記底部壁の前記第１の表面に係合したときに、１つ又は複数の信号を送信するように構成される、スイッチと、を備えており、
前記システムは、さらに、
前記スイッチから前記１つ又は複数の信号を受信するように構成される制御弁システムを具備する、システム。

【請求項9】

前記制御弁システムは、前記材料ポンプの動作を駆動するように構成される空気モータに圧縮空気の流れを向けるように構成される、請求項８に記載のシステム。

【請求項10】

前記制御弁システムは、前記１つ又は複数の信号に基づいて、前記空気モータへの前記圧縮空気の流れを終了するように構成される、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

前記フロートシステムは、前記フロート内に配置された磁石を具備する、請求項８に記載のシステム。

【請求項12】

前記スイッチは、前記フロートシステムの前記磁石が、該磁石の磁場が前記スイッチをトリガする限界の距離内にあるとき、前記制御弁システムに前記１つ又は複数の信号を送信するように構成される、請求項１１に記載のシステム。

【請求項13】

前記スイッチは、前記フロートシステムが前記底部壁の前記第１の表面に沈降し、前記スイッチのトリガに物理的に係合するときに、前記制御弁システムに前記１つ又は複数の信号を送信するように構成される、請求項８に記載のシステム。

【請求項14】

前記材料ポンプは、１つ又は複数の噴霧構成要素に前記材料の流れを向けるように構成され、前記材料ポンプは、前記材料センサシステムと前記１つ又は複数の噴霧構成要素との間を流体的に連結する、請求項８に記載のシステム。

【請求項15】

１つ又は複数の材料センサシステムであって、前記１つ又は複数の材料センサシステムのそれぞれは、それぞれの材料供給器から材料の流れを受容するように構成され、前記１つ又は複数の材料センサシステムのそれぞれは、
表面を備える内部空洞であって、前記内部空洞は前記材料の流れを受容するように構成される、内部空洞と、
１つ又は複数のフロートを備えるフロートシステムであって、前記１つ又は複数のフロートは、前記内部空洞内の前記材料内で浮揚するように構成される、フロートシステムと、
前記表面に近接して、前記内部空洞に対して外側に配置されたスイッチであって、前記スイッチは、前記フロートシステムが前記内部空洞の前記表面に係合したときに、１つ又は複数の制御弁システムのうちの１つの制御弁システムに、１つ又は複数の信号を送信するように構成される、スイッチと、を具備する、材料センサシステムと、
１つ又は複数の材料ポンプであって、前記１つ又は複数の材料ポンプのそれぞれは、前記１つ又は複数の材料センサシステムのうちの対応する材料センサシステムの出口から前記材料の流れを受容するように構成され、かつ、前記１つ又は複数の材料ポンプのそれぞれは、前記対応する材料センサシステムの前記出口と、１つ又は複数の噴霧構成要素との間を流体的に連結し、かつ、前記１つ又は複数の噴霧構成要素に前記材料の流れを向けるように構成される、１つ又は複数の材料ポンプと、を具備する、システム。

【請求項16】

前記１つ又は複数の制御弁システムを具備し、前記１つ又は複数の制御弁システムのそれぞれは、前記１つ又は複数の材料ポンプのうちのそれぞれの材料ポンプに関連付けられ、かつ、それぞれの前記材料ポンプの空気モータに圧縮空気の流れを送り、前記空気モータの動作を調整するように構成される、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

前記１つ又は複数の制御弁システムのそれぞれは、前記１つ又は複数の信号に基づいて、前記材料ポンプのそれぞれの前記空気モータへの前記圧縮空気の流れを終了するように構成される、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記１つ又は複数の材料ポンプのそれぞれが前記材料の流れを、前記１つ又は複数の材料ポンプと前記１つ又は複数の噴霧構成要素との間を流体的に連結する塗料混合器内に送るように構成される、請求項１５に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願への相互参照
本出願は、２０１６年１０月２６日に出願された「材料ポンプ用材料センサのためのシステム及び方法」という名称の米国仮特許出願第６２／４１３，４０３号の優先権及び利益を主張する。この米国仮特許出願の全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本明細書に開示される主題は噴霧器に関し、さらに詳細には材料供給システム内の材料の流れの中断を検出する材料センサに関する。

【背景技術】

【0003】

スプレーガンのような噴霧器は、多種多様の対象物にスプレーコーティングを施すために使用される。そのような噴霧器は通常、材料供給源、空気供給源又は他のガス供給源に連結される。状況によっては、１つ又は複数の構成要素を有する材料供給システムを利用して、材料を材料供給源から１つ又は複数のスプレーガンのそれぞれに送ることができる。例えば、材料供給システムは、材料を材料供給源からスプレーガンに移動させるために利用され得る１つ又は複数のポンプ又はタンクを備えてもよい。状況によっては、材料供給システムを通る（例えば、１つ又は複数のポンプ及び／又はタンクを通る）材料の流れが中断されることがある。例えば、材料の供給源は、空であることがあり、材料の新たな供給で補充される必要があることがある（例えば、材料不足状態）。そのような状況では、材料なしでポンプ又はタンクを動作させることによって引き起こされる損傷を減らすのを助けるために、材料供給システム内のポンプ又はタンクの動作を停止することが有益であり得る。このため、材料供給システム内のポンプ及び／又はタンクの動作を材料不足状態で自動的に停止させるシステム及び方法を提供することは有益であり得る。

【発明の概要】

【0004】

最初に特許請求された発明の範囲に相応する特定の実施形態を以下に要約する。このような実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の範囲を限定することを意図するものではなく、むしろこのような実施形態は本発明の可能な形態の簡単な要約を提供することのみを意図する。実際、本発明は、以下に記載される実施形態と類似しているか、異なり得るさまざまな形態を包含し得る。

【0005】

第１の実施形態では、システムが提供される。このシステムは、入口と出口を有する材料センサシステムを備える。入口は材料の流れを受容し、出口は材料の流れを出力する。材料センサシステムは、底面を有する内部空洞を備え、内部空洞は材料の流れを受容する。材料センサシステムはこのほか、１つ又は複数のフロートを有するフロートシステムを備え、１つ又は複数のフロートは内部空洞の材料内に浮遊している。材料センサシステムはこのほか、フロートシステムが内部空洞の底面に沈降したときに１つ又は複数の信号を制御弁システムに送信するスイッチを備える。

【0006】

第２の実施形態では、システムが提供される。このシステムは、入口と出口を有する材料センサシステムを備える。入口は材料の流れを受容し、出口は材料の流れを材料ポンプに出力する。材料センサシステムは、底面を有する内部空洞を備え、内部空洞は材料の流れを受容する。材料センサシステムはこのほか、１つ又は複数のフロートを有するフロートシステムを備え、１つ又は複数のフロートは、内部空洞の材料内に浮遊している。材料センサシステムはこのほか、フロートシステムが内部空洞の底面に沈降したときに１つ又は複数の信号を送信するスイッチを備える。システムはこのほか、材料センサシステムのスイッチから１つ又は複数の信号を受信するように構成された制御弁システムを備える。

【0007】

第３の実施形態では、システムが提供される。このシステムは、１つ又は複数の材料センサシステムを備える。各材料センサシステムは、材料供給源から材料の流れを受容する。各材料センサシステムは、底面を有する内部空洞を備え、内部空洞は材料の流れを受容するように構成される。各材料センサシステムは、１つ又は複数のフロートを有するフロートシステムを備え、１つ又は複数のフロートは、内部空洞の材料内に浮遊するように構成される。各材料センサシステムは、フロートシステムが内部空洞の底面に沈降するときに１つ又は複数の信号を制御弁システムに送信するように構成されたスイッチを備える。このシステムは、１つ又は複数の材料ポンプを備え、各材料ポンプは、連動する材料センサシステムから材料の流れを受容する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本発明のこれまでに挙げた特徴、態様及び利点をはじめとする特徴、態様及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むとさらによく理解されよう。図面中、類似する文字は類似する部分を表す。

【図1】噴霧器に連結された材料供給システムの一実施形態の概略ブロック図。

【図2】図１の材料供給システムの材料センサシステムの一実施形態の斜視図。

【図3】図２の材料センサシステムの一実施形態の側断面図。

【図4】図１の材料供給システムの材料センサシステムの一実施形態の斜視図。ここで、材料センサシステムはスイッチシステムに結合される。

【図5】図４の材料センサシステムの一実施形態の断面図。

【図6】図１の材料供給システムの制御弁システムの一実施形態の斜視図。

【図7】図１の材料供給システムの概略ブロック図。ここで、材料供給システムは、制御システムに結合された１つ又は複数の材料センサシステムを備える。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の１つ又は複数の特定の実施形態を以下に説明する。このような実施形態の簡潔な説明を提供するために、実際の実装形態の特徴がいずれも本明細書に記載されていない場合がある。なお、そのような実際の実装形態の開発では、あらゆるエンジニアリング又は設計プロジェクトの場合と同じように、システム関連及びビジネス関連の制約の遵守など、開発者固有の目標を達成するために実装固有の多数の判定がなされなければならない。これは実装ごとに異なる。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間がかかる可能性があるが、それにもかかわらず、本開示の恩恵を受ける当業者にとっては設計、製作及び製造の日常的な仕事であることを理解されたい。

【0010】

本発明のさまざまな実施形態の要素を紹介するとき、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」及び「ｓａｉｄ」は、１つ又は複数の要素があることを意味することを意図している。用語「備える」、「含む」及び「有する」は包括的であることを意図しており、列挙された要素以外の追加の要素があり得ることを意味する。

【0011】

本開示の実施形態は、材料供給システム内の材料の流れの中断を検出するように構成された材料センサシステムに関する。具体的には、材料供給システムは、材料供給源（例えば、材料供給器）からスプレーガン（例えば、噴霧器）へ材料（例えば、塗料、インク、ニス、水、触媒、樹脂など）を移動させるように構成されてもよい。例えば、材料供給システムは、材料供給源から噴霧器まで材料を送るように構成された種々のポンプ（例えば、電動ポンプ、油圧ポンプ、空気圧ポンプ、ダイヤフラムポンプ、ピストンポンプ、往復ポンプ、容積式ポンプ、回転動力学ポンプなど）及び／又はタンク（例えば、圧力タンク、圧力ポットなど）を備えてもよい。特に、材料センサシステムは、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムを（例えば、ポンプ及び／又はタンクを介して）通過する材料の流れが中断された時点を検出するように構成されてもよい。また、材料センサシステムは、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムを通過する材料の流れが中断されると、材料供給システム（例えば、ポンプ及び／又はタンク）の動作を自動的に停止するように構成されてもよい。

【0012】

噴霧器は、手持ち式手動スプレーガン、自動スプレーユニット（例えばロボット搭載型スプレーユニット）、スプレーブース搭載型スプレーユニットをはじめとする任意の適切なスプレー装置であってもよい。噴霧器はこのほか、液体の噴霧の援助、液体の噴霧の形成、噴霧器の弁の操作、あるいはその組み合わせのために気体（例えば、空気）を使用する空気圧駆動噴霧装置を備えてもよい。噴霧器は回転式ベルカップを備えてもよく、ベルカップを回転させて噴霧を作り出すのを助ける。噴霧器は静電噴霧装置を備えてもよく、標的物体上に噴霧を引き付けるのを助けるために電界を発生させる。さらに、噴霧器は、物体の表面上にコーティングを形成するために、塗料などのコーティング材料の噴霧を生成するように構成されたスプレーコーティング装置であってもよい。特に、噴霧器は、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムから材料の供給を受けてもよい。

【0013】

特定の状況では、材料供給源（例えば、材料の容器、材料の供給器など）から噴霧器への材料の流れが中断されることがある。例えば、材料の供給器が空になったとき、例えば、材料容器を補充及び／又は交換する必要があるときに、材料の流れが中断されることがある。別の例として、システム内の材料漏れが、材料供給源から噴霧器への材料の流れを妨げる可能性がある。材料がポンプ及び／又はタンクに到達できないこのような状況をはじめとする状況では、空気が材料供給システムに流入する。しかし、ポンプを通して空気を送ると、ポンプを高いサイクル速度（例えば、暴走状態）で作動させることがあり、それによってポンプのさまざまな構成要素に損傷を引き起こす可能性がある。例えば、暴走状態で作動するポンプが、過剰な熱の発生及び／又は種々の構成要素の故障を引き起こすことがある。さらに、圧力タンクを通して空気を送ると、材料を利用するように構成される下流の構成要素に害を及ぼす可能性がある。例えば、特定の実施形態では、圧力タンクが、２つの材料のそれぞれを所定の流速で受容するように構成された二成分混合システムに２つの材料（例えば樹脂及び触媒）を送ってもよい。特に、二成分混合システムは、第２の材料に対する第１の材料の特定の比率で材料を混合するように構成されてもよい。このため、材料がタンクに到達できないとき、空気が二成分混合システムに送られ、これにより、二成分混合システムに２つの材料の異比率混合物を生じさせることがある。このため、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムを通過する材料の流れが中断されたとき（例えば、材料不足状態）を検出する材料センサシステムを利用することは有益であり得る。また、以下でさらに詳細に説明するように、材料供給システムを通過する材料の流れが中断されたときに材料供給システム（例えばポンプ及び／又はタンク）の動作を自動的に停止するために材料センサシステムを利用することは有益であり得る。

【0014】

図１は、噴霧器１２に連結された材料供給システム１０の一実施形態の概略ブロック図である。噴霧器１２は、材料の供給器１４を利用して塗料、水、インク、ニス、触媒、樹脂などの材料１６のコーティングを噴霧するように構成されてもよい。噴霧器１２は、コーティングを噴霧するのに適した任意のスプレーコーティング装置（例えば、重力送り式、サイフォン式、大容量低圧式又は圧力式）であってもよい。噴霧器１２は、空気通路１８及び流体通路２０などのさまざまな通路を備える。動作中、トリガ２２をはじめとする適切な制御装置は、噴霧器１２の空気通路１８及び流体通路２０を通して空気及び流体を送り、ノズル２４を通る空気‐流体混合物の放出を可能にする。

【0015】

噴霧器１２は、噴霧器１２の空気通路１８及び流体通路２０内に空気及び流体を受容するための空気入口２６及び流体入口２８を備えてもよい。空気入口（即ち、ポート）２６及び流体入口（即ち、ポート） ２８は、空気供給源３０及び流体供給源３６（例えば、流体導管及び／又はサイフォン供給容器）のような１つ又は複数のスプレー構成要素に連結されてもよい。例えば、特定の実施形態では、空気入口２６は、空気圧縮器又は空気貯蔵器（例えば、空気タンク）であり得る空気供給源３０に連結されてもよい。空気入口２６は、さまざまな接続を用いて空気供給源３０に連結されてもよい。例えば、空気入口２６はコネクタ３２（例えば、雄型）を備え、空気供給源３０は、対応するコネクタ３４（例えば、雌型）を備えてもよい。いくつかの実施形態では、空気入口２６は雌型コネクタ３２であってもよく、空気供給源３０は雄型コネクタ３４であってもよい。

【0016】

同じように、流体入口（即ち、ポート）２８は、流体供給源（例えば、塗料混合器）、流体導管（例えば、ホース）３８、流体貯蔵器（例えば、重力供給流体容器、サイフォン供給流体容器、多流体供給容器、使い捨てカップ、流体容器、ポンプなど）及び／又はさまざまな接続を使用する別の流体供給システム３６を備え得る流体供給システム３６に連結されてもよい。特定の実施形態では、流体供給システム３６は、噴霧器１２によって利用される材料１６が材料供給システム１０によって提供されるように、材料供給システム１０に連結されてもよい。特定の実施形態では、流体供給システム３６は、材料供給システム１０と交換可能であってもよい。

【0017】

特定の実施形態では、材料供給システム１０は、材料ポンプ４０、材料センサシステム４２、圧縮空気供給器４６及び制御弁システム４８を備える。図示の実施形態では、材料センサシステム４２は、材料供給器１４から材料ポンプ４０への材料１６の流路に沿って材料ポンプ４０の外側に配置される。しかし、特定の実施形態では、材料センサシステム４２は材料ポンプ４０内に配置されてもよい。特に、図２〜図５に関してさらに説明するように、材料センサシステム４２は、材料１６が材料ポンプ４０の入口５２に流入する前に材料センサシステム４２を通って流れるように方向づけられてもよい。このため、材料センサシステム４２は、材料供給器１４から材料ポンプ４０までの材料１６の流路に沿って配置されてもよい。

【0018】

特定の実施形態では、材料ポンプ４０内に配置されたモータを流体によって駆動してもよい。例えば、モータは、材料ポンプ４０内に配置された空気モータ５５、油圧モータ又は電気モータであってもよい。別の例として、モータは、圧縮ガス５４、高圧油、窒素ガスをはじめとする任意の種類の流体によって駆動されてもよい。特定の実施形態では、流体５４は、圧縮空気供給器４６などの流体供給器から供給されてもよい。特に、制御弁システム４８は、材料ポンプ４０の空気モータ５５を駆動する圧縮空気５４が材料ポンプ４０の空気入口５６に流入する前に制御弁システム４８を通って流れるように位置決めされてもよい。特定の実施形態では、制御弁システム４８は、材料センサシステム４２からの１つ又は複数の空気信号５８に基づいて作動させ得る位置弁６０（例えば、５ポート２位置弁６０、５／２弁６０）を備えてもよい。材料供給器１４から材料ポンプ４０への材料１６の流れが中断される特定の状況では、材料センサシステム４２は、１つ又は複数の空気信号５８を制御弁システム４８に送信するように構成されてもよい。さらに、制御弁システム４８は、受信した空気信号５８に基づいて位置弁６０を作動させ、それによって材料ポンプ４０への圧縮空気５４の流れを停止させるように構成されてもよい。このため、材料センサシステム４２は、制御弁システム４８と協働して、材料ポンプ４０を駆動する圧縮空気５４の流れを停止させ、それによって材料１６が材料ポンプ４０に流入する流れが中断されたときに材料ポンプ４０の動作を停止させてもよい。

【0019】

特定の実施形態では、制御弁システム４８は、制御弁システム４８の位置弁６０が作動されたという指示をオペレータに提供するように構成されたインジケータ６２を備えてもよい。例えば、位置弁６０が作動した場合、インジケータ６２を押し下げ位置から上昇させ、それにより材料ポンプ４０が材料不足状態のために停止していることをオペレータに示してもよい。さらに、特定の実施形態では、インジケータ６２はこのほか、リセットスイッチとして利用されてもよい。例えば、オペレータは、材料不足状態が修正された時点で、インジケータ６２をその通常の動作位置又は元の動作位置（例えば、押し下げられた位置）に戻してもよい。このようにして、材料センサシステム４２及び制御弁システム４８は、図２〜図５に関してさらに説明するように、材料ポンプ４０の動作条件を調整するように構成されてもよい。

【0020】

図２は、図１の材料供給システム１０の材料センサシステム４２の一実施形態の斜視図である。特定の実施形態では、材料センサシステム４２は、材料供給器１４から材料ポンプ４０への材料１６の流路７０に沿って配置されてもよい。特定の状況では、流路７０に沿った材料１６の流れは中断されてもよい。例えば、特定の状況では、材料供給器１４は、補充及び／又は交換が必要な材料１６（例えば、塗料、水、インク、ニス、触媒、樹脂など）の空の容器又はタンクであってもよい。別の例として、流路７０に沿った材料漏れ（例えば、１つ又は複数の導管又は供給ホースを通る漏れ）が材料１６の流れを妨げることがある。このような状況をはじめとする状況では、材料センサシステム４２は、以下でさらに詳細に説明するように、材料１６の流れの中断を検出するように構成されてもよい。さらに、図１に関して上記で説明したように、材料センサシステム４２は、材料不足状態を検出すると自動的に材料ポンプ４０を遮断するように構成されてもよい。

【0021】

具体的には、特定の実施形態では、材料センサシステム４２は、材料１６が材料ポンプ４０の入口５２を通って流れる前に材料センサシステム４２を通って流れるように流路７０に沿って配置されてもよい。図３に関して説明したように、材料１６は材料センサシステム４２の内部空洞７１に流入して充填する。材料センサシステム４２の内部空洞７１が材料１６で充填されると、材料ポンプ４０は通常通りに作動し、材料不足状態は検出されない。特定の状況では、材料センサシステム４２は、流路７０に沿った材料１６の流れが中断されたときに材料不足状態を検出する。具体的には、材料センサシステム４２は、図３に関してさらに説明するように、内部空洞７１を通る材料１６の流れが中断されたときに材料不足状態を検出するように構成されてもよい。

【0022】

特定の実施形態では、材料センサシステム４２は、材料センサシステム４２の底面７４に連結されたスイッチ７２を備える。さまざまな実施形態では、スイッチ７２は、空気圧式スイッチ、電気スイッチ、磁気スイッチ、機械式スイッチ又はその組み合わせであってもよい。図示の実施形態では、スイッチ７２は、空気入口７６、空気出口７８及び信号出口８０を有する空気圧式スイッチ７２である。特に、信号出口８０は、材料不足状態が検出されたとき、１つ又は複数の空気信号５８を制御弁システム４８に提供するように構成されてもよい。例えば、材料供給器１４が空であり、流路７０に沿った材料１６の連続的な流れがない状況では、材料センサシステム４２は、１つ又は複数の空気信号５８を制御弁システム４８に送信するように構成されてもよい。上記のように、制御弁システム４８は、空気信号５８を受信すると、材料ポンプ４０を駆動するのに利用される圧縮空気５４の供給を遮断してもよい。このため、制御弁システム４８は、図３に関してさらに説明するように、材料センサシステム４２からのフィードバックに基づいて材料ポンプ４０の動作を遮断するように構成されてもよい。

【0023】

図３は、図２の材料センサシステム４２の一実施形態の側断面図である。上記のように、特定の実施形態では、材料センサシステム４２は、材料供給器１４から材料ポンプ４０への材料１６の流路７０に沿って配置されてもよい。このため、材料１６は、材料入口８０を通って材料センサシステム４２に流入し、内部チャンバ７１を材料１６で充填してもよい。さらに、材料１６は、材料出口８２を通って材料センサシステム４２から流出してもよく、材料出口８２を介して材料ポンプ４０の入口５２に送られてもよい。特定の実施形態では、材料センサシステム４２は、１つ又は複数のフロート１０２及び磁石１０４を有するフロートシステム１００を備えてもよい。図示の実施形態では、磁石１０４は、単一のフロート１０２内に配置される。しかし、他の実施形態では、複数のフロート１０２を利用してもよいことに留意されたい。さらに、上記のように、材料センサシステム４２は、材料センサシステム４２の底面７４に連結されたスイッチ７２を備えてもよい。例えば、スイッチ７２は、材料不足状態が検出されたときに１つ又は複数の空気信号５８を制御弁システム４８に提供するように構成された空気圧式スイッチであってもよい。特に、空気圧式スイッチは、以下でさらに詳細に説明するように、材料センサシステム４２の内部空洞７１内の磁石１０４の位置によって作動させてもよい。特定の実施形態では、スイッチ７２は、材料センサシステム４２の側面７５及び／又は上面７６に連結されてもよい。このような状況では、スイッチ７２は、以下でさらに詳細に説明するように、内部空洞７１内の磁石１０４の対応する位置によって作動させてもよい。

【0024】

特定の実施形態では、フロートシステム１００は、材料センサシステム４２の内部空洞７１内に配置されてもよい。特定の実施形態では、フロートシステム１００は、単一のフロート又は複数（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０又はそれ以上）のフロートを備えてもよい。例えば、図示の実施形態では、フロートシステム１００はフロート１０２を備える。フロートシステム１００のフロート１０２は、空気で充填された中空チャンバをはじめ、内部空洞７１内での浮遊を容易にする任意の種類の材料であってもよい。特定の実施形態では、フロートシステム１００は、ステンレス鋼材料から形成された１つ又は複数の薄い壁１１０を備えてもよい。他の実施形態では、フロートシステム１００が内部空洞７１内で浮遊することを可能にする任意の種類の軽量材料を利用してもよい。さらに、材料１６に対して化学的耐性も有する任意の種類の材料を利用してもよい。特に、フロートシステム１００のフロート１０２は、磁石１０４を取り囲んでもよく、及び／又は別の方法で支持してもよい。図示の実施形態では、単一の磁石１０４がフロート１０２と共に配置される。しかし、任意の数（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ又はそれ以上）の磁石１０４をフロートシステム１００内に配置してもよいことに留意されたい。さらに、任意の数（例えば、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ又は１０）のフロートを利用して、フロートシステム１００内の１つ又は複数の磁石１０４を囲んでもよく、及び／又は支持してもよい。特に、磁石１０４は、複数のフロート１０２によって囲まれて封止されてもよく、フロートシステム１００内に全体的に収容されてもよい。特定の実施形態では、フロートシステム１００は、単一の磁石１０４を有する単一のフロート１０２を備えてもよく、複数のそのようなフロートシステム１００をシステム１０内に包含してもよい。

【0025】

特定の実施形態では、フロートシステム１００は、フロートシステム１００が１つ又は複数の異なる種類の液体内に浮遊し、１つ又は複数の異なる種類の気体内に沈降することを可能にする比重（例えば低重力）を有するように設計されてもよい。例えば、フロートシステム１００は、材料１６（例えば、塗料、インク、ニス、水、触媒、樹脂など）内に浮遊してもよく、空気中に沈降してもよい。このため、内部チャンバ７１が材料１６で充填されると、（磁石１０４を備える）フロートシステム１００は上昇し、内部空洞７１の上面に浮かぶ。このように、内部空洞７１が材料１６で充填されると、フロートシステム１００の磁石１０４は、スイッチ７２（例えば、空気圧式スイッチ）から第１の距離１１２をあけて位置決めされてもよい。同じように、内部空洞７１内の材料１６の量が少ないとき、フロートシステム１００の磁石１０４は、スイッチ７２から第２の距離１１４をあけて位置決めされてもよく、その結果、第２の距離１１４は第１の距離１１２よりも小さくなる。言い換えれば、内部空洞７１内の材料１６の量が少ないとき、フロートシステム１００の磁石１０４は、内部空洞７１の底部１１６に沈降することがある。磁石１０４は任意の磁性材料であってもよい。

【0026】

特に、磁石１０４がスイッチ７２に非常に接近している場合、磁石１０４によって生成された磁界は、スイッチ７２に係合し、スイッチ７２を開放してもよい。例えば、磁石１０４がスイッチ７２から特定の距離（例えば、第２の距離１１４）内にある場合、磁石１０４は、スイッチ７２と係合し、及び／又はスイッチ７２を開放する磁界を生成するように構成されてもよい。上記のように、スイッチ７２は、空気圧式スイッチであってもよく、係合又は開放されると、空気圧式スイッチは空気信号５８を制御弁システム４８に提供するように構成されてもよい。このため、材料不足状態が、フロートシステム１００の磁石１０４に、スイッチ７２によって検出される磁場を発生させてもよく、スイッチ７２は、材料不足状態に基づいて、１つ又は複数の空気信号５８を制御弁システム４８に送信するように構成されてもよい。さらに、制御弁システム４８は、空気信号５８を受信した時点で、材料ポンプ４０を駆動するのに利用される圧縮空気５４の供給を遮断してもよい。このように、スイッチ７２は、材料センサシステム４２の内部空洞７１内の磁石１０４の位置によって作動させてもよく、磁石１０４の位置は、流路７０に沿った材料１６の流れ（連続的な流れ、中断された流れなど）に左右されてもよい。

【0027】

上記のように、特定の実施形態では、スイッチ７２は、材料センサシステム４２の側面７５及び／又は上面７６に連結されてもよい。このような状況では、スイッチ７２は、内部空洞７１内の磁石１０４の対応する位置によって作動されてもよい。例えば、特定の実施形態では、フロートは、材料不足状態がフロートシステム１００の磁石１０４に、側面７５及び／又は上面７６上に配置されたスイッチ７２によって検出される磁場を発生させるように、逆の方法で構成されてもよい。図４は、図１の材料供給システムの材料センサシステム４２の一実施形態の斜視図である。ここで、材料センサシステムは機械式スイッチシステム１２０に連結される。特に、材料センサシステム４２の機械式スイッチシステム１２０は、図５に関してさらに説明するように、フロートシステム１００の動きによって係合されてもよい。図５は、図４の材料センサシステムの一実施形態の断面図である。上記のように、特定の実施形態では、スイッチ７２は、空気圧式スイッチ、電気スイッチ、磁気スイッチ、機械式スイッチ又はその組み合わせであってもよい。図示の実施形態では、スイッチ７２は機械式スイッチ１２０である。

【0028】

具体的には、特定の実施形態では、機械式スイッチ１２０は、内部空洞７１内でのフロートシステム１００の動きによって係合又は作動されてもよい。例えば、上記のように、フロートシステム１００は、内部空洞７１内の材料１６の量に基づいて上昇及び／又は沈降してもよい。流路１６に沿って材料１６を連続的に流すことで、内部空洞７１を材料１６で充填してもよく、フロートシステム１００を内部空洞７１の底部１１６から第１の距離１１２をあけて位置決めしてもよい。特定の状況では、流路７０に沿った材料１６の流れが中断され、フロートシステム１００が内部空洞７１の底部１１６から第２の距離１１４だけ沈降する可能性がある。特に、特定の実施形態では、フロートシステム１００が内部空洞７１の底部１１６に沈降する場合、フロートシステム１００は、機械式スイッチ１２０のトリガ１２２と物理的に係合するように構成されてもよい。例えば、特定の実施形態では、トリガ１２２は、底部１１６に沈降するときにフロートシステム１００の重量によって押し下げられてもよい。特に、機械式スイッチ１２０を起動することにより、機械式スイッチ１２０に１つ以上の信号５８を制御弁システム４８へ送信させてもよい。さらに、制御弁システム４８は、信号５８を受信した時点で、材料ポンプ４０を駆動するのに利用される圧縮空気５４の供給を遮断してもよい。このようにして、機械式スイッチ１２０は、材料センサシステム４２の内部空洞７１内のフロートシステム１００の位置によって作動させてもよく、フロートシステム１００の位置は、流路７０に沿った材料１６の流れ（例えば、連続的な流れ、中断された流れなど）に左右されてもよい。

【0029】

図６は、図１の材料供給システム１０の制御弁システム４８の一実施形態の斜視図である。上記のように、特定の実施形態では、制御弁システム４８は、圧縮空気供給器４６と材料ポンプ４０の空気モータ５５との間の空気流路に沿って配置されてもよい。具体的には、材料ポンプ４０の空気モータ５５を駆動する圧縮空気５４は、材料ポンプ４０の空気入口５６に流入する前に制御弁システム４８を通って流れる。

【0030】

特定の実施形態では、制御弁システム４８は、材料センサシステム４２から受信した１つ又は複数の空気信号５８に基づいて作動し得る位置弁６０（例えば、５ポート２位置弁６０、５／２弁６０）を備えてもよい。上記のように、材料センサシステム４２は、１つ又は複数の空気信号５８を材料不足状態で制御弁システム４８に送信するように構成されてもよい。さらに、制御弁システム４８は、受信した空気信号５８に基づいて位置弁６０を作動させるように構成されてもよい。例えば、特定の実施形態では、位置弁６０は、第１の位置（例えば、作動位置）と第２の位置（例えば、元の位置）とを備えてもよい。位置弁６０が作動されると、制御弁システム４８を通る圧縮空気５４の流れが停止され、それによって材料ポンプ４０の空気モータ５５への圧縮空気５４の流れが終了してもよい。このため、制御弁システム４８は、材料１６の材料ポンプ４０への流れの中断を示し得る材料センサシステム４２からのフィードバック信号に基づいて、材料ポンプ４０の動作を終了させるように構成されてもよい。

【0031】

特定の実施形態では、制御弁システム４８は、制御弁システム４８の位置弁６０が作動されたという指示をオペレータに提供するように構成されたインジケータ６２を備えてもよい。具体的には、位置弁６０が作動するとき、インジケータ６２は上昇位置にあってもよく、それによって、材料ポンプ４０が材料不足状態のために停止されることをオペレータに示してもよい。同じように、位置弁６０が作動していないとき、インジケータ６２は押し下げられた位置にあってもよく、それによって、材料ポンプ４０が正常に動作している（例えば、材料不足状態ではない）ことをオペレータに示す。特定の実施形態では、オペレータはインジケータ６２を利用して材料供給システム１０をリセットしてもよい。例えば、インジケータ６２は、材料不足状態が修正された後、押し下げ位置に戻され、システム１０の動作を再開してもよい。

【0032】

図７は、図１の複数の材料供給システム１０の概略ブロック図１３０である。特に、図示の実施形態では、１つ又は複数の材料センサシステム１０を制御システム１４０に連結してもよい。具体的には、各材料供給システム１０は、１つ又は複数の塗料ポンプ１３４（例えば、材料ポンプ４０）に塗料（例えば、材料１６）を供給するように構成された１つ又は複数の塗料供給器１３２（例えば、材料供給器１４）を備えてもよい。図示の実施形態では、１つ又は複数の塗料ポンプ１３４のそれぞれは、塗料混合器１３６内に供給器及び／又は一種の塗料を供給してもよく、次に塗料混合器１３６は混合塗料を１つ又は複数の噴霧器１２に送ってもよい。特定の状況では、１つ又は複数の塗料ポンプ１３４が材料不足状態に陥る可能性があり、その結果、塗料混合器１３６が誤った塗料混合物を混合することになる可能性がある。実際、１つ又は複数の塗料ポンプ１３４のそれぞれと共に材料センサ４２を利用して、塗料ポンプ１３４の材料不足状態を検出することが有益であり得る。このため、上記のように、制御システム１４０は、１つ又は複数の材料センサ４２からのフィードバックに基づいて、システムの特定の構成要素（例えば、単一の塗料ポンプ１３４）、塗料混合器１３６及び／又はシステムを全体的に停止するように構成されてもよい。

【0033】

本明細書では、最良の形態を備える本発明を開示するため、さらに、任意の装置又はシステムを作成及び使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実施することを含めて本発明を実施することを可能にするために実施例が使用される。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想起する他の実施例を備え得る。そのような他の実施例は、請求項の記載通りの構造要素を有する場合、あるいは請求項の記載通りの構造要素とは実質的に異なる同等の構造要素を備える場合、請求項の範囲内にあることが意図されるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】