本技术涉及手动工具领域，具体地说是一种用于将研磨材料施加到表面上的手持装置。
背景技术：
1、喷砂是一种通过施加研磨材料(特别是沙子或其它颗粒)对表面进行研磨的材料处理工艺。通过这种处理工艺，表面的现有层被施加的颗粒的冲击部分或完全去除。颗粒的应用通常通过高速冲击或将颗粒抛到预期表面上来实现。特别是对于手持装置，由于所需的压缩机重量很重，最终会导致用户筋疲力尽。此外，此类设备通常具有用于将研磨材料引导至喷嘴的管道或软管，这种管道或软管会构成绊倒的危险。
2、根据wo 2020/038605专利文献所公开的内容，现有的用于将研磨材料施加到表面上的手持装置，特别是喷砂装置，包括一个旋转喷砂轮，可加速将研磨材料颗粒施加到表面上。它还包括含有所述颗粒的接收器，所述接收器包括用于可移动活塞的致动器，可驱动活塞使颗粒向旋转喷砂装置移动。但是，根据装置相对于地球重力场的方向，从接收器到旋转喷砂装置的颗粒流可能会受到干扰——这影响了该装置在某些方向上的使用，例如头顶。
技术实现思路
1、鉴于上述技术背景，本实用新型提供一种用于将研磨材料施加到表面上的装置，使得操作性得到提升，并且在难以到达的位置具有更好的实用性。
2、本实用新型采用的基本方案是一种用于固定颗粒的存储装置，所述存储装置相对于地球重力场位于颗粒加速器装置的上方，而与颗粒喷砂装置的方向无关，这允许用户在所有可能的位置和方向、以及头顶上使用。
3、本实用新型通过一种用于将研磨材料施加到表面上的手持装置来解决上述问题，用于将研磨材料施加到表面上，特别是用于喷砂。其中，所述装置包括至少一个用于加速研磨材料的旋转叶轮，所述叶轮被固定在包括入口通道和出口开口的叶轮保护壳内。所述手持装置还包括用于存储和提供研磨材料的容器组件，包括具有至少一个开口的容器和用于将至少一个开口流体连接到叶轮保护壳的连接件，其中：容器可倾斜和/或可旋转地相对于叶轮移动。
4、当容器相对于叶轮可移动时，研磨材料在从容器到叶轮的整个路径中通过重力流向叶轮，因此无论装置的方向如何都能提供更好的效用。可倾斜的可移动性可以通过特别低的作用力来实现，而可旋转的可移动性提供了最高水平的自由度，因此装置的实用性很高。
5、可倾斜地移动可以是围绕旋转轴的旋转移动，即沿平行于所述轴线的移动体的点的轨迹也彼此平行。根据所述定义，可倾斜地移动的一种特殊形式是旋转移动，其中旋转轴基本上可以等于物体的主轴，其中主轴可以是沿物体最长延伸的轴。相反，可旋转地移动表示物体的移动中，属于所述物体的所有点的轨迹可以围绕同一点旋转，该点也称为旋转点。
6、根据本发明的装置设计用于将研磨材料施加到表面上。特别是，所述装置可以设计用于喷砂。喷砂可以是在高压或高速下将研磨材料流强行推向表面的操作，以使粗糙的表面光滑、使光滑的表面粗糙、塑造表面和/或去除表面污染物，例如油漆或铁锈。研磨材料可以是任何种类、尺寸和机械性能。特别是，研磨材料可以是天然的或人造的，以及有机和无机的材料。
7、本实用新型包括叶轮。叶轮可以是转子，用于通过加速物质或增加其压力来增加物质的动能。在本实用新型的一个实施方案中，叶轮可以包括旋转驱动轴和至少一个叶片，优选设为几个叶片；用于接收和加速颗粒。具有多个用于接收和加速颗粒的叶片，可以使负载的更均匀分布，并且还可以将更均匀的颗粒流施加到要处理的表面上。
8、在使用喷砂装置期间，叶轮可以优选以每分钟3000至30000转的速度范围内旋转，可以允许在表面上特别有效地应用颗粒。但是，叶轮也可以以较低或较高的转速旋转。所述装置可以包括用于调节叶轮转速的速度调节器。在一个优选的实施方式中，速度调节器能够以不同的、不同的步骤来调节速度。
9、外壳可以至少部分包围叶轮，并且可以用于将颗粒引导到所需的应用方向，并防止离开叶轮的颗粒无意中伤害用户或其它主体或物体。因此，外壳可以是任何材料，特别是金属或塑料材料。外壳可以将叶轮包围到一个或多个侧面，特别是一个、两个、三个、四个、五个或全部六个侧面。在一个具体实施方式中，外壳的部件也可以连接到叶轮上。
10、外壳可以包括几个开口。根据本实用新型，外壳包括至少一个入口通道和一个出口开口，其中入口通道可以允许颗粒进入外壳，因此叶轮和出口开口可以允许加速的颗粒离开外壳并被引导到待处理的表面。
11、外壳还可以通过防止外物进入叶轮而起到保护最终用户安全的作用。在这样的实施例中，出口开口可以具有足够窄的尺寸，以防止由最终用户的手指或其它末端进入。
12、入口通道可以是字面意思中的通道。它也可以是任何尺寸和长度的通道，甚至可以仅仅是保护外壳壁上的一个孔。入口通道可以是任何装置或装置，可以为进入外壳的颗粒提供引导以便被叶轮加速。术语“容器组件”可以指容器本身和连接件。连接件可以是用于将容器流体连接到用于将研磨材料施加到表面的装置的其余部分的任何装置。
13、容器可以是任何形状和条件，可用于存储研磨材料。在优选的实施方式中，容器可以是防水的，用于保持研磨材料干燥以防止结块。在一个实施例中，容器可以具有一般圆形的横截面。在一个实施例中，容器可以由塑料或金属制成。根据本实用新型，连接件用于将容器的至少一个开口流体性地连接到叶轮保护壳上。在一个实施例中，所述连接件可以流体地将容器连接到叶轮保护壳的入口通道。在一个实施例中，连接件可以形成至少一部分的入口通道。在另一个实施例中，入口通道可以不是连接件的一部分。在一个实施例中，连接件可以通过所属领域的技术人员已知的并且能够提供流体连接的任何方式连接到入口通道。
14、在一个实施例中，容器相对于叶轮的移动可以通过连接件来实现，其中特别连接件可以包括枢轴元件以实现容器相对于叶轮的移动，其中优选枢轴元件可以是轴承。
15、使用连接件来实现容器的移动可以是一种特别有效的解决方案，因为它可以代表连接件的双重用途，用于容器和叶轮之间的流体连接和机械连接。例如，它还可以确保容器在可移动的同时，仍然可以固定在与喷砂装置其余部分的距离内，并且不需要任何额外的支撑。
16、如果连接件可以包含枢轴元件，则容器的可移动性可以特别简单，因为枢轴元件可以固定容器，并且只能提供所需的自由度。枢轴元件采用轴承的设计，可以构成具有成本效益的解决方案和使用标准化部件的能力。这可以是任何类型的轴承，例如但不限于滑动轴承、滚珠轴承或滚子轴承。
17、枢轴元件可以是引导一个物体相对于另一个物体进行可旋转和/或可倾斜移动的任何元件。
18、在一个实施例中，连接件可以是半刚性或柔性管。
19、在一个实施例中，连接件可以包括第一枢轴元件，其中第一枢轴元件可以被配置成能够使容器围绕第一倾斜轴进行倾斜移动，其中优选第一枢轴元件可以是球面、轴向和/或径向轴承。
20、这可以提供一个特别容易使容器相对于叶轮移动的方法的优点。
21、枢轴元件可以是连接两个或多个物体并使这些物体能够相对于彼此可旋转或可倾斜移动的任何元件。
22、轴承可以是将相对移动限制为仅所需移动的机器元件，并且可以减少移动部件之间的摩擦。球形轴承可以实现球形旋转，可以是球形或套筒接头。轴向轴承可以是支持轴向力的轴承，而径向轴承可以是支撑径向载荷的轴承。
23、在一个实施例中，所述装置可以包括第二枢轴元件，特别是第二轴承，其中特别是第二枢轴元件可以被配置成能够使容器围绕第二倾斜轴进行倾斜移动，其中特别是第二倾斜轴可以基本上垂直于第一倾斜轴，其中优选第二枢轴元件可以是轴向轴承。
24、因此，可以实现在多个方向，和/或围绕多个旋转轴的移动。
25、在进一步的实施例中，连接件还可以包括三个或更多个枢轴元件。
26、在一个实施例中，容器可固定在至少一个位置，特别是无级固定。
27、这样可以方便地使用喷砂装置，同时确保在使用过程中容器位于叶轮上方的发明概念。无级固定可能意味着容器可以固定在任何可以移动的位置。在一个实施例中，容器可以固定到至少一个位置并且可以是可移动的，特别是可枢转和/或可旋转的。
28、在一个实施例中，容器可借助于杠杆、开关或其它操纵装置进行固定，优选所述容器可经由摩擦力固定。这可以确保容器的方便固定，特别是当喷砂装置的方向在使用过程中发生变化时，导致容器方向的改变频率很高。
29、然而，由用户触发固定的任何其它操作装置也可以在本实用新型中公开。在进一步的实施方式中，固定可以由控制装置触发，并且因此不能通过与用户的直接交互来触发。
30、容器的固定可以通过任何类型的力。例如，在一个实施例中，容器可以包括凹槽，并且操纵装置可以包括相应的螺栓，当凹槽和螺栓可以互锁时，所述螺栓锁定容器。
31、也可以是，本实用新型一个实施例的杠杆、开关或其它操作装置可以被构造成对摩擦元件施加力，使得摩擦元件可以与容器的至少一部分、连接元件或喷砂装置的任何其它部分发生摩擦接触，从而可以通过摩擦阻止容器的移动。在本文中，摩擦力可以或不可以由杠杆、开关或其它操纵装置的一部分产生。在又一个实施方案中，固定可以通过摩擦力以外的力进一步实现。
32、在一个实施例中，容器可以以非破坏性的方式固定在连接元件上并从连接元件上松开，优选通过卡口连接器(bayonet-connector)。这允许用户在容器为空时轻松更换容器，或者使研磨材料适应前任务，从而提高用户友好性。卡口连接器可能是一种特别有效的解决方案，因为它可以毫不费力地紧固或松开容器。
33、非破坏性方式可以是任何不改变喷砂装置各个部件，特别是容器或连接元件的方式。然而，其它类型的连接器也是可以想象的，例如但不限于夹子连接、螺钉或其它形状配合或力配合连接。
34、在一个实施例中，装置，特别是连接件，可以包括信息获取元件，所述元件可以被配置成获取信息，特别是以电子和/或机械方式获取信息，其中所述信息可以由装置携带，特别是由所连接的容器携带，其中优选所获得的信息可以至少部分地参考容器的特征和/或其内容。这可以带来增强用户友好性的优势，也可以提高用户的安全性，因为它可以减少用户的滥用。
35、当信息获取元件可以包含在连接元件中时，可以特别容易地获得提及容器的信息。当信息可以由容器携带时，可以特别有效地获取和存储涉及容器的信息。以这种方式获得的信息可用于根据容器的内容物，特别是研磨材料的类型或颗粒尺寸或容器的填充水平来调整喷砂装置的控制系统。
36、所述信息可以包括容器中所含研磨材料的类型、材料的体积、容器标识信息或用于识别容器类型和防止使用不合适的容器或因误用而造成的其它损害的其它手段。
37、在一个实施例中，信息获取元件可以是电子装置，特别地，它可以是数据芯片。在一个实施例中，信息可以由信息携带元件携带。在一个实施例中，信息携带元件可以是电子装置，特别地，它可以是数据芯片。可以把信息携带元件固定在容器上。然而，也可以是信息携带元件可与容器分离。特别地，可以将信息携带元件固定或可拆卸地附着在喷砂装置的任何部分上。
38、在一个实施例中，连接件可以包括用于去除容器至少一部分密封的移除装置，使得容器开口的密封可以在容器的第一附着物上部分地，特别是完全地去除。通过这种方式，用户可以不需要移除容器本身的这种密封，这可以增加用户友好性，还可以确保用户不会忘记移除密封、或不会错误地移除密封。它还可以更有效地使用喷砂装置，因为无需事先拆除密封即可连接新容器。
39、本文中的“在容器的第一次连接时”可以指当所述特定容器可以首次与连接件连接时，用于去除密封的装置至少部分地消除了容器的密封。密封可用于防止内容物，特别是研磨材料离开容器。密封还可以用于防止不受欢迎的物质，如湿度、灰尘或其它污染物进入容器并损害研磨材料。然而，例如存在这种打破密封的装置不能与包括密封的容器联系起来。还可以想象的是，当与不包含密封的容器一起使用时，连接件可以包括用于破坏或以其它方式打开密封的装置。
40、在一个实施例中，容器可以包括进气口，以允许空气在使用期间流入容器。这样的进气口可以允许来自周围大气的空气进入容器，并替换先前由研磨材料吸收的体积，当所述研磨材料在使用喷砂装置时可以离开容器时。进气口可以是任何允许空气进入容器的类型。进气口可以是一个简单的孔，但它也可以包括阀门、膜或类似物。进气口还可以包括防止其它物质(例如灰尘或污垢)进入容器的装置。这样，可以防止研磨材料受到污染。
41、本实用新型的技术构思是容器相对于叶轮是可移动的，使得容器能够始终位于叶轮上方并且重力可以保证研磨材料流向叶轮。然而，在一个实施例中，容器还可以包括用于将研磨材料推到入口通道的推动元件。所述推动元件可以对研磨材料施加压力，使其流向入口通道和叶轮。在进一步的实施方式中，推动元件可由弹簧驱动；弹簧可以是任何类型的，特别是弹簧是螺旋弹簧或空气弹簧。在一个实施方案中，容器可以包括用于将研磨材料填充到容器中的另外开口，优选在于所述进一步开口可以被盖子覆盖，进一步优选地，所述盖子可以摩擦锁定到容器上，特别是所述盖子可以通过铰链连接到容器上。这样可以在长时间使用期间轻松地重新填充容器，而无需在容器为空时更换容器。
42、盖子可以是任何可以覆盖开口的装置，并且可以防止研磨材料通过可以被所述盖子覆盖的特定开口离开容器。铰链可以是将两个对象连接在一起的任何方式，同时涉及所述对象之间的至少一个移动度。铰链可以包括轴承，优选径向轴承。
43、在一个实施例中，所述装置可以包括质量流量控制装置，以控制研磨材料的质量流经由入口通道从容器到叶轮，其中质量流量尤其可以通过调节入口通道的横截面来控制，其中质量流量控制装置尤其可以包括旋钮。这种质量流量控制装置，特别是旋钮，可以很容易地调整去除率，从而也可以轻松调整诱导到加工表面的粗糙度。
44、质量流量控制装置可以是任何适合控制和/或调节通过入口通道的研磨材料质量流量的类型。例如，入口通道的调整不一定需要改变整个入口通道的横截面；改变入口通道的横截面和至少一个点就足够了。旋钮可用于调节质量流量，特别是通过调节研磨材料通过入口通道从容器到叶轮的横截面。横截面可以是入口通道中直径最小的截面。例如，横截面可以是整个入口通道的最小横截面。在一个实施例中，叶轮可以包括叶轮芯和至少一个用于加速研磨材料的叶片，其中至少一个叶片可以与叶轮芯分开形成，其中特别是叶轮芯和至少一个叶片可以由不同的材料制成。
45、这样，叶轮的部件可以设计成最适合其特定任务，即核心可以设计为承受较大的机械载荷，而叶片可以设计为可更长时间承受研磨材料引起的磨损。当累积过多的磨损时，它还可以轻松地更换至少一个叶片。
46、所述至少一个叶片可以是直的，但也可以是弯曲的。也有可能至少一个叶片是管状的。至少一个叶片可以连接到叶轮芯上，特别是可拆卸地连接。在一个具体实施方式中，叶轮芯和至少一个叶片可以由不同的材料制成。例如，芯可以由特别坚韧的材料制成，而至少一个叶片可以由具有高耐磨性或低密度的材料制成。至少一个叶片可以是叶片和/或叶片。
47、在一个实施例中，叶轮可以可拆卸地固定在叶轮外壳内，其中叶轮外壳尤其可打开用于叶轮的组装和拆卸。这可以轻松更换磨损的叶轮，而无需丢弃整个喷砂装置。
48、叶轮外壳的打开和关闭可以是任何类型的。在一些具体实施方式中，叶轮外壳可以由两部分组成，这些部件可以分开或者叶轮外壳可以包括盖子。在另一个实施例中，叶轮外壳可以被配置成可作为一个整体可拆卸的，从而露出叶轮以便随时移除。
49、在一个实施例中，叶轮可以机械地连接到动力驱动器，特别是电动发动机并由动力驱动器驱动，并且动力驱动器可以由储能装置，特别是蓄能器供给。这允许轻松使用喷砂装置，而无需将其连接到有线绑定的能源供应。
50、动力驱动器可以是任何类型，但是在一个实施例中，动力驱动器可以是电力驱动器，例如电动发动机，特别是交流电动机或直流电动机。储能系统也可以是任何类型的，但最好提供动力驱动器可能需要的能量类型。在一个实施例中，动力驱动器可以是直流电机，储能装置可以是电池。在一个实施例中，储能装置可以是压缩空气罐，动力驱动器可以是相应的空气发动机。
51、在一个实施例中，储能装置可以可拆卸地安装到所述装置上。一旦存储在储能装置中的能量耗尽，就可以允许储能充满能量。例如，储能可以由用户分离并应用于充电装置。喷砂装置也可以包括一个以上的储能装置，以便可以连接第二储能装置，同时第一储能装置可以充电。
52、在一个实施例中，喷砂装置可以包括电机控制装置，其中电机控制装置可以被配置成控制电机。在进一步的优选实施例中，电机控制装置可以被配置成以这样一种方式控制电机，防止叶轮在容器可以分离之前移动。这可以提高装置的安全性，因为它可以防止在叶轮仍在移动时拆卸容器致使的用户受伤，尤其是手部受伤。
53、在一个实施例中，质量流量控制装置和电机控制装置可以配置为以这样的方式耦合，使得质量流在电机停止之前中断。这可以带来一个优点，即当喷砂装置停止时，入口通道或叶轮外壳内不会留下研磨材料。这样当叶轮重新启动时，叶轮内没有任何研磨材料，故而没有研磨材料可以堵塞叶轮，从而使叶轮的重新启动可以平稳有效地进行。
54、在一个实施例中，喷砂装置可以包括用于用户握住所述装置的手柄，这样可以特别容易地使用喷砂装置。
55、本实用新型在将研磨材料施加到表面上的装置的应用中，尤其是喷砂，容器内研磨材料的重心在使用过程中可以相对于地球重心位于入口通道上方——这样可以确保研磨材料主要通过重力通过入口通道从容器流向叶轮。
56、研磨材料的重心可以指可以固定在容器内的研磨材料。因此，它可以是位于容器内的所有研磨材料颗粒的组合和加权质量的重心。
1.一种用于将研磨材料施加到表面上的手持装置，用于喷砂，包括至少一个用于加速研磨材料(3)的旋转叶轮(2)，所述叶轮(2)被固定在叶轮保护壳(4)内，包括入口通道(5)和出口开口(6)；还包括用于存储和提供研磨材料(3)的容器组件(7)，所述容器组件(7)包括具有至少一个开口(9)的容器(8)；以及连接件(10)，用于将所述至少一个开口(9)流体连接到所述叶轮保护壳(4)，其特征在于：所述容器(8)是可倾斜，和/或可旋转地相对于所述叶轮(2)可移动。
2.根据权利要求1所述的手持装置，其特征在于：所述容器(8)相对于所述叶轮(2)的移动是通过所述连接件(10)实现的，连接件(10)包括枢轴元件(11)，以实现所述容器(8)相对于所述叶轮(2)的移动，和/或枢轴元件(11)是轴承。
3.根据权利要求1所述的手持装置，其特征在于：所述容器(8)固定在至少一个位置，和/或是无级固定。
4.根据权利要求3所述的手持装置，其特征在于：所述容器(8)借助杠杆或开关固定，和/或所述容器(8)可通过摩擦力固定。
5.根据权利要求1-4任一所述的手持装置，其特征在于：所述容器(8)能够以非破坏性方式，和/或通过卡口连接器固定在所述连接件(10)上并从所述连接件(10)上松开。
6.根据权利要求1-4任一所述的手持装置，其特征在于：连接件(10)包括信息获取元件(14)，所述信息获取元件(14)被配置成以电子和/或机械方式获取信息；其中所述信息由所述装置(1)所附的容器(8)携带；其中所获得的信息至少部分地参考所述容器(8)的特征、和/或其内容。
7.根据权利要求6所述的手持装置，其特征在于：所述连接件(10)包括用于移除容器至少一部分密封的移除装置(15)，使得所述容器(8)的开口(9)的密封在所述容器(8)的第一附着物上被部分地、或完全地除去；和/或所述容器(8)包括进气口(16)，以允许在使用过程中空气流入所述容器(8)。
8.根据权利要求1-4、7任一所述的手持装置，其特征在于：还包括质量流量控制装置(17)，用于控制研磨材料(3)经由入口通道(5)经容器(8)到叶轮(2)的质量流量；其中，通过调节所述入口通道(5)的横截面来控制质量流量；和/或所述质量流量控制装置(17)包括旋钮(18)。
9.根据权利要求1所述的手持装置，其特征在于：所述叶轮(2)包括叶轮芯(19)和至少一个叶片(20)，用于加速所述研磨材料(3)；和/或所述至少一个叶片(20)与所述叶轮芯(19)分件设置，所述叶轮芯(19)和所述至少一个叶片(20)由不同的材料制成；和/或所述叶轮(2)可拆卸地固定在所述叶轮保护壳(4)内；和/或所述叶轮保护壳(4)可打开，用于组装和拆卸所述叶轮(2)。
10.根据权利要求1或9所述的手持装置，其特征在于：所述叶轮(2)与动力驱动器(21)，特别是电动发动机机械连接并由其驱动，并且所述动力驱动器(21)由储能装置(22)，特别是蓄能器供给，和/或所述储能装置(22)可拆卸地安装在所述装置(1)上。
