FR2482480A1 - ELECTROSTATIC SPRAY GUN - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN PISTOLET DE PULVERISATION ELECTROSTATIQUE DE PEINTURE. CE PISTOLET COMPORTE UN MANCHON ISOLANT 44 QUI ENTOURE CONCENTRIQUEMENT UNE EXTREMITE D'UN CABLE 30 A HAUTE TENSION ET UNE RESISTANCE 32. DES BAGUES 55, 57 D'ETANCHEITE SONT LOGEES DANS DES GORGES MENAGEES, RESPECTIVEMENT, DANS LA SURFACE EXTERIEURE ET DANS LA SURFACE INTERIEURE DU MANCHON ISOLANT 44, AFIN D'ASSURER L'ETANCHEITE A L'AIR ENTRE, D'UNE PART, LE MANCHON 44 ET, D'AUTRE PART, LA PAROI DU CORPS DU PISTOLET 10 ET LE CABLE 30 A HAUTE TENSION. DOMAINE D'APPLICATION: PULVERISATION ELECTROSTATIQUE DE PEINTURE.THE INVENTION RELATES TO AN ELECTROSTATIC PAINT SPRAY GUN. THIS GUN INCLUDES AN INSULATING SLEEVE 44 WHICH CONCENTRICALLY SURROUNDS AN END OF A HIGH TENSION CABLE 30 AND A RESISTANCE 32. SEALING RINGS 55, 57 ARE LOCKED IN THROUGH THROWS, RESPECTIVELY, IN THE OUTER SURFACE AND IN THE SURFACE. INSIDE THE INSULATING SLEEVE 44, IN ORDER TO ENSURE THE AIR TIGHTNESS BETWEEN, ON THE ONE HAND, SLEEVE 44 AND, ON THE OTHER HAND, THE WALL OF THE GUN BODY 10 AND THE HIGH TENSION CABLE 30. FIELD OF APPLICATION: ELECTROSTATIC PAINT SPRAYING.
Description
L'invention concerne les pistolets de pulvérisation électrostatique, etThe invention relates to electrostatic spray guns, and
plus particulièrement des pistolets de pulvérisation utilisés dans l'industrie de la peinture pour produire une zone d'ionisation à proximité d'un embout de pulvérisation de peinture d'un pistolet, cette zone particularly spray guns used in the paint industry to produce an ionization zone near a gun spray tip, this area
d'ionisation étant engendrée par des tensions électro- ionisation is generated by electronic voltages
statiques élevées appliquées au moyen d'un câble à haute tension relié au pistolet de pulvérisation et de conducteurs high static applied by means of a high-voltage cable connected to the spray gun and conductors
électriques noyés dans le corps du pistolet. electric drowned in the body of the pistol.
Il est courant, dans l'art antérieur, d'appliquer une haute tension à un pistolet de pulvérisation au moyen d'un câble lourd comportant un fil conducteur entouré d'une matière plastique diélectrique convenable qui présente de bonnes qualités d'isolation, l'isolant en matière plastique étant lui-même entouré d'une gaine métallique de mise à la terre. Le câble est généralement relié à une partie métallique de la poignée du pistolet et un bon contact électrique est réalisé entre la gaine métallique du câble et la poignée afin d'assurer le maintien de cette dernière au potentiel de la terre. La partie centrale du câble, comprenant l'isolant en matière plastique et le fil métallique intérieur, pénètre généralement sur une distance importante à l'intérieur du corps du pistolet et le conducteur du câble est placé en contact électrique avec une extrémité d'une grande résistance placée dans le corps du pistolet. L'autre extrémité de la résistance est généralement reliée électriquement, par divers mécanismes de contact, à une aiguille d'ionisation qui fait saillie vers l'avant du pistolet de pulvérisation. Une telle forme de réalisation, typique de l'art antérieur, est décrite dans le brevet des It is common practice in the prior art to apply a high voltage to a spray gun by means of a heavy cable having a conductive wire surrounded by a suitable dielectric plastic which has good insulation qualities. plastic insulator being itself surrounded by a metal sheath of grounding. The cable is generally connected to a metal part of the pistol grip and a good electrical contact is made between the metal sheath of the cable and the handle to maintain the latter at the potential of the earth. The central portion of the cable, including the plastic insulator and the inner wire, generally penetrates a substantial distance inside the gun body and the cable conductor is placed in electrical contact with a large end. resistance placed in the body of the pistol. The other end of the resistor is generally electrically connected, through various contact mechanisms, to an ionization needle that protrudes forwardly of the spray gun. Such an embodiment, typical of the prior art, is described in the US Pat.
Etats-Unis d'Amérique NO 4 182 490. United States of America No. 4,182,490.
Le tronçon du câble à haute tension pénétrant dans le corps du pistolet de pulvérisation est généralement très long, sa longueur étant de l'ordre de 15 à 30 cm, de manière que le conducteur intérieur et dénudé du câble soit aussi éloigné que possible de la partie métallique de la poignée du pistolet pour empêcher l'amorçage d'arcs de tension. Pour assurer une protection supplémentaire contre l'amorçage d'arcs, il est courant d'entourer étroitement le câble du pistolet au moyen d'un manchon isolant en matière plastique qui est également introduit dans le corps du pistolet de pulvérisation. Ceci diminue l'espace d'air entourant le câble et atténue davantage la tendance à l'amorçage d'arcs électriques. Une autre précaution courante contre l'amorçage d'arcs consiste à garnir l'intérieur du manchon d'une graisse hautement diélectrique afin de tenter de remplir la totalité des lacunes présentes dans l'espace compris entre le manchon et le conducteur qu'il entoure. Un tel dispositif est décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique NI 3 815 820 et NO 3 459 374. Il est donc reconnu que de graves problèmes d'amorçage d'arcs électriques peuvent apparaître à l'intérieur du corps d'un pistolet de pulvérisation, entre tout conducteur dénudé et la poignée The section of the high-voltage cable penetrating the body of the spray gun is generally very long, its length being of the order of 15 to 30 cm, so that the inner and stripped conductor of the cable is as far away as possible from the metal part of the pistol grip to prevent arcing of tension arcs. To provide additional protection against arcing, it is common to tightly surround the gun cable with a plastic insulating sleeve that is also introduced into the body of the spray gun. This decreases the air space surrounding the cable and further reduces the tendency to ignite arcing. Another common precaution against arc initiation is to fill the inside of the sleeve with a highly dielectric grease in order to attempt to fill all the gaps in the space between the sleeve and the conductor that it surrounds. . Such a device is disclosed in U.S. Patent Nos. 3,815,820 and 3,459,374. It is, therefore, recognized that serious electrical arc striking problems may occur within the body of the body. a spray gun, between any bare conductor and the handle
métallique, mise à la terre, du pistolet. metal, grounding, the gun.
- Etant donné que la fabrication de tout pistolet de pulvérisation électrostatique à haute tension implique l'utilisation d'éléments ayant une capacité propre, il se pose en outre le problème de la protection contre les décharges de tension entre les éléments ayant une certaine capacité et les éléments mis à la terre, ou bien entre les éléments à capacité et tous circuits conducteurs formés à l'intérieur du pistolet de pulvérisation et se trouvant à un potentiel différent. Tout espace d'air ou entrefer présent dans le corps du pistolet constitue un circuit de décharge potentiel et il est donc souhaitable de réduire autant que possible tous ces espaces d'air. Cependant, étant donné que ces pistolets de pulvérisation sont nécessairement constitués d'éléments pouvant être démontés et remplacés et que la remise en place des éléments exige nécessairement certaines tolérances dimensionnelles entre ces éléments et le corps du pistolet, il est impossible d'éliminer totalement les espaces d'air à l'intérieur du corps du pistolet et dans les éléments internes. Divers procédés ont été utilisés pour résoudre ces problèmes, certains de ces procédés ayant été Since the manufacture of any high-voltage electrostatic spray gun involves the use of elements having a specific capacitance, there is also the problem of protection against voltage discharges between elements having a certain capacitance and the grounded elements, or between the capacitance elements and any conductive circuits formed inside the spray gun and at a different potential. Any air space or air gap present in the gun body constitutes a potential discharge circuit and it is therefore desirable to reduce as much as possible all these air spaces. However, since these spray guns are necessarily made up of elements that can be disassembled and replaced and that the repositioning of the elements necessarily requires certain dimensional tolerances between these elements and the body of the gun, it is impossible to completely eliminate them. air spaces inside the gun body and in the internal elements. Various methods have been used to solve these problems, some of these methods having been
indiqués ci-dessus.indicated above.
L'invention apporte une solution nouvelle et simple aux problèmes décrits précédemment, tout en permettant l'utilisation d'éléments remplaçables à l'intérieur du corps d'un pistolet de pulvérisation, sans demander des tolérances dimensionnelles critiques pour assurer des ajustements étroits entre les éléments respectifs et sans exiger également l'utilisation de graisses salissantes et d'autres matières pour tenter de garnir les vides présents dans le corps du pistolet. Selon l'invention, un manchon de matière plastique est ajusté sur le câble à haute tension et sur d'autres éléments conducteurs situés à l'intérieur du corps du pistolet de pulvérisation, dans un canal ménagé dans ce corps et convenablement dimensionné pour recevoir ce manchon. Ce dernier présente des gorges annulaires formées en des points adjacents auu points de contact du conducteur dénudé, et une bague d'étanchéité est logée dans chacune de ces gorges afin de former un joint d'étanchéité à l'air entre le tube et l'élément adjacent concentrique. Ces bagues d'étanchéité sont placées en au moins deux positions critiques o les conducteurs dénudés sont situés, et elles éliminent donc totalement les espaces d'air ou entrefers formés entre ces contacts du conducteur dénudé et d'autres éléments conducteurs. La suppression de ces espaces d'air ou entrefers éliminent donc le risque de formation de circuits de décharge électrique sans qu'il soit nécessaire de faire appel à l'une quelconque des -solutions désavantageuses suggérées dans l'art antérieur. En outre, ces espaces d'air ou entrefers et les circuits possibles de décharge sont supprimés tout en permettant l'utilisation d'éléments emboîtés ayant des tolérances dimensionnelles permettant des The invention provides a new and simple solution to the problems described above, while allowing the use of replaceable elements within the body of a spray gun, without requiring critical dimensional tolerances to ensure close adjustments between respective elements and without also requiring the use of grease and other materials to try to fill the voids in the body of the gun. According to the invention, a plastic sleeve is fitted to the high-voltage cable and to other conductive elements located inside the body of the spray gun, in a channel formed in this body and suitably sized to receive it. muff. The latter has annular grooves formed at points adjacent to the contact points of the stripped conductor, and a sealing ring is housed in each of these grooves to form an airtight seal between the tube and the concentric adjacent element. These sealing rings are placed in at least two critical positions where the stripped conductors are located, and they thus completely eliminate the air spaces or air gaps formed between these contacts of the stripped conductor and other conductive elements. The removal of these air spaces or air gaps thus eliminate the risk of forming electric discharge circuits without the need to resort to any of the disadvantageous solutions suggested in the prior art. In addition, these air gaps or air gaps and the possible discharge circuits are eliminated while allowing the use of nested elements having dimensional tolerances allowing
ajustements classiques et relativement libres. classic and relatively free adjustments.
L'invention a donc pour objet un dispositif conçu pour éliminer les circuits possibles de décharge de tension à travers des espaces d'air ou entrefers présents dans des pistolets de pulvérisation électrostatique. L'invention permet d'éliminer ces circuits de décharge de tension au moyen d'éléments classiquement dimensionnés et sans faire appel à des procédés spéciaux de garnissage utilisant des The invention therefore relates to a device designed to eliminate the possible circuits of voltage discharge through air spaces or air gaps present in electrostatic spray guns. The invention makes it possible to eliminate these voltage discharge circuits by means of classically sized elements and without resorting to special methods of packing using
graisses et d'autres matières.fats and other materials.
L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une coupe longitudinale du pistolet de pulvérisation électrostatique selon l'invention; et la figure 2 est une élévation partielle, à échelle agrandie et avec coupe partielle, d'un détail du The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which: Figure 1 is a longitudinal section of the electrostatic spray gun according to the invention; and FIG. 2 is a partial elevation, on an enlarged scale and in partial section, of a detail of the
pistolet représenté sur la figure 1. gun shown in Figure 1.
La figure 1 représente en coupe longitudinale un pistolet de pulvérisation électrostatique du type généralement connu sous le nom de "pistolet de pulvérisation automatique". Les pistolets de pulvérisation peuvent généralement être classés comme "automatiques" ou "manuels", les pistolets de pulvérisation automatiques étant destinés à être fixés à un mécanisme de support adjacent à un transporteur 'linéaire, et à être actionnés automatiquement par des télécommandes afin d'appliquer des pulvérisation successives sur des pièces arrivant sur le transporteur. Les pistolets manuels de pulvérisation comprennent généralement une poignée leur permettant d'être tenus par une personne, et un, mécanisme incorporé à détente qui permet d'actionner ces Figure 1 shows in longitudinal section an electrostatic spray gun of the type generally known as the "automatic spray gun". Spray guns can generally be classified as "automatic" or "manual", the automatic spray guns being intended to be attached to a support mechanism adjacent to a linear conveyor, and to be operated automatically by remotes in order to apply successive sprays on parts arriving on the conveyor. The manual spray guns generally include a handle allowing them to be held by a person, and a built-in detent mechanism that allows these actuators to operate.
pistolets par une action manuelle. Le pistolet 10 de pulvé- pistols by manual action. The spray gun 10
risation, qui est un pistolet automatique, est commandé par l'application d'air comprimé, provenant d'une source éloignée, à une entrée 3 afin d'actionner un cylindre pneumatique 28 et, par conséquent, de rétracter une tige 26 de soupape. Le retrait de la tige 26 provoque le soulèvement d'une soupape 20 à peinture de son siège et, par conséquent, l'ouverture d'un canal 22 pour que la peinture puisse s'écouler par une entrée 12 et un canal 14. La peinture est ainsi émise par le pistolet de pulvérisation au moyen d'une The invention, which is an automatic pistol, is controlled by the application of compressed air from a remote source to an inlet 3 for actuating a pneumatic cylinder 28 and, therefore, retracting a valve stem 26 . The withdrawal of the rod 26 causes the lifting of a paint valve 20 of its seat and, consequently, the opening of a channel 22 so that the paint can flow through an inlet 12 and a channel 14. The paint is thus emitted by the spray gun by means of a
buse 24.nozzle 24.
Un câble 30 à haute tension est relié au pistolet 10 de pulvérisation au moyen d'un raccord convenable 33 de câble monté dans la partie métallique 46 du corps du pistolet. Le câble 30 comporte une couche métallique tressée qui sert de gaine de mise à la terre et qui est bridée entre la partie 46 du corps et le raccord ou connecteur 33 du câble, selon les techniques classiques. Le câble 30 comporte un isolant diélectrique intérieur 42 qui entoure un conducteur 43 à haute tension et qui pénètre dans la partie 46 du corps. La partie 48 du corps du pistolet est de préférence réalisée en matière plastique isolante, par exemple en "Nylon" ou toute autre matière analogue, et elle est serrée contre la partie 46 du corps au moyen d'un écrou de blocage. La partie 48 présente un canal aligné avec un canal analogue ménagé dans la partie 46 lorsque l'écrou 50 de blocage est fixé. Un tube 44 en matière plastique passe dans les canaux alignés des parties 48 et 46 du corps et entoure A high voltage cable 30 is connected to the spray gun 10 by means of a suitable cable connector 33 mounted in the metal portion 46 of the gun body. The cable 30 has a braided metal layer which serves as a grounding sheath and is clamped between the body portion 46 and the cable connector or connector 33 according to conventional techniques. The cable 30 has an inner dielectric insulator 42 which surrounds a high voltage conductor 43 and penetrates the body portion 46. The portion 48 of the gun body is preferably made of insulating plastic material, for example "nylon" or the like, and is pressed against the body portion 46 by means of a lock nut. The portion 48 has a channel aligned with a similar channel in the portion 46 when the lock nut 50 is attached. A plastic tube 44 passes into the aligned channels of the body parts 48 and 46 and surrounds
l'isolant 42 du câble et une résistance 32 de valeur élevée. the insulation 42 of the cable and a resistor 32 of high value.
La résistance 32 comporte des contacts extrêmes conducteurs en 52 et 54, destinés à l'établissement de bons contacts électriques aux extrémités correspondantes. Le conducteur 43 du câble est relié électriquement au point 52 de contact de la résistance, et un élément conducteur 34 établit un contact électrique avec le contact 54 de la résistance. Un élément conducteur fileté 56 porte contre l'élément conducteur 54 et une aiguille 40 qui traverse la buse 24 afin d'établir le The resistor 32 has conductive end contacts 52 and 54 for establishing good electrical contacts at the corresponding ends. The conductor 43 of the cable is electrically connected to the contact point of the resistor 52, and a conductive element 34 makes electrical contact with the contact 54 of the resistor. A threaded conductive member 56 bears against the conductive element 54 and a needle 40 which passes through the nozzle 24 to establish the
contact électrique.electric contact.
Le manchon tubulaire 44 présente une gorge annulaire extérieure 58 (figure 2) proche d'une première extrémité et une gorge annulaire intérieure 60 proche de l'autre extrémité. Les gorges annulaires 58 et 60 reçoivent, respectivement, des bagues de matière élastique telle que du caoutchouc. Par exemple, une bague 55 en caoutchouc est dimensionnée pour s'ajuster étroitement dans la gorge 58 et une bague classique 57 en caoutchouc est dimensionnée pour s'ajuster dans la gorge 60. Etant donné qu'une bague, à savoir la bague 55, est montée sur la surface extérieure du tube 44 et que l'autre bague, à savoir la bague 57, est montée à l'intérieur du tube 44, les deux bagues ne sont pas de mêmes dimensions. Par exemple, dans une forme préférée de réalisation du pistolet, le diamètre intérieur du canal percé à travers les parties 46 et 44 du pistolet de pulvérisation est de 14,22 mm. Le diamètre extérieur du manchon tubulaire 44 est de 13,72 mm et son diamètre intérieur de 7,87 mm. Les gorges 58 et 60 sont usinées à une profondeur d'environ 0,10 mm et à une largeur d'environ 2,3 mm. La bague 55 présente un diamètre intérieur nominal de 11,1 mm et un diamètre extérieur de 14,3 mm, tandis que la bague 57 a un diamètre intérieur nominal de 6,35 mm et un diamètre extérieur de 9,5 mm. Le choix des dimensions des bagues et des pièces associées, indiquées ci-dessus, assure une compression optimale des bagues lorsqu'elles sont en position, ainsi qu'une étanchéité convenable à l'air entre The tubular sleeve 44 has an outer annular groove 58 (Figure 2) near a first end and an inner annular groove 60 near the other end. The annular grooves 58 and 60 receive, respectively, rings of elastic material such as rubber. For example, a rubber ring 55 is sized to fit snugly in the groove 58 and a conventional rubber ring 57 is sized to fit into the groove 60. Since one ring, namely the ring 55, is mounted on the outer surface of the tube 44 and that the other ring, namely the ring 57, is mounted inside the tube 44, the two rings are not the same size. For example, in a preferred embodiment of the gun, the inside diameter of the channel pierced through the parts 46 and 44 of the spray gun is 14.22 mm. The outer diameter of the tubular sleeve 44 is 13.72 mm and its inside diameter is 7.87 mm. The grooves 58 and 60 are machined to a depth of about 0.10 mm and a width of about 2.3 mm. The ring 55 has a nominal internal diameter of 11.1 mm and an outside diameter of 14.3 mm, while the ring 57 has a nominal internal diameter of 6.35 mm and an outside diameter of 9.5 mm. The choice of the dimensions of the rings and the associated parts, indicated above, ensures an optimal compression of the rings when they are in position, as well as a suitable air-tightness between
les côtés respectifs des bagues.the respective sides of the rings.
Au cour du fonctionnement, lorsqu'une haute tension de l'ordre de 50 à 100 kV est appliquée au câble 30, un potentiel élevé correspondant apparaît aux points 52 et 54 de contact. Le potentiel élevé du point 54 de contact est isolé efficacement par la bague 55 contre toute décharge risquant de se- produire dans l'espace d'air ou entrefer compris entre le tube isolant 44 et la partie 48 du corps du pistolet. Le potentiel élevé du point 52 de contact est isolé efficacement par la bague 57 contre toute décharge électrique risquant de se produire dans l'espace d'air ou entrefer compris entre la surface intérieure du manchon tubulaire 44 et l'ièolant 42 du câble. Dans les deux cas, la décharge électrostatique risquerait autrement de se produire entre le point à haute tension et la partie métallique 46 du corps du In the course of operation, when a high voltage of the order of 50 to 100 kV is applied to the cable 30, a corresponding high potential appears at the points 52 and 54 of contact. The high potential of the contact point 54 is effectively isolated by the ring 55 against any discharge likely to occur in the air space or gap between the insulating tube 44 and the gun body portion 48. The high potential of the contact point 52 is effectively isolated by the ring 57 against any electrical discharge likely to occur in the air gap or air gap between the inner surface of the tubular sleeve 44 and the wrap 42 of the cable. In both cases, the electrostatic discharge could otherwise occur between the high-voltage point and the metal part 46 of the body of the
pistolet, qui est nominalement au potentiel de la terre. pistol, which is nominally at the potential of the earth.
Cependant, dans les deux cas, le circuit de décharge est supprimé par le joint à air efficace formé par les bagues correspondantes. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au pistolet décrit et représenté sans However, in both cases, the discharge circuit is removed by the effective air seal formed by the corresponding rings. It goes without saying that many modifications can be made to the gun described and shown without
sortir du cadre de l'invention.depart from the scope of the invention.
Claims (5)
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