DE9321635U1

DE9321635U1 - Improvement of powder spray guns

Info

Publication number: DE9321635U1
Application number: DE9321635U
Authority: DE
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 2001-07-12
Anticipated expiration: 2003-09-29
Also published as: DE9321634U1

Description

Nordson Corporation , 28601 Clemens Road, Westlake, Ohio 44145-1119
Verbesserung von PulversprühpistolenNordson Corporation, 28601 Clemens Road, Westlake, Ohio 44145-1119
Improvement of powder spray guns

Die Erfindung bezieht sich auf elektrostatisches Pulver-Anstreichen, insbesondere auf triboelektrische Pulversprühpistolen.The invention relates to electrostatic powder painting, in particular to triboelectric powder spray guns.

Beim elektrostatischen Pulver-Anstreichen werden trockene Farbpartikel in einem Pulverbehälter fluidisiert und durch einen Schlauch zu einer Sprühpistole gepumpt, die das Pulver auf ein zu beschichtendes Produkt sprüht. Die Sprühpistole lädt typischerweise das Pulver in einem von zwei Wegen auf. Entweder weist die Pistole eine Hochspannungs-Aufladungselektrode auf oder die Pistole weist Mittel zum Aufladen des Pulvers durch Reibung, d.h. triboelektrisch auf. Die Erfindung bezieht sich auf triboelektrische Pulversprühpistolen.In electrostatic powder painting, dry paint particles are fluidized in a powder container and pumped through a hose to a spray gun, which sprays the powder onto a product to be coated. The spray gun typically charges the powder in one of two ways. Either the gun has a high voltage charging electrode or the gun has means for charging the powder by friction, i.e. triboelectrically. The invention relates to triboelectric powder spray guns.

Generell ist bei triboelektrischen Pulverpistolen das Pulver auf Epoxidbasis, und die in der Pistole vorgesehenen Oberflächen sind typischerweise aus Polytetrafluorethylen (PTFE) konstruiert, auf welche die Pulverpartikel mehrfach auftreffen, um die Partikel durch Reibung aufzuladen. Wenn die Pulverpartikel von der Vorderseite der Pistole versprüht werden, werden sie elektrostatisch zu dem anzustreichendenGenerally, in triboelectric powder guns, the powder is epoxy-based and the surfaces provided in the gun are typically constructed of polytetrafluoroethylene (PTFE) against which the powder particles impact multiple times to charge the particles by friction. As the powder particles are sprayed from the front of the gun, they are electrostatically transferred to the object being painted.

-2--2-

Produkt gezogen, welches im Allgemeinen elektrisch geerdet ist und von einer Überkopf-Fördereinrichtung herunterhängt. Sobald die elektrostatisch aufgeladenen Pulverpartikel aufgetragen sind, haften sie dort an durch elektrostatische Anziehung bis sie in einen Ofen befördert werden, so sie geschmolzen werden, um zusammenzufließen, um eine kontinuierliche Beschichtung auf dem Produkt zu bilden. Eine Pulverbeschichtung stellt generell eine harte und dauerhafte Oberfläche (Finish) bereit, und kann in vielen Anwendungen gefunden werden wie bei Gartenmöbeln, Rasenmähern oder anderen Produkten.product, which is generally electrically grounded and suspended from an overhead conveyor. Once the electrostatically charged powder particles are applied, they adhere by electrostatic attraction until they are conveyed into a furnace where they are melted to coalesce to form a continuous coating on the product. A powder coating generally provides a hard and durable finish, and can be found in many applications such as outdoor furniture, lawn mowers and other products.

Eine kommerziell erhältliche triboelektrische Pulversprühpistole ist in dem US-Patent mit der Nummer 4,399,945 dargestellt. Diese Pistole ist als Tribomatik® Pistole bei Nordson Corporation, Amherst, Ohio, erhältlich. Bei dieser Pistole wird das Pulver in einem Bündel aus gekrümmten PTFE-Rohren aufgeladen, die um einen Kern gewickelt sind. Wenn das Pulver die Rohre passiert, trifft es mehrfach auf die Innenwände der Rohre auf und nimmt bei jedem Kontakt Ladung auf. Die äußere Schicht des Rohrbündels ist durch ein leitendes Material abgedeckt, um die Aufladung während des Betriebs der Pistole zur Erdung abzuleiten. Die Erdung der Aufladungsrohre verbessert die Aufladung des Pulvers und ist der Sicherheit förderlich, indem verhindert wird, dass die Pistole eine kapazitive Ladung speichert, was einem Betreiber einen Schlag versetzen oder einen Funken produzieren könnte, der Feuer oder eine Explosion verursacht.A commercially available triboelectric powder spray gun is shown in U.S. Patent No. 4,399,945. This gun is available as the Tribomatik® gun from Nordson Corporation, Amherst, Ohio. In this gun, the powder is charged in a bundle of curved PTFE tubes wound around a core. As the powder passes through the tubes, it strikes the inner walls of the tubes multiple times, picking up a charge with each contact. The outer layer of the tube bundle is covered by a conductive material to conduct the charge to ground during gun operation. Grounding the charging tubes improves charging of the powder and promotes safety by preventing the gun from storing a capacitive charge, which could shock an operator or produce a spark that causes a fire or explosion.

Einer der wichtigen Faktoren für die Größe der auf das Pulver aufgebrachten Ladung ist die Geschwindigkeit des Pulvers durch die Pistole; je größer die Geschwindigkeit des Pulvers, desto größer ist die Aufladung des Pulvers. Deshalb wird das Pulver dazu gebracht, mit einer hohen Geschwindigkeit durch die Pistole zu strömen, um die Aufladung des Pulvers zu erhöhen. Die Geschwindigkeit des Pulvers hat aber auch einen nachteiligen Effekt auf die Standzeit der Teile der Pulverpistole. Der Verschleiss der Teile ist ebenfalls eine Funktion der Geschwindigkeit; je höher die Geschwindigkeit, desto höher der Verschleiss. Das Pulver reibt an den Wänden der Aufladerohre in dem Aufladeabschnitt der Pistole mit dem Ergebnis, dass dieOne of the important factors in the size of the charge applied to the powder is the speed of the powder through the gun; the greater the speed of the powder, the greater the charge on the powder. Therefore, the powder is made to flow through the gun at a high speed to increase the charge on the powder. However, the speed of the powder also has a detrimental effect on the life of the parts of the powder gun. The wear of the parts is also a function of the speed; the higher the speed, the greater the wear. The powder rubs against the walls of the charging tubes in the charging section of the gun with the result that the

-3 --3 -

gesamte Pistole periodisch zum Erneuern zu dem Hersteller zurückgebracht werden muss, während es dann durch eine komplett neue oder eine erneuerte Pistole ersetzt wird.The entire gun must be periodically returned to the manufacturer for reconditioning, and then replaced with a completely new or refurbished gun.

Ein weiteres wichtiges Element für die Leistungsfähigkeit der triboelektrischen Pulversprühpistolen ist die elektrostatische Erdung der Pistole. Die Erdung einer bekannten, in dem U.S.-Patent 4,399,945 gezeigten Pistole beinhaltet einen sehr zeitaufwendigen und komplizierten Herstellungsprozess. Die Aufladerohre werden durch Erwärmung in speziellen Formen in gefaltete Formen vorgeformt. Die Rohre werden dann um einen Aluminiumkern angeordnet und mit einer leitenden Beschichtung aus einem schwarzen Graphit besprüht. Eine leitende Umhüllung wird dann um das gesamte Rohrbündel aufgebracht. Ein Erdungsleiter verläuft von dem Kern zu der Steuertafel für die Einheit.Another important element in the performance of triboelectric powder spray guns is the electrostatic grounding of the gun. Grounding a known gun shown in U.S. Patent 4,399,945 involves a very time consuming and complicated manufacturing process. The charging tubes are preformed into folded shapes by heating in special molds. The tubes are then arranged around an aluminum core and sprayed with a conductive coating of a black graphite. A conductive sheath is then applied around the entire tube bundle. A grounding conductor runs from the core to the control board for the unit.

Die internationale Patentanmeldung WO 88/08332 offenbart einen Pulverbeschichtungssprüher mit einem ringförmigen Reibungs-Aufladungskanal, der zwischen einem inneren Kern und einem äußeren Zylinder angeordnet ist. Der äußere Zylinder erstreckt sich nach hinten von dem inneren Kern und formt in sich selbst das Pistolengehäuse.International patent application WO 88/08332 discloses a powder coating sprayer having an annular friction charging channel disposed between an inner core and an outer cylinder. The outer cylinder extends rearwardly from the inner core and forms the gun housing in itself.

EP-A-O 314 049 beschreibt, dass ein ringförmiger Aufladekanal einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt aufweist, dessen mittlerer Durchmesser sich jedoch periodisch ändert, so dass der Kanal zickzackförmig ist. In diesem Fall ist der äußere Zylinder direkt an einem Pistolengehäuse befestigt.EP-A-0 314 049 describes an annular charging channel having a substantially constant cross-section, but whose mean diameter changes periodically so that the channel is zigzag-shaped. In this case, the outer cylinder is attached directly to a gun housing.

EP-A-O 199 054 beschreibt eine Pistole, bei der der ringförmige Aufladungskanal einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt hat. Der Kanal ist zwischen einem inneren Kern, der durch Gewinde mit dem Pistolengehäuse verbunden ist und einem äußeren Zylinder ausgebildet, welcherdurch eine rohrförmige Erweiterung an das Pistolengehäuse geklemmt ist, welcher durch Gewinde mit dem Pistolengehäuse verbunden ist.EP-A-0 199 054 describes a gun in which the annular charging channel has a substantially constant cross-section. The channel is formed between an inner core which is threadably connected to the gun housing and an outer cylinder which is clamped to the gun housing by a tubular extension which is threadably connected to the gun housing.

-4--4-

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, eine Pulversprühpistole, enthaltend ein Gehäuse, Mittel zum Mischen eines Pulvers mit einem Fördergas, einem Aufladeabschnitt, der lösbar an dem Gehäuse stromabwärts von dem Mischmittel befestigt ist zum elektrischen Aufladen des Pulvers, wenn es dort hindurchströmt, sowie einen Sprühkopf, der stromabwärts des Aufladeabschnitts zum Abgeben des aufgeladenen Pulvers vorgesehen ist, wobei der Aufladeabschnitt einen innenliegenden Kern aufweist, der innerhalb eines außenliegenden, hohlen Zylinders positioniert ist und so relativ zu dem äußeren Zylinder positioniert ist, dass ein ringförmiger Zwischenraum dazwischen ausgebildet ist, wobei der ringförmige Zwischenraum einen Reibungs-Aufladeströmungsweg für das Pulver bildet, wodurch das durch den ringförmigen Zwischenraum strömende Pulver durch-wiederholten Kontakt mit dem innenliegenden Kern und/oder dem außenliegenden Zylinder elektrostatisch aufgeladen wird, wobei die Pistole eine rohrförmige Erweiterung aufweist, die lösbar an dem Gehäuse befestigt ist und über den äußeren Zylinder passt und den äußeren Zylinder lösbar an dem Gehäuse befestigt,
dadurch gekennzeichnet, dass der innere Kern relativ zu dem äußeren Zylinder durch mindestens einen Ring positioniert ist, der dazwischen angeordnet ist, und dass die rohrförmige Erweiterung auch den inneren Kern an dem Gehäuse lösbar befestigt.According to the invention there is provided a powder spray gun comprising a housing, means for mixing a powder with a conveying gas, a charging section removably attached to the housing downstream of the mixing means for electrically charging the powder as it flows therethrough, and a spray head provided downstream of the charging section for dispensing the charged powder, the charging section comprising an inner core positioned within an outer hollow cylinder and positioned relative to the outer cylinder so as to form an annular space therebetween, the annular space forming a frictional charging flow path for the powder whereby the powder flowing through the annular space becomes electrostatically charged by repeated contact with the inner core and/or the outer cylinder, the gun comprising a tubular extension removably attached to the housing and fitting over the outer cylinder and removably securing the outer cylinder to the housing,
characterized in that the inner core is positioned relative to the outer cylinder by at least one ring disposed therebetween, and that the tubular extension also releasably secures the inner core to the housing.

Die äußere Oberfläche des innenliegenden Kerns und die innere Oberfläche des außenliegenden Zylinders können aus elektrisch isolierendem Material hergestellt sein und einen Außen- bzw. einen Innendurchmesser aufweisen, die jeweils mehrere Zu- und Abnahmen besitzen, um einen gewellten, ringförmigen Zwischenraum zwischen diesen Bauteilen zu bilden, wobei der Außendurchmesser des innenliegenden Kerns im wesentlichen an der gleichen Längsposition wie der Innendurchmesser des außenliegenden Zylinders zunimmt und umgekehrt.The outer surface of the inner core and the inner surface of the outer cylinder may be made of electrically insulating material and have an outer and an inner diameter respectively, each having a plurality of increases and decreases to form a corrugated annular space therebetween, the outer diameter of the inner core increasing at substantially the same longitudinal position as the inner diameter of the outer cylinder and vice versa.

• ··

-5--5-

Der innere Kern kann an seiner äußeren Oberfläche eine Kontaktschicht aufweisen, die eine innere Aufladeoberfläche bildet, und der außenliegende Zylinder kann an seiner inneren Oberfläche eine Kontaktschicht besitzen, die eine äußere Aufladeoberfläche bildet. Die innere und die äußere Aufladeoberfläche definieren den ringförmigen Zwischenraum zwischen sich aus, wodurch ein durch den ringförmigen Zwischenraum strömendes Pulver durch wiederholten Kontakt mit der inneren und/oder äußeren Aufladefläche elektrostatisch durch Reibung aufgeladen wird.The inner core may have a contact layer on its outer surface forming an inner charging surface and the outer cylinder may have a contact layer on its inner surface forming an outer charging surface. The inner and outer charging surfaces define the annular space between them, whereby a powder flowing through the annular space becomes electrostatically frictionally charged by repeated contact with the inner and/or outer charging surface.

Das Innere des Zylinders und das Äußere des Kerns können mit unebenen oder wellenförmigen Oberflächen ausgebildet sein, so dass ein ringförmiger, welliger Strömungsweg für das Pulver innerhalb der Pistole bereitgestellt ist. Sowohl die Außenseite des Kerns und die Innenseite des Zylinders können mit Aufladeoberflächen aus PTFE versehen sein. Die wellenförmigen Oberflächen des Kerns und des Zylinders bringen das Pulver dazu, die Richtung zu ändern und die PTFE-Aufladeoberflachen mehrfach zu kontakten, während es den Aufladeabschnitt der Pistole passiert, wobei die Pulverpartikel bei jedem Kontakt Ladung aufnehmen. Die Außenseite des Kerns und die Innenseite des Zylinders werden in einer engen Toleranz gehalten, so dass der Pulverströmungsweg sehr schmal ist, wodurch die Anzahl der Male, die jedes Pulverpartikel auf eine Aufladeoberfläche trifft, erhöht wird.The interior of the barrel and the exterior of the core may be formed with uneven or undulating surfaces so that an annular, undulating flow path is provided for the powder within the gun. Both the exterior of the core and the interior of the barrel may be provided with PTFE charging surfaces. The undulating surfaces of the core and barrel cause the powder to change direction and contact the PTFE charging surfaces multiple times as it passes through the charging section of the gun, with the powder particles picking up charge at each contact. The exterior of the core and the interior of the barrel are held to a close tolerance so that the powder flow path is very narrow, increasing the number of times each powder particle encounters a charging surface.

Vorzugsweise ist ein Erdungsring an dem Anfang, aber außerhalb des Pulverströmungsweges vorgesehen. Dies stellt eine verbesserte elektrostatische Erdung der Pistole bereit, aber mit einem vereinfachten Erdungspfad, der einen zeitaufwendigen und komplizierten Herstellungsprozess vermeidet, wie er für vorbekannte Pistolen erforderlich war, wie er in dem US-Patent Nr. 4,399,945 beschrieben ist.Preferably, a ground ring is provided at the beginning of, but outside of, the powder flow path. This provides improved electrostatic grounding of the gun, but with a simplified grounding path that avoids a time consuming and complicated manufacturing process such as was required for prior art guns such as that described in U.S. Patent No. 4,399,945.

Das "wellige" Aufladungs-Design mit Kern und Zylinder kann in Kombination mit einem externen Erdungsring benutzt werden. Durch Anordnung des Erdungsringes außerhalb des Strömungsweges wird der Erdungsring sauber gehalten. Zusätzlich ist der Erdungsring dadurch, dass er an dem Einlass des Aufladungsabschnittes derThe "wavy" charging design with core and cylinder can be used in combination with an external grounding ring. By placing the grounding ring outside the flow path, the grounding ring is kept clean. In addition, the grounding ring is protected by being placed at the inlet of the charging section of the

- 6-- 6-

Pistole platziert ist, dort angeordnet, wo die grösste Menge der Aufladung auftritt, und dieser Ort ist ideal zum Ableiten der Ladung.Gun is placed where the greatest amount of charge occurs, and this location is ideal for discharging the charge.

Die Kontaktoberflächen in dem Aufladungsabschnitt der Pistole sind aus einem elektrisch isolierenden Material wie PTFE hergestellt, welches gute triboelektrische Aufladungseigenschaften bereitstellt. Während dieses Material elektrisch isolierend ist, wird die Erdung erzielt durch Verwendung einer Oberflächenentladung oder Oberflächenleitung von den Kontaktoberflächen zu dem Erdungsring. Da der Aufladeabschnitt separate Elemente aufweist, ist ein Zwischenraum zwischen diesen Elementen gebildet. Die Oberflächen dieses Zwischenraumes werden benutzt als Teil des Oberflächenleitungspfades, und der Zwischenraum ist benachbart zu der Position des Erdungsringes angeordnet.The contact surfaces in the charging section of the gun are made of an electrically insulating material such as PTFE which provides good triboelectric charging properties. While this material is electrically insulating, grounding is achieved using surface discharge or surface conduction from the contact surfaces to the grounding ring. Since the charging section comprises separate elements, a gap is formed between these elements. The surfaces of this gap are used as part of the surface conduction path, and the gap is located adjacent to the position of the grounding ring.

Der Kern mit einer wellenförmigen äußeren Oberfläche kann in den Zylinder mit einer welligen inneren Oberfläche eingeführt bzw. aus diesem entnommen werden. Diese Entnehmbarkeit wird erreicht durch eine Dimensionierung der Durchmesser der Berge oder Wülste des inneren Kerns derart, dass sie geringer sind oder allenfalls gleich groß sind wie der Durchmesser der Berge oder Wülste des äußeren Zylinders. Diese Konstruktion stellt einen wichtigen Vorteil gegenüber den zum Stand der Technik gehörenden Konstruktionen dar, weil, wenn eine der Aufladungsoberflächen verschlissen ist, ein neuer Kern und/oder Zylinder einfach am Einsatzort ausgetauscht werden kann, ohne dass es notwendig wäre, die gesamte Pistole zurück zum Hersteller zur Erneuerung zu senden. Dies führt zu Einsparungen von Zeit und Kosten.The core having a wavy outer surface can be inserted into or removed from the cylinder having a wavy inner surface. This removability is achieved by dimensioning the diameters of the peaks or beads of the inner core to be smaller than or equal to the diameters of the peaks or beads of the outer cylinder. This design represents an important advantage over prior art designs because when one of the charging surfaces is worn, a new core and/or cylinder can be easily replaced in the field without the need to send the entire gun back to the manufacturer for replacement. This results in savings in time and cost.

Der innere Kern und der äußere Zylinder weisen jeweils Verschleisshülsen auf, die so gestaltet sind, dass sie einfach entnehmbar und austauschbar sind. Jede der Verschleisshülsen ist aus einem versteifenden Element aus einem elektrisch isolierenden, formbeständigen Material, wie dem Material NEMA Grad G-10, und weist eine Kontaktschicht aus einem elektrisch isolierenden Kontaktmaterial wie PTFE auf.The inner core and outer cylinder each have wear sleeves designed to be easily removed and replaced. Each of the wear sleeves is made of a stiffening member made of an electrically insulating, dimensionally stable material, such as NEMA Grade G-10 material, and has a contact layer made of an electrically insulating contact material, such as PTFE.

Ferner sind die Verschleisshülsen an den inneren Kern und dem äußeren Zylinder in Längsrichtung symmetrisch, so dass die Pistole einfach zusammengebaut werden kann, wobei die Enden der Verschleisshülsen zuerst eingeführt werden. Dies vereinfacht den Zusammenbau der Pistole und verhindert einen inkorrekten Zusammenbau durch versehentliches Montieren einer der Verschleisshülsen in verkehrter Anordnung.Furthermore, the wear sleeves on the inner core and outer cylinder are longitudinally symmetrical so that the gun can be easily assembled with the ends of the wear sleeves inserted first. This simplifies the assembly of the gun and prevents incorrect assembly due to inadvertently mounting one of the wear sleeves in the wrong order.

Ein Diffusor kann an der Hinterseite der Pistole angeordnet sein, um die Ladung auf dem Pulver zu regeln durch Fahren des Pulvers durch den Aufladeabschnitt mit einer gewünschten Geschwindigkeit. Vorbekannte Pistolen mit einem ringförmigen Zwischenraum zum Aufladen von Pulver verwendeten eine Luftdüse an der Hinterseite des Aufladeabschnittes, die nur zu dem Zweck vorgesehen war, die Elektrode sauber zu halten.A diffuser may be located at the rear of the gun to control the charge on the powder by driving the powder through the charging section at a desired speed. Previously known guns with an annular gap for charging powder used an air nozzle at the rear of the charging section which was intended solely for the purpose of keeping the electrode clean.

Die Erfindung wird nun beispielhaft und mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Sprühpistole gemäss der ErFigure 1 is a side view of a spray gun according to the

findung, wobei ein Abschnitt des Sprühpistolengehäuses entfernt ist, um den Stift des Sprühpistolengehäuses im Querschnitt zu zeigen, wie er sich in den Schlitz in der Rohrerweiterung erstreckt, wodurch der bajonettartige Verriegelungsmechanismus gebildet ist;finding with a portion of the spray gun housing removed to show the pin of the spray gun housing in cross section extending into the slot in the tube extension thereby forming the bayonet-type locking mechanism;

Figur 2 eine Querschnittsdarstellung der Sprühpistole ausFigure 2 shows a cross-sectional view of the spray gun from

Figur 1 entlang Linie 2-2 aus Figur 6;Figure 1 along line 2-2 of Figure 6;

Figur 3 eine detaillierte Querschnittsdarstellung eines AbFigure 3 shows a detailed cross-sectional view of a

schnittes aus Figur 2 in einem größeren Maßstab;section from Figure 2 on a larger scale;

Figur 4 eine detaillierte Querschnittsdarstellung eines anderenFigure 4 is a detailed cross-sectional view of another

Abschnittes aus Figur 2 in einem vergrößerten Maßstab; Section of Figure 2 on an enlarged scale;

Figur 5 eine detaillierte Querschnittsdarstellung eines weite-Figure 5 shows a detailed cross-sectional view of a further

-8--8th-

ren Abschnittes aus Figur 2 in einem größeren Maßstab; section of Figure 2 on a larger scale;

Figur 6 eine Querschnittsendansicht der Sprühspistole entFigure 6 is a cross-sectional end view of the spray gun

lang Linie 6-6 aus Figur 1;long line 6-6 of Figure 1;

Figur 7 eine Querschnittsdarstellung entlang Linie 7-7 ausFigure 7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of

Figur 3;Figure 3;

Figur 8 eine Querschnittsdarstellung entlang Linie 8-8 ausFigure 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of

Figur 7;Figure 7;

Figur 9 eine Querschnittsdarstellung entlang Linie 9-9 ausFigure 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of

Figur 4; undFigure 4; and

Figur 10 eine Querschnittsdarstellung entlang Linie 10-10 ausFigure 10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 of

Figur 9.Figure 9.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist eine triboelektrische Pulversprühpistole 10 gemäss der Erfindung dargestellt. Die Pistole 10 enthält ein Pistolengehäuse 11 mit einer sich durch diese hindurcherstreckenden zentralen Öffnung. Eine Pistolenbefestigungsanordnung 12 ist an dem Pistolengehäuse 11 mittels Befestigungselementen 13 und 14 befestigt. Die Pistole 10 weist an dem Einlass einen Diffusorabschnitt 15, in der Mitte einen Aufladeabschnitt 16 und an dem Auslass einen Sprühkopfabschnitt 17 auf.As can be seen from Figures 1 and 2, a triboelectric powder spray gun 10 according to the invention is shown. The gun 10 includes a gun housing 11 having a central opening extending therethrough. A gun mounting assembly 12 is attached to the gun housing 11 by means of fasteners 13 and 14. The gun 10 has a diffuser section 15 at the inlet, a charging section 16 in the center and a spray head section 17 at the outlet.

Der Diffusorabschnitt 15 der Pistole weist einen Diffusorkörper 21 mit einem zentralen axialen Kanal 22 auf. Der Diffusorkörper 21 ist in das Einlassende der zentralen Öffnung in dem Pistolengehäuse 11 eingepasst, und O-Ringe 23 und 24 sind in um die äußere Oberfläche des Diffusorkörpers 21 verlaufenden Nuten vorgesehen zwischen dem Diffusorkörper und der inneren Oberfläche des Einlassendes der zentralen Öffnung in dem Pistolengehäuse 11.The diffuser section 15 of the gun includes a diffuser body 21 having a central axial channel 22. The diffuser body 21 is fitted into the inlet end of the central opening in the gun housing 11 and O-rings 23 and 24 are provided in grooves extending around the outer surface of the diffuser body 21 between the diffuser body and the inner surface of the inlet end of the central opening in the gun housing 11.

Druckluft erreicht den Diffusorabschnitt 15 aus einem Pistolensteuerungsmodul (nicht dargestellt) durch ein Verbindungsstück 27. Das Verbindungsstück 27 ist mitCompressed air reaches the diffuser section 15 from a gun control module (not shown) through a connector 27. The connector 27 is

einer Diffusordüse 28 verbunden, die in das vordere Ende des Kanals 22 eingesetzt ist. Pulver aus einem Behälter wird zu dem Diffusorabschnitt 15 gefördert durch einen Luftstrom aus einer Pumpe wie der in dem US-Patent Nr. 4,615,649 gezeigten. Das Pulver und die Förderluft aus der Pumpe erreichen die Pistole durch einen Zuführschlauch, der mit der Pistole an einem Einlassverbindungsstück 29 verbunden ist, welches sich radial in das Diffusorgehäuse 21 in Richtung auf den Kanal 22 erstreckt. Wenn das Pulver den Diffusorabschnitt 15 von dem Verbindungsstück 29 erreicht, wird das Pulver mit der Diffusorluft aus der Diffusordüse 28 vermischt. Durch das Pulvereinlassverbindungsstück 29 strömende Diffusorluft erzeugt einen negativen Druck an dem Pulvereinlass, der die Pumpe dabei unterstützt, Pulver aus dem Pulverzuführschlauch in den Diffusor zu saugen. Das Loch in der Düse 28 in dem Diffusor ist bemessen, um einen hohen Luftvolumenstrom bei geringem Druck bereitzustellen.a diffuser nozzle 28 inserted into the front end of the channel 22. Powder from a container is delivered to the diffuser section 15 by a flow of air from a pump such as that shown in U.S. Patent No. 4,615,649. The powder and delivery air from the pump reach the gun through a feed hose connected to the gun at an inlet connector 29 which extends radially into the diffuser housing 21 toward the channel 22. When the powder reaches the diffuser section 15 from the connector 29, the powder is mixed with the diffuser air from the diffuser nozzle 28. Diffuser air flowing through the powder inlet connector 29 creates a negative pressure at the powder inlet which assists the pump in drawing powder from the powder feed hose into the diffuser. The hole in the nozzle 28 in the diffuser is sized to provide a high volume of air flow at low pressure.

Ein geringer Druck in dem Diffusor resultiert in einem niedrigen Gegendruck an der Pumpe, was wiederum zu einem höheren Pulverausgangsstrom aus der Pumpe führt. Der hohe Volumenstrom von Diffusorluft führt dazu, dass das Pulver durch den Aufladeabschnitt 16 mit hoher Geschwindigkeit gefördert wird und führt ferner zu einer starken Aufladung des Pulvers. Da die Größe der auf das Pulver aufgebrachten Ladung in direkter Beziehung zu der Geschwindigkeit des Pulvers durch die Pistole steht, ist der Volumenstrom der Diffusorluft maßgeblich für die Einstellung der Aufladung des Pulvers: Eine größere Menge an Diffusorluft erzeugt eine höhere Aufladung des Pulvers, und eine geringere Diffusorluftmenge erzeugt eine geringere Aufladung. Die vorliegende Erfindung stellt einen Diffusor an der Hinterseite der Pistole bereit, um die Aufladung des Pulvers zu steuern durch Hindurchbringen des Pulvers durch den Aufladeabschnitt 16 bei einer gewünschten Geschwindigkeit.A low pressure in the diffuser results in a low back pressure on the pump, which in turn results in a higher powder output flow from the pump. The high volume flow of diffuser air causes the powder to be conveyed through the charging section 16 at a high velocity and further results in a strong charge of the powder. Since the amount of charge applied to the powder is directly related to the speed of the powder through the gun, the volume flow of diffuser air is crucial in adjusting the charge of the powder: a larger amount of diffuser air produces a higher charge of the powder, and a smaller amount of diffuser air produces a lower charge. The present invention provides a diffuser at the rear of the gun to control the charge of the powder by passing the powder through the charging section 16 at a desired velocity.

Der Aufladeabschnitt 16 der Pistole ist innerhalb eines äußeren Verlängerungsoder Erweiterungsrohres 31 angeordnet, welches lösbar an dem Pistolengehäuse 11 befestigt ist und sich ausgehend von dem vorderen Ende des Gehäuses er-The charging section 16 of the gun is arranged within an outer extension or extension tube 31 which is releasably attached to the gun housing 11 and extends from the front end of the housing.

- 10-- 10-

streckt. Der Aufladeabschnitt 16 weist eine innere Kernanordnung 32 auf, die innerhalb einer äußeren Zylinder-Anordnung 33 befestigt ist.The charging section 16 has an inner core assembly 32 which is mounted within an outer cylinder assembly 33.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist die innere Kernanordnung 32 eine zentrale, mit einem Gewinde versehene Stange 35 auf, die mit einem im wesentlichen konischen Einlass-Verteiler 36, der auf ein Ende geschraubt ist, und mit einem im wesentlichen kegelstumpfförmigen Auslass-Verteiler 37, der auf das andere Ende geschraubt ist, versehen ist. Eine im wesentlichen zylindrische innere Verschleißhülse 38 zwischen dem Einlass-Verteiler 36 und dem Auslass-Verteiler 37 eingebracht.As shown in Figure 2, the inner core assembly 32 includes a central threaded rod 35 having a substantially conical inlet manifold 36 threaded onto one end and a substantially frusto-conical outlet manifold 37 threaded onto the other end. A substantially cylindrical inner wear sleeve 38 is interposed between the inlet manifold 36 and the outlet manifold 37.

Die äußere Zylinder-Anordnung 33 ist innerhalb des Erweiterungsrohres 31 befestigt und weist eine äußere Verschleißhülse 40 auf, die zwischen einer Einlass-Verschleißhülse 41 und einer Auslass-Verschleißhülse 42 eingebracht ist. Die Einlass-Verschleißhülse 41 liegt an einer Schulter 38 an dem Auslassende der zentralen Öffnung in dem Pistolengehäuse 11 an. Die Auslass-Verschleißhülse 42 hat eine um die Außenseite verlaufende Schulter 43, und das Auslassende des Erweiterungsrohres 31 weist einen Flansch 44 auf, der sich radial nach innen erstreckt, um mit der Schulter 43 mittels einer komprimierbaren Dichtung 45 zusammenzuwirken und die äußere Verschleißhülse in Position zu halten.The outer cylinder assembly 33 is mounted within the extension tube 31 and includes an outer wear sleeve 40 sandwiched between an inlet wear sleeve 41 and an outlet wear sleeve 42. The inlet wear sleeve 41 abuts a shoulder 38 at the outlet end of the central opening in the gun housing 11. The outlet wear sleeve 42 has a shoulder 43 extending around the outside and the outlet end of the extension tube 31 has a flange 44 extending radially inward to cooperate with the shoulder 43 by means of a compressible seal 45 to hold the outer wear sleeve in position.

Folglich ist die Einlass-Verschleißhülse 41 um den Einlass-Verteiler 36 positioniert, und die äußere Verschleißhülse 40 ist um die innere Verschleißhülse 38 positioniert, und die Auslass-Verschleißhülse 42 ist um den Auslass-Verteiler 37 positioniert. Thus, the inlet wear sleeve 41 is positioned around the inlet manifold 36, and the outer wear sleeve 40 is positioned around the inner wear sleeve 38, and the outlet wear sleeve 42 is positioned around the outlet manifold 37.

Ein ringförmiger Zwischenraum 46 ist zwischen der inneren und äußeren Verschleißhülse 30 und 40 ausgebildet. Die äußere Oberfläche der inneren Verschleißhülse 38 und die innere Oberfläche der äußeren Verschleißhülse 40 verlaufen wellig, so dass der ringförmige Zwischenraum 46 einen mehrfach gekrümmten Weg für das sich durch den Aufladeabschnitt 16 hindurch bewegende Pulver bereitstellt. Genauer gesagt, erweitert sich der äußere Durchmesser der innerenAn annular space 46 is formed between the inner and outer wear sleeves 30 and 40. The outer surface of the inner wear sleeve 38 and the inner surface of the outer wear sleeve 40 are undulating so that the annular space 46 provides a multi-curved path for the powder moving through the charging section 16. More specifically, the outer diameter of the inner

- 11 -- 11 -

Verschleißhülse 38 im wesentlichen an derselben longitudinalen Position, an der der innere Durchmesser der äußeren Verschleißhülse 40 sich verkleinert, und der äußere Durchmesser der inneren Verschleißhülse 38 verkleinert sich im wesentlichen an derselben longitudinalen Position, an der der innere Durchmesser der äußeren Verschleißhülse 40 sich erhöht, so dass ein schmaler "welliger" Strömungsweg für das Pulver durch den ringförmigen Zwischenraum 46 zwischen den Hülsen 38 und 40 erzeugt ist. Die Breite des ringförmigen Zwischenraumes 46 bleibt im wesentlichen konstant entlang der Länge der inneren und äußeren Verschleißhülsen 38 und 40, obwohlder Durchmesser des ringförmigen Zwischenraumes 46 variiert.Wear sleeve 38 decreases at substantially the same longitudinal position as the inner diameter of outer wear sleeve 40 decreases, and the outer diameter of inner wear sleeve 38 decreases at substantially the same longitudinal position as the inner diameter of outer wear sleeve 40 increases, so that a narrow "wavy" flow path for the powder is created through the annular space 46 between sleeves 38 and 40. The width of the annular space 46 remains substantially constant along the length of the inner and outer wear sleeves 38 and 40, although the diameter of the annular space 46 varies.

Pulver gelangt in den Aufladeabschnitt 16 der Pistole aus dem Diffusorabschnitt 15 und wird in den ringförmigen Zwischenraum 46 zwischen der inneren und äußeren Verschleißhülse 38 und 40 geführt durch konvergierende Oberflächen der Einlass-Verschleißhülse 41 und dem Einlass-Verteiler 36. Die Einlass-Verschleißhülse 41, die innerhalb des Pistolengehäuses 11 angeordnet ist, erstreckt sich von der äußeren Verschleißhülse 40 zu dem Diffusorkörper 21 und definiert einen Kanal für das den Diffusorabschnitt der Pistole verlassende Pulver.Powder enters the charging section 16 of the gun from the diffuser section 15 and is guided into the annular space 46 between the inner and outer wear sleeves 38 and 40 by converging surfaces of the inlet wear sleeve 41 and the inlet manifold 36. The inlet wear sleeve 41, disposed within the gun housing 11, extends from the outer wear sleeve 40 to the diffuser body 21 and defines a channel for the powder exiting the diffuser section of the gun.

Das Pulver strömt dann durch den schmalen, "welligen" ringförmigen Spalt 46 und anschließend durch einen sich erweiternden ringförmigen Zwischenraum, derdurch die divergierenden Oberflächen des Auslass-Verteiler 37 und die Auslass-Verschleißhülse 42 definiert ist, von welcher das Pulver in den Sprühkopfabschnitt 17 abgegeben wird.The powder then flows through the narrow, "wavy" annular gap 46 and then through a widening annular space defined by the diverging surfaces of the outlet manifold 37 and the outlet wear sleeve 42 from which the powder is discharged into the spray head section 17.

Um den Pulver-Strömungsweg zu dichten sind eine Mehrzahl von O-Ringen zwischen verschiedenen Komponenten der Pistole vorgesehen. Die Einlass-Verschleißhülse 41 ist gegenüber dem Pistolengehäuse 11 durch einen O-Ring 48 (Fig. 3) abgedichtet, der zwischen dem Pistolengehäuse und der Einlass-Verschleißhülse an dem Anfang des Aufladeabschnittes 16 vorgesehen ist. Ein weiterer O-Ring 49 ist um das Äußere der Einlass-Verschleißhülse 41 herum angeordnet. O-Ringe 50 undTo seal the powder flow path, a plurality of O-rings are provided between various components of the gun. The inlet wear sleeve 41 is sealed to the gun housing 11 by an O-ring 48 (Fig. 3) provided between the gun housing and the inlet wear sleeve at the beginning of the charging section 16. Another O-ring 49 is arranged around the exterior of the inlet wear sleeve 41. O-rings 50 and

51 sind um die Außenseite der äußeren Verschleißhülse 40 herum angeordnet, wobei der O-Ring 50 nahe dem Einlassende der äußeren Verschleißhülse 40 (Fig. 3) angeordnet ist, und der O-Ring 51 zwischen der äußeren Verschleißhülse 40 und dem Erweiterungsrohr 31 an dem Auslassende der Verschleißhülse (Fig. 4) angeordnet ist.51 are disposed around the outside of the outer wear sleeve 40, with the O-ring 50 disposed near the inlet end of the outer wear sleeve 40 (Fig. 3), and the O-ring 51 disposed between the outer wear sleeve 40 and the extension tube 31 at the outlet end of the wear sleeve (Fig. 4).

Das Erweiterungsrohr 31 ist lösbar an dem Pistolengehäuse 11 mittels eines bajonettartigen Verriegelungsmechanismus befestigt, der einen Stift 52 aufweist, der sich von dem Pistolengehäuse 11 in einen Schlitz 53 erstreckt, welcher in dem Erweiterungsrohr 31 ausgebildet ist, so dass der Aufladeabschnitt 16 während der Benutzung sicher an dem Pistolengehäuse gehalten ist und einfach entfernt werden kann, wenn es erwünscht ist, die Pistole zu reinigen oder eine der Verschleißhülsen zu ersetzen. Wenn das Erweiterungsrohr 31 sicher an dem Pistolengehäuse 11 mittels des Bajonettmechanismus befestigt ist, wird die äußere Verschleißhülse 40 nach hinten gedrückt in die zentrale Öffnung in dem Gehäuse 11 mittels der Schaum-Neopren-Dichtung 45 (Fig. 2 und 4), die zwischen dem äußeren Flansch 44 des Erweiterungsrohres 31 und der Schulter 43 der Auslass-Verschleißhülse 42 angeordnet ist. Die Dichtung 45 ist kompressibel und elastisch, und sie bildet eine Feder, die eine Kraft auf die äußere Verschleißhülse 40 in Richtung auf das Pistolengehäuse 11 ausübt. Der von dem Ende der äußeren Verschleißhülse 40 getragene O-Ring 50 ist in Eingriff mit einem Erdungsring 81 (später beschrieben), wenn die äußere Verschleißhülse von der Dichtung 45 in das Pistolengehäuse 11 gedrückt wird.The extension tube 31 is releasably secured to the gun housing 11 by means of a bayonet-type locking mechanism having a pin 52 extending from the gun housing 11 into a slot 53 formed in the extension tube 31 so that the charging section 16 is securely held to the gun housing during use and can be easily removed when it is desired to clean the gun or replace one of the wear sleeves. When the extension tube 31 is securely secured to the gun housing 11 by means of the bayonet mechanism, the outer wear sleeve 40 is pushed rearwardly into the central opening in the housing 11 by means of the foam neoprene gasket 45 (Figs. 2 and 4) disposed between the outer flange 44 of the extension tube 31 and the shoulder 43 of the outlet wear sleeve 42. The seal 45 is compressible and resilient and forms a spring which exerts a force on the outer wear sleeve 40 toward the gun housing 11. The O-ring 50 carried by the end of the outer wear sleeve 40 engages a ground ring 81 (described later) when the outer wear sleeve is pressed into the gun housing 11 by the seal 45.

Wie im Detail in Fig. 5 gezeigt ist, weist die innere Verschleißhülse 38 eine innere PTFE-Kontaktschicht 54 auf, die auf den äußeren Durchmesser eines inneren Versteifungselementes oder Hülse 55 ausgebildet ist. Die äußere Verschleißhülse 40 weist auf ähnliche Weise eine äußere PTFE-Kontaktschicht 56 auf, die auf dem äußeren Durchmesser eines äußeren Versteifungselementes oder Hülse 57 ausgebildet sind. Die Versteifungshülsen 55 und 57 sind aus einem elektrisch isolierenden, in seinen Ausmaßen stabilen Material und vorzugsweise hergestellt aus einemAs shown in detail in Fig. 5, the inner wear sleeve 38 has an inner PTFE contact layer 54 formed on the outer diameter of an inner stiffener or sleeve 55. The outer wear sleeve 40 similarly has an outer PTFE contact layer 56 formed on the outer diameter of an outer stiffener or sleeve 57. The stiffener sleeves 55 and 57 are made of an electrically insulating, dimensionally stable material and preferably made of a

NEMA Grad G-10 (aus einer kontinuierlichen Faser gewebtes Glas-Erzeugnis, welches mit Epoxidharz imprägniert ist) Material oder einem ähnlichen Material hergestellt. Die Kontaktschichten 54 und 56 stellen eine Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material entlang dem Pulverströmungsweg bereit, aber stellen auch eine Oberflächenleitfähigkeit für eine Erdung bereit. Die Versteifungshülsen 55 und 57 stellen eine Verstärkung für die Hülsen bereit und unterstützen die "welligen" PTFE-Hülsen dabei, ihre Form radial und longitudinal beizubehalten während der Bearbeitung und über die gesamte Zeit, um eine Maßgenauigkeit entlang dem ringförmigen Zwischenraum 46 aufrechtzuerhalten.NEMA Grade G-10 (continuous fiber woven glass fabric impregnated with epoxy resin) material or similar material. Contact layers 54 and 56 provide a layer of electrically insulating material along the powder flow path, but also provide surface conductivity for grounding. Stiffener sleeves 55 and 57 provide reinforcement for the sleeves and assist the "wavy" PTFE sleeves in maintaining their shape radially and longitudinally during machining and over time to maintain dimensional accuracy along annular gap 46.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird die Position der inneren Kernanordnung 32 in Bezug zu der äußeren Zylinder-Anordnung 33 aufrechterhalten durch einen Positionierring 60 und einen Abstandsring 61. Der Positionierring 60 wird verwendet, um die innere Verschleißhülse 38 radial zu dem Einlass-Verteiler 36 an dem Einlass des Aufladeabschnittes 16 auszurichten und um die innere Verschleißhülse 38 und die Verteiler 36 und 37 axial zu der äußeren Verschleißhülse 40 und den Verschleißhülsen 41 und 42 auszurichten. Der Abstandsring 61 wird nur verwendet, um die innere Verschleißhülse 38 und den Auslass-Verteiler 37 radial zu der Verschleißhülse 40 und der Auslass-Verschleißhülse 42 an dem Auslass des Aufladeabschnittes 16 auszurichten. Der Positionierring 60 und der Abstandsring 61 bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material, welches eine Oberflächenleitfähigkeit aufweist, wie beispielsweise Delrin.As can be seen from Fig. 2, the position of the inner core assembly 32 relative to the outer cylinder assembly 33 is maintained by a positioning ring 60 and a spacer ring 61. The positioning ring 60 is used to align the inner wear sleeve 38 radially with the inlet manifold 36 at the inlet of the charging section 16 and to align the inner wear sleeve 38 and manifolds 36 and 37 axially with the outer wear sleeve 40 and wear sleeves 41 and 42. The spacer ring 61 is used only to align the inner wear sleeve 38 and outlet manifold 37 radially with the wear sleeve 40 and outlet wear sleeve 42 at the outlet of the charging section 16. The positioning ring 60 and spacer ring 61 are made of an electrically insulating material having surface conductivity, such as Delrin.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Positionierring 60 zwischen der Einlass-Verschleißhülse 41 und der äußeren Verschleißhülse 40 und zwischen dem Einlass-Verteiler 36 und der inneren Verschleißhülse 38 angeordnet. Eine kleine Ausnehmung 63 ist um die innere Oberfläche der Einlass-Verschleißhülse 41 benachbart zu der äußeren Verschleißhülse 40 ausgebildet, um den Positionierring 60 aufnehmen zu können. Auf ähnliche Weise ist eine Ausnehmung 64 um die innere Oberfläche der äußeren Verschleißhülse 40 benachbart zu der Einlass-Verschleißhülse 41 ausgebildet, um den Positionierring 60 aufnehmen zu können. Entsprechende Ausnehmungen 65As shown in Fig. 3, the positioning ring 60 is disposed between the inlet wear sleeve 41 and the outer wear sleeve 40 and between the inlet manifold 36 and the inner wear sleeve 38. A small recess 63 is formed around the inner surface of the inlet wear sleeve 41 adjacent the outer wear sleeve 40 to accommodate the positioning ring 60. Similarly, a recess 64 is formed around the inner surface of the outer wear sleeve 40 adjacent the inlet wear sleeve 41 to accommodate the positioning ring 60. Corresponding recesses 65

• ··

- 14-- 14-

und 66 sind in den äußeren Oberflächen des Einlass-Verteilers 36 und der inneren Verschleißhülse 38 ausgebildet, um den Positionierring 60 aufnehmen zu können. Auf diese Weise ist der Positionierring 60, wie am besten in Fig. 7 gezeigt ist, in den Ausnehmungen 63, 64, 65 und 66 aufgenommen.and 66 are formed in the outer surfaces of the inlet manifold 36 and the inner wear sleeve 38 to receive the positioning ring 60. In this manner, the positioning ring 60 is received in the recesses 63, 64, 65 and 66, as best shown in Fig. 7.

Die Struktur des Positionierringes 60 ist detaillierter in Fig. 7 gezeigt. Der Positionierring 60 weist einen äußeren Ringabschnitt 69, der in den Ausnehmungen 63 und 64 zwischen der Einlass-Verschleißhülse 41 und der äußeren Verschleißhülse 40 aufgenommen ist, und einerr inneren Ringabschnitt 70 auf, der in den Ausnehmungen 65 und 66 zwischen dem Einlass-Verteiler 36 und der inneren Verschleißhülse 38 aufgenommen ist. Der innere Ringabschnitt 70 und der äußere Ringabschnitt 69 sind mittels vier Stegabschnitten 71 verbunden, welche um 90° beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Stegabschnitte 71 erstrecken sich durch den Weg des Pulvers, und, wie insbesondere in Fig. 8 gezeigt ist, weisen die Stegabschnitte sich verjüngende oder stromlinienförmige Querschnitte auf, um eine Ansammlung von Pulver an den Stegabschnitten zu reduzieren, die allenfalls durch Stoßverschmelzung des Pulvers verursacht werden würde.The structure of the positioning ring 60 is shown in more detail in Fig. 7. The positioning ring 60 has an outer ring portion 69 received in the recesses 63 and 64 between the inlet wear sleeve 41 and the outer wear sleeve 40, and an inner ring portion 70 received in the recesses 65 and 66 between the inlet manifold 36 and the inner wear sleeve 38. The inner ring portion 70 and the outer ring portion 69 are connected by four web portions 71 which are spaced 90° apart from each other. The web portions 71 extend through the path of the powder and, as particularly shown in Fig. 8, the web portions have tapered or streamlined cross-sections to reduce accumulation of powder at the web portions which would otherwise be caused by impact fusion of the powder.

Die Ausnehmung 64 in der äußeren Verschleißhülse 40 erstreckt sich vollständig durch die äußere PTFE-Kontaktschicht 56 und in die äußere Versteifungshülse 57. Auf ähnliche Weise erstreckt sich die Ausnehmung 66 in der inneren Verschleißhülse 38 vollständig durch die innere PTFE-Kontaktschicht 54 und in die innere Versteifungshülse 55. Das Material der Versteifungshülsen 55 und 57 ist starrer als das weichere PTFE-Material der Kontaktschichten 54 und 56, und die Tiefe der Ausnehmungen in den Versteifungshülsen gewährleistet eine Maß- oder Formstabilität der Position des Ringes 60. Die Ausnehmungen 63, 64, 65 und 66 gewährleisten somit eine genaue axiale Platzierung des Positionierringes 60 in Bezug auf die äußere Zylinder-Anordnung 33 um die innere Kernanordnung 32.The recess 64 in the outer wear sleeve 40 extends completely through the outer PTFE contact layer 56 and into the outer stiffening sleeve 57. Similarly, the recess 66 in the inner wear sleeve 38 extends completely through the inner PTFE contact layer 54 and into the inner stiffening sleeve 55. The material of the stiffening sleeves 55 and 57 is more rigid than the softer PTFE material of the contact layers 54 and 56, and the depth of the recesses in the stiffening sleeves ensures dimensional or form stability of the position of the ring 60. The recesses 63, 64, 65 and 66 thus ensure accurate axial placement of the positioning ring 60 with respect to the outer cylinder assembly 33 around the inner core assembly 32.

Der Abstandsring 61 ist zwischen der äußeren Verschleißhülse 40 und der Auslass-Verschleißhülse 42 angeordnet. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist eine Ausnehmung 73The spacer ring 61 is arranged between the outer wear sleeve 40 and the outlet wear sleeve 42. As shown in Fig. 4, a recess 73

• · ft• · ft

- 15-- 15-

in der äußeren Verschleißhülse 40 an einem Auslassrand ausgebildet, und eine entsprechende Ausnehmung 74 ist in der Auslass-Verschleißhülse 42 ausgebildet. Der Abstandsring 61 passt in die Nut, die durch die Ausnehmungen 73 und 74 gebildet ist. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, weist der Abstandsring 61 einen äußeren Ringabschnitt 75 auf, der in die Nut passt, die durch die Ausnehmungen 73 und 74 gebildet ist, und weist vier vorstehende Abstandsabschnitte 76 auf, die sich radial einwärts von dem äußeren Ringabschnitt 75 erstrecken. Die Abstandsabschnitte 76 sind um 90° zueinander beabstandet. Die Spitzen der Abstandsabschnitte 76 sind in Eingriff mit der äußeren Wand des Auslass-Verteilers 37, um die äußere Zylinder-Anordnung 33 in Bezug auf die innere Kernanordnung 32 radial zu positionieren. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, weisen die Abstandsabschnitte 76 einen sich verjüngenden oder stromlinienförmigen Querschnitt auf ähnlich wie die Stegabschnitte 71 des Positionierringes 60, um eine Anhäufung von Pulver aufgrund von Stoßverschmelzung zu vermeiden.formed in the outer wear sleeve 40 at an outlet edge, and a corresponding recess 74 is formed in the outlet wear sleeve 42. The spacer ring 61 fits into the groove formed by the recesses 73 and 74. As shown in Fig. 9, the spacer ring 61 has an outer ring portion 75 that fits into the groove formed by the recesses 73 and 74, and has four projecting spacer portions 76 extending radially inward from the outer ring portion 75. The spacer portions 76 are spaced 90° from each other. The tips of the spacer portions 76 engage the outer wall of the outlet manifold 37 to radially position the outer cylinder assembly 33 with respect to the inner core assembly 32. As shown in Fig. 10, the spacer portions 76 have a tapered or streamlined cross-section similar to the web portions 71 of the positioning ring 60 to prevent accumulation of powder due to impact fusion.

Eine Ausnehmung 78 (Fig. 4) ist ebenfalls an dem anderen Ende der inneren Verschleißhülse 38 gegenüber der Ausnehmung 66 vorgesehen. Diese Ausnehmung 78 wird nicht gebraucht für die Positionierung des Abstandsringes 61, da der Abstandsring nicht in die innere Kernanordnung montiert ist. Die Ausnehmung 78 ist jedoch vorgesehen, so dass die innere Verschleißhülse 38 in Längsrichtung symmetrisch, das heißt reversibel ist. Die Ausnehmung 78 ist somit symmetrisch in Bezug auf die Ausnehmung 66 an dem anderen Ende der inneren Verschleißhülse 38 angeordnet. Da die Ausnehmung 78, wie in Fig. 4 gezeigt ist, nicht für den Abstandsring 61 benötigt wird, ist der Auslass-Verteiler 37 mit einem kleinen Flansch 79 ausgebildet, der in die Ausnehmung 78 passt.A recess 78 (Fig. 4) is also provided at the other end of the inner wear sleeve 38 opposite the recess 66. This recess 78 is not needed for positioning the spacer ring 61 since the spacer ring is not mounted in the inner core assembly. However, the recess 78 is provided so that the inner wear sleeve 38 is longitudinally symmetrical, i.e. reversible. The recess 78 is thus arranged symmetrically with respect to the recess 66 at the other end of the inner wear sleeve 38. Since the recess 78 is not needed for the spacer ring 61 as shown in Fig. 4, the outlet manifold 37 is formed with a small flange 79 which fits into the recess 78.

Entsprechend herkömmlicher Gestaltung von triboelektrischen Pulversprühpistolen ist der Aufladeabschnitt 16 geerdet, um die Aufladung des Pulvers zu verbessern und die Sicherheit zu erhöhen, indem verhindert wird, dass die Pistole eine kapazitive Ladung speichert, die einem Benutzer einen Stromschlag vermitteln oder einen Funken erzeugen könnte, der Feuer oder eine Explosion verursacht. DieSprühpisto-According to conventional triboelectric powder spray gun designs, the charging section 16 is grounded to improve the charging of the powder and to increase safety by preventing the gun from storing a capacitive charge that could shock a user or create a spark that could cause a fire or explosion. The spray gun

- 16-- 16-

Ie gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet jedoch eihe verbesserte Erdungskonfiguration. Eine Erdungselektrode (siehe Fig. 3) ist in Form eines Erdungsringes 81 vorgesehen, der in dem Pistolengehäuse 11 angeordnet ist und das Äußere der Einlass-Verschleißhülse 41 und der äußeren Verschleißhülse 40 nahe dem Einlass des Aufladeabschnittes 16 umgibt, wo der größte Ladungstransfer auf das Pulver auftritt. Der Erdungsring 81 ist weg von dem Pulverströmungsweg angeordnet, so dass er sauber gehalten wird, was zu einer guten und beständigen elektrischen Erdung führt. Der O-Ring 49 ist zwischen dem Erdungsring 81 und der Einlass-Verschleißhülse 41 angeordnet, und der O-Ring 50 ist zwischen dem Erdungsring 81 und der äußeren Verschleißhülse 40 angeordnet.However, the present invention employs an improved grounding configuration. A grounding electrode (see Fig. 3) is provided in the form of a grounding ring 81 disposed in the gun housing 11 and surrounding the exterior of the inlet wear sleeve 41 and the outer wear sleeve 40 near the inlet of the charging section 16 where the greatest charge transfer to the powder occurs. The grounding ring 81 is disposed away from the powder flow path so that it is kept clean, resulting in a good and consistent electrical ground. The O-ring 49 is disposed between the grounding ring 81 and the inlet wear sleeve 41, and the O-ring 50 is disposed between the grounding ring 81 and the outer wear sleeve 40.

Die äußere Verschleißhülse 40 ist ein von der Einlass-Verschleißhülse 41 separates Element, um zu ermöglichen, dass dazwischen ein Zwischenraum 82 ausgebildet ist. Der Zwischenraum 82 mag nicht signifikant dimensioniert sein, und die Elemente 40 und 41, die den Zwischenraum bilden, können sich tatsächlich berühren oder aneinander angrenzen. Selbst wenn die Elemente 40 und 41 mit Kontakt aneinander angrenzen, besteht ein Zwischenraum 82 zwischen diesen Elementen, der ausreichend ist für einen Ladungstransfer zu dem Erdungsring 81. Der Zwischenraum 82 ist ringförmig und ist dargestellt, um zu zeigen, dass äußere Oberflächen zwischen der äußeren Verschleißhülse 40 und der Einlass-Verschleißhülse 41 vorgesehen sind, so dass Oberflächenleitung entlang dieser Oberflächen als ein Teil des Erdungspfades auftreten kann.The outer wear sleeve 40 is a separate member from the inlet wear sleeve 41 to allow a gap 82 to be formed therebetween. The gap 82 may not be significantly dimensioned and the members 40 and 41 forming the gap may actually touch or abut one another. Even when the members 40 and 41 abut one another in contact, a gap 82 exists between these members sufficient for charge transfer to the ground ring 81. The gap 82 is annular and is shown to show that external surfaces are provided between the outer wear sleeve 40 and the inlet wear sleeve 41 so that surface conduction can occur along these surfaces as part of the ground path.

Die elektrische Erdung der Elemente des Aufladeabschnittes 16 der Pistole wird erreicht durch Oberflächenleitung entlang der äußeren Oberflächen der inneren Verschleißhülse 38, der äußeren Verschleißhülse 40, der Einlass-Verschleißhülse 41, dem Einlass-Verteiler 36, dem Auslass-Verteiler 37 und der Auslass-Verschleißhülse 42. Wie zuvor beschrieben ist, sind mindestens die Oberflächen dieser Teile, die einen Teil des Pulverströmungsweges bilden, aus einem elektrisch isolierenden Material mit guten Aufladungseigenschaften, wie beispielsweise PTFE, ausgebildet. Das PTFE-Material ermöglicht auch eine Oberflächenentladung, die einen Leitungs-Electrical grounding of the elements of the charging section 16 of the gun is achieved by surface conduction along the outer surfaces of the inner wear sleeve 38, the outer wear sleeve 40, the inlet wear sleeve 41, the inlet manifold 36, the outlet manifold 37 and the outlet wear sleeve 42. As previously described, at least the surfaces of these parts which form part of the powder flow path are formed of an electrically insulating material with good charging properties, such as PTFE. The PTFE material also allows for surface discharge which provides conduction

pfad für die Erdung bereitstellt. Die Ladung auf den Oberflächen der Einlass-Verschleißhülse 41, der äußeren Verschleißhülse 40 und der Auslass-Verschleißhülse 42 strömt entlang dieser Oberflächen zu dem Erdungsring 81 durch den Zwischenraum 82 hindurch, der zwischen der Einlass-Verschleißhülse 41 und der äußeren Verschleißhülse 40 vorgesehen ist. Die Ladung der Oberflächen des Einlass-Verteilers 36, der inneren Verschleißhülse 38 und des Auslass-Verteilers 37 strömt entlang dieser Oberflächen über die Oberfläche des Positionierringes 60 zu dem Erdungsring 81 durch den Zwischenraum 82. Ein Teil der Ladung von diesen Oberflächen strömt höchstwahrscheinlich auch über den Abstandsring 61 zu der äußeren Verschleißhülse 40, bevor sie den Zwischenraum 82 passiert. Weil die Ringe 60 und 61 auch aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sind, welches eine ausreichende Oberflächenleitfähigkeit bereitstellt, wie beispielsweise Delrin, ermöglichen sie einen ausreichenden Entladungsstromtransfer von den inneren Kernelementen 36, 37 und 38 zu dem Erdungsring 81.path for grounding. The charge on the surfaces of the inlet wear sleeve 41, the outer wear sleeve 40 and the outlet wear sleeve 42 flows along these surfaces to the grounding ring 81 through the gap 82 provided between the inlet wear sleeve 41 and the outer wear sleeve 40. The charge on the surfaces of the inlet manifold 36, the inner wear sleeve 38 and the outlet manifold 37 flows along these surfaces across the surface of the positioning ring 60 to the grounding ring 81 through the gap 82. Some of the charge from these surfaces will most likely also flow across the spacer ring 61 to the outer wear sleeve 40 before passing through the gap 82. Because the rings 60 and 61 are also made of an electrically insulating material that provides sufficient surface conductivity, such as Delrin, they enable sufficient discharge current transfer from the inner core elements 36, 37 and 38 to the ground ring 81.

Von dem Erdungsring 81 strömt der Strom durch einen Erdungsstift 84 zu einem Erdungskabel {nicht gezeigt), welches an den Erdungsstift 84 mittels eines Knopfes 85 gehalten wird und welches zu dem Pistolensteuerungsmodul zurückführt, wo der Strom mittels eines Strommessers angezeigt und dann zur Erde strömt. Die Oberflächenleitfähigkeit des PTFE, die Länge des Pfades zu dem Erdungsring 81 und das elektrische Potential der Ladung auf den Pulverkontaktoberflächen werden alle als Variable im Hinblick auf die Gestaltung der Pistole betrachtet, um eine gute Erdung und optimale Aufladungseigenschaften zu erreichen.From the ground ring 81, the current flows through a ground pin 84 to a ground wire (not shown) which is held to the ground pin 84 by a button 85 and which returns to the gun control module where the current is indicated by an ammeter and then flows to ground. The surface conductivity of the PTFE, the length of the path to the ground ring 81 and the electrical potential of the charge on the powder contact surfaces are all considered variables in the design of the gun to achieve good grounding and optimum charging characteristics.

Das Auslassende des Aufladeabschnittes 16 der Pistole ist gestaltet, um die Aufnahme verschiedener herkömmlicher Sprühköpfe zu ermöglichen. Wie gezeigt ist, weist der Sprühkopfabschnitt 17 einen herkömmlichen Sprühkopf 88 auf, der gezeigt ist, um die Befestigung des Sprühkopfes an dem Auslassende des Aufladeabschnittes 1 6 darzustellen. Der Sprühkopf 88 ist auf die Auslass-Verschleißhülse 42 montiert benachbart zu dem Flansch 44 auf dem Auslassende des Erweiterungsrohres 31. Die O-Ringe 89 und 90 (Fig. 4) sind in Nuten auf der AußenseiteThe outlet end of the charging section 16 of the gun is designed to accommodate various conventional spray heads. As shown, the spray head section 17 includes a conventional spray head 88 which is shown to illustrate the attachment of the spray head to the outlet end of the charging section 16. The spray head 88 is mounted on the outlet wear sleeve 42 adjacent the flange 44 on the outlet end of the extension tube 31. The O-rings 89 and 90 (Fig. 4) are mounted in grooves on the outside

• · · t· · t

- 18-- 18-

der Auslass-Verschleißhülse 42 zwischen dem Sprühkopf 88 und der Auslass-Verschleißhülse angeordnet.the outlet wear sleeve 42 is arranged between the spray head 88 and the outlet wear sleeve.

Die Menge der in dem Aufladeabschnitt 16 auf das Pulver aufgebrachten Ladung ist eine Funktion von (1) der Geschwindigkeit des Pulvers, (2) dem Material, aus dem die Strömungs weg wände bestehen, (3) der Geometrie oder der Gestaltung des Pulverströmungsweges durch den Aufladeabschnitt, (4) der elektrischen Erdung der Aufladeoberflächen undlöJderZusammensetzungdesPulverbeschichtungsmaterials. Sprühpistolen gemäss der vorliegenden Erfindung sind gestaltet, um die auf das Pulver aufgebrachte Ladung durch Berücksichtigung jedes der oben aufgeführten fünf Faktoren zu maximieren.The amount of charge applied to the powder in the charging section 16 is a function of (1) the velocity of the powder, (2) the material of which the flow path walls are made, (3) the geometry or design of the powder flow path through the charging section, (4) the electrical grounding of the charging surfaces, and (5) the composition of the powder coating material. Spray guns according to the present invention are designed to maximize the charge applied to the powder by taking into account each of the five factors listed above.

Einer der wichtigen Faktoren für die Menge der auf das Pulver aufgebrachten Ladung ist die Geschwindigkeit des Pulvers durch den Aufladeabschnitt 16 der Pistole; je höher die Geschwindigkeit des Pulvers, desto höher ist die Aufladung des Pulvers. Die Geschwindigkeit des Pulvers hat jedoch auch einen nachteiligen Effekt auf die Verschleißzeiten der Pulverpistolenteile. Der Verschleiß der Teile ist ebenfalls eine Funktion der Geschwindigkeit; je höher die Geschwindigkeit, desto höher der Verschleiß. Folglich ist es nicht wünschenswert, das Pulver mit einer höheren Geschwindigkeit strömen zu lassen als für eine angemessene Aufladung erforderlich ist.One of the important factors in the amount of charge applied to the powder is the speed of the powder through the charging section 16 of the gun; the higher the speed of the powder, the higher the charge of the powder. However, the speed of the powder also has an adverse effect on the wear times of the powder gun parts. Wear of the parts is also a function of speed; the higher the speed, the higher the wear. Consequently, it is undesirable to flow the powder at a higher speed than is necessary for adequate charging.

Bei den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung bestehen alle Teile, die das Pulver in dem Aufladeabschnitt 16 der Pistole kontaktieren kann, namentlich die innere Verschleißhülse 38, die äußere Verschleißhülse 40, die Einlass-Verschleißhülse 41, der Einlass-Verteiler 36, der Auslass-Verteiler 37 und die Auslass-Verschleißhülse 42 aus einem Fluorpolymer-Material, vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE). Dieses Material ist sehr wirksam für die triboelektrische Aufladung von pulverförmigen Farben auf verschiedene Teile. Das Pulver nimmt Ladung auf bei jedem Kontakt mit einer PTFE-Oberfläche. Demgemäss maximiert die Maximierung der PTFE-Oberfläche, dem das Pulver ausgesetzt ist, die Möglichkeit derIn embodiments of the present invention, all of the parts that the powder may contact in the charging section 16 of the gun, namely the inner wear sleeve 38, the outer wear sleeve 40, the inlet wear sleeve 41, the inlet manifold 36, the outlet manifold 37, and the outlet wear sleeve 42 are made of a fluoropolymer material, preferably polytetrafluoroethylene (PTFE). This material is very effective for triboelectrically charging powdered paints onto various parts. The powder picks up charge whenever it contacts a PTFE surface. Accordingly, maximizing the PTFE surface area to which the powder is exposed maximizes the possibility of

- 19-- 19-

Aufladung des Pulvers. PTFE ist ein elektrisch isolierendes Material, hat aber eine Oberflächenleitfähigkeit, um eine Erdung der auf das Pulver aufgebrachten Ladung bereitzustellen.Charging the powder. PTFE is an electrically insulating material but has surface conductivity to provide grounding of the charge applied to the powder.

Die einzigartige Gestaltung der inneren und äußeren Verschleißhülsen 38 und 40, insbesondere deren "wellige" Oberflächen, dienen ebenfalls einer Erhöhung der Menge der auf das Pulver aufgebrachten Ladung. Die gekrümmten Oberflächen der inneren und äußeren Verschleißhülsen 38 und 40 veranlassen das Pulver, in einem gekrümmten Pfad durch den ringförmigen Zwischenraum 46 zu strömen und dadurch wird das Pulver gezwungen, gegen die Berge und Täler oder Vertiefungen jeder der Hülsen zu kommen. Jede Änderung des Durchmessers der Hülsen 38 und 40 zwingen das Pulver, die Richtung zu ändern und bewirken, dass die PTFE-Oberflächen der Hülsen die Ladung auf das Pulver erhöhen.The unique design of the inner and outer wear sleeves 38 and 40, particularly their "wavy" surfaces, also serve to increase the amount of charge applied to the powder. The curved surfaces of the inner and outer wear sleeves 38 and 40 cause the powder to flow in a curved path through the annular space 46 and thereby force the powder to come against the peaks and valleys or depressions of each of the sleeves. Any change in the diameter of the sleeves 38 and 40 forces the powder to change direction and causes the PTFE surfaces of the sleeves to increase the charge on the powder.

Die Menge der auf das Pulver aufgebrachten Ladung wird ferner vergrößert durch die relativ geringe Breite des ringförmigen Zwischenraumes 46. Der ringförmige Zwischenraum zwischen den zwei Verschleißhülsen 38 und 40 ist gering im Bereich von 0,032 inch (0,82 mm). Das Pulver wird deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit die Oberflächen der Verschleißhülsen 38 und 40 viele Male berühren anstatt gerade durch den Aufladeabschnitt mit relativ wenigen Berührungen hindurch zu strömen. Wie zuvor beschrieben ist, wird die geringe Breite des ringförmigen Zwischenraumes 46 zwischen der Einlass-Verschleißhülse 41, der Auslass-Verschleißhülse 42 der inneren Verschleißhülse 38 und dem Einlass-Verteiler 36, Auslass-Verteiler 37 und der äußeren Verschleißhülse 40 durch den Positionierring 60 und den Abstandsring 61 aufrechterhalten.The amount of charge applied to the powder is further increased by the relatively small width of the annular gap 46. The annular gap between the two wear sleeves 38 and 40 is small, on the order of 0.032 inches (0.82 mm). The powder is therefore likely to contact the surfaces of the wear sleeves 38 and 40 many times rather than flowing straight through the charging section with relatively few contacts. As previously described, the small width of the annular gap 46 between the inlet wear sleeve 41, the outlet wear sleeve 42 of the inner wear sleeve 38 and the inlet manifold 36, outlet manifold 37 and the outer wear sleeve 40 is maintained by the positioning ring 60 and the spacer ring 61.

Da die auf das Pulver aufgebrachte Ladung erhöht wird durch Erhöhung der Geschwindigkeit des Pulvers durch den Aufladeabschnitt 16 der Pistole, und da die Erhöhung der Geschwindigkeit des Pulvers den Verschleiß der Pulverpistolenteile erhöht, ist es vorteilhaft, für eine einfache Austauschbarkeit von verschlissenen Teilen zu sorgen. Die vorliegende Erfindung erleichtert die Austauschbarkeit derSince the charge applied to the powder is increased by increasing the speed of the powder through the charging section 16 of the gun, and since increasing the speed of the powder increases the wear of the powder gun parts, it is advantageous to provide for easy replacement of worn parts. The present invention facilitates the replacement of the

- 20-- 20-

zwei Verschleißhülsen 38 und 40. Die zwei Verschleißhülsen 38 und 40 sind so dimensioniert, dass die innere Verschleißhülse 38 von der äußeren Verschleißhülse 40 entfernt werden kann durch Herausdrücken oder Herausziehen der inneren Verschleißhülse durch beide Enden der äußeren Verschleißhülse. Diese Austauschbarkeit wird erzielt durch eine Dimensionierung der Durchmesser der Berge oder Täler der inneren Verschleißhülse 38 derart, dass er geringer als oder ungefähr gleich ist wie der Durchmesser der Wellen und Täler der äußeren Verschleißhülse 40. Wenn eine der Hülsen 38 oder 40 verschlissen ist, kann eine neue Hülse vor Ort eingebracht werden ohne die Notwendigkeit einer Versendung der gesamten Pistole zurück zu dem Hersteller, um erneuert zu werden, was zu Zeit- und Kosteneinsparungen führt.two wear sleeves 38 and 40. The two wear sleeves 38 and 40 are sized so that the inner wear sleeve 38 can be removed from the outer wear sleeve 40 by pushing or pulling the inner wear sleeve through either end of the outer wear sleeve. This interchangeability is achieved by sizing the diameter of the peaks or valleys of the inner wear sleeve 38 to be less than or approximately equal to the diameter of the peaks and valleys of the outer wear sleeve 40. When one of the sleeves 38 or 40 is worn, a new sleeve can be installed in the field without the need to ship the entire gun back to the manufacturer to be reconditioned, resulting in time and cost savings.

Um die Pistole 10 zu montieren, wird als erster der Positionierring 60 in die Ausnehmung 66 an einem Ende der inneren Verschleißhülse 38 platziert. Es ist ersichtlich, dass die innere Verschleißhülse 38 in Längsrichtung symmetrisch ist, so dass eine Montage beginnen kann durch Platzierung des Positionierringes 60 an einem Ende der inneren Verschleißhülse. Der Einlass-Verteiler 36 wird dann an demselben Ende der inneren Verschleißhülse positioniert, wobei der Positionierring in der Ausnehmung 65 ist. Die mit einem Gewinde versehene Stange 35 wird dann in die korrespondierende mit einem Gewinde versehene Öffnung indem Einlass-Verteiler 36 eingeführt. Der Auslass-Verteiler 37 wird dann auf das andere Ende der Stange 35 geschraubt, und die Montage der inneren Kernanordnung 32 ist abgeschlossen.To assemble the gun 10, the positioning ring 60 is first placed in the recess 66 at one end of the inner wear sleeve 38. It will be appreciated that the inner wear sleeve 38 is longitudinally symmetrical so assembly can begin by placing the positioning ring 60 at one end of the inner wear sleeve. The inlet manifold 36 is then positioned at the same end of the inner wear sleeve with the positioning ring in the recess 65. The threaded rod 35 is then inserted into the corresponding threaded opening in the inlet manifold 36. The outlet manifold 37 is then threaded onto the other end of the rod 35 and assembly of the inner core assembly 32 is complete.

Das Gehäuse 11 wird vormontiert mit dem Diffusorkörper 21, der Pistolenbefestigungsanordnung 12, dem Erdungsring 81, dem Erdungsstift 84 und dem Knopf 85. Die O-Ringe 48 und 49 werden um die Außenseite der Einlass-Verschleißhülse 41 in den für die O-Ringe vorgesehenen Nuten positioniert, und die Einlass-Verschleißhülse wird in das Auslassende der zentralen Öffnung in dem Pistolengehäuse 11 eingeführt. Die zuvor montierte innere Kernanordnung 32 wird dann eingeführt, wobei der Einlass-Verteiler 36 in die Einlass-Verschleißhülse 41 und der Positionierring 60 in die Ausnehmung 63 in der Einlass-Verschleißhülse passt. Als nächstesThe housing 11 is pre-assembled with the diffuser body 21, the gun mounting assembly 12, the grounding ring 81, the grounding pin 84 and the knob 85. The O-rings 48 and 49 are positioned around the outside of the inlet wear sleeve 41 in the grooves provided for the O-rings and the inlet wear sleeve is inserted into the outlet end of the central opening in the gun housing 11. The previously assembled inner core assembly 32 is then inserted with the inlet manifold 36 fitting into the inlet wear sleeve 41 and the positioning ring 60 fitting into the recess 63 in the inlet wear sleeve. Next

-21 --21 -

wird der O-Ring 50 in der an der Außenseite der äußeren Verschleißhülse 40 vorgesehenen Nut positioniert. Dann wird die äußere Verschleißhülse 40 in die zentrale Öffnung des Gehäuses 11 eingeführt, bis der Positionierring 60 in der Ausnehmung 64 an dem Ende der äußeren Verschleißhülse sitzt. Es ist ersichtlich, dass die äußere Verschleißhülse 40 in Längsrichtung symmetrisch ist, so dass beide Enden der äußeren Verschleißhülse in das Pistolengehäuse 11 während der Montage eingeführt werden können.the O-ring 50 is positioned in the groove provided on the outside of the outer wear sleeve 40. The outer wear sleeve 40 is then inserted into the central opening of the housing 11 until the positioning ring 60 is seated in the recess 64 at the end of the outer wear sleeve. It can be seen that the outer wear sleeve 40 is longitudinally symmetrical so that both ends of the outer wear sleeve can be inserted into the gun housing 11 during assembly.

Der Abstandsring 61 wird dann um den Auslass-Verteiler 37 platziert und auf den sich nach außen erstreckenden Ende der äußeren Verschleißhülse 40 in der Ausnehmung 73 platziert. Die O-Ringe 89 und 90 werden an der Auslass-Verschleißhülse 42 in den an der Außenseite der Auslass-Verschleißhülse vorgesehenen Nuten vormontiert, und die Auslass-Verschleißhülse 42 wird dann an dem sich nach außen erstreckenden Ende der äußeren Verschleißhülse 40 positioniert, wobei der Abstandsring 61 in der Ausnehmung 74 der Auslass-Verschleißhülse 42 aufgenommen wird. Die Neopren-Dichtung 45 wird gegen die Schulter 43 der Auslass-Verschleißhülse 42 angelegt, und das Erweiterungsrohr 31 wird über die sich nach außen erstreckende Anordnung platziert. Wenn das Erweiterungsrohr 31 rotiert wird, wird der Stift 52 in den Schlitz 53 gebracht, und das Erweiterungsrohr wird in die zentrale Öffnung des Gehäuses 11 um die äußere Verschleißhülse 40 herum eingeschoben, wobei der Flansch 44 in Eingriff mit der Neopren-Dichtung 45 kommt und diese komprimiert. Dies drückt die Auslass-Verschleißhülse 42, die äußere Verschleißhülse 40, den Positionierring 60 und Einlass-Verschleißhülse 41 in Richtung auf das Gehäuse 11, so dass die Einlass-Verschleißhülse 41 gegen die Schulter 39 des Pistolengehäuses 11 gedrückt wird. Dieses positioniert ferner die innere Kernanordnung 32 axial, die innerhalb der äußeren Verschleißhülse 40 durch den Positionierring 60 und den Abstandsring 61 positioniert ist. Das Erweiterungsrohr 31 wird an dem Gehäuse 11 verriegelt durch Drehung jenes um eine 1/8 Umdrehung, um den Stift 52 an den Anschlag an dem Ende des Schlitzes 53 zu bringen. Der gewünschte Sprühkopf 88 kann dann an das Ende der Auslass-Verschleißhülse 42 montiert werden.The spacer ring 61 is then placed around the outlet manifold 37 and placed on the outwardly extending end of the outer wear sleeve 40 in the recess 73. The O-rings 89 and 90 are pre-assembled on the outlet wear sleeve 42 in the grooves provided on the outside of the outlet wear sleeve and the outlet wear sleeve 42 is then positioned on the outwardly extending end of the outer wear sleeve 40 with the spacer ring 61 received in the recess 74 of the outlet wear sleeve 42. The neoprene gasket 45 is placed against the shoulder 43 of the outlet wear sleeve 42 and the extension tube 31 is placed over the outwardly extending assembly. As the extension tube 31 is rotated, the pin 52 is placed in the slot 53 and the extension tube is inserted into the central opening of the housing 11 around the outer wear sleeve 40 with the flange 44 engaging and compressing the neoprene gasket 45. This forces the outlet wear sleeve 42, the outer wear sleeve 40, the positioning ring 60 and the inlet wear sleeve 41 towards the housing 11 such that the inlet wear sleeve 41 is pressed against the shoulder 39 of the gun housing 11. This also axially positions the inner core assembly 32 which is positioned within the outer wear sleeve 40 by the positioning ring 60 and the spacer ring 61. The extension tube 31 is locked to the housing 11 by rotating it 1/8 of a turn to bring the pin 52 to a stop at the end of the slot 53. The desired spray head 88 can then be mounted to the end of the outlet wear sleeve 42.

j 1*1* ···» i j 1*1* ···» i

Die Pistole kann ebenfalls einfach demontiert werden zum Reinigen oder zum Austausch der Verschleißhülsen 38 und 40. Die Verschleißhülsen 38 und 40 werden von der Pistole entfernt durch Entfernung des Sprühkopfes 88 von der Auslass-Verschleißhülse 42. Das Erweiterungsrohr 31 wird dann außer Eingriff von dem Pistolengehäuse 11 gebracht durch Drehen des Erweiterungsrohres und außer Eingriff bringen des Bajonettmechanismus. Danach können die Auslass-Verschleißhülse 42 und der Auslass-Verteiler 37 entfernt werden, und die innere Verschleißhülse 38 kann von der äußeren Verschleißhülse 40 entfernt werden, oder die Auslass-Verschleißhülse 42 und.die äußere Verschleißhülse 40 können von der inneren Verschleißhülse 38 entfernt werden.The gun can also be easily disassembled for cleaning or replacing the wear sleeves 38 and 40. The wear sleeves 38 and 40 are removed from the gun by removing the spray head 88 from the outlet wear sleeve 42. The extension tube 31 is then disengaged from the gun housing 11 by rotating the extension tube and disengaging the bayonet mechanism. Thereafter, the outlet wear sleeve 42 and outlet manifold 37 can be removed, and the inner wear sleeve 38 can be removed from the outer wear sleeve 40, or the outlet wear sleeve 42 and outer wear sleeve 40 can be removed from the inner wear sleeve 38.

Die anschließende Montage der Verschleißhülsen und der Austausch einer verschlissenen Hülse durch eine neue Verschleißhülse wird ferner erleichtert durch die Gestaltung der Verschleißhülse 38 und 40. Die Verschleißhülsen 38 und 40 sind jeweils symmetrisch, so dass sie in der Pistole entweder mit einem der jeweiligen Enden montiert werden können. Dies verhindert eine unrichtige Einführung einer der Verschleißhülse 38 oder 40 in die äußere Verschleißhülse am Einsatzort und verhindert eine nachteilige Fehlausrichtung der Verschleißhülsen und einer dazu führenden fehlerhaften Bemaßung des ringförmigen Zwischenraumes 46.The subsequent assembly of the wear sleeves and the replacement of a worn sleeve with a new wear sleeve is further facilitated by the design of the wear sleeves 38 and 40. The wear sleeves 38 and 40 are each symmetrical so that they can be mounted in the gun with either end facing out. This prevents incorrect insertion of one of the wear sleeves 38 or 40 into the outer wear sleeve at the point of use and prevents detrimental misalignment of the wear sleeves and resulting incorrect dimensioning of the annular gap 46.

Ein weiterer wichtiger Faktor für die Menge der auf das Pulver aufgebrachten Ladung ist eine richtige elektrische Erdung der Pistole. Der Erdungsring 81 ist weg von dem Pulverströmungsweg nahe dem Einlass des Aufladeabschnittes 16 angeordnet. Der Erdungsring 81 ist in dem Bereich der Pistole angeordnet, wo die größte Aufladung erfolgt, und dieser Ort ist der bevorzugte Ort, um die Ladung abzuleiten. Durch Anordnung des Erdungsringes 81 außerhalb des Pulverströmungsweges wird der Erdungsring rein gehalten von sich ansammelndem Pulver, was zu einer guten und gleichmäßigen elektrischen Erdung führt.Another important factor in the amount of charge applied to the powder is proper electrical grounding of the gun. The grounding ring 81 is located away from the powder flow path near the inlet of the charging section 16. The grounding ring 81 is located in the area of the gun where the greatest charge occurs and this location is the preferred location to dissipate the charge. By locating the grounding ring 81 outside the powder flow path, the grounding ring is kept clean of accumulating powder, resulting in a good and uniform electrical ground.

Verschiedene Modifikationen und Verbesserungen können bezüglich der gezeigten und beschriebenen Erfindung vorgenommen werden. Zum Beispiel kann die GrößeVarious modifications and improvements can be made to the invention shown and described. For example, the size

- 23 -- 23 -

und Geometrie der Wellen, die durch die äußeren Oberflächen der Hülsen 38 und 40 gebildet werden, modifiziert werden. Auf ähnliche Weise können mehr oder weniger Wellen bereitgestellt werden.and geometry of the corrugations formed by the outer surfaces of sleeves 38 and 40. Similarly, more or fewer corrugations may be provided.

Die äußere Oberfläche der Hülsen 38 und 40 können aus Materialien hergestellt werden, die länger verschleißen und die triboelektrisch Pulver aufladen wie PTFE dies tut, wie beispielsweise Perfluoralkoxy (PFA) oder Tefzel® oder modifiziertes Ethyltetrafluorethylen-Fluorpolymer.The outer surface of the sleeves 38 and 40 can be made of materials that wear longer and that triboelectrically charge powders as PTFE does, such as perfluoroalkoxy (PFA) or Tefzel® or modified ethyltetrafluoroethylene fluoropolymer.

Die innere und äußere Verschleißhülsen 38 und 40 können auch durch Spritzgießen hergestellt werden, um die Herstellung zu erleichtern und Herstellungskosten zu reduzieren. Um die Hülsen durch einen Gießspritzprozess herstellen zu können, würde ein spritzgießfähiges Material wie PFA, FEP oder Tefzel anstelle von PTFE verwendet werden, welches nur extrudierbar und druckgießbar ist. Wenn die Versteifungshülsen 55 und 57 aus dem Material NEMA Grad G-10 (aus einer kontinuierlichen Faser gewebtes Glas-Erzeugnis, welches mit Epoxidharz imprägniert ist) oder einem ähnlichen Material hergestellt werden, kann das PFA-Material in ein G-10-Rohr durch Spritzgießen eingebracht werden, falls dies erforderlich ist, und die Welle kann fertiggestellt werden durch maschinelle Bearbeitung des PFA-Abschnittes der Anordnung.The inner and outer wear sleeves 38 and 40 may also be injection molded to facilitate manufacturing and reduce manufacturing costs. To manufacture the sleeves by a mold-injection process, an injection moldable material such as PFA, FEP or Tefzel would be used instead of PTFE which is only extrudable and die castable. If the stiffening sleeves 55 and 57 are made of NEMA grade G-10 (continuous fiber woven glass product impregnated with epoxy resin) or similar material, the PFA material may be injection molded into a G-10 tube if necessary and the shaft completed by machining the PFA portion of the assembly.

Ferner können anstelle einer Verklebung der inneren Kontaktschicht 54 mit der inneren Versteifungshülse 55 und der äußeren Kontaktschicht 56 mit der äußeren Versteifungshülse 57 diese Materialien durch Reibung aneinander befestigt werden. Um dieses zu erreichen, könnte die innere PTFE-Kontaktschicht 54 erwärmt werden, um sie zu expandieren, und die innere Kontaktschicht könnte über die innere Versteifungshülse 55 geschoben werden und dann gekühlt werden, um sie auf die Hülse 55 aufzuschrumpfen. Auf ähnliche Weise kann die äußere Kontaktschicht 56 unterkühlt werden, beispielsweise in flüssigem Stickstoff, um sie zu schrumpfen, und in die äußere Versteifungshülse 57 eingeführt werden. Die äußere Kontaktschicht 56 kann dann wieder auf Raumtemperatur erwärmt werden, um sie zuFurthermore, instead of bonding the inner contact layer 54 to the inner stiffening sleeve 55 and the outer contact layer 56 to the outer stiffening sleeve 57, these materials may be frictionally secured together. To accomplish this, the inner PTFE contact layer 54 could be heated to expand it and the inner contact layer could be slid over the inner stiffening sleeve 55 and then cooled to shrink it onto the sleeve 55. Similarly, the outer contact layer 56 can be supercooled, for example in liquid nitrogen, to shrink it and inserted into the outer stiffening sleeve 57. The outer contact layer 56 can then be reheated to room temperature to

-24--24-

expandieren in eine Presspassung mit der Hülse 57.expand into a press fit with the sleeve 57.

Der ringförmige Zwischenraum 46, durch den das Pulver strömt, kann auch in seiner Breite variiert werden als eine Funktion des Radius' ausgehend von der Pistolenmittellinie, so dass die Breite des ringförmigen Zwischenraumes geringer ist als ein größerer Radius. Dieses würde man tun, um annähernd eine konstante Querschnittsfläche des Pulverströmungsweges anzunähern, um das Pulver auf einer relativ konstanten Geschwindigkeit zu halten, während es den Aufladeabschnitt 16 passiert.The annular gap 46 through which the powder flows can also be varied in width as a function of the radius from the gun centerline so that the width of the annular gap is less than a larger radius. This would be done to approximate a constant cross-sectional area of the powder flow path to maintain the powder at a relatively constant velocity as it passes through the charging section 16.

Claims

1. A powder spray gun ( 10 ) comprising a housing ( 11 ), means ( 15 ) for mixing a powder with a conveying gas, a charging section ( 16 ) for electrically charging the powder, which is releasably attached to the housing ( 11 ) downstream of the mixing means ( 15 ) as it flows therethrough, and a spray head ( 17 ) provided downstream of the charging section ( 16 ) for dispensing the charged powder, the charging section ( 16 ) having an inner core ( 32 ) positioned within an outer hollow cylinder ( 33 ) and positioned relative to the outer cylinder ( 33 ) such that an annular space ( 46 ) is formed therebetween, the annular space ( 46 ) forming a frictional charging flow path for the powder, whereby the powder passing through the annular space ( 46 ) flowing powder is electrostatically charged by repeated contact with the inner core ( 32 ) and/or the outer cylinder ( 33 ), the gun ( 10 ) having a tubular extension ( 31 ) which is releasably attached to the housing ( 11 ) and fits over the outer cylinder ( 33 ) and releasably secures the outer cylinder ( 33 ) to the housing ( 11 ), characterized in that the inner core ( 32 ) is positioned relative to the outer cylinder ( 33 ) by at least one ring ( 60 , 61 ) arranged therebetween, and that the tubular extension ( 31 ) also releasably secures the inner core ( 32 ) to the housing ( 11 ).

2. A powder spray gun according to claim 1, wherein the inner core ( 32 ) is positioned relative to the outer cylinder ( 33 ) by two rings ( 60 , 61 ), one disposed toward each end of the outer cylinder ( 33 ), the rings ( 60 , 61 ) also serving to hold the inner core ( 32 ) and outer cylinder ( 33 ) together.

3. A powder spray gun according to claim 1 or 2, wherein the charging section ( 31 ) comprises a substantially conical inlet manifold ( 36 ) and a substantially conical outlet manifold ( 37 ) disposed at the inlet and the outlet, respectively, of the friction charging flow path formed by the annular space.

4. A powder spray gun according to claim 3, wherein the inlet and outlet manifolds ( 36 , 37 ) are arranged within a casing sleeve ( 41 ) and an outlet sleeve ( 42 ), respectively, the sleeves ( 41 , 42 ) having a conical interior and forming with the manifolds ( 36 , 37 ) an annular diverging flow channel at the inlet of the flow path and an annular converging flow channel at the outlet of the flow path.

5. Powder spray gun according to one of the preceding claims, with a spray head ( 17 ) which is carried by the tubular extension ( 31 ).

6. A powder spray gun according to any preceding claim, wherein the maximum outer diameter of the inner core ( 32 ) is less than or equal to the minimum inner diameter of the outer cylinder ( 33 ) such that the inner core ( 32 ) is removable from the outer cylinder ( 33 ).

7. A powder spray gun according to any preceding claim, wherein the inner core ( 32 ) comprises a hollow cylinder ( 38 ) whose outer surface forms part of the friction charging flow path, the hollow cylinder ( 38 ) being closed at its ends by two substantially conical elements ( 36 , 37 ).

8. Powder spray gun according to one of the preceding claims, wherein the outer cylinder ( 33 ) is symmetrical in the longitudinal direction.

9. A powder spray gun according to any preceding claim, wherein the inner core ( 32 ) comprises a longitudinally symmetrical hollow cylinder ( 38 ) whose outer surface forms part of the frictional charging flow path.

10. A powder spray gun according to any preceding claim, wherein the inner core ( 32 ) and/or the outer cylinder ( 33 ) is electrically connected to earth by an earth electrode ( 81 ) disposed outside the powder flow path.

11. A powder spray gun according to claim 10, wherein the grounding electrode ( 81 ) is arranged at the powder inlet of the charging section ( 16 ).

12. A powder spray gun according to claim 10 or 11, wherein the grounding electrode comprises a grounding ring ( 81 ) arranged around the exterior of the outer cylinder ( 33 ).

13. A powder spray gun according to any one of claims 10 to 12, wherein a gap ( 82 ) is present between adjacent elements forming part of the powder flow path, the gap being located adjacent the ground electrode ( 81 ).

14. A powder spray gun according to any preceding claim, wherein the outer surface of the inner core ( 32 ) and the inner surface of the outer cylinder ( 38 ) are made of an electrically insulating material and have an outer and an inner diameter, respectively, the outer and inner diameters each having a plurality of elevations or depressions so as to form a multi-curved annular space ( 46 ) therebetween, the outer diameter of the inner core ( 32 ) increasing at substantially the same longitudinal position as the inner diameter of the outer cylinder ( 33 ) increasing and vice versa.

15. A powder spray gun according to any preceding claim, wherein the inner core ( 32 ) has on its outer surface a contact layer ( 54 ) forming an inner charging surface, the outer cylinder having on its inner surface a contact layer ( 56 ) forming an outer charging surface, the inner and outer charging surfaces forming an annular space ( 46 ) therebetween, whereby powder flowing through the annular space ( 46 ) becomes electrostatically charged by repeated contact with the inner and/or outer charging surface.

16. A powder spray gun according to any preceding claim, wherein the mixing means comprises a diffuser section ( 15 ) at the inlet end of the gun, the diffuser section ( 15 ) having a first inlet ( 29 ) for powder suspended in a gas and a second inlet ( 28 ) for the conveying gas.

17. A powder spray gun according to claim 16, wherein the outer cylinder ( 33 ) and inner core ( 32 ) have a common axis and conveying gas is directed into the diffuser section ( 15 ) along the common axis.

18. A powder spray gun according to claim 16 or 17, wherein the diffuser section ( 15 ) controls the charge applied to the powder by passing powder through the charging section ( 16 ) at a selected rate.

19. A powder spray gun according to any one of claims 16 to 18, comprising a control for controlling the velocity of the conveying gas, thereby controlling the charge of the powder.

20. A powder spray gun according to any preceding claim, wherein the inner core ( 32 ) and/or the outer cylinder ( 33 ) comprises a rigid member ( 55 , 57 ) having a contact layer ( 54 , 56 ) of electrically insulating material secured thereto to form a frictional charging surface defining at least a portion of the powder flow path.