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Trou
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Physical
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0,8 bar
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1,5 bar
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6 bars
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de 0,2 bar
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1 bar
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de 0,3 bar
(1)
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0,1 mm
(1)
[16][_]
de 0,8 mm
(1)
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4 mm
(1)
[18][_]
10 mm
(1)
[19][_]
de 50 kV
(1)
[20][_]
0,8 mm
(1)
[21][_]
8 mm
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522991A1
Family ID 8147128
Probable Assignee G2M Lepetit
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title APPAREIL DE PULVERISATION PNEUMATIQUE DE LIQUIDE SOUS FORME
D'UN JET
EN Title PNEUMATIC LIQUID ATOMISING SPRAY - DISCHARGES PULVIERSATION
AIR ROUND DISCHARGE ORIFICE TO FORM MIXTURE OF LIQUID AND AIR
Abstract
_________________________________________________________________
UN APPAREIL DE PULVERISATION PNEUMATIQUE DE LIQUIDE, PAR EXEMPLE DE
PEINTURE, SOUS FORME D'UN JET DE GOUTTELETTES, COMPORTE UNE TETE DE
PULVERISATION 10 AYANT UN PASSAGE CENTRAL D'ARRIVEE DE LIQUIDE 16
RELIE, PAR UNE CHAMBRE DE MELANGE 22 MUNIE D'UNE ALIMENTATION EN AIR,
A UN ORIFICE DE SORTIE 28. UNE ALIMENTATION SUPPLEMENTAIRE EN AIR DE
PULVERISATION DEBOUCHE AUTOUR DE L'ORIFICE DE SORTIE 28 EN VUE DE
PROJETER LE MELANGE SOUS FORME D'UN JET DIVERGENT FINEMENT DIVISE.
The pneumatic atomiser pulverises liquid in the form of a jet of
droplets, having a pulverisation head (10) with a central liquid
supply passage connected by a mixing chamber to a discharge orifice
(28). The chamber is supplied with air at a pressure roughly equal to
the supply pressure of the liquid. Pulverisation air is also supplied,
at a pressure at least equal to that delivered to the mixing chamber,
and is discharged round the orifice to project the mixture in the form
of a finely-divided divergent jet.
Description
_________________________________________________________________
Appareil de pulverisation pneumatique de liquide sous forme d'un jet
La presente invention concerne les appareils de pulverisation
pneumatique de liquide sous forme d'un jet de fines gouttelettes et
elle trouve une application particulierement importante dans le
domaine de la peinture.
L'invention n'est toutefois pas limitee a cette application
particuliere et elle permet de pulveriser tout produit susceptible
d'etre projete a l'aide des pistolets classiques, par exemple huiles,
vernis ou peintures.
On connatt deja de tres nombreux appareils de pulverisation sous forme
d'un jet divergent de gouttelettes. Tous ces appareils ont des
inconvenients notables. Ceux qui utilisent la pulverisation
hydraulique par projection d'un jet de liquide sous haute pression a
travers un orifice ont l'inconvenient d'exiger un orifice de tres
faible diametre, qui risque d'etre obture par sechage de peinture ou
par colmatage. si la peinture admise n'est pas filtree. Le jet n'est
pas reglable et le materiel est de cout eleve.
Il existe egalement de nombreux appareils a pulverisation pneumatique
a l'aide d'une alimentation en air.
Tous ces appareils exigent une alimentation en air sous pression
elevee, (3 a 6 bars suivant l'emploi).Une fraction notable de la
peinture ne se retrouve pas dans le jet, mais dans un brouillard
intense. Les pertes de peinture et la ventilation requise pour
proteger le personnel se traduisent par un accroissement important du
cout d'exploitation.
L'invention vise a fournir un appareil de pulverisation de liquide
repondant mieux que ceux anterieurement connus aux exigences de la
pratique, notamment en ce qu'il permet de projeter le liquide sous
forme d'un jet a pulverisation tres fine, sans brouillard intense et
en ne mettant en oeuvre que des orifices de diametre suffisant pour
que le risque d'obturation et de colmatage soit tres reduit.
Dans ce but, I'invention propose notamment un appareil comportant une
tete de pulverisation a deux etages, qui permet d'assurer une
atomisation du liquide a partir d'une pression qui varie avec le
liquide mais reste de l'ordre de 0,2 bar. La tete a un passage central
d'amenee de liquide relie, par une chambre de melange liquide-air
calibree, munie d'une alimentation en air sous une pression
sensiblement egale a la pression d'amenee de liquide, a un orifice de
sortie. Une alimentation en air de pulverisation a jet divergent, sous
une pression au moins egale a la pression d'alimentation en air de
melange, debouche autour de l'orifice de sortie en vue de projeter le
melange sous forme d'un jet divergent finement divise: le melange
liquide-air assure une premiere pulverisation du liquide.
Le jet d'air complete l'eclatement et la division du liquide a la
sortie de la chambre.
Grace a cette pulverisation a deux etages, J 'air de melange
provoquant un eclatement du jet de peinture qui facilite la
pulverisation finale par la seconde alimenta tion en air, il est
possible de travailier avec des pressions d'alimentation faibles en
general inferieures a 1 bar, donc avec une formation reduite de
brouillard. Il est souhaitable de ne pas descendre au-dessous d'une
pression d'alimentation de 0,3 bar pour conserver une pulverisation
pleinement satisfaisante.
Dans la pratique, on utilisera en general des pressions comprises
entre 0,5 et 0,8 bar. L'emploi d'une gamme de pressions aussi basses
se traduit par de nombreux avantages, en dehors de la reduction des
brouillards: les sections de passage d'air et de peinture a utiliser
sont beaucoup plus importantes que dans les pistolets a pulverisation
-hydraulique sous haute pression ou dans les pistolets a pulverisation
mixte.Un pistolet de peinture prevu pour les applications classiques,
qui exigeait un trou de diametre d'environ 0,1 mm en pulverisation
hydraulique haute pression, utilisera dans le cas de l'invention des
trous dont le plus petit aura un diametre de l'ordre de 0,8 mm. Les
pressions requises sont suffisamment faibles pour pouvoir etre
fournies par les reseaux habituels de distribution d'air comprime, de
sorte que l'installation de peinture n'exigera generalement pas un
compresseur particulier. L'appareil peut etre alimente en peinture
aussi bien par un godet qu'il porte que par un pot independant.
L'appareil peut etre complete sans difficulte par un generateur haute
tension dont le role est d'accroitre encore la pulverisation par
action electrostatique.
L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui
suit de modes particuliers d'execution, donnes a titre d'exemples non
limitatifs. La description se refere aux dessins qui l'accompagnent,
dans lesquels
- la figure 1 est un schema de-principe, en coupe suivant l'axe, de la
tete d'un appareils de pulverisation suivant l'invention;;
- la figure 2 est une vue en elevation et en coupe partielle d'un
pistolet de pulverisation de peinture constituant un autre mode
d'execution de l'invention, muni d'un godet d'alimentation en peinture
- la figure 3 est une vue a grande echelle de la tete du pistolet de
la figure 2, en demi-coupe
- la figure 4 est un schema montrant la facon dont un generateur haute
tension peut etre incorpore au pistolet de la figure 2 pour assurer
une pulverisation electro- statique complementaire.
L'appareil dont la tete 10 est montree schematiquement en figure 1 est
destine a pulveriser de la peinture provenant d'un godet porte par
l'appareil ou d'un bac relie a l'appareil par une conduite souple. La
peinture provenant du bac sous pression 12 est projetee sous forme
d'un jet conique divergent de gouttelettes.
La tete 10 comprend une buse interne 14 percee d'un passage central 16
d'amenee de peinture, prolonge par le conduit 18 se terminant a
proximite du fond du bac 12. La buse est generalement en acier afin de
resister a l'effet abrasif de la peinture. Le passage 16 se termine
par un trou calibre 20 qui s'ouvre dans une chambre 22 de melange avec
l'air. La tete sera en general munie d'une aiguille 24 permettant
d'etrangler ou d'arreter l'arrivee de peinture dans le trou 20.
La chambre 22 est delimitee vers l'avant par une buse externe 26 munie
d'un orifice 28 de sortie de melange, aligne avec le trou 20. les
buses 14 et 26 definissent un conduit (annulaire sur la figure 1)
d'amenee d'air sous une pression sensiblement egale a celle de la
peinture.
Dans la pratique, cet equilibre de pressions sera obtenu en reliant le
conduit d'amenee d'air a la partie haute du pot 12 par une conduite
30. Sur la figure 1, les moyens de mise sous pression du pot sont
representes sous forme d'un compresseur 32.
La disposition decrite jusqu'ici est tres similaire en apparence a
celle que l'on trouve dans les tetes de pulverisation dites "a melange
interne", mais les pressions sont notablement plus basses et les
diametres de passage plus importants. En effet, dans la tete suivant
l'invention, la chambre 22 ne remplit qu'une fonction de pre-melange
et d'eclatement du jet de peinture.
La tete 10 comprend une amenee d'air supplementaire destinee a
pulveriser la peinture et a former le jet.
Cette amenee d'air, sous une pression P qui sera sensiblement egale ou
legerement superieure a la pression Pt dans le pot, debouche par des
trous 36, repartis en couronne autour de la partie terminale de la
buse 26. Dans le cas montre en figure 1, cet air supplementaire arrive
par un compartiment annulaire delimite par la buse externe 26 et un
cone 34 monte sur la buse. Sur la figure 1, le compartiment annulaire
37 est alimente par une source 38 d'air sous pression distincte de la
source 32. Mais, dans la pratique, on utilisera une seule source
(reseau d'alimentation en air comprime ou compresseur).
Comme on l'a indique plus haut, l'air et la peinture sont a une
pression d'alimentation faible, inferieure a 1,5 bar dans la plupart
des cas pour reduire la formation de brouillard. En consequence, les
sections de passage a prevoir sont beaucoup plus elevees pour la
peinture que dans le cas de pulverisation hydraulique et pour l'air
dans le cas de pulverisation pneumatique. Le diametre du trou 20 sera
generalement compris entre 0,5 et 4 mm pour les applications normales.
Le diametre de l'orifice 28 sera superieur a celui du trou 20. Pour
fournir le debit d'air necessaire, les moyens de reglage d'arrivee
d'air (non representes sur la figure 1) auront un diametre important
et ne presenteront pas de brusques coups de perte de charge.
La tete fonctionne de la facon suivante. Dans la chambre 22, le jet de
peinture qui arrive par le trou 20 est fractionne par l'arrivee
externe d'air pour donner naissance a un jet qui s'echappe par
l'orifice 28. Les jets d'air qui s'echappent par la zone annulaire 36
provoquent une pulverisation finale, en depit de la basse pression
d'alimentation, et donnent aux jets de sortie une forme conique
divergente reguliere, a condition que les divers orifices soient
disposes de facon bien concentrique et que la repartition d'air soit
homogene, ce qui est assure par la disposition de revolution montree
en figure 1.Le debit peut etre commande par etranglement simultane des
alimentations en air et en peinture, une variation de ia pression de
l'ordre du dixieme de bar de la perte de charge donnee par les moyens
de reglage se traduisant generalement par des modifications du debit
de peinture par un facteur deux.
On decrira maintenant, en faisant reference aux figures 2 et 3 (ou les
organes correspondant a ceux de la figure 1 portent le meme numero de
reference) un pistolet permettant d'obtenir, au choix, un jet rond ou
un jet plat.
Le pistolet comporte encore une tete de pulverisation 10, rapportee
sur un corps 40 en matiere plastique ou en alliage leger. Dans la
poignee est menage un conduit 42 d'alimentation generale en air
comprime, obturable par une soupape 44 a passage direct qu'un ressort
(non represente) et la pression de l'air tendent a amener en position
fermee.
Etant donne la faible valeur de la pression motrice, la soupape doit
etre a passage direct et presenter un diametre exterieur important,
superieur a 10 mm en regle generale.
Une cavite et des passages menages dans le corps 40 permettent
d'alimenter le conduit 30 de mise sous pression du godet 12 fixe au
corps 40. Le conduit d'amenee de peinture 18 debouche de son cote dans
un passage central
16, dont la section de communication avec le trou calibre 20 est
reglable apr l'aiguille 24. A cette aiguille est fixee une olive 46
d'appui d'un ressort 48 de rappel en position de fermeture. Le ressort
48 est comprime par un bouchon filete 50 de fermeture du corps 40.
Une detente 56 tournant autour d'un axe 58 du corps permet de
commander simultanement la soupape d'air 44 et l'aiguille 24. Cette
detente est en appui sur un cone 52 d'ouverture mecanique de la
soupape 44. Le cone 52 coulisse sur l'aiguille 24 et l'olive 46. Un
ressort de rappel 54 tend a le deplacer d'une position d'appui contre
l'olive 46 a une position de butee dans laquelle le cone est montre en
figure 2.
On retrouve, sur les figures 2 et 3, les composants de la tete montree
en figure 1. L'orifice 20 est menage dans une buse interne 14 vissee
dans le corps. Le conduit d'amenee d'air de melange est delimite par
les buses 14 et 26. Pour donner a l'air de melange un mouvement
tourbillonnaire qui ameliore la prepulverisation, la partie terminale
cylindrique de la buse interne 14 comporte un filetage. L'orifice de
sortie 28 est menage au centre de la buse 26. La concentricite des
orifices 28 et 20 et de l'amenee d'air est assuree par emboitement des
buses l'une sur l'autre, des rainures 60 pratiquees dans la buse
interne permettant le passage de l'air. Le cone 34 est retenu sur la
buse externe par un ecrou 62.
Les moyens prevus sur le pistolet et permettant de passer d'un jet
rond a un jet plat sont constitues par deux jeux de trous 64 (figure
2) menages dans le cone 34, de part et d'autre du jet. Ces trous 64
communiquent avec une chambre d'alimentation commune 66 delimitee par
le corps 40 et le cone 34. Ils sont menages dans deux becs avant 68 du
cone et inclines vers l'avant. L'arrivee d'air dans la chambre 66 a
partir de la cavite menagee dans le corps est etablie ou interrompue a
l'aide d'une vis de reglage 70 cooperant avec un siege 72 prevu par le
corps. Un ecrou 74 permet de bloquer la vis dans la position choisie.
Lorsqu'elle libere le siege 72, les jets d'air diriges vers le plan
median aplatissent le jet. Lorsque l'arrivee d'air est interrompue, le
pistolet fournit un jet rond.
La variante de realisation de l'invention montree tres schematiquement
en figure 4 comporte un generateur electrostatique incorpore
permettant d'ajouter, aux effets favorables de la pulverisation
pneumatique a deux etages decrite plus haut, ceux de la pulverisation
electrostatique.
Le generateur peut etre d'un des types quelconques disponibles
commercialement a l'heure actuelle, par exemple celui decrit dans le
brevet US 3 843 052. On a montre sur la figure 4, a titre d'exemple,
un generateur constitue d'une turbine 76 entraine par l'air avant
admission de celui-ci dans les buses, un alternateur 78 entraine par
la turbine et un multiplicateur de haute tension 80 permettant
d'arriver a une valeur qui sera generalement de l'ordre de 50 kV.
L'ensemble du generateur haute tension peut se presenter sous forme
d'une cartouche amovible inserable a volonte dans le corps 40.
L'invention ne se limite evidemment pas aux modes particuliers de
realisation qui ont ete representes et decrits a titre d'exemples.
L'air qui a seul ete mentionne en tant que gaz de pulverisat-lon peut
etre remplace par un autre gaz lorsque cela est necessaire pour une
raison de compatibilite avec le liquide. La plage de dimensions qui a
ete indiquee a titre d'exemple et qui correspond surtout au cas d'un
appareil destine a etre utilise manuellement n'est nullement
limitative. Il va sans dire que la portee du present brevet s'etend a
de telles variantes ainsi, plus generalement, qu'a toutes autres
restant dans le cadre des equivalences.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Appareil de pulverisation pneumatique de liquidesous forme d'un jet
de gouttelettes, comportant une tetede pulverisation (10) ayant un
passage central d'ameneede liquide relie, par une chambre de melange
liquide-air(22) munie d'une alimentation en air sous une
pressionsensiblement egale a la pression d'amenee de liquide a un
orifice (28) de sortie, caracterise par une alimentation en air de
pulverisation sous une pression au moins egale a la pression
d'alimentation en air de melange,ladite alimentation debouchant autour
dudit orifice de sortie (28) en vue de projeter le melange sous forme
d'un jet divergent finement divise.
2. Appareil selon la revendication 1, caracterise en ce que les
pressions d'alimentation en air et en liquide sont comprises entre 0,3
et 1,5 bar, et avantageusement entre 0,5 et 0,8 bar.
3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce qu'il
comporte un generateur haute tension dontla source d'energie et l'air
d'alimentation, generateur permettant de realiser une pulverisation
electrostatique complementaire.
4. Appareil selon la revendication 1, 2 ou 3, caracterise en ce qu'il
comprend une alimentation generale en air munie d'une soupape de
commande (44) debouchant dans une cavite du corps de l'appareil reliee
a la chambre de melange (22) et a une couronne de trous (36) disposee
autour de l'orifice de sortie.
5. Appareil selon la revendication 4, caracterise en ce qu'il comporte
une aiguille (24) de fermeture et d'etranglement du passage central
d'amenee de liquide et un organe a commande manuelle permettant
d'ouvrir simultanement l'aiguille et la soupape.
6. Appareil de pulverisation de liquide selon l'une quelconque des
revendications 1 a 4, destine a etre utilise maruellement notamment
pour ia peinture, caracterise en ce que l'orifice de sortie (20) a un
diametre au moins egal a 0,8 mm et en ce que l'arrivee generale d'air
a un diametre au moins egal a 8 mm.
7. Appareil selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracteris en ce que l'alimentation en air sous pression de la chambre
de melange (22) s'effectue par un canal (37) concentrique avec le trou
calibre (20), avantageusement muni de moyens pour imprimer un
mouvement tourbillonnaire a l'air.
8. Appareil selon l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce qu'il comporte des moyens de raccordement d'un godet
de reception de liquide et, des moyens de communication entre
l1alimentation en air et la partie superieure du godet, afin de mettre
en pression le liquide.
9. Appareil suivant l'une quelconque des revendications precedentes,
caracterise en ce que l'ali- mentation en air de pulverisation est
realisee pour fournir un jet d'air divergent autour de l'orifice de
sortie.
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