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Perfectionnements aux ajutages de pulvérisateurs.
Cette invention se rapporté aux appareils pulvérisateurs et elle a pour objet en général des perfectionnements aux aju- tages de ces appareils, permettant d'obtenir une meilleure pulvérisation et une meilleure distribution du liquide em- ployé.
Dans un pistolet du type généralement en usage pour appliquer de la peinture, de l'émail et d'autres enduits li- quides sur des surfaces pour les protéger, les décorer ou les habiller autrement, on aspire le liquide à travers un
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orifice commandé par une soupape, placé au centre du nez de l'ajutage et cela par le moyen d'un jet d'air annulaire sous pression. Si l'on désire un jet relativement plat ou en éventail ou envoie des jets d'air convergents et sup- plémentaires par des orifices placés latéralement dans l'aju- tage afin de frapper sur le jet central de liquide aspiré et transformer ce jet qui est généralement cylindrique ou coni- que en un jet ayant une seotion transversale ovale ou même à peu près rectangulaire.
Jusqu'à ce jour des jets modificateurs du jet pulvé- risé et qui étaient en forme de oônes pleins étaient lancés à travers de fins orifices circulaires formés avec grande précision dans la partie latéralede 1!ajutage pour que ces jets frappent exaotement sur les deux côtés opposés de l'axe du jet liquide. L'enduit liquide est aussi fréquemment amené au pistolet sous une certaine pression, et des sou- papes pour régler la pression et les quantités de liquide, ainsi que les arrivées d'air d'aspiration et modifioateur de jet sont généralement prévues sur le pistolet.
Le degré de pulvérisation requit, la nature et la viscosité du li- quide à pulvériser et la forme désirée du jet, tous ces fac- teurs déterminent le degré de réglage nécessaire pour ces dispositifs régulateurs; et dans bien des cas les pressions relatives sont assez critiques et doivent être réglées avec précision.
Dans les pistolets pulvérisateurs du type courant où l'on emploie des jets pleins supplémentaires d'air modifioa- teur du jet pulvérisé, il existe une tendance à "fendre" le jet, o'est-à-dire à rétrécir la seotion transversale au centre du jet avec relâchement de la densité du jet en ce
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point, et augmentation de la densité vers les parties ex- trêmes, dus à la pulvérisation inégale du liquide. Pour corriger ce défaut la pratique courante, dans les appareils dont la construction le permet, consiste à diminuer l'arri- vée d'air aux jets supplémentaires.
Mais ce réglage diminue la largeur du jet et est susceptible d'en modifier la nature sous d'autres rapports, spécialement avec l'emploi de subs- tances visqueuses et difficilement pulvérisables, telles que des vernis synthétiques et analogues-
Le demandeur a trouvé que si l'on a recours à des jets d'air modificateurs tubulaires ou en forme de cônes creux, soit seuls, soit conjointement avec des jets pleins, on peut obtenir une meilleure pulvérisation et une meilleure distri- bution du liquide, aveo élimination du phénomène de "fente" et que simultanément on peut employer des pressions plus fortes ou des volumes plus grands d'air modificateur, et ceci constitue pne particularité importante de la présente invention.
Ce perfectionnement donne aussi une répartit Un @ meilleure et plus uniforme de l'enduit et des formes plus larges du jet appliqué, et permet une pulvérisation plus efficace des enduits plus denses comme les vernis synthéti-q ques déjà mentionnés, qui sont plus difficiles à briser ou pulvériser que les peintures ou laques ordinaires.
Le demandeur a aussi trouvé que les pressions et les volumes d'air peuvent varier entre des limites plus étendues sans exiger le fin réglage de l'arrivée supplémentaire de l'air modificateur du jet qui était toujours nécessaire dans le cas de l'emploi de jets pleins.
Dans la forme d'exécution préférée de l'invention les jets d'air supplémentaires creux sont produits par un ou
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plusieurs orifices annulaires pratiqués dans les côtés de l'ajutage du pistolet, ou par l'emploi d'orifices annulaires conjointement avec un orifice circulaire concentrique. On va décrire dans la suite plusieurs manières de former ces orifices, mais il est entendu que l'invention n'y est pas limitée et englobe un grand nombre de variantes.
Un autre avantage inhérent à l'emploi d'un jet d'air tubulaire ou conique réside en ce que l'usinage des orifices pour produire ce type de jet ne demande pas la grande pré- cision nécessaire dans le cas des orifices circulaires em- ployés pour la projection débets pleins.
Un autre effet appréciable de cette caractéristique est l'uniformité de pulvérisation de la substance aux extré- mités des jets produits qui sont généralement elliptiques.
D'après l'invention ces orifices annulaires modifioa- teurs de jet sont formés directement dans l'ajutage par usi- nage ou autrement, ce qui a pour résultat que le doigt ou saillie centrale est d'une pièce avec le métal dont l'ajutage est fait.
L'invention comprend aussi la création d'une série de oanaux conduisant aux évidements modificateurs de jet, par lesquels on obtient une meilleure distribution de l'air, ainsi que des moyens pour régler la grandeur des orifices annulaires d'après un travail particulier à exécuter, dépen- dant du genre d'enduit à appliquer et de la nature ou vis- cosité de la substance employée.
Un autre objet de:l'invention est de fournir des moyens pour diminuer le diamètre ae l'évidement voisin de la face de l'ajutage afin de former une ohambre élargie ou poche adjacente à la base de l'évidement, ou l'on peut ins-
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taller un petit réservoir d'air pour amortir ou égaliser l'écoulement vers les orifices supplémentaires.
Les caractéristiques signalées dans les deux alinéas qui précèdent peuvent s'appliquer à l'une quelconque des formes d'exécution représentées de l'invention, bien qu' elles aient un*6,utilisé et un rôle spécial dans leur appli- cation au dispositif producteur de jets faisant corps avec l'ajutage.
Une 'autre caractéristique de l'invention, applicable à l'ajutage du pistolet, soit seule soit conjointement avec les orifices annulaires supplémentaires, est quai'orifice oentral d'aspiration d'air présente un contour dentelé ou en dents de soie. Cetteforme est particulièrement efficace quand elle est employée avec les jets annulaires latéraux paroe que ces deux dernières caractéristiques coopèrent pour produire un effet avantageux d'adoucissement et de diffusion sur le jet.
Une autre particularité, spécialement utile lors de son application aux modifications quelque peu nombreuses de la forme des jets d'air, est un nouveau type de chapeau pour l'ajutage à air. Ce chapeau est fait en deux parties dont l'une est de préférence conique intérieurement et pourvue d'une bague de serrage filetée pour son montage sur le corps du pistolet, et de construction,.dimensions et proportions standard. L'autre partie est fixée à la première et peut être de forme variable en ce sens qu'elle réalise l'une quelconque des formes différentes d'orifices d'air supplémentaire ou d'aspiration.
D'autres avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description qui va suivre,avec référence
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aux dessins annexés dans lesquels: la fig. 1 est une coupe verticale longitudinale de la partie antérieure d'un ajutage de pulvérisateur réalisant les principes de l'invention; 'la fig. 2 est une élévation latérale du chapeau de l'ajutage; les fig. 3, 4,6, 7 et 8 sont des coupes verticales longitudinales partielles de parties d'ajutage de pulvéri- sateurs, montrant d'autres formes d'exécution de l'invention; la fig. 5 est un plan partiel de la faoe de l'une des cornes du pistolet représenté en fig. 4; la fig. 9 est une vue partielle semblable de la même partie, d'après la forme d'exécution de la fig. 8;
la fig- 10 est une élévation de face et la fig. 11 une élévation de faoe partielle montrant deux variantes de forme d'orifices centraux pouvant être employés aveo l'une quelconques des variantes de jets supplémentaires; la fig. 12 est un tableau montrant des schémas de forpes de jets produits sur une surface par le type d'ajutage en question; la fig. 13 est une coupe verticale longitudinale de la partie avant d'un corps de pulvérisateur, réalisant une autre forme d'exécution de l'invention ; la fig. 14 est une coupe horizontale partielle, suivant la ligne 2-2 de la fig. 13 ; la fig. 15 est un plan partiel de l'une des cornes dans laquelle sont formés les orifices de jet supplémentaire;
la fig. 16 est une coupe verticale partielle d'une corne dans laquelle l'orifice est formé par un doigt amovi- ble constituant la saillie axiale, et semblable en général
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aux formes d'exécution des neuf premières figures; la fig. 17 est une vue semblable montrant l'emploi d'une douille rapportée ou d'alignement combinée aveo un bouchon ou doigt amovible.
En fig. 1, 10 désigne la partie avant du corps d'un pistolet qui peut être d'un type connu quelconque autant qu'il s'agit du méoanisme de mise en marche et de commande. La par- tie antérieure du corps 10 est munie d'un bossage 11 taraudé intérieurement pour recevoir les connexions flexibles usuelles établissant une liaison avec une source d'enduit liquide. Le bossage 11 se prolonge en dedans par le canal 12. Un évide- ment ou ohambrage 14 est oreusé dans la face avant du corps 10 et communique avec le canal 12 par le trou 16. A l'inté- rieur du ohambrage 14 est vissé en 18 le gioleur à liquide 20 muni d'un trou axial 22 aveo extrémité antérieure oonique 23 et rétréoie au bout pour fermer une ouverture centrale 24 relativement petite pour le liquide.
A l'intérieur du trou 22 se trouve une soupape à pointeau 25 à bout conique 26 servant à régler l'ouverture 24. La soupape à pointeau 35 se prolonge en altère, traverse le trou 28 percé dans le corps 10 et passe par un presse-étoupe 29 au-delà duquel elle est reliée au mécanisme de régulation et de commande non repré- senté.
Dans cette forme d'exécution un conduit d'air commun 30 est ménagé dans le corps 10, muni en arrière de la partie représentée d'organes de commande et de mise en marche appro priés. Vers l'avant du pistolet le canal 30 bifurque et forme deux courts passages 32 et 33 aboutissant à la face avant 15 du pistolet. Le premier passage 32 sert à amener de l'air aux gioleurs modificateurs de jet placés latéralement etle second
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33 sert à fournir l'air ux conduits centraux d'aspiration de l'ajutage. L'entrée du passage 32 forme le siège d'une soupape à pointeau 35 dont la tige 36 se prolonge en ar- rière et peut être commandée par un mécanisme porté par la partie arrière du pistolet, mais non figurée au dessin.
Le gicleur à liquide 20 affecte la forme d'un grand cône 38 à la base duquel est formé un rebord constituant écrou, de préférence hexagonal 39 à l'aide duquel le gicleur peut être vissé sur le pistolet. La partie périphérique ex- térieure de ce gioleur conique pour liquide est munie d'une couronne de pttits passages 40 qui communiquent avec un évi- dement annulaire 42 formé entre un élargissement extérieur de l'évidement 14 et la queue du gicleur à liquide. Le con- duit d'air 33 communique avec la chambre annulaire 42 et le joint est assuré par la petite rondelle 43 qui peut être comprimée entre la face arrière de la partie large 38 du gi- cleur et la faoe 15 du pist ol et .
Un chapeau extérieur 45 en deux parties est prévu, mais pour les besoins de la description de ses fonctions par rapport aux autres organes on le supposera être d'une seule pièce. Ce chapeau possède une partie intérieure conique 46 s'appliquant sur la surface conique extérieure de la partie élargie 38 du gicleur à liquide. Un rebord ou épaulement annulaire 48 est formé sur le chapeau, autour duquel est montée une bague de serrage 49 vissée en 50 sur la partie avant du corps du pistolet. Au centre de la partie avant du chapeau 45 est pratiquée une ouverture par aqhelle passe l'extrémité rétrécie et en saillie 53 du gicleur à liquide.
Cette extrémité pénètre dans l'ouverture avec un grand jeu de façon à former un orifice annulaire 52. Entre la partie
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antérieure du chapeau 45 et le gioleur est formée une chambre à air 54 établissant une communication entre la couronne de passages 40 et l'orifice annulaire 52 d'aspiration d.'air.
On va maintenant décrire certaines particularités del'in- vention qui concernent la forme de l'orifice annulaire 52.
En des points diamétralement opposés du chapeau 45 peuvent être formés des bossages ou cornes 60 à faces diver- gentes 61 et dans lesquelles sont formés des orifices par les- quels sont lancés les jets convergents d'air modificateur du jet, qui frappent le jet central sortant axialement du pis- tolet, dans le but d'aplatir ou ohanger de forme la surface couverte par ce jet. Dans toutes les formes d'exécution décrites chacune des cornes 60 a des trous dans lesquels peu- vent être placés des dispositifs servant à changer la oonfi- guration des modificateurs de jet d'après les diverses phases de cette invention.
Dans la première forme d'exécution (fig. l le trou 65 se termine par une partie avant rétréoie 66. Chaque trou 65 communique avec l'arrivée d'air par les conduits 68 venant de la chambre annulaire 70 formée entre la faoe 15 du corps, le gioleur à liquide, la face arrière du chapeau 45 et la bague de serrage 49. Cette chambre 70 est alimentée en air par les conduits 32 commandés par la soupape à pointeau 35.
Dans la forme d'exécution de la fig. 1 les trous 65 des cor- nes 60 se prolongent par les surfaces arrière inclinées 73 des cornes pour permettre l'introduction des bouchons 74 qui se continuent par les tiges 75 dirigées vers l'axe de l'aju- tage. Ces tiges 75 ont un diamètre plus petit que celui de la partie antérieure 66 des trous 65 et forment ainsi des passages annulaires 76 déterminant des orifices à travers
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lesquels les jets d'air tubulaires ou en cône creux sont dirigés vers le jet central axial. Les bouchons 74 s'ajus- tent à joint étanche dans la partie arrière des trous 65 une fois mis en place.
On va maintenant décrire les perfectionnements rela- tifs à l'aspiration et à l'amorçage de la pulvérisation du liquide. A la place de l'ouverture circulaire usuelle dans la face avant du chapeau 45 entourant le bout de l'ajutage, on emploie, aveo le présent ajutage, soit en connexion avec les jetsmodificateurs pleins, soit aveo l'un quelconque des jets modificateurs perfectionnés d'après la présente inven- tion, un orifice ayant un contour irrégulier- Cette parti- cularité se manifeste sous la forme entaillée ou en dents de soie de la périphérie de l'ouverture centrale du chapeau, afin de former dans l'orifice annulaire 52 un contour den- telé. Cette denture est représentée sous deux formes en 80 et 80' aux fig- 10 et 11 des dessins.
Les dentures 80 ont la forme d'entailles rectangulaires pratiquées dans le bord périphérique de l'orifioe et les dentures 80' sont de forme triangulaire donnant lieu à un orifice du type étoilé. Par ce moyen le bord du jet d'air aspirateur n'est pas absolu- ment net, mais est brisé dans une certains mesure pour as- surer une meilleure pulvérisation et un effet adoucissant sur le jet. Cette particularité présente une certaine utilité, même lorsqu'elle est employée seule ou en connexion avec les anoiens jets modificateurs pleins, mais elle est d'une importance spéciale en connexion avec les jets d'air modi- fioateurs tubulaires ou coniques un peu plus diffus et qui répondent à la présente invention.
En fig. 3 on a représenté une forme d'exécution de
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l'invention dans laquelle la configuration des cornes 60 et de leurs trous 65 est la même qu'en figure 1, mais le bouchon 74 est muni d'une tige creuse ou saillie 75' à trou axial 82. La base de ce troueest mise en communication avec le trou 65 par un ou plusieurs trous 84 percé dans la tige creuse 75'. Par ce moyen on peut lanoer des jets compound d'air modificateur vers le jet axial liquide, dont chacun se oompose d'un jet plein entouré d'un jet d'air extérieur tu- bulaire.
Les fig. 4 et 5 montrent une variante dans laquelle le trou 65' ne traverse pas la faoe arrière de la oorne 60, mais le fond du trou est muni d'un rétréci 86 dans lequel se trouve une tige 88 enfoncée de préférence à force. La tige 88 est munie d'un élargissement polygonal 89 qui, dans la forme d'exécution représentée, est triangulaire et sert à centrer la tige 88 dans le trou 65' pour préserver l'uniformité de la lumière ou orifice 76.
La fig. 6 montre une disposition à peu près semblable dans laquelle la tige 88' est logée à l'intérieur d'un évi- dement 86' et est centrée par un rebord annulaire 89' dans lequel est pratiquée une série de trous 90 pour le passage de l'air et pour former le jet tubulaire sortant de l'orifice annulaire 76.
En fig. 7 on emploie une tige amovible 75 munie à son extrémité arrière d'uhe embase filetée 92 pouvant être fixée dans le ohambrage taraudé 93 formé dans la surface arrière de la corne 60, et elle possède une tête 95 avec trait de soie permettant, à l'aide d'un tournevis, d'enlever et de remettre en place la tige 75.
Les fig. 8 et 9 montrent encore une autre variante
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comportant une série annulaire d'ouvertures par lesquelles peuvent être distribués des jets d'air tubulaires oonoen- triques. Dans cette forme d'exécution le bouchon 74' est muni d'un doigt 75 faisant saillie en avant et une douille tubulaire 96 est vissée dans le bouchon 74' en 97. Cette disposition donne naissance à deux orifices annulaires 76 et 76'? Une communication est établie entre les trous inférieur et extérieur par le moyen d'une ou de plusieurs ouvertures 98 formées dans l'organe tubulaire 96.
Pour plus de commodité et d'économie dans la fabrioa- tion en série de ces ajutages,.ceux-ci peuvent être faits en deux pièces comme montré dans les vues en coupe et comme représenté aussi aux fig. 2 et 10. Cette partioularité fa- cilite aussi le montage du collier de serrage 49 sur le cha- peau. La partie arrière du chapeau 45 sur laquelle se monte le collier 49 est de forme généralement annulaire et il est désigné par 100. Cette partie peut être de fabrication stan- dard et de dimensions courantes quel que soit le type dtori- fioes employé.
La partie antérieure du chapeau mohtre un contour rectangulaire quand elle est vue de faoe et elle est disposée pour porter les organes projecteurs de fluide de l'ajutage qui peuvent être de l'un quelconque des types représentés et décrits ici.
Ainsi qu'on le voit mieux sur la fig. 2, la faoe oo- nique avant 102 de la partie 100 est munie d'une entaille centrale transversale ou rainure 103 dans laquelle s'en- oastre la partie 101. Chaque extrémité de cette dernière est munie d'épaulements 104 qui en assurent la position transversale ainsi que le repérage de position correct des diverses parties des passages 68 et de la chambre 54 qui
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sont ooupées par la surface indiquée par 105 entre les deux parties 100 et 101 du chapeau.
Tous moyens appropriés peuvent être employés pour réunir ensemble ces deux parties et l'un d'eux consiste à les souder aux points indiqués par la lettre S. Lorsque le chapeau est fait en deux pièces, on peut remplacer plus facilement uh type d'orifice par un autre, de même que l'as- semblage du chapeau 45 avec sa bague de serrage est facilité.
Avec les cornes en saillie il est nécessaire, dans les cha- peaux à air du type ordinaire, de rabattre le rebord de la bague de serrage par-dessus l'épaulement 48 du chapeau.
Cette nécessité s'élimine dans le cas présent paroe que la partie avant du chapeau, munie d'orifices, est appliquée et fixée en position après que la bague a été mise en place.
La figure 12 est un tableau illustrant graphiquemeht les types de jets obtenus avec les dispositifs d'après la présente invention, en comparaison avec ceux obtenus par les appareils employant des jets modificateurs pleins. Le schéma I du tableau montre la forme d'un jet obtenu avec un pis- tolet employant des/jets modificateurs annulaires conformément à l'invention. 'Pour obtenir ce jet on avait réglé la pres- sion de l'air à environ 5 Kos 200 et :Belle sur le liquide à 0,21. Les soupapes à air comprenant la soupape 35 de la fig. 1 étaient ouvertes au maximum et on voit que le jet est représenté par une surface ovale allongée dans laquelle la pulvérisation est pratiquement uniforme partout.
La forme de jet désignée par II a été obtenue par un pistolet semblable, mais dans lequel on avait employé des jets modificateurs pleins. Les mêmes pressions étaient em- ployées et les soupapes ouvertes en grand. On constate que
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le jet est rétréci dans la partie centrale et qu'il est plus lourd ou dense sur les côtés; la tendance à "fendre" le jet est donc bien apparente. Dans un effort fait pour oorriger cette tendance, il est de pratique courante de di- minuer la pression et le volume de l'air fourni aux jets supplémentaires modificateurs, en réglant la soupape 35.
Cet effet est représenté par le schéma III. On voit ici que la pulvérisation est encore assez uniforme, mais que le jet est devenu beaucoup plus étroit, ce qui naturellement implique une diminution de la surface couverte et une augmen- tation du travail nécessaire peur couvrir une surface donnée.
Dans le jet modèle IV on avait employé une pression d'environ 7 kos pour l'air et 0,2 pour le liquide, et on avait aussi employé des jets supplémentaires pleins. La ten- tance à fendre le jet est ici très forte.
D'autre part le jet selon le schéma V montre le résul- tat obtenu avec les marnes conditions de pression que pour le schéma IV, dans un pistolet avec jets supplémentaires annulaires. On constate qu'il n'y a pas de tendance, ou seulement une très faible tendance à fendre le jet, que la pulvérisation est très uniforme et que la largeur n'est pas diminuée.
En se reportant maintenant à la forme d'exécution d'après la fig. 13 on y oonstate que'l'on a conservé les mêmes références pour les parties du pistolet communes avec la première forme d'exécution. Le chapeau, cependant est désigné par 45' et il est d'une seule pièce, bien qu'il puisse aussi bien être fait en deux pièces.
Dans toutes les formes d'exécution représentées par les fig. 13 à 17 inclusivement chacune des cornes 60 possède
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un évidement de forme généralement cylindrique qui est mo- difié dans une certaine mesure pour constituer un orifice annulaire pour le jet supplémentaire- Sur la fig.
13 on a pratiqué dans chacune des faces 61 des cornes 60 un évide- ment annulaire 110 dans l'usinage duquel on a réservé un doigt axial cylindrique 112 partant du fond 113 de l'évide- ment et équidistant, de préférence, des parois extérieures 114 de l'évidement-
Bien que dans certains cas on puisse se contenter d'un seul conduit d'air entre l'évidement 110 et le chambre à air, désignée par 70 et avec laquelle communique le oon- duit 32, on a trouvé préférable, dans cette forme d'exécu- tion, de ménager deux conduits parallèles 120 entre le fond 113 de l'évidement 110 et la chambre annulaire 115 formée dans la surface arrière du chapeau, adjacente à la chambre à air 70.
Ces conduits sont bien visibles en fig. 14 et 15 du dessin d'après lesquelles on voit que ces conduits s'ou- vrent respectivement sur les orifices 121 formés dans le fond 113 de l'évidement. On voit que ces orifices sont pla- oés en des points diamétralement opposés sur les deux côtés du doigt Il?. et cette disposition des conduits et ouvertures remplit deux buts importants. Par ce moyen l'apport d'air aux jetsauxiliaires est augmenté et il se produit une meil- leure distribution de l'air autour de la ohambre annulaire.
Bien que la disposition qui vient d'être décrite des conduits s'applique pour le mieux dans le cas représenté par les fig* 13, 14 et 15, oû le doigt central est venu d'une pièce dans l'évidement, cette double alimentation d'air au jet auxiliaire s'applique également lorsque le doigt central est une pièce amovible comme dans les formes d'exécution
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représentée par les précédentes figures du dessin. On a donc montré en fige 16 et à titre d'exemple l'application de cette particularité à des ajutages du modèle général.
Le doigt amovible est figuré en 125 et il est encastré en 126 dans le fond du trou. Le passage 120 conduit à des ou- vertures appropriées de la chambre comme dans des formes d'exécution déjà décrites.
Pour rétrécir convenablement l'orifioe de l'évidement 110 afin de créer un jet annulaire de diamètre déterminé d'avance, une douille 128 est ajustée dans la paroi exté- rieure 114 de l'évidement et sa surface intérieure 129 se trouve à une distance déterminée d'avance du doigt 112. Il est évident que l'on peut employer des douilles telles que 128 de différentes grandeurs pour former des orifices 130 de dimensions variées, tout en conservant sur un même aju- tage un doigt central de diamètre invariable.
L'extrémité interne de la douille 128 se trouve à une certains distance du fond 113 pour former entre cette extré- mité 132 et le fond une chambre ou pooheà air de même dia- mètre que l'évidement. L'extrémité 132 de la douille est de préférence ohanfreinée comme représenté en fig.13 pour donner à la poche ou chambre un diamètre qui décroît gra- duellement vers l'extérieur. Cette chambre à air intérieure adjacente au fond de l'évidement 110 sert à former un cy- lindre'tampon ou réservoir d'air pour les orifices diminues 130 et oontrbbue à maintenir un écoulement uniforme à tra- vers l'orifioe. Cette douille de réduction est également efficace dans le Bas d'un orifice avec doigt amovible selon des figures précédentes.
Une disposition typique de ce genre est représentée par la fig' 17 dans laquelle la
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douille 128 est appliquée à un ajutage muni d'un doigt amovible. Le bouchon est figuré et.135 et le doigt en 136.
Bien que l'on ait déjà décrit et représenté plusieurs variantes de forme de l'invention, il est évident que d'au- tres modifications peuvent y être apportées tout en restant dans le cadre de la présente invention. Il doit être com- pris en outre que les proportions ou dimensions relatives des divers organes et orifices ne sont pas limitées à celles reppésentées et qu'elles peuvent varier entre de larges limites.
REVENDICATIONS.
1 Ajutage pour pulvérisateurs Caractérisé en ce qu' il comprend, en combinaison, un dispositif placé en son centre pour délivrer un jet de liquide, et sur l'un des oô- tés de oelui-oi des moyens ou dispositifs pour projeter un jet d'air tubulaire sur le jet de liquide central afin d'en modifier la forme de section transversale.
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Improvements to sprayer nozzles.
This invention relates to spraying apparatus and its general object is to improve the nozzles of such apparatus, allowing better atomization and better distribution of the liquid employed.
In a gun of the type generally used for applying paint, enamel and other liquid coatings to surfaces for protection, decoration or otherwise dress, the liquid is sucked through a
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orifice controlled by a valve, placed in the center of the nose of the nozzle and this by means of an annular jet of pressurized air. If one wishes a relatively flat or fan-shaped jet or sends converging and additional air jets through orifices placed laterally in the nozzle in order to strike on the central jet of aspirated liquid and transform this jet which is generally cylindrical or conical in a jet having an oval or even nearly rectangular cross section.
Until now, modifying jets of the sprayed jet which were in the form of solid oons were launched through fine circular orifices formed with great precision in the lateral part of the nozzle so that these jets strike closely on both sides. opposite the axis of the liquid jet. The liquid coating is also frequently supplied to the gun under a certain pressure, and valves to regulate the pressure and the quantities of liquid, as well as the inlets of suction air and jet modifier are generally provided on the gun. .
The degree of spraying required, the nature and viscosity of the liquid to be sprayed and the desired shape of the jet, all these factors determine the degree of adjustment necessary for these regulating devices; and in many cases the relative pressures are quite critical and need to be fine-tuned.
In conventional spray guns where additional full jets of spray-modifying air are employed, there is a tendency to "split" the spray, that is, to narrow the cross-sectional area through the body. center of the jet with relaxation of the jet density in this
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point, and increase in density towards the outermost parts, due to uneven spraying of the liquid. In order to correct this defect, the current practice, in devices whose construction allows it, consists in reducing the inflow of air to the additional jets.
However, this adjustment reduces the width of the jet and is liable to modify its nature in other respects, especially with the use of viscous substances which are difficult to spray, such as synthetic varnishes and the like.
The Applicant has found that if tubular or hollow cone-shaped modifying air jets are used, either alone or in conjunction with solid jets, better atomization and distribution of the liquid can be achieved. With the elimination of the "slit" phenomenon and that simultaneously higher pressures or larger volumes of modifying air can be employed, and this is an important feature of the present invention.
This improvement also gives a better and more uniform Un @ distribution of the coating and wider forms of the applied jet, and allows a more efficient spraying of the denser coatings such as the synthetic varnishes already mentioned, which are more difficult to apply. break or spray than ordinary paints or lacquers.
The applicant has also found that the pressures and air volumes can vary between wider limits without requiring the fine adjustment of the additional supply of jet modifying air which was always necessary in the case of the use of full jets.
In the preferred embodiment of the invention the additional hollow air jets are produced by one or
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several annular orifices made in the sides of the nozzle of the gun, or by the use of annular orifices together with a concentric circular orifice. Several ways of forming these orifices will be described below, but it is understood that the invention is not limited thereto and encompasses a large number of variants.
Another advantage inherent in the use of a tubular or conical air jet resides in that the machining of the orifices to produce this type of jet does not require the great precision necessary in the case of circular orifices. bent for full discharge projection.
Another appreciable effect of this characteristic is the uniformity of spraying of the substance at the ends of the jets produced which are generally elliptical.
According to the invention these annular jet modifying orifices are formed directly in the nozzle by machining or otherwise, whereby the finger or central projection is integral with the metal of which the nozzle is made.
The invention also comprises the creation of a series of channels leading to the jet modifying recesses, by which a better distribution of the air is obtained, as well as means for adjusting the size of the annular orifices according to a particular work to be done. executed, depending on the type of plaster to be applied and the nature or viscosity of the substance used.
Another object of: the invention is to provide means for reducing the diameter of the recess adjacent to the face of the nozzle so as to form an enlarged chamber or pocket adjacent to the base of the recess, or one can ins-
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Install a small air reservoir to dampen or equalize the flow to the additional ports.
The characteristics indicated in the two preceding paragraphs can be applied to any of the illustrated embodiments of the invention, although they have a * 6, used and a special role in their application to the device. producer of jets integral with the nozzle.
Another feature of the invention, applicable to the nozzle of the gun, either alone or in conjunction with the additional annular ports, is the central air suction port has a serrated or floss-toothed contour. This form is particularly effective when employed with the side annular jets because the latter two features cooperate to produce an advantageous softening and diffusing effect on the jet.
Another feature, especially useful when applied to the somewhat numerous changes in the shape of the air jets, is a new type of cap for the air nozzle. This cap is made in two parts, one of which is preferably conical internally and provided with a threaded clamping ring for its mounting on the body of the gun, and of standard construction, dimensions and proportions. The other part is attached to the first and can be variable in shape in that it provides any of the different shapes of supplemental air or suction ports.
Other advantages and features of the invention will emerge from the description which follows, with reference
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to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a longitudinal vertical section of the anterior part of a spray nozzle embodying the principles of the invention; 'fig. 2 is a side elevation of the nozzle cap; figs. 3, 4, 6, 7 and 8 are partial longitudinal vertical sections of nozzle portions of sprayers, showing other embodiments of the invention; fig. 5 is a partial plan of the faoe of one of the horns of the pistol shown in FIG. 4; fig. 9 is a similar partial view of the same part, according to the embodiment of FIG. 8;
FIG. 10 is a front elevation and FIG. 11 a partial faoe elevation showing two alternative forms of central orifices which may be employed with any of the alternative additional jets; fig. 12 is a table showing diagrams of jet forpes produced on a surface by the type of nozzle in question; fig. 13 is a longitudinal vertical section of the front part of a sprayer body, embodying another embodiment of the invention; fig. 14 is a partial horizontal section taken on line 2-2 of FIG. 13; fig. 15 is a partial plan of one of the horns in which the additional jet orifices are formed;
fig. 16 is a partial vertical section of a horn in which the orifice is formed by a removable finger constituting the axial projection, and the like in general
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the embodiments of the first nine figures; fig. 17 is a similar view showing the use of an insert or alignment socket combined with a removable plug or finger.
In fig. 1, 10 denotes the front part of the body of a pistol which may be of any known type as far as it is about the start-up and control mechanism. The front part of the body 10 is provided with a boss 11 internally threaded to receive the usual flexible connections establishing a connection with a source of liquid coating. The boss 11 is extended inwards through the channel 12. A recess or ohambrage 14 is oreused in the front face of the body 10 and communicates with the channel 12 through the hole 16. Inside the ohambrage 14 is screwed. in 18 the liquid gioleur 20 provided with an axial hole 22 aveo oonic anterior end 23 and retracted at the end to close a relatively small central opening 24 for the liquid.
Inside the hole 22 is a needle valve 25 with a tapered end 26 for adjusting the opening 24. The needle valve 35 is extended at an angle, passes through the hole 28 drilled in the body 10 and passes through a press. -toupe 29 beyond which it is connected to the regulation and control mechanism, not shown.
In this embodiment, a common air duct 30 is provided in the body 10, provided at the rear of the part shown with suitable control and starting members. Towards the front of the gun the channel 30 branches off and forms two short passages 32 and 33 terminating in the front face 15 of the gun. The first passage 32 serves to supply air to the laterally placed jet modifying nozzles and the second
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33 serves to supply air to the central suction ducts of the nozzle. The entrance to the passage 32 forms the seat of a needle valve 35, the stem 36 of which extends backwards and can be controlled by a mechanism carried by the rear part of the gun, but not shown in the drawing.
The liquid nozzle 20 takes the form of a large cone 38 at the base of which is formed a flange constituting a nut, preferably hexagonal 39 by means of which the nozzle can be screwed onto the gun. The outer peripheral part of this conical liquid nozzle is provided with a ring of small passages 40 which communicate with an annular recess 42 formed between an outer widening of the recess 14 and the tail of the liquid nozzle. The air duct 33 communicates with the annular chamber 42 and the seal is provided by the small washer 43 which can be compressed between the rear face of the wide part 38 of the nozzle and the face 15 of the pistol and.
An outer cap 45 in two parts is provided, but for the purposes of describing its functions with respect to the other members, it will be assumed to be in one piece. This cap has a conical inner part 46 which rests on the outer conical surface of the widened part 38 of the liquid nozzle. An annular rim or shoulder 48 is formed on the cap, around which is mounted a clamping ring 49 screwed at 50 to the front part of the body of the gun. In the center of the front part of the cap 45 is an opening through aqhelle passing the narrowed and protruding end 53 of the liquid nozzle.
This end enters the opening with a large clearance so as to form an annular orifice 52. Between the part
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front of the cap 45 and the gioleur is formed an air chamber 54 establishing communication between the crown of passages 40 and the annular orifice 52 for suction d.'air.
Certain features of the invention will now be described which relate to the shape of the annular orifice 52.
At diametrically opposed points of the cap 45 can be formed bosses or horns 60 with divergent faces 61 and in which are formed orifices through which are launched the converging jets of jet modifying air, which strike the central jet. axially coming out of the gun, with the aim of flattening or changing shape the surface covered by this jet. In all of the embodiments described each of the horns 60 has holes into which devices can be placed for changing the configuration of the jet modifiers according to the various stages of this invention.
In the first embodiment (fig. 1, the hole 65 ends in a front portion 66. Each hole 65 communicates with the air inlet through the ducts 68 coming from the annular chamber 70 formed between the faoe 15 of the tube. body, the liquid giolator, the rear face of the cap 45 and the clamping ring 49. This chamber 70 is supplied with air by the ducts 32 controlled by the needle valve 35.
In the embodiment of FIG. 1 the holes 65 of the horns 60 extend through the inclined rear surfaces 73 of the horns to allow the introduction of the plugs 74 which are continued by the rods 75 directed towards the axis of the fitting. These rods 75 have a diameter smaller than that of the anterior part 66 of the holes 65 and thus form annular passages 76 defining orifices through
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in which the tubular or hollow cone air jets are directed towards the axial central jet. Plugs 74 fit tightly in the rear of holes 65 when in place.
We will now describe the improvements relating to the suction and initiation of the spraying of the liquid. Instead of the usual circular opening in the front face of the cap 45 surrounding the end of the nozzle, one employs, with the present nozzle, either in connection with the full modifying jets, or with any of the improved modifying jets. according to the present invention an orifice having an irregular contour. This characteristic manifests itself in the notched or tangled shape of the periphery of the central opening of the cap, in order to form in the annular orifice 52 a ribbed outline. This toothing is shown in two forms at 80 and 80 'in FIGS. 10 and 11 of the drawings.
The teeth 80 have the form of rectangular notches made in the peripheral edge of the orifice and the teeth 80 'are triangular in shape giving rise to an orifice of the star type. By this means the edge of the vacuum air jet is not absolutely sharp, but is broken to some extent to provide better atomization and a softening effect on the jet. This feature has some utility, even when used alone or in connection with the former full modifying jets, but it is of special importance in connection with the somewhat more diffuse tubular or conical modifying air jets. and which correspond to the present invention.
In fig. 3 shows an embodiment of
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the invention in which the configuration of the horns 60 and of their holes 65 is the same as in FIG. 1, but the plug 74 is provided with a hollow rod or projection 75 'with an axial hole 82. The base of this hole is placed in communication with the hole 65 by one or more holes 84 drilled in the hollow rod 75 '. By this means, it is possible to launch compound jets of modifying air towards the liquid axial jet, each of which consists of a full jet surrounded by a jet of external tubular air.
Figs. 4 and 5 show a variant in which the hole 65 'does not pass through the rear faoe of the oorne 60, but the bottom of the hole is provided with a constriction 86 in which there is a rod 88 which is preferably pushed in. The rod 88 is provided with a polygonal enlargement 89 which, in the embodiment shown, is triangular and serves to center the rod 88 in the hole 65 'to preserve the uniformity of the lumen or orifice 76.
Fig. 6 shows a roughly similar arrangement in which the rod 88 'is housed within a recess 86' and is centered by an annular flange 89 'in which is made a series of holes 90 for the passage of air and to form the tubular jet exiting the annular orifice 76.
In fig. 7 is used a removable rod 75 provided at its rear end with a threaded base 92 which can be fixed in the threaded ohambrage 93 formed in the rear surface of the horn 60, and it has a head 95 with a silk line allowing, 'Using a screwdriver, remove and replace the rod 75.
Figs. 8 and 9 show yet another variant
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comprising an annular series of openings through which can be distributed oonoentric tubular air jets. In this embodiment the plug 74 'is provided with a finger 75 projecting forward and a tubular sleeve 96 is screwed into the plug 74' at 97. This arrangement gives rise to two annular orifices 76 and 76 '? Communication is established between the lower and outer holes by means of one or more openings 98 formed in the tubular member 96.
For convenience and economy in the mass production of such nozzles, these may be made in two pieces as shown in the sectional views and as shown also in Figs. 2 and 10. This partiality also facilitates the mounting of the clamp 49 on the cap. The rear portion of the cap 45 on which the collar 49 mounts is generally annular in shape and is designated 100. This portion may be of standard manufacture and of common dimensions regardless of the type of embellishment employed.
The anterior portion of the cap has a rectangular outline when viewed from the front and is arranged to carry the fluid projecting members of the nozzle which may be of any of the types shown and described herein.
As can be seen better in FIG. 2, the front oonique 102 of the part 100 is provided with a transverse central notch or groove 103 in which the part 101 is embedded. Each end of the latter is provided with shoulders 104 which ensure its retention. transverse position as well as the correct position marking of the various parts of the passages 68 and of the chamber 54 which
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are cut by the area indicated by 105 between the two parts 100 and 101 of the cap.
Any suitable means can be employed to join together these two parts and one of them consists in welding them at the points indicated by the letter S. When the cap is made in two parts, one can replace more easily a type of orifice by another, just as the assembly of the cap 45 with its clamping ring is facilitated.
With the protruding horns it is necessary, in air caps of the ordinary type, to fold the rim of the clamping ring over the shoulder 48 of the cap.
This need is eliminated in the present case because the front part of the cap, provided with holes, is applied and fixed in position after the ring has been put in place.
FIG. 12 is a table illustrating graphically the types of jets obtained with the devices according to the present invention, in comparison with those obtained by the devices employing full modifier jets. Scheme I of the table shows the shape of a jet obtained with a gun employing annular modifier jets in accordance with the invention. To obtain this jet, the air pressure was set at about 5 Kos 200 and: Belle on the liquid at 0.21. The air valves comprising the valve 35 of FIG. 1 were fully open and it can be seen that the jet is represented by an elongated oval surface in which the spraying is practically uniform throughout.
The jet shape designated by II was obtained by a similar pistol, but in which full modifier jets had been used. The same pressures were used and the valves fully opened. We observe that
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the jet is narrowed in the central part and it is heavier or dense on the sides; the tendency to "split" the jet is therefore quite apparent. In an effort to correct this tendency, it is common practice to decrease the pressure and volume of air supplied to the additional modifier jets by adjusting valve 35.
This effect is represented by scheme III. It can be seen here that the spraying is still fairly uniform, but that the jet has become much narrower, which naturally implies a decrease in the area covered and an increase in the work required to cover a given area.
In the Model IV jet a pressure of about 7 kos for air and 0.2 for liquid was used, and additional full jets were also used. The tendency to split the jet is very strong here.
On the other hand, the jet according to diagram V shows the result obtained with the marls under pressure conditions than for diagram IV, in a gun with additional annular jets. It can be seen that there is no tendency, or only a very slight tendency to split the jet, that the spraying is very uniform and that the width is not reduced.
Referring now to the embodiment according to fig. 13 there oonstate that'l'on kept the same references for the parts of the gun common with the first embodiment. The hat, however, is designated 45 'and it is one piece, although it could as well be made in two pieces.
In all the embodiments represented by FIGS. 13 to 17 inclusive each of the horns 60 has
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a generally cylindrical shaped recess which is modified to some extent to provide an annular orifice for the additional jet. In FIG.
13 an annular recess 110 has been formed in each of the faces 61 of the horns 60, in the machining of which a cylindrical axial finger 112 has been reserved, starting from the bottom 113 of the recess and preferably equidistant from the outer walls. 114 of the recess
Although in certain cases one can be satisfied with a single air duct between the recess 110 and the air chamber, designated by 70 and with which the duct 32 communicates, it has been found preferable in this form of In this way, two parallel conduits 120 are provided between the bottom 113 of the recess 110 and the annular chamber 115 formed in the rear surface of the cap, adjacent to the air chamber 70.
These conduits are clearly visible in fig. 14 and 15 of the drawing, from which it can be seen that these conduits open respectively onto the orifices 121 formed in the bottom 113 of the recess. It can be seen that these orifices are placed at diametrically opposed points on the two sides of the finger II ?. and this arrangement of conduits and openings serves two important purposes. By this means the supply of air to the auxiliary jets is increased and there is a better distribution of the air around the annular chamber.
Although the arrangement which has just been described of the conduits applies for the best in the case represented by fig * 13, 14 and 15, where the central finger has come integrally into the recess, this double feed air to the auxiliary jet also applies when the central finger is a removable part as in the embodiments
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represented by the previous figures of the drawing. We have therefore shown in Fig. 16 and by way of example the application of this feature to nozzles of the general model.
The removable finger is shown at 125 and it is embedded at 126 in the bottom of the hole. The passage 120 leads to appropriate openings of the chamber as in embodiments already described.
To properly narrow the orifice of the recess 110 to create an annular jet of predetermined diameter, a sleeve 128 is fitted into the outer wall 114 of the recess and its inner surface 129 is spaced apart. determined in advance of the finger 112. It is obvious that bushings such as 128 of different sizes can be used to form orifices 130 of various dimensions, while retaining on the same fitting a central finger of invariable diameter.
The inner end of the sleeve 128 is at a certain distance from the bottom 113 to form between this end 132 and the bottom an air chamber or pocket of the same diameter as the recess. The end 132 of the socket is preferably bevelled as shown in Fig. 13 to give the pocket or chamber a diameter which gradually decreases outward. This inner air chamber adjacent to the bottom of the recess 110 serves to form a buffer cylinder or reservoir of air for the diminished orifices 130 and helps to maintain uniform flow through the orifice. This reduction sleeve is also effective in the bottom of an orifice with removable finger according to the preceding figures.
A typical arrangement of this kind is shown in fig '17 in which the
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socket 128 is applied to a nozzle provided with a removable finger. The stopper is figured at 135 and the finger at 136.
Although several variant forms of the invention have already been described and shown, it is obvious that other modifications can be made thereto while remaining within the scope of the present invention. It should further be understood that the relative proportions or dimensions of the various members and orifices are not limited to those shown and that they can vary between wide limits.
CLAIMS.
1 Nozzle for sprayers Characterized in that it comprises, in combination, a device placed in its center to deliver a jet of liquid, and on one of the sides of oi-oi means or devices for projecting a jet of liquid. tubular air over the central liquid jet in order to change its cross-sectional shape.