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ayant pour objet " Perfectionnements au recouvrement électrosta tique "
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La présente invention a pour objet des per- fectionnements au recouvrement électrostatique d'objets par une couche liquide.
Certains dispositifs actuellement utilisés comprennent une tête rotative à pulvérisation centrifuge avec établissement d'une tension électrique continue élevée entre ladite tête et les objets à recouvrir.
De la sorte, le liquide est amené dans la tête et jusqu'au bord de décharge sous forme d'un film qui est pulvérisé tandis que les particules chargées électriquement sont transportées vers l'objet à recouvrir essentiellement par le champ électrique développé par la tenais appliquée entre la tête et l'objet.
Dans ces dispositifs connus, le bord de décharge est toujours réalisé en forme de lame de couteau, c'est-à-dire qu'il est défini par deux surfaces se croi- sant à un angle faible et formant à l'endroit de leur croisement une arête très effilée.
On a préconisé uniquement cette disposition, parce qu'il est universellement admis que ce profil en lame de couteau favorise considérablement la charge électrique des particules par l'effet de fuites électriques assurées par ledit profil.
Il apparaît également que ce profil en lame de couteau est également généralement adopté même dans
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la technique de la pulvérisation purement centrifuge, sans la participation des forces électriques, ce qui s'explique par des considérations de mécanique des fluides :
en effet, lorsque les particules liquides quittent le bord de décharge sous l'effet de la force centrifuge, elles auraient tendance, dans le cas de bord de décharge arrondi eu ayant un angle d'ouverture important, à se diriger au moins partiellement sous l'effet des forces de capillarité sur la partie arrière de l'arrondi ou sur la face de l'angle disposée à l'extérieur de la tête, de sorte qu'il y aurait des inconvénients considérables en fonctionnement du fait notamment des salissures de la tête de pulvérisation par des projections vers l'arrière. @
Toutefois, ce bord de décharge à section en lame de couteau, s'il permet un bon fonctionnement de l'appareil utilisé avec l'aide du champ électrique, of- fre, au contraire, au moins deux inconvénients à l'uti- lisateur :
d'une part le profil en lame de couteau est très dangereux, étant donné que l'arête de pulvérisation ne peut pas être protégée de façon efficace par des caches quelconque sans occasionner de graves perturbations électriques, d'autre part, cette arête effilée est fragile et il se produit des ébréchures préjudiciables au bon fonctionnement, lors de chocs dus à l'inadvertance de l'opérateur par exemple.
La présente invention vise à remédier aux in- convénients sus-mentionnés par une réalisation appro priée du bord de décharge.
Selon l'invention, la tête de pulvérisation
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centrifuge comporte une partie terminale.de révolution constituée par une partie de surface au moins sensiblement torique, co-axiale à l'axe de rotation de ladite tête et croisant à angle sensiblement droit une autre surface également de révolution autour du même axe, de façon à constituer un bord de décharge d'épaisseur appréciable et présentant ainsi une seule arête vive.
L'expérience en effet a montré, de façon surprenante, qu'un.tel bord défini par deux surfaces se croisant à angle sensiblement droit est approprié pour la pulvérisation centrifuge combinée avec l'effet du champ électrique.
En outre, un tel bord Ae présente aucun danger de coupure pour l'opérateur, étant donné l'importance de l'angle qui le définit. D'autre part, et pour cette même raison, il possède également une robustesse qui fait totalement défaut au bord effilé en lame de couteau.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs dans la description qui suit, à titre d'exemple, en référence aux dessins anne- xés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble d'un dispositif de recouvrement électrostatique conforme à l'invention.
- les figures 2 à 7 sont des vues partielles en coupe transversale de 6 modes de réalisation diffé- rents.
En se référant à la figure 1, une tête de pulvérisation 1 est mentée au bout d'un arbre rotatif 2
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entraîne par tout moyen approprié à une vitesse par ex- emple de l'ordre de 3000 tr/mn. Cet arbre est monté dans des paliers 3, eux-mêmes placés dans un logement central d'un support isolant allongé 4. L'arbre d'en- traînement 2 comporte une partie conductrice 2a supportant la tête/pulvérisation 1, accouplée à une partie isolante 2b aboutissant au moyen d'entraînement. Un conducteur haute tension 5 est noyé dans l'isolant 4 et aboutit à une plaquette 6 électriquement connectée à la partie conductrice 2a de l'arbre 2. Un conduit de peinture 7 aboutit à un ajutage 8 délivrant la peinture à la tête de pulvérisation 1.
La tête de pulvérisation 1 comporte un moyeu central 9 définissant une surface cylindrique 9a se déplaçant en regard de l'ajutage 8, ce moyeu 9 formant corps par des entretoises 10 avec une coupelle 11 ayant une face interne 12 constituée de trois parties succes- sives, une partie interne 12a légèrement tronconique destinée à recevoir la peinture projetée à partir du moyeu 9, une partie médiane 12b sensiblement radiale et une partie terminale 122.dont on étudiera plus en détail la forme et qui coupe à angle sensiblement droit la face extérieure 13 de la coupelle 11 de façon à former une arête 14.
En fonctionnement, la peinture, délivrée par l'ajutage 8, est répartie par la force centrifuge sous ferme d'un film 18 s'écoulant sur la'-face interne 12 de la coupelle 11, la charge électrique des particules étant assurée par la connexion haute tension 5, la pla- que 6, la partie conductrice 2a de l'arbre 2 et la ma-
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tière au moins légèrement conductrice constituant la tête de projection 1. Il s'établit ainsi à l'endroit du bord de pulvérisation un gradient de potentiel éle- vé qui provoque ainsi une amélioration de la pulvérisa. tion obtenue par l'effet de la force centrifuge et un transport des particules vers un objet 15 qui est bien entendu connecté à la terre.
En se référant aux figures 2 à 7, décrivant des formes de réalisation du bord de décharge conforme à l'invention, les éléments, qui ont été décrits dans la figure 1 et'qui se retrouvent dans ces figures, sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
En se référant à la figure 2,on voit que la face 12c de la coupelle 11 est ici cylindrique et est raccordée à la face cylindrique externe 16 par une partie torique 17 dont le rayon de courbure est de l'ordre d'au moins 2mm et avantageusement de 2,5mm, de sorte que l'épaisseur de la partie terminale (entre les faces 12± et 16) de la tête est également de 2,5mm, ces deux surfaces se croisant à l'endroit de l'arête 14 à un an- gle sensiblement droit.
Ce mode de réalisation est approprié pour la pulvérisation de produits qui ne se décantent pas.
En se référant à la figure 3, on retrouve le bord de décharge 14 toujours défini par la surface cylindrique externe 16 et une partie de surface torique
17 coupe la surface 16 à angle droit. Mais ici la partie de surface 12c qui est raccordée à la partie tori- que est ici tronconique d'un angle d'environ 15 Cet- te forme de réalisation est particulièrement appropriée
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pour la pulvérisation de produits de revêtement ayant une légère tendance à se décanter.
En se référant à la figure 4, on trouve la même disposition qu'aux figures 2 et 3, mais, ici, les surfaces 12a 12b et 12 sont dans une surface conique unique très inclinée, de l'ordre de 40 à 45 . Cette disposition est indispensable pour la pulvérisation de produits qui ont une forte tendance à la décantation.
Dans les figures 2 à 4, on a supposé que la tête de pulvérisation est en matériau au moins suffi- samment conducteur pour permettre l'électrisation des particules et l'établissement correct du champ électrique entre la tête de pulvérisation et l'objet à recou- vrir, mais on peut être amené à @ réalisation diffé- renciée entre les parties de la tête destinées d'une part à assurer la pulvérisation centrifuge et d'autre part à assurer la charge électrique des particules.
C'est le cas de la figure 5 où le bord de décharge 14 analogue à celui décrit à la figure 2 fait ici partie d'une pièce en matériau isolant, la charge des particu- les et l'établissement du champ électrique étant ici as- surés par une électrode en matériau semi-conducteur 19 dont le bord de décharge électrique est disposé à une distance de 1 à 2 mm de la face en regard 12c la distance dans le sens axial entre le bord de décharge élec- trique 20 et le bord de décharge centrifuge 14 étant ici de l'ordre de 5 à 7 mm par exemple.
En seréférant à la figure6,un disque 21 est monté sur un arbre rotatif 22 et présente en regard de l'objet une face 23 se terminant près du bord 24 du
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disque par une partie de surface torique 25 coupant à angle sensiblement droit la face arrière 26 du disque qui est plane et perpendiculaire à l'arbre rotatif. Une cuvette annulaire 27 est ménagée au voisinage du moyeu du disque et reçoit le liquide à pulvériser délivré par un ajutage 28. Une électrode d'ionisation 29 se présente en regard de la face plane du disque et charge la peinture en même temps qu'elle établit un champ électrique entre l'arête 25 du disque et les objets à recouvrir (non représentés). Dans ce cas, l'électrode est avantageusement en matériau semi-conducteur, tandis que le disque est en matériau levant.
Si on le désire, le disque peut être réalisé en matériau conducteur et semiconducteur, et dans ce cas, il est directement connecté à la source électrique, l'électrode d'ionisation étant alors supprimée.
En se référant à la figure 7, le disque de pulvérisation est ici constitué d'un moyeu central 30 supportant la partie disque proprement dite 31 par l'intermédiaire d'entretoises, de façon à laisser un passage libre pour le liquide délivré sur une face 32 du moyeu 31 et de là transporté par la force centrifuge sur une face interne en regard coopérante du disque 31, le liquide étant ensuite distribué sur toute la face plane 33 dirigée vers l'objet. La partie arrière du disque est définie par une surface annulaire 34 parallèle à la face avant 33 et raccordée à cette surface avant à l'endroit de l'arête 35 par une partie de surface torique 36, comme précédemment décrit.
Dans ce cas, on constate donc que La liquide ne s'écoule pas sur la
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face torique, contrairement à tous les autres modes de réalisation, qui ont été décrits précédemment. Au point de vue fonctionnement, l'effet de pulvérisation est sensiblement équivalent à celui décrit précédemment, mais le faisceau de particules est plus ressaré.
Revendications
Perfectionnements au recouvrement électrostatique d'objets par une couche liquide du genre mettant en oeuvre uen tête rotative à pulvérisation centrifuge avec établissement d'une tension électrique continue élevée entre ladite tête de pulvérisation et les objets à recouvrir, notamment remarquables par les points suivants pris séparément ou en combinaison :
a) La tête rotative pulvérisation centrifuge comporte une partie terminale de révolution délimitée d'une part par une partie de surface au moins sensiblement torique, coaxiale à l'axe de rotation, et croisant à angle au moins sensiblement droit une autre surface également de révolution, de f açon à constituer un bord de décharge à arête unique et d'épaisseur appréciable. b) Le rayon de courbure de la partie de surface au moins sensiblement torique est d'au moins 2 mm et ne dépasse pas 4 mm et de préférence d'environ 2,5 mm, l'angle d'ouverture de ladite partie de surface torique étant au maximum sensiblement de 90 . c) L'angle sensiblement droit définissant le bord de décharge est compris entre 80 et 110 et de préférence de l'ordre de 90 .
d) La partie de surface torique fait partie de la surface interne d'une coupelle, recevant le liquide
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à pulvériser. e) La partie de surface torique fait partie d'une surface d'un disque de pulvérisation, qui est exempte de tout contact avec le liquide. f) . Cette surface exempte de tout contact avec le liquide d'un disque est disposée soit en regard de l'objet, soit sur la face opposée à celle en regard de l'objet.