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REVENDICATIONS
1. Buse de pulvérisation, notamment pour pistolet de pulvérisation, comprenant un corps central fixé de manière amovible sur un embout apte à distribuer un fluide sous pression et enfermant un insert de pulvérisation présentant à sa partie avant un orifice de pulvérisation, caractérisée en ce qu'une chambre de rotation est placée à l'entrée de l'insert de pulvérisation et est agencée pour mettre en rotation le fluide se déplaçant vers l'orifice de sortie de l'insert selon une composante sensiblement perpendiculaire à l'écoulement du fluide dans la buse.
2. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de rotation est agencée dans une pièce cylindrique appliquée contre l'extrémité inférieure de l'insert de pulvérisation, la pièce cylindrique présentant à son extrémité inférieure au moins deux alésages perpendiculaires à l'axe de la pièce cylindrique et excentrés par rapport à l'axe de la pièce cylindrique, ces alésages partant chacun d'un fraisage latéral pratiqué à l'extrémité inférieure de la pièce cylindrique et débouchant à l'intérieur de la pièce sur le bas de la chambre de rotation cylindrique de plus grand diamètre que le diamètre des alésages horizontaux, l'axe de la chambre de rotation présentant une configuration coïncidant avec l'axe de la pièce, la chambre cylindrique étant ouverte vers le haut de manière à déboucher sur l'orifice de l'insert de pulvérisation.
3. Buse de pulvérisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce cylindrique contenant la chambre de rotation est disposée dans une douille intercalée entre l'insert de pulvérisation et l'embout du pistolet, les fraisages latéraux prévus à l'extrémité inférieure de la pièce délimitant chacun un espace entre la pièce et la douille permettant le passage du fluide vers les alésages horizontaux.
4. Buse de pulvérisation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la pièce cylindrique contenant la chambre de rotation est vissée dans la douille.
5. Buse de pulvérisation selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'un joint d'étanchéité est intercalé entre l'embout du pistolet et la pièce cylindrique ou la douille.
6. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un joint d'étanchéité est intercalé entre l'insert de pulvérisation et le corps central annulaire.
7. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps central annulaire est fixé sur l'embout au moyen d'un écrou de serrage dont la partie supérieure s'appuie sur un épaulement du corps central.
8. Buse de pulvérisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre de rotation cylindrique de la pièce cylindrique présente à sa partie supérieure une partie en tronc de cône inversé.
9. Buse de pulvérisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre de rotation de la pièce cylindrique présente un diamètre sensiblement égal à au moins 1,5 fois le diamètre des alésages excentrés.
10. Buse de pulvérisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure de la pièce cylindrique présente une rainure permettant l'introduction d'un tournevis.
11. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, du type autonettoyant, comprenant un insert de pulvérisation placé dans un canal traversant un élément rotatif agencé pour pouvoir tourner d'au moins 1 80V dans le corps central de la buse afin de pouvoir présenter au flux de liquide un insert inversé et nettoyer et déboucher ainsi l'orifice de pulvérisation, sans démonter la buse, caractérisée en ce que la chambre de rotation est placée à l'intérieur du canal dse l'élément de rotation adjacent à l'insert.
12. Buse de pulvérisation selon les revendications 2 et 11, caractérisée en ce que la chambre de rotation est agencée dans la pièce cylindrique.
L'invention a pour objet une buse de pulvérisation, comprenant un corps central fixé de manière amovible sur un embout apte à distribuer un fluide sous pression et enfermant un insert de pulvérisation présentant à sa partie avant un orifice de pulvérisation.
Il existe un grand nombre de buses de pulvérisation, dites de sécurité. Elles sont munies à l'avant d'un embout ou bec de protection contre tout contact d'un utilisateur avec le fluide pulvérisé, au moins sur une distance relativement courte en avant de l'orifice de pulvérisation. Les particules de pulvérisation sortent de l'orifice de pulvérisation à très grande vitesse, les buses de pulvérisation du type selon l'invention étant en général utilisées pour la pulvérisation de peinture sous de hautes pressions. Les buses de pulvérisation de ce type doivent par conséquent être et rester étanches après des rotations répétées de l'élément rotatif dans le corps central et après de nombreux démontages nécessités par des opérations de nettoyage ou par des opérations de changement de gicleur, donc de changement de l'élément rotatif.
Le principal problème posé par ces buses destinées à travailler sous une haute pression est d'obtenir une étanchéité suffisante sans que les forces de serrage de l'ensemble nécessité pour l'obtention de l'étanchéité soient trop élevées.
D'autre part, l'élément rotatif et son gicleur doivent pouvoir être changés facilement.
Le brevet US 3,955,763 décrit une buse de pulvérisation destinée à être fixée sur le diffuseur d'un pistolet de pulvérisation, la buse comprenant un élément rotatif se présentant sous la forme d'une bille présentant un orifice de pulvérisation ménagé dans un conduit circulaire. Cette buse comprend un boîtier entourant l'élément rotatif et un organe d'étanchéité placé dans le boîtier et s'appliquant de manière étanche contre l'élément rotatif. Le boîtier, l'élément rotatif et l'organe d'étanchéité sont assemblés en une seule opération par vissage sur le diffuseur du pistolet de pulvérisation. Lorsque l'utilisateur désire changer de buse, il doit séparer la buse du diffuseur du pistolet et assembler ensuite les différentes pièces la constituant avant de procéder en une seule opération au remontage de la buse sur le diffuseur du pistolet.
L'utilisateur peut rencontrer des difficultés lors de cette opération, car les pièces constituant la buse doivent être dans une position idéale l'une par rapport à l'autre avant de procéder au serrage de la buse.
Le brevet US 4,165,836 décrit une buse rotative de pulvérisation comprenant un élément rotatif cylindrique et un joint d'étanchéité destiné à empêcher les fluides à haute pression de fuir. Il comprend un organe métallique d'appui portant contre l'élément rotatif et un élément élastique et espacé serré entre l'élément métallique d'appui et le diffuseur du pistolet de pulvérisation, afin de constituer un joint au fluide et, simultanément, d'assurer la fonction d'un amortisseur protégeant l'élément métallique d'appui contre des forces de serrage excessives. La buse décrite dans le brevet US 4,165,836 présente le même inconvénient que la buse décrite dans le brevet US 3,955,763.
D'autre part, l'écrou de serrage de la buse est solidaire de celle-ci et ne peut être changé. Cette buse est donc destinée à être montée sur un seul type de pistolet et ne peut, par conséquent, être adaptée sur tous les pistolets existants.
La buse selon l'invention est notamment destinée à être montée sur un embout de pistolet de pulvérisation. Cependant, elle peut également être utilisée dans des machines agricoles destinées à réaliser des traitements de pulvérisation dans l'agriculture ou l'arboriculture, ou être utilisée pour pulvériser du mazout ou tout liquide contenant des particules en suspension. Elle peut encore être utilisée dans des processus de nettoyage par sablage dans lesquels on pulvérise des fines particules de sable en suspension dans de l'air comprimé.
La buse de pulvérisation selon l'invention est caractérisée en ce qu'une chambre de rotation est placée à l'entrée de l'insert de pulvérisation et est agencée pour mettre en rotation le fluide se déplaçant vers l'orifice de sortie de l'insert selon une composante sensiblement perpendiculaire à l'écoulement du fluide dans la buse.
La chambre de rotation est de préférence agencée dans une pièce cylindrique appliquée contre l'extrémité inférieure de l'insert de pul
vérisation la pièce cylindrique présentant à son extrémité inférieure au moins deux alésages sensiblement horizontaux excentrés par rapport à l'axe de la pièce cylindrique, les alésages horizontaux partant chacun d'un fraisage latéral pratiqué à l'extrémité inférieure de la pièce cylindrique et débouchant à l'intérieur de la pièce sur le bas de la chambre de rotation présentant une configuration cylindrique de plus.grand diamètre que le diamètre des alésages horizontaux, l'axe de la chambre de rotation coïncidant avec l'axe de la pièce, la chambre cylindrique étant ouverte vers le haut, de manière à déboucher sur l'orifice de l'insert de pulvérisation.
La pièce cylindrique contenant la chambre de rotation peut être introduite dans une douille intercalée entre l'insert de pulvérisation et l'embout du pistolet, les fraisages latéraux prévus à l'extrémité inférieure de la pièce délimitant chacun un espace entre la pièce et la douille permettant le passage du fluide vers les alésages horizontaux.
Le corps central annulaire peut être fixé sur l'embout apte à distribuer un fluide sous pression ou sur l'embout du pistolet au moyen d'un écrou de serrage dont la partie supérieure s'appuie sur un épaulement du corps central.
La chambre de rotation cylindrique de la pièce cylindrique peut présenter à sa partie supérieure une partie en tronc de cône inversée.
La chambre de rotation de la pièce cylindrique peut présenter un diamètre sensiblement égal à au moins 1,5 fois le diamètre des alésages horizontaux.
La buse de pulvérisation peut être du type autonettoyant et comprendre ainsi un insert de pulvérisation placé dans un canal traversant un élément rotatif agencé pour pouvoir tourner d'au moins 1800 dans le corps central de la buse afin de pouvoir présenter au flux de liquide un insert inversé et nettoyer et déboucher ainsi l'orifice de pulvérisation sans démonter la buse. Dans ce cas, la chambre de rotation sera placée à l'intérieur du canal de l'élément de rotation à la suite de l'insert de pulvérisation.
Le dessin représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution d'une buse de pulvérisation selon l'invention destinée à être montée sur un embout de pistolet de pulvérisation à haute pression.
Dans le dessin:
La fig. I représente une coupe à travers une buse de pulvérisation montée sur un embout de pistolet de pulvérisation,
la fig. 2 est une vue en coupe à travers une pièce cylindrique servant de chambre de rotation et placée directement sous un insert de pulvérisation présentant à son extrémité supérieure un orifice de pulvérisation, et
la fig. 3 est une coupe horizontale selon la ligne III-III de la fig. 2.
La buse de pulvérisation décrite en regard des fig. 1 à 3 du dessin annexé est principalement destinée à être utilisée avec un pistolet de pulvérisation à haute pression, c'est-à-dire un pistolet travaillant sans apport d'air comprimé. Avec ce type de pistolet, elle a permis d'obtenir des résultats très satisfaisants. La buse de pulvérisation 1 comprend un corps central 2 appliqué contre un embout de pistolet 3 non représenté par l'intermédiaire d'un écrou de serrage 4. L'écrou de serrage 4 comprend un filetage intérieur 5 venant en prise avec un filetage extérieur correspondant 6 prévu sur le pourtour de l'embout 3. Un joint 7 assure l'étanchéité entre l'embout de pistolet 3 et le corps central 2. Le corps central 2 présente à son extrémité supérieure une ouverture 8 dans laquelle la partie avant 9 d'un insert de pulvérisation 10 est introduite depuis l'intérieur du corps 2.
Un joint d'étanchéité 11 est placé entre le corps central 2 et un épaulement 12 prévu sur le pourtour supérieur de l'insert de pulvérisation 10.
L'insert de pulvérisation 10 présente à sa partie inférieure un évidement cylindrique 13 suivi d'un évidement en tronc de cône 14, puis d'un nouvel évidement cylindrique de plus petit diamètre 15 et d'une nouvelle partie en tronc de cône 16, dégagée par une fente 17 servant d'orifice de pulvérisation. Adjacente à la partie inférieure de l'insert 10 est placée une douille 18 présentant un alésage fileté intérieur 19, dans lequel est vissée une pièce cylindrique 20, servant de pièce de rotation pour le fluide traversant la buse.
La pièce de rotation 20 est représentée en détail dans les coupes des fig. 2 et 3. Elle comprend une partie cylindrique supérieure 21 présentant un filetage latéral 22 correspondant au filetage 19 de la douille 18. Sa partie inférieure 23 présente deux fraisages latéraux 24 et 25 et une fente inférieure 26 permettant l'introduction d'un tournevis non représenté destiné à visser la pièce cylindrique 20 dans l'alésage 19 de la douille 18. La partie inférieure 23 de la pièce cylindrique 20 comprend deux canaux horizontaux 27, 28 décalés de part et d'autre d'un plan 29 passant par l'axe 30 de la pièce 20. Les canaux 27 et 28 sont donc légèrement excentrés par rapport à l'axe 30 de la pièce.
Ils partent des fraisages latéraux 24 et 25 pour aboutir dans une chambre de rotation cylindrique 31 de plus grand diamètre que les canaux horizontaux 27 et 28. La chambre de rotation 31 est ouverte vers le haut de manière à déboucher vers l'intérieur (partie 13) de l'insert de pulvérisation 10. La chambre 31 présente à sa partie supérieure une partie en tronc de cône inversé 32, destinée a élargir le diamètre à la sortie de la chambre 31. La partie en tronc de cône 32 est de petite dimension et élargit relativement faiblement le diamètre de la chambre 31 à la sortie de ladite chambre. Cependant.
si désiré, il peut être prévu une partie en tronc de cône de dimension beaucoup plus importante, par exemple dans le cas où on aurait affaire à des fluides de pulvérisation très visqueux. ll a été représenté dans la fig. 2 en pointillé une partie en tronc de cône 33 de beaucoup plus grande dimension. Cette partie 33 de beaucoup plus grande dimension présente à la sortie de la chambre un diamètre sensiblement égal au diamètre de la partie cylindrique 13 de l'insert de pulvérisation 10 placé au-dessus de la pièce 20.
Comme représenté dans le dessin et en particulier dans les fig. 2 et 3, les canaux horizontaux 27 et 28 sont décalés par rapport au plan 29, de manière à entrer tangentiellement dans la chambre de rotation 31. Le décalage entre les deux canaux 27 et 28 relativement au plan 29 est ainsi déterminé par la dimension du diamètre de la chambre de rotation 31. Les essais qui ont été effectués ont amené au choix d'un diamètre de la chambre 31 égal à au moins 1.5 fois le diamètre des canaux horizontaux 27 et 28.
Dans le mode d'exécution représenté dans les fig. 1, 2 et 3 du dessin, la pièce cylindrique 18 a été conçue de manière à présenter deux canaux horizontaux 27 et 28 décalés selon un angle de 180 . ici est bien évident pour l'homme du métier que, selon le résultat recherché, il est possible de prévoir un plus grand nombre de canaux horizontaux, par exemple trois canaux excentrés relativement à la chambre de rotation 31, selon des angles de 120 . Il est encore possible de prévoir quatre canaux excentrés et selon des angles de 90 etc. Dans le cas où l'on choisirait un nombre de canaux étant égal au moins à trois ou plus, il sera prévu un nombre de fraisages 24 et 25 égal au nombre de canaux ou un fraisage circulaire destiné à laisser libre le passage du fluide vers l'entrée des canaux.
Comme mentionné plus haut. la pièce cylindrique 20 formant la chambre de rotation est vissée dans la douille 18 et la dimension de ladite douille 18 et de l'insert est choisie de manière que, lorsque ces deux pièces sont montées à l'intérieur du corps central 2, le bas de la pièce 20 ainsi que le bas de la douille 18 se trouvent sensiblement à la même hauteur que le bas du corps central 2. Le joint 7 est choisi d'une dimension telle qu'il puisse recouvrir partiellement la douille 18 de manière à assurer une étanchéité parfaite entre le corps central 2 et l'embout 3.
La buse de pulvérisation qui vient d'être décrite en regard des fig.
1, 2 et 3 fonctionne de manière très simple. Le fluide sous pression provenant du pistolet sort au centre de l'embout 3 à l'endroit représenté par la flèche 40. Il pénètre ensuite dans les deux espaces 41 et 42 dégagés par les fraisages 24 et 25 pratiqués dans la pièce 20 et pénètre à l'intérieur des canaux 27 et 28. Le fluide débouche dans la chambre 31 et il se met en rotation dans la chambre 31. Cette mise en rotation est due au fait que les canaux 27 et 28 sont décentrés l'un par rapport à l'autre à l'entrée de la chambre 31. Vu le fait que la pression du fluide est très élevée, cette mise en rotation est très intense et le fluide continue à tourner lorsqu'il pénètre dans la partie 13 et dans les parties suivantes de l'insert de pulvérisation.
La dispersion obtenue à la sortie de l'orifice de pulvérisation 17 qui se présente sous l'aspect d'une fente taillée est meilleure et beaucoup plus régulière lorsque le liquide est mis en rotation dans la chambre 31.
La buse qui vient d'être décrite offre en fonctionnement des avantages beaucoup plus importants que ceux auxquels on pourrait s'attendre dans des conditions normales. En effet, cette mise en rotation sous la très haute pression d'utilisation de la buse permet d'obtenir un effet de séparation des particules constituant les produits à pulvériser et en particulier les peintures. Une des utilisations importantes d'un pistolet de pulvérisation à haute pression est relative à des peintures organiques et en particulier des peintures organiques avec des particules de métaux en suspension, par exemple des peintures au zinc. Dans un tel cas, la chambre de rotation 31 permet de séparer parfaitement toutes les particules métalliques en suspension dans les peintures et d'obtenir ainsi un jet de pulvérisation beaucoup plus régulier.
La qualité du jet à la sortie de la buse était telle que, lors des essais effectués avec de la peinture organique au zinc, il a été possible de réduire de 3,3 la pression normalement utilisée. Les pistolets de pulvérisation sans apport d'air comprimé destinés à effectuer des travaux sur la base de peintures organiques travaillent habituellement à des pressions allant de 200 à 300 bars. Dans un essai de peinture, il a été possible de descendre à 30 bars la pression d'utilisation d'un pistolet muni d'une buse telle que celle décrite en regard des fig.
1 à 3 du dessin. Avec cette pression de 30 bars, les résultats étaient encore excellents. Une telle diminution de pression dans des pistolets du type de celui décrit plus haut n'a jamais pu être obtenue. Une telle diminution de pression offre des avantages énormes et permet de diminuer les brouillards qui entourent toujours un pistolet à haute pression. Elle permet également une économie de matière, un meilleur contrôle des opérations de giclage et occasionne moins d'usure au pistolet et à l'insert de pulvérisation en particulier.
Il est à préciser ici que, lorsqu'on travaille à des pressions de 200 à 300 bars, les usures sur les pièces traversées par le fluide de pulvérisation et en particulier sur l'orifice de pulvérisation sont très importantes, cela d'autant plus si l'on travaille avec des peintures organiques présentant des particules de métal en suspension.
En mettant le fluide de pulvérisation en rotation dans la chambre 31, on évite un jet direct à très haute pression sur la fente, ce qui permet déjà d'obtenir une usure moindre sur les parties taillées de la fente de pulvérisation. D'autre part, le fait que le matériel ou le fluide est cassé par l'effet de rotation obtenu dans la chambre permet d'obtenir ainsi une meilleure homogénéisation du fluide et bien naturellement une meilleure dispersion dudit fluide. Le fait que le flux de pulvérisation est plus homogène après avoir subi sa rotation permet également de prévoir des orifices de pulvérisation plus grands que les orifices utilisés habituellement, et cela sans augmenter la pression.
Cette dernière mesure est également très importante en soi puisqu'elle évite le bouchage de la buse, ainsi que l'usure de la buse, du pistolet, de la pompe, sa haute pression sur laquelle est branché le pistolet, etc. Finalement, la meilleure homogénéisation obtenue permet bien évidemment une économie de peinture sensible.
Bien que décrite en tant que buse destinée à être montée sur un pistolet de pulvérisation, la buse représentée dans les fig. 1, 2 et 3 du dessin et décrite ci-dessus peut également être utilisée dans d'autres domaines de la technique. Elle peut par exemple être utilisée dans des machines destinées à pulvériser des produits de traitement dans l'agriculture ou l'arboriculture. Ces produits de traitement sont souvent des liquides ayant en suspension des particules plus grosses.
L'effet de la buse peut également être important dans le domaine du traitement agricole et permettre d'abaisser les pressions et ainsi l'usure des machines. La buse qui vient d'être décrite peut également être utilisée pour la pulvérisation du mazout. Une autre utilisation envisagée est prévue dans les processus de nettoyage par sablage, c'est-à-dire les processus où l'on projette de fines particules de sable dans un jet d'air comprimé.
La chambre de rotation qui vient d'être décrite en regard des fig.
2 et 3 peut être montée dans une buse de pulvérisation du type autonettoyant, telle que celle décrite dans le brevet suisse 655867. Dans une telle buse de pulvérisation de type autonettoyant, l'insert de pulvérisation est placé à l'extrémité d'un canal traversant un élément rotatif agencé pour pouvoir tourner d'au moins 180 dans le corps central de la buse. Cet élément rotatif est prévu afin que l'on puisse présenter au flux du liquide un insert inversé de 180 et ainsi nettoyer et déboucher l'orifice de pulvérisation sans démonter la buse dans le cas où l'orifice de pulvérisation serait bouché et le flux interrompu dans la buse.
Dans cette variante, la chambre de rotation contenue dans la pièce cylindrique sera placée à l'intérieur du canal de l'élément rotatif non représenté à la suite de l'insert de pulvérisation.
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CLAIMS
1. Spray nozzle, in particular for spray gun, comprising a central body detachably fixed on a nozzle capable of dispensing a fluid under pressure and enclosing a spray insert having at its front part a spray orifice, characterized in that a rotation chamber is placed at the inlet of the spraying insert and is arranged to rotate the fluid moving towards the outlet orifice of the insert according to a component substantially perpendicular to the flow of the fluid in the nozzle.
2. Spray nozzle according to claim 1, characterized in that the rotation chamber is arranged in a cylindrical part applied against the lower end of the spray insert, the cylindrical part having at its lower end at least two perpendicular bores to the axis of the cylindrical part and offset from the axis of the cylindrical part, these bores each starting from a lateral milling carried out at the lower end of the cylindrical part and opening out inside the part on the bottom of the cylindrical rotation chamber of larger diameter than the diameter of the horizontal bores, the axis of the rotation chamber having a configuration coinciding with the axis of the part, the cylindrical chamber being open upward so as to lead to the orifice of the spray insert.
3. Spray nozzle according to claim 2, characterized in that the cylindrical part containing the rotation chamber is disposed in a socket interposed between the spray insert and the nozzle of the gun, the lateral milling provided at the lower end of the part each delimiting a space between the part and the sleeve allowing the passage of the fluid towards the horizontal bores.
4. Spray nozzle according to claim 3, characterized in that the cylindrical part containing the rotation chamber is screwed into the socket.
5. Spray nozzle according to claim 2 or 3, characterized in that a seal is interposed between the nozzle of the gun and the cylindrical part or the socket.
6. Spray nozzle according to claim 1, characterized in that a seal is interposed between the spray insert and the annular central body.
7. Spray nozzle according to claim 1, characterized in that the annular central body is fixed to the nozzle by means of a tightening nut whose upper part is supported on a shoulder of the central body.
8. Spray nozzle according to claim 2, characterized in that the cylindrical rotation chamber of the cylindrical part has at its upper part an inverted frustoconical part.
9. Spray nozzle according to claim 2, characterized in that the rotation chamber of the cylindrical part has a diameter substantially equal to at least 1.5 times the diameter of the eccentric bores.
10. Spray nozzle according to claim 4, characterized in that the lower end of the cylindrical part has a groove allowing the introduction of a screwdriver.
11. Spray nozzle according to claim 1, of the self-cleaning type, comprising a spray insert placed in a channel passing through a rotary element arranged to be able to rotate at least 1 80V in the central body of the nozzle so as to be able to present to the flow. liquid an inverted insert and thus clean and unblock the spray orifice, without dismantling the nozzle, characterized in that the rotation chamber is placed inside the channel in the rotation element adjacent to the insert.
12. Spray nozzle according to claims 2 and 11, characterized in that the rotation chamber is arranged in the cylindrical part.
The invention relates to a spray nozzle, comprising a central body removably fixed on a nozzle capable of dispensing a fluid under pressure and enclosing a spray insert having at its front part a spray orifice.
There are a large number of so-called safety spray nozzles. They are provided at the front with a tip or spout protecting against any contact of a user with the sprayed fluid, at least over a relatively short distance in front of the spray orifice. The spray particles exit the spray orifice at very high speed, the spray nozzles of the type according to the invention being generally used for spraying paint under high pressures. Spray nozzles of this type must therefore be and remain sealed after repeated rotations of the rotary element in the central body and after numerous dismantling operations necessitated by cleaning operations or by operations of changing the nozzle, of the rotary element.
The main problem posed by these nozzles intended to work under high pressure is to obtain a sufficient seal without the tightening forces of the assembly necessary for obtaining the seal being too high.
On the other hand, the rotary element and its nozzle must be able to be changed easily.
US Patent 3,955,763 describes a spray nozzle intended to be fixed on the diffuser of a spray gun, the nozzle comprising a rotary element being in the form of a ball having a spray orifice formed in a circular duct. This nozzle comprises a housing surrounding the rotary element and a sealing member placed in the housing and applying sealingly against the rotary element. The housing, the rotary element and the sealing member are assembled in a single operation by screwing onto the diffuser of the spray gun. When the user wishes to change the nozzle, he must separate the nozzle of the gun diffuser and then assemble the different parts constituting it before proceeding in a single operation to reassemble the nozzle on the gun diffuser.
The user may encounter difficulties during this operation, since the parts constituting the nozzle must be in an ideal position with respect to each other before tightening the nozzle.
US Patent 4,165,836 describes a rotary spray nozzle comprising a cylindrical rotary member and a seal intended to prevent high pressure fluids from leaking. It comprises a metallic support member bearing against the rotary element and an elastic and spaced element clamped between the metallic support element and the diffuser of the spray gun, in order to constitute a seal with the fluid and, simultaneously, ensure the function of a shock absorber protecting the metallic support element against excessive clamping forces. The nozzle described in US Patent 4,165,836 has the same drawback as the nozzle described in US Patent 3,955,763.
On the other hand, the clamping nut of the nozzle is integral with the latter and cannot be changed. This nozzle is therefore intended to be mounted on a single type of gun and cannot, therefore, be adapted to all existing guns.
The nozzle according to the invention is in particular intended to be mounted on a nozzle of a spray gun. However, it can also be used in agricultural machines intended to carry out spraying treatments in agriculture or arboriculture, or be used to spray fuel oil or any liquid containing particles in suspension. It can also be used in sandblasting cleaning processes in which fine particles of sand suspended in compressed air are sprayed.
The spray nozzle according to the invention is characterized in that a rotation chamber is placed at the inlet of the spray insert and is arranged to rotate the fluid moving towards the outlet of the insert according to a component substantially perpendicular to the flow of the fluid in the nozzle.
The rotation chamber is preferably arranged in a cylindrical piece applied against the lower end of the pulp insert
verifying the cylindrical part having at its lower end at least two substantially horizontal bores eccentric with respect to the axis of the cylindrical part, the horizontal bores each starting from a lateral milling carried out at the lower end of the cylindrical part and opening out the interior of the part on the bottom of the rotation chamber having a cylindrical configuration of larger diameter than the diameter of the horizontal bores, the axis of the rotation chamber coinciding with the axis of the part, the cylindrical chamber being open upwards, so as to lead to the orifice of the spray insert.
The cylindrical part containing the rotation chamber can be introduced into a sleeve interposed between the spraying insert and the nozzle of the gun, the lateral millings provided at the lower end of the part each delimiting a space between the part and the sleeve allowing the passage of the fluid towards the horizontal bores.
The annular central body can be fixed on the nozzle capable of dispensing a pressurized fluid or on the nozzle of the gun by means of a tightening nut, the upper part of which rests on a shoulder of the central body.
The cylindrical rotation chamber of the cylindrical part may have at its upper part an inverted frustoconical part.
The rotation chamber of the cylindrical part can have a diameter substantially equal to at least 1.5 times the diameter of the horizontal bores.
The spray nozzle may be of the self-cleaning type and thus comprise a spray insert placed in a channel passing through a rotary element arranged to be able to rotate at least 1800 in the central body of the nozzle so as to be able to present an insert to the flow of liquid. inverted and clean and unblock the spray orifice without dismantling the nozzle. In this case, the rotation chamber will be placed inside the channel of the rotation element following the spraying insert.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of a spray nozzle according to the invention intended to be mounted on a nozzle of a high pressure spray gun.
In the drawing:
Fig. I represents a section through a spray nozzle mounted on a spray gun tip,
fig. 2 is a sectional view through a cylindrical piece serving as a rotation chamber and placed directly under a spraying insert having at its upper end a spraying orifice, and
fig. 3 is a horizontal section along line III-III of FIG. 2.
The spray nozzle described opposite fig. 1 to 3 of the accompanying drawing is mainly intended for use with a high-pressure spray gun, that is to say a gun working without supply of compressed air. With this type of gun, it made it possible to obtain very satisfactory results. The spray nozzle 1 comprises a central body 2 applied against a gun tip 3 not shown by means of a tightening nut 4. The tightening nut 4 includes an internal thread 5 engaging with a corresponding external thread 6 provided on the periphery of the nozzle 3. A seal 7 seals between the gun nozzle 3 and the central body 2. The central body 2 has at its upper end an opening 8 in which the front part 9 d a spray insert 10 is introduced from inside the body 2.
A seal 11 is placed between the central body 2 and a shoulder 12 provided on the upper periphery of the spray insert 10.
The spraying insert 10 has at its lower part a cylindrical recess 13 followed by a recess in a truncated cone 14, then a new cylindrical recess of smaller diameter 15 and a new part in a truncated cone 16, cleared by a slot 17 serving as a spray orifice. Adjacent to the lower part of the insert 10 is placed a bushing 18 having an internal threaded bore 19, into which is screwed a cylindrical part 20, serving as a part of rotation for the fluid passing through the nozzle.
The rotation part 20 is shown in detail in the sections of FIGS. 2 and 3. It comprises an upper cylindrical part 21 having a lateral thread 22 corresponding to the thread 19 of the socket 18. Its lower part 23 has two lateral millings 24 and 25 and a lower slot 26 allowing the insertion of a non-screwdriver shown for screwing the cylindrical part 20 into the bore 19 of the sleeve 18. The lower part 23 of the cylindrical part 20 comprises two horizontal channels 27, 28 offset on either side of a plane 29 passing through the axis 30 of the part 20. The channels 27 and 28 are therefore slightly offset from the axis 30 of the part.
They start from the lateral millings 24 and 25 to end in a cylindrical rotation chamber 31 of larger diameter than the horizontal channels 27 and 28. The rotation chamber 31 is open upwards so as to open inwards (part 13 ) of the spraying insert 10. The chamber 31 has at its upper part an inverted frustoconical part 32, intended to widen the diameter at the outlet of the chamber 31. The frustoconical part 32 is of small size and relatively slightly widens the diameter of the chamber 31 at the outlet from said chamber. However.
if desired, a much larger truncated cone portion can be provided, for example in the case where very viscous spraying fluids are to be dealt with. It has been shown in fig. 2 in dotted lines, a much larger dimension in truncated cone 33. This much larger portion 33 has at the outlet of the chamber a diameter substantially equal to the diameter of the cylindrical portion 13 of the spray insert 10 placed above the part 20.
As shown in the drawing and in particular in Figs. 2 and 3, the horizontal channels 27 and 28 are offset from the plane 29, so as to enter tangentially into the rotation chamber 31. The offset between the two channels 27 and 28 relative to the plane 29 is thus determined by the dimension of the diameter of the rotation chamber 31. The tests which have been carried out have led to the choice of a diameter of the chamber 31 equal to at least 1.5 times the diameter of the horizontal channels 27 and 28.
In the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 3 of the drawing, the cylindrical part 18 has been designed so as to present two horizontal channels 27 and 28 offset at an angle of 180. here it is obvious to the skilled person that, depending on the desired result, it is possible to provide a larger number of horizontal channels, for example three eccentric channels relative to the rotation chamber 31, at angles of 120. It is also possible to provide four offset channels and at angles of 90 etc. If a number of channels is chosen which is at least three or more, a number of millings 24 and 25 will be provided equal to the number of channels or a circular milling intended to allow free passage of the fluid towards the entry of the channels.
As mentioned above. the cylindrical part 20 forming the rotation chamber is screwed into the sleeve 18 and the dimension of said sleeve 18 and of the insert is chosen so that, when these two parts are mounted inside the central body 2, the bottom of the part 20 as well as the bottom of the sleeve 18 are substantially at the same height as the bottom of the central body 2. The seal 7 is chosen to be of a size that it can partially cover the sleeve 18 so as to a perfect seal between the central body 2 and the nozzle 3.
The spray nozzle which has just been described with reference to FIGS.
1, 2 and 3 works very simply. The pressurized fluid from the gun exits at the center of the nozzle 3 at the place represented by the arrow 40. It then enters the two spaces 41 and 42 released by the millings 24 and 25 made in the part 20 and penetrates at inside the channels 27 and 28. The fluid opens into the chamber 31 and it rotates in the chamber 31. This rotation is due to the fact that the channels 27 and 28 are off-center one relative to the other at the entrance to chamber 31. Given the fact that the fluid pressure is very high, this rotation is very intense and the fluid continues to rotate when it enters part 13 and in the following parts of the spray insert.
The dispersion obtained at the outlet from the spray orifice 17 which has the appearance of a cut slot is better and much more regular when the liquid is rotated in the chamber 31.
The nozzle which has just been described offers in operation much greater advantages than those which one would expect under normal conditions. Indeed, this rotation under the very high pressure of use of the nozzle makes it possible to obtain a separation effect of the particles constituting the products to be sprayed and in particular the paints. One of the important uses of a high pressure spray gun relates to organic paints and in particular organic paints with particles of metals in suspension, for example zinc paints. In such a case, the rotation chamber 31 makes it possible to perfectly separate all the metallic particles suspended in the paints and thus obtain a much more regular spray jet.
The quality of the jet at the outlet of the nozzle was such that, during the tests carried out with organic zinc paint, it was possible to reduce the pressure normally used by 3.3. Spray guns without compressed air intended to carry out work on the basis of organic paints usually work at pressures ranging from 200 to 300 bars. In a paint test, it was possible to lower the operating pressure of a spray gun fitted with a nozzle such as that described with reference to FIGS to 30 bars.
1 to 3 of the drawing. With this pressure of 30 bars, the results were still excellent. Such a reduction in pressure in guns of the type described above has never been obtained. Such a reduction in pressure offers enormous advantages and makes it possible to reduce the mists which always surround a high pressure gun. It also saves on material, better control of spraying operations and causes less wear on the spray gun and the spray tip in particular.
It should be noted here that, when working at pressures of 200 to 300 bars, the wear on the parts through which the spraying fluid passes and in particular on the spraying orifice is very significant, all the more so if we work with organic paints with suspended metal particles.
By putting the spraying fluid in rotation in the chamber 31, a direct jet at very high pressure on the slot is avoided, which already makes it possible to obtain less wear on the cut parts of the spraying slot. On the other hand, the fact that the material or the fluid is broken by the rotation effect obtained in the chamber thus makes it possible to obtain better homogenization of the fluid and quite naturally a better dispersion of said fluid. The fact that the spray flow is more homogeneous after having undergone its rotation also makes it possible to provide larger spray orifices than the orifices normally used, and this without increasing the pressure.
This last measure is also very important in itself since it prevents clogging of the nozzle, as well as wear of the nozzle, of the gun, of the pump, its high pressure to which the gun is connected, etc. Finally, the best homogenization obtained obviously allows significant paint savings.
Although described as a nozzle intended to be mounted on a spray gun, the nozzle shown in Figs. 1, 2 and 3 of the drawing and described above can also be used in other fields of the technique. It can for example be used in machines intended for spraying treatment products in agriculture or arboriculture. These treatment products are often liquids with larger particles in suspension.
The effect of the nozzle can also be significant in the field of agricultural treatment and makes it possible to reduce the pressures and thus the wear of the machines. The nozzle which has just been described can also be used for spraying fuel oil. Another envisaged use is envisaged in sandblasting cleaning processes, that is to say processes where fine particles of sand are sprayed into a jet of compressed air.
The rotation chamber which has just been described with reference to FIGS.
2 and 3 can be mounted in a spray nozzle of the self-cleaning type, such as that described in Swiss patent 655867. In such a spray nozzle of the self-cleaning type, the spray insert is placed at the end of a channel passing through a rotary element arranged to be able to rotate at least 180 in the central body of the nozzle. This rotary element is provided so that an inverted insert of 180 can be presented to the flow of the liquid and thus clean and unblock the spray orifice without dismantling the nozzle in the event that the spray orifice is blocked and the flow interrupted. in the nozzle.
In this variant, the rotation chamber contained in the cylindrical part will be placed inside the channel of the rotary element, not shown, following the spraying insert.