EP0781170B1 - Dispositif de projection d'un revetement charge d'elements magnetiques - Google Patents

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EP0781170B1
EP0781170B1 EP95931244A EP95931244A EP0781170B1 EP 0781170 B1 EP0781170 B1 EP 0781170B1 EP 95931244 A EP95931244 A EP 95931244A EP 95931244 A EP95931244 A EP 95931244A EP 0781170 B1 EP0781170 B1 EP 0781170B1
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EP
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coating
gun
ferrite ring
magnetic
magnetic elements
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Jean-Jacques Bodin
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/12—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain a coating with specific electrical properties

Definitions

  • the subject of the invention is a device for project a coating loaded with magnetic elements on surfaces of sizes and complexities different.
  • the magnetic elements contained in it coating should be oriented.
  • a known method for orienting the elements magnetic coating involves placing the surface to cover in a magnetic field and then to coat this surface with the adequate coating according to a classic technique for those skilled in the art. This technique is to use a pistol projection. According to this process, when the coating comes close to the surface to cover, magnetic elements, subject to the field magnetic reigning around the surface, are placed following the field lines created by this field magnetic. The coating including the magnetic elements are oriented can then be dried or polymerized.
  • the object of the invention is precisely to remedy this disadvantage. To this end, it offers a system projection of a coating in which the field magnetic is created around the nozzle of the projection gun to orient the elements magnetic as soon as they come out of the gun.
  • the invention relates to a device for spraying a loaded coating of magnetic elements, including a pistol projection suitable for projecting the coating onto a chosen surface.
  • This projection device is characterized by the fact that it includes means orientation of the magnetic elements of the coating, these orientation means being fixed around the gun projection and ensuring the orientation of magnetic elements from out of the projection gun.
  • the means of orientation include a ferrite ring surrounding the gun projection and around which is wrapped a electrical conductor connected to a source power supply to create inside of the ferrite ring a magnetic field.
  • This ferrite ring has an air gap allowing, on the one hand, the passage of the coating when it is projected by the pistol and, on the other hand, the orientation of the magnetic elements of this projected coating.
  • the orientation means include a shield cylinder positioned between the gun and ferrite ring to protect said magnetic field gun created by the ring of ferrite, and prevent the magnetized elements obstruct the gun.
  • This shielding cylinder has an opening of section significantly greater than the section of the gap of the ferrite ring.
  • the projection device according to the invention can be on a robot.
  • the single figure schematically represents the device of the invention comprising a pistol projection surrounded by means to orient the magnetic elements of the coating.
  • This device in perspective.
  • This device includes a projection gun referenced 1.
  • This spray gun projection is of a completely classic type. he can advantageously be automatic.
  • This gun is connected to power supplies compressed air and coating, not shown on the figure for simplification.
  • This figure also shows a ring of ferrite 3 arranged around this spray gun 1.
  • This ferrite ring 3 is itself surrounded, at the less on one part, of an electrical conductor called winding wire 5.
  • This winding wire 5, of preferably copper, is wound in multi-layers around the ferrite ring 3 and connected on a power supply 8 stabilized in direct current in order to create a magnetic field in ring 3.
  • the ferrite ring 3 comprises an opening making an air gap 7. This opening allows the passage of the coating sent by the gun 1 towards the surface to be covered. The magnetic field reigning in this air gap 7 then makes it possible to orient the magnetic elements contained in the coating when the latter crosses the air gap 7 and until that it applies to the part to be coated.
  • the ferrite ring 3 is made from nickel and zinc. It has a width of 90 mm, a diameter 280 mm outside, an inside diameter of 250 mm and therefore a thickness of 15 mm.
  • the air gap 7 has a width of about 50 mm.
  • a shielding cylinder 2 is positioned between the spray gun 1 and the ferrite ring 3. More precisely, the ring of ferrite 3 is fixed, by its inner face, on the shield cylinder 2. This shield cylinder 2 is able, moreover, to support the spray gun 1 which is fixed on the inside of this cylinder.
  • this armor cylinder is made of mild steel and has a external diameter of 210 mm and a length of 200 mm.
  • the shielding cylinder 2 prevents unwanted field lines do not disturb the supply of paint, resin or spray gun slip.
  • this shielding cylinder 2 has an opening 4 substantially aligned with the air gap 7 to allow the passage of the coating from gun 1 to the surface to be covered.
  • the pistol moves parallel by in relation to opening 4, i.e. in the direction suggested by the double arrow 9.
  • the opening 4 of the shielding cylinder has a section significantly higher than that of the air gap 7 of so that the entire coating emitted by the gun 1 can be subjected to the magnetic field of air gap 7.
  • the spray gun 1 is therefore centered at inside the shielding cylinder 2 then fixed on this shield cylinder so as to be in the axis of the ferrite ring 3. In this way, the nozzle of the projection gun opens into the air gap 7.
  • the DC power supply must first be switched on so that a field magnetic be created in the air gap 7 of the ring of ferrite 3. Automatic projection of the coating can then be performed. Magnetic elements contained in the coating projected by the spray gun projection 1 are deposited on the surface to be covered after being referred from the moment of their passage in the air gap 7, until the moment of the application.
  • the nozzle of the projection gun must be about a distance from the surface to be covered 70 to 80 mm, or 20 mm from the surface outside of the ferrite ring 3.
  • the device described above is on board a robot.
  • This device therefore has the advantage of allowing the covering of all types of surfaces and, in particular, surfaces located in hostile environments since it can be installed on a robot arm.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Description

Domaine de l'invention
L'invention a pour objet un dispositif pour projeter un revêtement chargé d'éléments magnétiques sur des surfaces de tailles et de complexités différentes.
Elle trouve une application dans le domaine de la peinture industrielle.
Etat de la technique
Dans l'industrie, il est quelquefois nécessaire de recouvrir des surfaces, souvent de dimensions importantes ou complexes, d'une peinture, d'une résine ou d'une barbotine (eau + céramique) chargée en fibres magnétiques (ou éléments magnétiques). Ces peintures ou résines chargées en fibres magnétiques sont généralement utilisées pour leurs propriétés radioélectriques spécifiques.
Dans la suite de la description, on parlera, plus généralement, de revêtements chargés en éléments ou particules magnétiques et destinés à recouvrir une surface.
Toutefois, pour assurer au revêtement toute son efficacité, les éléments magnétiques contenus dans ce revêtement doivent être orientés.
Un procédé connu pour orienter les éléments magnétiques du revêtement consiste à placer la surface à recouvrir dans un champ magnétique puis à revêtir cette surface avec le revêtement adéquat selon une technique classique pour l'homme du métier. Cette technique consiste à utiliser un pistolet de projection. Selon ce procédé, au moment où le revêtement arrive à proximité de la surface à recouvrir, les éléments magnétiques, soumis au champ magnétique régnant autour de la surface, se placent suivant les lignes de champ créées par ce champ magnétique. Le revêtement dont les éléments magnétiques sont orientés peut alors être séché ou polymérisé.
Un tel procédé est, cependant, difficile à mettre en oeuvre dans Industrie puisqu'il n'est guère envisageable de réaliser des dispositifs générateurs de champ magnétique suffisamment importants pour contenir des pièces de forme complexe ou de volume important.
Un autre système utilisé pour recouvrir une surface avec une peinture magnétique est décrit dans le document JP-A-61 122928 (abrégé). Ce système comporte un ensemble d'aimants permanents disposés à proximité de l'extrémité d'une buse d'éjection d'une peinture magnétique.
Exposé de l'invention
L'invention a justement pour but de remédier à cet inconvénient. A cette fin, elle propose un dispositif de projection d'un revêtement dans lequel le champ magnétique est créé aux alentours de la buse du pistolet de projection de façon à orienter les éléments magnétiques dès leur sortie du pistolet.
De façon plus précise, l'invention concerne un dispositif de projection d'un revêtement chargé d'éléments magnétiques, comprenant un pistolet de projection apte à projeter le revêtement sur une surface choisie. Ce dispositif de projection est caractérisé, par le fait qu'il comporte des moyens d'orientation des éléments magnétiques du revêtement, ces moyens d'orientation étant fixés autour du pistolet de projection et assurant l'orientation des éléments magnétiques dès leur sortie du pistolet de projection.
Avantageusement, les moyens d'orientation comprennent un anneau de ferrite entourant le pistolet de projection et autour duquel est enroulé un fil conducteur d'électricité connecté sur une source d'alimentation électrique pour créer à l'intérieur de l'anneau de ferrite un champ magnétique.
Cet anneau de ferrite comporte un entrefer permettant, d'une part, le passage du revêtement lorsque celui-ci est projeté par le pistolet et, d'autre part, l'orientation des éléments magnétiques de ce revêtement projeté.
Selon l'invention, les moyens d'orientation comprennent un cylindre de blindage positionné entre le pistolet et l'anneau de ferrite pour protéger ledit pistolet du champ magnétique créé par l'anneau de ferrite, et empêcher que les éléments magnétisés n'obstruent le pistolet.
Ce cylindre de blindage comporte une ouverture de section sensiblement supérieure à la section de l'entrefer de l'anneau de ferrite.
Selon un mode de réalisation de l'invention,, le dispositif de projection conforme à l'invention peut être embarqué sur un robot.
Brève description des dessins
La figure unique représente schématiquement le dispositif de l'invention comportant un pistolet de projection entouré des moyens pour orienter les éléments magnétiques du revêtement.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
Sur la figure, on a représenté le dispositif de l'invention en perspective. Ce dispositif comporte un pistolet de projection référencé 1. Ce pistolet de projection est de type tout à fait classique. Il peut être, avantageusement, automatique.
On peut utiliser, par exemple, les pistolets de projection automatique Kremlin® A1915N13 et A1918N13 destiné aux produits épais et fluides.
Ce pistolet est raccordé à des alimentations en air comprimé et en revêtement, non représentées sur la figure par mesure de simplification.
Cette figure montre, en outre, un anneau de ferrite 3 disposé autour de ce pistolet de projection 1. Cet anneau de ferrite 3 est lui-même entouré, au moins sur une partie, d'un fil conducteur d'électricité appelé fil de bobinage 5. Ce fil de bobinage 5, de préférence en cuivre, est enroulé en multicouches autour de l'anneau de ferrite 3 et connecté sur une alimentation 8 stabilisée en courant continu afin de créer dans l'anneau 3 un champ magnétique.
Selon l'invention, l'anneau de ferrite 3 comprend une ouverture réalisant un entrefer 7. Cette ouverture permet le passage du revêtement envoyé par le pistolet 1 vers la surface à recouvrir. Le champ magnétique régnant dans cet entrefer 7 permet alors d'orienter les éléments magnétiques contenus dans le revêtement lorsque ce dernier traverse l'entrefer 7 et jusqu'à ce qu'il s'applique sur la pièce à revêtir.
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'anneau de ferrite 3 est réalisé à base de nickel et de zinc. Il a une largeur de 90 mm, un diamètre extérieur de 280 mm, un diamètre intérieur de 250 mm et, par conséquent, une épaisseur de 15 mm. En outre, l'entrefer 7 a une largeur d'environ 50 mm. Avec un tel anneau de ferrite 3 et pour une alimentation stabilisée fournissant au fil de bobinage une tension de 14 V et une intensité de 10 A, il règne au centre de l'entrefer 7 un champ magnétique d'environ 160 Gauss.
Selon l'invention, un cylindre de blindage 2 est positionné entre le pistolet de projection 1 et l'anneau de ferrite 3. De façon plus précise, l'anneau de ferrite 3 est fixé, par sa face intérieure, sur le cylindre de blindage 2. Ce cylindre de blindage 2 est apte, en outre, à supporter le pistolet de projection 1 qui est fixé sur la face intérieure de ce cylindre.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ce cylindre de blindage est réalisé en acier doux et a un diamètre extérieur de 210 mm et une longueur de 200 mm.
Outre son rôle de support, le cylindre de blindage 2 permet d'éviter que des lignes de champs indésirables ne viennent perturber l'alimentation en peinture, résine ou barbotine du pistolet de projection.
Selon l'invention, ce cylindre de blindage 2 comporte une ouverture 4 sensiblement alignée avec l'entrefer 7 pour permettre le passage du revêtement depuis le pistolet 1 jusqu'à la surface à recouvrir. On précise que le pistolet se déplace parallèlement par rapport à l'ouverture 4, c'est-à-dire dans le sens suggéré par la double flèche 9. Avantageusement, l'ouverture 4 du cylindre de blindage a une section sensiblement supérieure à celle de l'entrefer 7 de façon à ce que la totalité du revêtement émis par le pistolet 1 puisse être soumise au champ magnétique de l'entrefer 7.
Le pistolet de projection 1 est donc centré à l'intérieur du cylindre de blindage 2 puis fixé sur ce cylindre de blindage de manière à être dans l'axe de l'anneau de ferrite 3. De cette façon, la buse du pistolet de projection débouche dans l'entrefer 7.
Pour réaliser le recouvrement d'une surface, l'alimentation en courant continu doit tout d'abord être mise en marche de façon à ce qu'un champ magnétique soit créé dans l'entrefer 7 de l'anneau de ferrite 3. La projection automatique du revêtement peut ensuite être effectuée. Les éléments magnétiques contenus dans le revêtement projeté par le pistolet de projection 1 se déposent sur la surface à recouvrir après avoir été orientés à partir du moment de leur passage dans l'entrefer 7, jusqu'au moment de l'application.
Néanmoins, pour une efficacité optimale du champ magnétique, des distances de projection doivent être respectées. Par exemple, pour les modes de réalisation de l'anneau de ferrite 3 et du cylindre de blindage 2 donnés précédemment, la buse du pistolet de projection doit être distante de la surface à recouvrir d'environ 70 à 80 mm, ou encore 20 mm par rapport à la surface extérieure de l'anneau de ferrite 3.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif décrit précédemment est embarqué sur un robot. On a d'ailleurs représenté en traits mixtes sur la figure, une portion d'un bras de robot 6 fixé sur le cylindre de blindage 2.
Ce dispositif a donc pour avantage de permettre le recouvrement de tous types de surfaces et, notamment, de surfaces situées en milieu hostile puisqu'il peut être installé sur un bras de robot.

Claims (6)

  1. Dispositif de projection d'un revêtement chargé d'éléments magnétiques, comprenant un pistolet de projection (1) apte à projeter le revêtement sur une surface choisie,
    caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'orientation (2, 3, 5) des éléments magnétiques du revêtement, ces moyens d'orientation étant fixés autour du pistolet de projection et assurant l'orientation des éléments magnétiques dès leur sortie du pistolet de projection.
  2. Dispositif de projection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'orientation comprennent un anneau de ferrite (3) entourent le pistolet de projection et autour duquel est enroulé un fil conducteur d'électricité (5) connecté sur une source d'alimentation électrique (8) pour créer à l'intérieur de l'anneau de ferrite un champ magnétique.
  3. Dispositif de projection selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'anneau de ferrite comporte un entrefer (7) permettant d'une part, le passage du revêtement lorsque celui-ci est projeté par le pistolet et, d'autre part, l'orientation des éléments magnétiques de ce revêtement projeté.
  4. Dispositif de projection selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens d'orientation comprennent un cylindre de blindage (2) positionné entre le pistolet et l'anneau de ferrite pour protéger ledit pistolet du champ magnétique créé par l'anneau de ferrite.
  5. Dispositif de projection selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le cylindre de blindage comporte une ouverture (4) de section sensiblement supérieure à la section de l'entrefer de l'anneau de ferrite.
  6. Dispositif de projection selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est embarqué sur un robot (6).
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