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La présente invention concerne un injecteur pour dispositif de pulvérisation de produit de revêtement pluri-composant et un dispositif de pulvérisation associé. L'injecteur présente une entrée et une direction longitudinale.
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L'injecteur permet ainsi d'injecter un des composants, notamment dans une chambre d'injection, dans laquelle est injectée au moins un autre des composants, dans une chambre d'injection.
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Cela permet un mélange des composants dans la chambre d'injection.
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La qualité du mélange est importante pour la qualité et la durabilité du produit de revêtement.
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Cependant, les composants sont régulièrement de moins en moins miscibles. En particulier, la recherche de propriétés esthétiques et/ou mécaniques des produits de revêtement entraîne l'ajout de charges, tels des pigments ou fibres de verre ou autres charges à effet. Ces charges entraînent une baisse de la miscibilité des composants entre eux.
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La qualité du mélange entre les composants est donc un point crucial.
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Pour améliorer le mélange dans un dispositif de pulvérisation, une possibilité est de réaliser le mélange très en amont de la pulvérisation, de sorte à augmenter le temps de mélange pour favoriser le mélange tant mécaniquement, que chimiquement.
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Cependant, une fois les composants entrant en contact, le mélange a généralement une durée de vie limitée. Par exemple, pour un produit composé de résine et de durcisseur, une fois les deux composants assemblés, le produit durcit.
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Cela est donc susceptible d'être problématique, tant pour des débits faibles, que pour des produits de revêtement ayant une durée de vie très limitée une fois le mélange effectué. Le produit de revêtement est alors susceptible de durcir, entièrement ou partiellement, avant d'être pulvérisé.
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Le but de l'invention est alors de proposer une solution pour dispositif de pulvérisation permettant d'améliorer la qualité du mélange, et du produit de revêtement pulvérisé.
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A cet effet, l'invention a pour objet un injecteur pour dispositif de pulvérisation de produit de revêtement pluri-composant, l'injecteur présentant une direction longitudinale, l'injecteur présentant une entrée, caractérisé en ce que l'injecteur présente une pluralité d'orifices de sortie, l'injecteur étant adapté pour être alimenté par un produit composant au niveau de l'entrée, de sorte que le produit composant sorte de l'injecteur par les orifices de sortie, chaque orifice de sortie formant un angle donné par rapport à la direction longitudinale compris entre 10° et 90°, de préférence entre 30° et 90°.
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L'injecteur est apte à éjecter le produit composant en plusieurs points, en biais par rapport à la direction longitudinale de l'injecteur. Cela permet alors de favoriser le mélange avec un deuxième composant, au niveau de la chambre d'injection, dans le cas mentionné précédemment.
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Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, l'injecteur comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l'injecteur comprend un canal central s'étendant depuis l'entrée et des canaux secondaires, chaque canal secondaire reliant un orifice de sortie respectif au canal central ;
- chaque canal secondaire s'étend dans un plan, le plan formant l'angle donné avec la direction longitudinale ;
- le canal central s'étend selon la direction longitudinale ;
- la section de passage du canal central est égale à la somme des sections de passage des canaux secondaires ;
- les orifices de sortie sont répartis sur une circonférence de l'injecteur à intervalle angulaire régulier, l'intervalle angulaire étant de préférence égal à 360° divisé par le nombre d'orifices de sortie ;
- l'injecteur comprend entre deux et cinq orifices de sortie, de préférence trois orifices de sortie ;
- chaque orifice de sortie forme en outre un second angle donné par rapport à une direction radiale respective, la direction radiale respective étant la direction perpendiculaire à la direction longitudinale et une direction tangentielle locale, la direction tangentielle locale correspondant à la direction tangentielle de l'injecteur à l'emplacement où débouche ledit orifice de sortie, le second angle donné étant différent de 0° et inférieur ou égal à 35°, de préférence entre 0° exclus et 20°, et encore de préférence compris entre 5° à 15° ;
- l'injecteur comprend un canal central s'étendant depuis l'entrée, la section de passage du canal central étant strictement inférieure à toute section de passage de l'entrée ; et/ou
- l'injecteur comprend un filetage pour le montage et démontage de l'injecteur sur une entrée d'une chambre d'injection.
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L'invention concerne également un dispositif de pulvérisation de produit de revêtement pluri-composant comprenant un élément de pulvérisation, un injecteur, et une chambre d'injection en amont de l'injecteur, l'injecteur étant adapté pour injecter le produit de revêtement dans l'élément de pulvérisation, l'élément de pulvérisation étant adapté pour pulvériser le produit de revêtement, la chambre d'injection comprenant une première entrée d'un premier composant du produit de revêtement et une deuxième entrée d'un deuxième composant du produit de revêtement, la première entrée étant pourvu d'un injecteur tel que défini précédemment, le premier composant étant injecté dans la chambre d'injection par l'intermédiaire du injecteur.
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Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le dispositif de pulvérisation comprend les caractéristiques suivantes : le dispositif de pulvérisation est pourvu d'un injecteur tel que défini précédemment, la deuxième entrée étant telle que le deuxième composant forme un vortex dans la chambre d'injection, les orifices de sortie étant tels que le premier composant est injecté avec un flux ayant une composante radiale contraire au vortex.
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L'invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins dans lesquels :
- [Fig. 1] la figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'un dispositif de pulvérisation selon un exemple de l'invention,
- [Fig 2] la figure 2 est une vue en coupe d'un premier exemple d'un injecteur selon l'invention,
- [Fig 3] la figure 3 est une vue schématique vue de haut des canaux de l'injecteur de la figure 2,
- [Fig 4] la figure 4 est une vue en coupe d'un deuxième exemple d'un injecteur selon l'invention, et
- [Fig 5] la figure 5 est une représentation de l'injecteur de la figure 4 perpendiculairement à la direction longitudinale X, sur laquelle sont représentés les canaux secondaires et les orifices de sortie.
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Un dispositif de pulvérisation 10 de produit de revêtement pluri-composant selon un exemple de l'invention est partiellement représenté sur la figure 1.
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Le dispositif de pulvérisation 10 comprend un élément de pulvérisation 12, un injecteur 14, et une chambre d'injection 16 en amont de l'injecteur.
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Le dispositif de pulvérisation 10 comprend en outre un mélangeur 18 entre la chambre d'injection 16 et l'injecteur 14.
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L'élément de pulvérisation 12 est adapté pour pulvériser le produit de revêtement, plus particulièrement le produit de revêtement fourni par l'injecteur 14.
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L'élément de pulvérisation 12 est, par exemple, un bol de pulvérisation.
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Le bol de pulvérisation est apte à entrer en rotation autour d'un axe de rotation.
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Plus particulièrement ici, le dispositif de pulvérisation 10 comprend en outre une turbine 20 pour entraîner en rotation l'élément de pulvérisation 12.
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L'injecteur 14 est adapté et agencé pour injecter le produit de revêtement à pulvériser dans l'élément de pulvérisation 12.
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L'injecteur 14 est alimenté en produit de revêtement via la chambre d'injection.
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La chambre d'injection 16 comprend une première entrée 22 d'un premier composant du produit de revêtement et une deuxième entrée 24 d'un deuxième composant du produit de revêtement.
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Le premier composant et le deuxième composant sont fluides.
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Le premier composant est, par exemple, un durcisseur.
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Le deuxième composant est, par exemple, une résine.
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Ici, le produit de revêtement est composé du premier composant et du deuxième composant.
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Alternativement, le produit de revêtement comprend plus de deux composants. La chambre d'injection comprend alors, par exemple, une ou d'autres entrées similaires à la deuxième entrée. Additionnellement ou alternativement, le dispositif de pulvérisation comprend alors, par exemple, des chambres d'injection successives reliées en série, le mélange successif étant, par exemple, injecté au niveau de la première entrée des chambres d'injection.
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La chambre d'injection 16 délimite un volume comprenant une portion cylindrique.
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La première entrée 22 est pourvu d'un injecteur 26 tel que décrit ci-après.
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Le premier composant est injecté dans la chambre d'injection 16 par l'intermédiaire de l'injecteur 26.
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Ainsi, le premier composant et le deuxième composant sont injectés dans la chambre d'injection 16.
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L'injecteur 26 présente une direction longitudinale X.
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La première entrée 22 débouche dans la chambre d'injection selon la direction longitudinale X, l'injecteur 26 s'étendant en travers de la première entrée.
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La portion cylindrique du volume présente une forme cylindrique autour de la direction longitudinale X.
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La première entrée 22 débouche dans une base de la portion cylindrique.
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La deuxième entrée 24 débouche, par exemple, perpendiculairement à la direction longitudinale X.
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Alternativement, la deuxième entrée 24 débouche en biais par rapport à la direction longitudinale, par exemple d'un angle compris entre 0° exclus à 45°, de préférence inférieur à 25°, de préférence inférieur à 10°.
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De préférence, la deuxième entrée 24 débouche en biais, de sorte à être orientée vers la première entrée 22, c'est-à-dire que le flux du produit arrivant par la deuxième entrée présente un sens opposé selon la direction longitudinale X du flux de produit issu de la première entrée.
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La deuxième entrée 24 débouche dans la chambre d'injection au niveau de la paroi latérale délimitant la portion cylindrique.
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La deuxième entrée 24 débouche en regard de l'injecteur 26 selon la direction longitudinale X.
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Dans un mode de réalisation particulier, la deuxième entrée est telle que le jet de deuxième composant forme un vortex dans la chambre d'injection, plus particulièrement autour de l'injecteur 26.
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Le vortex tourbillonne autour de la direction longitudinale X.
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Le premier composant et le deuxième composant entre en contact dans la chambre d'injection 16 et se mélange.
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La chambre d'injection comprend une sortie, la sortie étant ici reliée fluidiquement à l'entrée d'un mélangeur 18, par exemple via un porte-injecteur compris dans le mélangeur.
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Le mélangeur 18 est ici un mélangeur statique.
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La sortie du mélangeur 18 est reliée fluidiquement, ici directement reliée, à l'injecteur 14.
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Un premier exemple d'injecteur 126 selon l'invention va maintenant être décrit plus en détail en regard des figures 2 et 3.
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L'injecteur 126 est, par exemple, réalisé en matériau métallique, de préférence en acier inoxydable. Cela permet notamment de limiter les phénomènes d'usure.
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L'injecteur 126 présente une entrée 130 et une pluralité d'orifices de sortie 132, 134, 136.
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L'injecteur 126 comprend, par exemple, entre deux et cinq orifices de sortie, de préférence trois orifices de sortie.
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Les orifices de sortie 132, 134, 136 sont répartis sur une circonférence d de l'injecteur 126 à intervalle angulaire régulier, l'intervalle angulaire étant de préférence égal à 360° divisé par le nombre d'orifices de sortie.
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L'injecteur 126 est adapté pour être alimenté par un produit composant, ici le premier composant, au niveau de l'entrée 130, de sorte que le produit composant s'écoule par les orifices de sortie 132, 134, 136.
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Chaque orifice de sortie 132, 134, 136 forme un angle donné α par rapport à la direction longitudinale compris entre 10° et 90°, de préférence entre 30° et 90°. Sur l'exemple représenté, l'angle donné α est égale à 45°, sans que cela limite la divulgation de ce premier exemple à cette valeur.
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L'angle d'un orifice de sortie 132, 134, 136 correspond à l'angle d'un jet sortant dudit orifice de sortie.
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Plus particulièrement ici, les angles donnés respectifs pour chaque orifice de sortie 132, 134, 136 sont égaux entre eux.
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L'angle donné α est orienté tel que le produit composant sort des orifices de sortie avec un flux orienté selon la direction longitudinale X à l'opposé de l'entrée 130.
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L'injecteur 126 présente ici un axe central D, l'axe central D s'étendant selon la direction longitudinale X.
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L'entrée 130 est ici centrée sur l'axe central D.
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La forme extérieure de l'injecteur 126 est, par exemple, symétrique par rotation autour de l'axe central D.
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L'injecteur 126 comprend ici un canal central 138 s'étendant depuis l'entrée 130 et des canaux secondaires 140, 142, 144, chaque canal secondaire 140, 142, 144 reliant un orifice de sortie respectif 132, 134, 136 au canal central 138.
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La section de passage du canal central 138 est ici strictement inférieur à la section de passage de l'entrée 130.
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L'injecteur présente ici en outre un rôle de restricteur.
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Cela permet notamment d'équilibrer les pressions à l'injection afin de mieux contrôler la régulation du débit au niveau du restricteur. En effet, régulièrement, le composant durcisseur présente une viscosité beaucoup plus faible que celle de la résine et/ou la quantité de durcisseur à injecter, ici au niveau du restricteur, est plus faible que la quantité de résine, par exemple avec un ratio compris entre 1 pour 4 et 1 pour 15.
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Plus particulièrement ici, l'entrée 130 présente ici une forme conique, telle que la section de passage décroit strictement de l'amont vers l'aval.
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La section de passage du canal central 138 est, par exemple, égale à la somme des sections de passage des canaux secondaires 140, 142, 144.
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Cela permet notamment d'éviter les pertes de charge supplémentaires à la restriction du canal 130 vers le canal 138.
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Le canal central 138 s'étend selon la direction longitudinale X, plus particulièrement selon l'axe central D.
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Le canal central 138 est ici droit.
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Le canal central 138 est ici un canal cylindrique.
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L'axe de cylindre du canal central 138 est ici l'axe central D.
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Le canal central 138 s'étend depuis l'entrée 130 jusqu'à une intersection intermédiaire 146.
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Chaque canal secondaire 140, 142, 144 s'étend depuis l'intersection intermédiaire 146 jusqu'à l'orifice de sortie respectif 132, 134, 136.
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Ainsi, l'entrée 130 est reliée fluidiquement à chaque orifice de sortie par le canal central 138, puis le canal secondaire correspondant 140, 142, 144.
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Chaque canal secondaire 140, 142, 144 s'étend ici dans un plan, le plan formant l'angle donné α avec la direction longitudinale X, plus particulièrement ici avec l'axe central D.
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Chaque canal secondaire 140, 142, 144 est ici droit.
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Plus particulièrement, chaque canal secondaire 140, 142, 144 forme l'angle donné α par rapport à la direction longitudinale X, plus particulièrement ici avec l'axe central D.
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Ici, chaque canal secondaire 140, 142, 144 présente un axe central d'extension, l'axe central d'extension étant sécant avec l'axe central D.
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Chaque canal secondaire 140, 142, 144 est ici un canal cylindrique.
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Chaque canal secondaire 140, 142, 144 s'étend depuis l'intersection intermédiaire 126 jusqu'à l'orifice de sortie correspondant.
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L'injecteur 126 comprend en outre ici un filetage 148 pour être maintenu dans la première entrée, la première entrée présentant un taraudage complémentaire.
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Ce filetage permet le montage et démontage de l'injecteur lors d'une maintenance ou le besoin de nettoyage.
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L'injecteur 126 comprend en outre ici un épaulement 150.
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L'épaulement 150 présente une forme conique, adaptée pour recevoir un joint plastique, le joint plastique étant une bague, de sorte à améliorer l'étanchéité entre l'injecteur et le corps du pulvérisateur.
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L'injecteur 126 selon le premier exemple est apte à éjecter le produit composant en plusieurs jets, par exemple ici trois, en biais par rapport à la direction longitudinale de l'injecteur. Cela permet alors de favoriser le mélange avec un deuxième composant, au niveau de la chambre d'injection, dans le cas mentionné précédemment.
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Un deuxième exemple d'injecteur 226 selon l'invention va maintenant être décrit plus en détail en regard des figures 4 et 5.
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Les éléments identiques ou similaires au premier exemple seront numérotés avec la même référence incrémentée de 100.
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Seules les caractéristiques par lesquelles ce deuxième exemple diffère du premier exemple vont maintenant être décrites, par soucis de concision.
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Sur ce deuxième exemple représenté, l'angle donné α est égale à 90°, sans que cela limite la divulgation de ce deuxième exemple à cette valeur. Similairement à précédemment, chaque orifice de sortie 232, 234, 236 forme un angle donné α par rapport à la direction longitudinale compris entre 10° et 90°, de préférence entre 30° et 90°.
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Le canal central 238 est similaire à celui du premier exemple.
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Les canaux secondaires 240, 242, 244 diffèrent du premier exemple, en ce que chaque orifice de sortie forme en outre un second angle donné β par rapport à une direction radiale respective r.
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La direction radiale respective r est la direction perpendiculaire à la direction longitudinale X et une direction tangentielle locale, la direction tangentielle locale correspondant à la direction tangentielle de l'injecteur 226 à l'emplacement où débouche l'orifice de sortie correspondant, plus particulièrement au centre de l'orifice de sortie correspondant.
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La direction radiale respective r est ici la direction perpendiculaire à la direction longitudinale X et reliant l'axe central D et le centre de l'orifice de sortie correspondant.
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Dans ce mode de réalisation, le second angle donné β est différent de 0° et inférieur ou égal à 35°, de préférence entre 0° (exclus) et 20°, et encore de préférence compris entre 5° à 15°.
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Chaque canal secondaire 240, 242, 244 s'étend ici dans un plan, le plan formant l'angle donné α avec la direction longitudinale X.
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Chaque canal secondaire 240, 242, 244 est ici droit.
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Plus particulièrement, chaque canal secondaire 240, 242, 244 forme l'angle donné α par rapport à la direction longitudinale X.
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Dans le deuxième exemple, chaque canal secondaire 240, 242, 244 présente un axe central d'extension, l'axe central d'extension n'étant pas sécant avec l'axe central D.
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La distance entre l'axe central D et l'axe central d'extension respectif est ici tel que le second angle donné β soit tel que décrit précédemment.
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Ainsi, chaque canal secondaire 240, 242, 244 est désaxé par rapport à l'axe central D.
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Chaque canal secondaire 240, 242, 244 est ici un canal cylindrique.
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Chaque canal secondaire 240, 242, 244 s'étend depuis l'intersection intermédiaire 126 jusqu'à l'orifice de sortie correspondant.
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La composante radiale du jet de sortie, grâce à l'angle β, entraîne alors la mise en place d'un vortex de premier composant.
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La présence d'une composante radiale du jet de sortie favorise le mélange directement au sein de la chambre d'injection 16, en particulier en favorisant les turbulences dans la chambre d'injection 16.
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En outre, avantageusement, les orifices de sortie 232, 234, 236 sont ici tels que le premier composant est injecté avec un flux radialement contraire au vortex de deuxième composant, représenté par la flèche V sur la figure 5, le cas échéant.
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Les injecteurs selon l'invention permettent donc de favoriser le mélange de composants d'un produit de revêtement, et ainsi d'améliorer la qualité du produit de revêtement pulvérisé.