FR2489174A1

FR2489174A1 - APPARATUS FOR APPLYING ROTATING ATOMIZER COATINGS

Info

Publication number: FR2489174A1
Application number: FR8116637A
Authority: FR
Inventors: Kenneth J Coeling; Fred H Weihs
Original assignee: Champion Spark Plug Co
Current assignee: Federal Mogul Ignition LLC
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1981-09-01
Publication date: 1982-03-05
Also published as: BR8105520A; IT8149196A0; CA1164645A; AU543407B2; GB2082940B; BE889767A; IT1171496B; AU7477081A; GB2082940A; DE3133857A1; JPS5745357A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL PERFECTIONNE D'APPLICATION DE REVETEMENTS, DU TYPE A ATOMISEUR TOURNANT A GRANDE VITESSE. CET APPAREIL COMPORTE UNE COUPELLE 12 D'ATOMISATION MISE EN ROTATION PAR UNE TURBINE 11 A AIR DONT LA VITESSE EST DETERMINEE PAR UN REGULATEUR 28 QUI COOPERE AVEC UN CLAPET 40 A BILLE 45 AFIN DE MAINTENIR LA COUPELLE 12 A UNE VITESSE DE ROTATION CONSTANTE, QUELLES QUE SOIENT LES VARIATIONS DE LA CHARGE EXERCEE SUR CETTE COUPELLE 12. DOMAINE D'APPLICATION: APPLICATION ELECTROSTATIQUE DE PEINTURE.THE INVENTION CONCERNS A PERFECTED APPARATUS FOR APPLYING COATINGS, OF THE HIGH-SPEED ROTATING ATOMIZER TYPE. THIS APPARATUS INCLUDES AN ATOMIZATION CUP 12 ROTATED BY AN AIR TURBINE 11 THE SPEED OF WHICH IS DETERMINED BY A REGULATOR 28 WHICH COOPERATES WITH A 40 BALL 45 VALVE IN ORDER TO MAINTAIN CUP 12 AT A CONSTANT ROTATION SPEED, WHICH WHAT ARE THE VARIATIONS IN THE LOAD EXERCISED ON THIS CUP 12. FIELD OF APPLICATION: ELECTROSTATIC PAINT APPLICATION.

Description

L'invention concerne un appareil d'applicationThe invention relates to an application apparatus

de revêtements, et plus particulièrement un appareil per- of coatings, and more particularly a device permitting

fectionné d'application de revêtements par atomisation rotative, destiné à déposer de la peinture et des matières analogues sur des pièces. Un type d'appareils industriels d'application de peinture et autres matières comprend une coupelle ou rotary spray coating system for depositing paint and the like on parts. A type of industrial paint application and other materials includes a cup or

un disque rotatif et un moteur pneumatique destiné à en- a rotating disk and a pneumatic motor for

traîner le disque ou la coupelle à une vitesse élevée. drag the disc or cup at a high speed.

De la peinture, appliquée sur la surface du disque ou de la coupelle qui tourne à grande vitesse, est projetée en petites particules par la force centrifuge. La surface de la coupelle est chargée sous une tension élevée par rapport à la pièce afin que les particules de peinture reçoivent une charge électrostatique. Les particules de peinture chargées et atomisées sont dirigées vers la pièce et la recouvrent sous l'effet combiné de la charge des particules de peinture et avantageusement, aussi, d'un Paint, applied to the surface of the disk or the cup which rotates at high speed, is projected into small particles by centrifugal force. The surface of the cup is loaded under a high voltage relative to the workpiece so that the paint particles are electrostatically charged. The charged and atomized paint particles are directed towards the workpiece and cover it under the combined effect of the charge of the paint particles and advantageously, also, of a

courant d'air entourant la peinture et sortant de l'appa- air currents surrounding the paint and coming out of

reil d'application.application.

Dans une utilisation industrielle courante d'ap- In a common industrial use of

pareils d'application de revêtements de ce type, les appareils sont montés le long du trajet d'un transporteur application coatings of this type, the devices are mounted along the path of a carrier

qui fait passer les pièces devant les appareils d'appli- which puts the pieces in front of the appli-

cation. L'alimentation en peinture de l'appareil d'appli- cation. The paint supply of the appli-

cation par atomisation rotative est déclenchée et arrêtée par une valve convenable lorsque des pièces arrivent dans la zone d'application et en sortent, afin de minimiser le gaspillage. Lorsque l'écoulement de la peinture est arrêté, la eoupelle entraînée par le moteur pneumatique tend à accélérer jusqu'à une vitesse notablement supérieure à sa vitesse normale de travail par suite de la suppression de la charge constituée par la peinture. La vitesse de rotation plus élevée de la coupelle a pour effet d'atomiser la peinture en particules plus fines. Par conséquent, la dimension des particules diminue lorsque l'écoulement de peinture cesse et la dimension des premières particules Rotational spray citation is triggered and stopped by a suitable valve when parts arrive in and out of the application area to minimize wastage. When the flow of paint is stopped, the eoupel driven by the air motor tends to accelerate to a speed significantly above its normal working speed due to the removal of the load formed by the paint. The higher rotational speed of the cup has the effect of atomizing the paint into finer particles. As a result, the particle size decreases as the paint flow ceases and the size of the first particles

de peinture est inférieure à la dimension normale au com- paint is less than the normal

mencement de l'écoulement de la peinture. Des réglages portant sur le débit d'écoulement de la peinture modifient également la charge appliquée à la coupelle d'atomisation et, par conséquent, affectent la vitesse de la coupelle et donc la dimension des particules. L'accroissement de la vitesse de la coupelle par suite d'un débit d'écoulement start of the flow of the paint. Adjustments to the flow rate of the paint also change the charge applied to the atomizer cup and, therefore, affect cup velocity and hence particle size. Increasing the speed of the cup due to a flow rate

de peinture inférieur à la normale peut avoir pour résul- less than normal paint may result in

tat la formation de particules de peinture si fines qu'elles tat the formation of paint particles so fine that they

sèchent avant d'atteindre la pièce. La finesse de l'ato- dry before reaching the room. The finesse of the ato-

misation affecte le nuancement des couleurs, l'aspect de la surface, le rendement du transfert ou pourcentage affect color shading, surface appearance, transfer efficiency or percentage

de peinture déposée sur la surface de la pièce, l'enveloppe- paint deposited on the surface of the room, the envelope-

ment et le recouvrement des bords de la pièce. Une opti- and the overlap of the edges of the piece. An opti-

misation de la dimension des particules permet de maximiser le rendement du transfert, d'obtenir un bon recouvrement des bords avec une accumulation acceptable de peinture sur le bord d'un panneau, et de contrôler l'enveloppement Particle size optimization maximizes transfer efficiency, provides good edge coverage with acceptable paint build-up on the edge of a panel, and controls wrapping

par retour sur la face arrière d'un panneau. Des varia- by return on the back side of a panel. Variations

tions de la vitesse de la coupelle de l'atomiseur aux moments o l'écoulement de peinture est déclenché et the velocity of the atomizer cup at the times when the paint flow is triggered and

arrêté, nuisent au recouvrement.stopped, hinder recovery.

Le moteur pneumatique utilisé pour entraîner la coupelle d'atomisation à grande vitesse dans un appareil d'application de revêtements à atomiseur rotatif est souvent une turbine entraînée par air. La possibilité d'incorporer un régulateur dans une turbine à air, afin de limiter la vitesse maximale de l'arbre de sortie de cette turbine, est connue dans l'art antérieur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 3 708 240 décrit, par exemple, un tel régulateur. Cependant, un tel régulateur n'est pas utilisé dans une turbine pneumatique qui entraîne un atomiseur rotatif afin de maintenir des particules de peinture à une dimension optimale lorsque la charge The pneumatic motor used to drive the high speed atomizing cup into a rotary atomizer coating apparatus is often an air driven turbine. The possibility of incorporating a regulator into an air turbine, in order to limit the maximum speed of the output shaft of this turbine, is known in the prior art. U.S. Patent No. 3,708,240 describes, for example, such a regulator. However, such a regulator is not used in a pneumatic turbine that drives a rotary atomizer to maintain paint particles at an optimal size when the load

appliquée à la coupelle d'atomisation varie. applied to the atomizing cup varies.

Selon l'invention, un régulateur est associé à un atomiseur rotatif entraîné par une turbine à air, afin d'optimiser la dimension de particules de peinture sous According to the invention, a regulator is associated with a rotary atomizer driven by an air turbine, in order to optimize the particle size of paint under

des charges variables. Dans une forme préférée de réali- variable expenses. In a preferred form of

sation, la turbine à air comprend, d'une façon générale, the air turbine, in general, includes

un arbre creux sur lequel une roue de turbine est montée. a hollow shaft on which a turbine wheel is mounted.

De l'air comprimé est dirigé d'une source convenable vers la roue de turbine afin d'entraîner cette dernière en Compressed air is directed from a suitable source to the turbine wheel to drive the turbine wheel.

passant à travers un joint tournant et dans l'arbre creux. passing through a rotating joint and into the hollow shaft.

Une valve, placée à l'intérieur de l'arbre de la turbine, module l'écoulement de l'air vers la roue de la turbine A valve, placed inside the shaft of the turbine, modulates the flow of air to the wheel of the turbine

en fonction de la vitesse de cette dernière afin de main- according to the speed of the latter in order to

tenir plus uniformément la vitesse de la turbine lors des more uniformly the speed of the turbine during

variations de la charge exercée sur l'atomiseur rotatif. variations in the load exerted on the rotary atomizer.

Une coupelle ou un disque d'atomisation est montée sur une extrémité de l'arbre de la turbine. La peinture est A cup or atomizing disc is mounted on one end of the turbine shaft. The painting is

dirigée vers une chambre ménagée à l'intérieur de la cou- directed to a chamber within the neck

pelle et elle est déchargée de cette dernière par la force centrifuge résultant d'une rotation rapide de la coupelle. Celle-ci est maintenue à un potentiel électrique élevé afin de charger électrostatiquement les particules de peinture quittant la coupelle. De plus, un courant d'air est déchargé autour de la coupelle, en direction de la surface de la pièce, suivant un profil qui détermine shovel and is discharged from the latter by the centrifugal force resulting from a rapid rotation of the cup. This is maintained at a high electrical potential to electrostatically charge the paint particles leaving the cup. In addition, a stream of air is discharged around the cup, in the direction of the surface of the workpiece, according to a profile which determines

le profil des particules de peinture déchargées. Le régu- the profile of the paint particles discharged. The regular

lateur, qui contrôle la vitesse de la coupelle d'atomisa- which controls the speed of the atomizer cup.

tion, accroît notablement l'uniformité des particules de peinture, même lorsque le débit d'écoulement de la significantly increases the uniformity of the paint particles, even when the flow rate of the

peinture varie.painting varies.

Dans une autre forme de réalisation de l'inven- In another embodiment of the invention,

tion, la valve de modulation de l'écoulement d'air est montée dans le tuyau d'alimentation en air. La vitesse de l'arbre de la turbine est détectée électriquement, magnétiquement ou optiquement ou la valeur de cette vitesse est transmise à un microprocesseur qui produit un signal de commande destiné à moduler la valve afin de maintenir The airflow modulating valve is mounted in the air supply pipe. The speed of the turbine shaft is detected electrically, magnetically or optically or the value of this speed is transmitted to a microprocessor which produces a control signal for modulating the valve to maintain

la turbine à une vitesse constante. the turbine at a constant speed.

L'invention a donc pour objet un appareil per- The subject of the invention is therefore a device

fectionné d'application de revêtem-ents par atomisation rotative. Cet appareil est entraîné par une turbine à air et il assure le maintien de l'uniformité du revêtement, malgré les accroissements ou les diminutions du débit d'écoulement de la matière de revêtement vers l'atomiseur rotatif. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est une coupe longitudinale partielle de l'appareil d'application de revêtements par optimized for rotary spray coating application. This apparatus is driven by an air turbine and maintains the uniformity of the coating, despite increases or decreases in the flow rate of the coating material to the rotary atomizer. The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which the single figure is a partial longitudinal section of the coating application apparatus.

atomisation rotative selon l'invention. rotary atomization according to the invention.

La figure unique représeUnte l'appareil 10 d'ap- The single figure shows the apparatus 10 of

plication de revêtements par atomisation rotative selon l'invention. Cet appareil 10 d'application de revêtements comprend d'une manière générale une turbine à air il qui entraîne une coupelle 12 d'atomisation. La turbine 11 fait tourner la coupelle 12 à.des vitesses élevées, par exemple de l'ordre de 10 000 à 40 000 tr/min ou plus. La turbine 11 comprend un régulateur intérieur qui maintient à une valeur sensiblement constante la vitesse à laquelle la coupelle 12 est mise en rotation, bien que la charge exercée sur cette coupelle 12 puisse varier par suite de fluctuations du débit d'écoulement de la peinture ou de variations ce la densité de la peinture lorsque, par exemple, on change de couleur. La vitesse sensiblement constante dépend de la pression d'alimentation en air de application of rotary spray coatings according to the invention. This coating application apparatus 10 generally comprises an air turbine 11 which drives a spray cup 12. The turbine 11 rotates the cup 12 at high speeds, for example of the order of 10,000 to 40,000 rpm or more. The turbine 11 comprises an internal regulator which maintains at a substantially constant value the speed at which the cup 12 is rotated, although the load exerted on this cup 12 may vary due to fluctuations in the flow rate of the paint or variations in the density of the paint when, for example, one changes color. The substantially constant speed depends on the air supply pressure of

la turbine.the turbine.

La turbine à air 11 comprend une partie princi- The air turbine 11 comprises a main part

pale 13 de corps qui présente une section droite sensi- body blade 13 which has a sensi-

blement circulaire et qui porte un prolongement tubulaire 14. Un arbre 15 est monté à l'intérieur de la partie 13 de corps et du prolongement tubulaire 14, et cet arbre est supporté par plusieurs paliers 16. L'arbre 15 porte, à une extrémité 17, la coupelle 12 d'atomisation et il présente une extrémité creuse 18 qui est reliée, à travers un joint tournant convenable (non représenté), à un tuyau 19 d'arrivée d'air comprimé. L'extrémité creuse 18 1. A shaft 15 is mounted inside the body portion 13 and the tubular extension 14, and this shaft is supported by a plurality of bearings 16. The shaft 15 carries, at one end 17, the atomization cup 12 and has a hollow end 18 which is connected, through a suitable rotary joint (not shown), to a compressed air supply pipe 19. The hollow end 18

de l'arbre présente une chambre intérieure 20 qui commu- the shaft has an inner chamber 20 which

nique, par des trous latéraux,21, avec l'intérieur. 22 d'une roue 23 de turbine. L'air comprimé s'écoule normalement du tuyau 19 par la chambre intérieure 20 de nique, by lateral holes, 21, with the interior. 22 of a turbine wheel 23. The compressed air flows normally from the pipe 19 through the inner chamber 20 of

l'arbre, les trous 21 et la chambre 22 de la roue de tur- the shaft, the holes 21 and the chamber 22 of the wheel of tur-

bine vers des ouvertures 24 ménagées radialement dans la roue 23 de turbine et par lesquelles il s'échappe en passant dans des ouvertures arrière 25 formées dans la partie principale 13 du corps. L'air s'écoulant à travers la roue 23 de turbine agit sur cette dernière afin qu'elle fasse tourner l'arbre 15 à une vitesse élevée qui dépend de la charge exercée sur l'arbre 15, du débit d'écoulement d'air bine towards openings 24 formed radially in the impeller wheel 23 and through which it escapes through rear openings 25 formed in the main portion 13 of the body. The air flowing through the turbine wheel 23 acts on it to rotate the shaft 15 at a high speed which depends on the load exerted on the shaft 15, the flow rate of flow. air

et de la pression de l'air.and the air pressure.

La vitesse de la turbine pneumatique 11 est contrôlée par un régulateur 28 qui est disposé à l'intérieur de la chambre 20 de l'arbre afin d'agir sur l'écoulement The speed of the pneumatic turbine 11 is controlled by a regulator 28 which is arranged inside the chamber 20 of the shaft in order to act on the flow

d'air du tuyau 19 vers la chambre 22 de la roue de turbine. air from the pipe 19 to the chamber 22 of the turbine wheel.

is Le régulateur 28 comprend un piston 29 qui coulisse dans la chambre 20 afin d'entrer en contact avec un siège 30 Regulator 28 comprises a piston 29 which slides in chamber 20 to contact a seat 30

de valve et de s'éloigner de ce siège. Le piston 29 pré- valve and move away from this seat. The piston 29 pre-

sente une surface 31 d'obturation qui, lorsqu'elle porte contre le siège 30 de valve, empêche l'air de s'écouler du tuyau 19 vers la roue 23 de la turbine. Un ressort 32 repousse le piston 29 contre le siège 30 afin de bloquer l'écoulement d'air dans la turbine 23. Simultanément, l'air comprimé se trouvant à l'intérieur de la chambre 20 agit sur une face 33 du piston 29 afin de déplacer ce dernier contre la force du ressort 32 et d'ouvrir ainsi le passage conduisant de la chambre 20 vers la chambre intérieure 22 de la roue de la turbine. Le piston 29 est traversé d'un trou 34 qui permet un écoulement réduit de l'air comprimé se trouvant dans la chambre 20 à travers le piston 29, vers une chambre 35 située entre le piston 29 et un organe rapporté 36. Comme décrit plus en détail ci-après, la chambre 35 peut être ventilée à l'atmosphère, ou bien There is a sealing surface 31 which, when pressed against the valve seat 30, prevents air from flowing from the pipe 19 to the turbine wheel 23. A spring 32 pushes the piston 29 against the seat 30 to block the flow of air in the turbine 23. Simultaneously, the compressed air inside the chamber 20 acts on a face 33 of the piston 29 so as to to move the latter against the force of the spring 32 and thus open the passage leading from the chamber 20 to the inner chamber 22 of the impeller wheel. The piston 29 is traversed by a hole 34 which allows a reduced flow of the compressed air in the chamber 20 through the piston 29, to a chamber 35 located between the piston 29 and an insert member 36. As described further in detail hereinafter, the chamber 35 may be vented to the atmosphere, or

fermée, suivant l'action demandée au régulateur pour main- closed, following the action requested from the regulator

tenir constante la vitesse de l'arbre. Lorsque la chambre 35 est ventilée à l'atmosphère, l'air comprimé se trouvant à l'intérieur de la chambre 20 exerce sur la face 30 du piston une force notablement supérieure à celle exercée sur une face 37 située sur une extrémité opposée du piston 29. La différence de forces est suffisante pour keep the speed of the tree constant. When the chamber 35 is vented to the atmosphere, the compressed air within the chamber 20 exerts on the face 30 of the piston a force significantly greater than that exerted on a face 37 located on an opposite end of the piston. 29. The difference in forces is sufficient to

comprimer le ressort 32 et ouvrir ainsi les canaux d'écou- compress the spring 32 and thus open the sample channels.

lement d'air de la chambre 20 vers l'intérieur 22 de la roue de la turbine. Par ailleurs, si la chambre 35 n'est pas ventilée à l'atmosphère, l'air comprimé s'écoule par le trou 34 du piston afin d'établir dans la chambre Airflow from the chamber 20 to the inside 22 of the impeller wheel. Moreover, if the chamber 35 is not vented to the atmosphere, the compressed air flows through the hole 34 of the piston in order to establish in the chamber

la même pression que celle régnant dans la chambre 20. the same pressure as that prevailing in the chamber 20.

Etant donné que les forces exercées par l'air comprimé sur les faces 33 et 37 du piston 29 sont égales, le ressort 32 amène le piston 29 en contact avec le siège 30 de valve afin de bloquer l'écoulement de l'air de la chambre vers l'intérieur 22 de la roue de la turbine, ce qui provoque l'arrêt de cette turbine. En modulant la position Since the forces exerted by the compressed air on the faces 33 and 37 of the piston 29 are equal, the spring 32 brings the piston 29 into contact with the valve seat 30 in order to block the flow of air from the inward chamber 22 of the turbine wheel, which causes the shutdown of this turbine. By modulating the position

du piston 29, on module l'écoulement de l'air de la cham- piston 29, the air flow of the chamber is modulated.

bre 20 vers l'intérieur 22 de la roue de la turbine afin de régler la vitesse à laquelle l'arbre 15 est mis en rotation. 20 to the inside of the turbine wheel to adjust the speed at which the shaft 15 is rotated.

Un clapet à bille 40, actionné par la force cen- A ball valve 40, actuated by the central force

trifuge, détermine la pression de l'air régnant dans la chambre 35. Un siège 41 de clapet est formé entre un canal 42 ménagé dans l'organe rapporté 36 et communiquant avec la chambre 35, et un canal 43 qui est ventilé à trifuge, determines the air pressure prevailing in the chamber 35. A valve seat 41 is formed between a channel 42 formed in the insert member 36 and communicating with the chamber 35, and a channel 43 which is vented to

l'atmosphère par l'intermédiaire d'une zone annulaire for- atmosphere through a ring-shaped zone

mée entre l'arbre 15 et le prolongement tubulaire 14. Un bouchon tubulaire 44 retient une bille 45 à proximité du siège 41 en laissant un certain jeu pour que la bille between a shaft 15 and the tubular extension 14. A tubular plug 44 holds a ball 45 near the seat 41 leaving some clearance for the ball

puisse s'appliquer contre le siège 41 et s'en éloigner. can be applied against the seat 41 and away from it.

La bille 45 est disposée de manière que son centre se place constamment sur le côté de l'axe de l'arbre 15 situé vers le siège 41. Par conséquent, lorsque l'arbre 15 est mis en rotation à une vitesse croissante, la force centrifuge tend à appliquer la bille 45 contre le siège The ball 45 is arranged so that its center is constantly on the side of the axis of the shaft 15 towards the seat 41. Therefore, when the shaft 15 is rotated at an increasing speed, the force centrifugal tends to apply the ball 45 against the seat

41 sous une force croissante.41 under increasing strength.

Pendant le fonctionnement, à de faibles vitesses de la roue 23 de la turbine, l'air comprimé arrivant par le tuyau 19 peut s'écouler par le trou 34 du piston, la chambre 35, le canal 42 et le canal 43 d'o il est ventilé vers l'atmosphère. Par conséquent, la pression régnant dans la chambre 35 est voisine de la pression atmosphérique ou égale à cette pression et la pression exercée sur la face 33 du piston a pour effet de déplacer ce piston 29 During operation, at low speeds of the turbine wheel 23, the compressed air arriving through the pipe 19 can flow through the piston hole 34, the chamber 35, the channel 42 and the channel 43 of the it is ventilated to the atmosphere. Therefore, the pressure prevailing in the chamber 35 is close to atmospheric pressure or equal to this pressure and the pressure exerted on the face 33 of the piston has the effect of displacing this piston 29

pour permettre un écoulement non réduit de l'air de la cham- to allow unrestricted flow of air from the chamber

bre 20 vers l'intérieur 22 de la roue de la turbine. Lors- que la vitesse de l'arbre 15 augmente, la bille 45 est appliquée sous une force croissante contre le siège 41 et 20 towards the inside 22 of the impeller wheel. As the speed of the shaft 15 increases, the ball 45 is applied under increasing force against the seat 41 and

la pression régnant à l'intérieur de la chambre 35 augmente. the pressure prevailing inside the chamber 35 increases.

La pression de l'air dans la chambre 35 agit contre la face 37 du piston afin de compenser la pression de l'air agissant sur la face 33 du piston. ^A une certaine vitesse croissante de la turbine, la pression croissante à l'intérieur de la chambre 35, ainsi que la pression du ressort 32, déplacent The pressure of the air in the chamber 35 acts against the face 37 of the piston to compensate for the pressure of the air acting on the face 33 of the piston. At a certain increasing speed of the turbine, the increasing pressure inside the chamber 35, as well as the pressure of the spring 32, move

le piston 29 pour fermer progressivement les canaux d'écou- the piston 29 to gradually close the flow channels

lement d'air reliant la chambre 20 à l'intérieur 22 de la roue de la turbine. A ce moment, la vitesse de l'arbre 15 est régulée à une valeur constante. Ainsi, lorsque la charge est retirée de la coupelle 12 d'atomisation et que l'arbre 15 tend à accélérer, le piston 29 se déplace pour Air flow connecting the chamber 20 to the inside 22 of the impeller wheel. At this time, the speed of the shaft 15 is regulated to a constant value. Thus, when the load is removed from the atomization cup 12 and the shaft 15 tends to accelerate, the piston 29 moves to

fermer davantage le canal d'écoulement d'air et pour régu- further close the air flow channel and to regulate

ler la vitesse de l'arbre 15. La vitesse imposée par le régulateur dépend de la pression d'alimentation en air de 15. The speed imposed by the regulator depends on the air supply pressure of the

la turbine.the turbine.

L'extrémité 17 de l'arbre 15 passe à travers un distributeur 48 duquel elle fait saillie. La coupelle 12 d'atomisation est montée sur l'extrémité 17 en saillie de l'arbre. Un tuyau 49 de peinture est branché de manière à faire passer de la peinture dans un canal 50 ménagé dans le distributeur 48, puis dans un orifice 51 pour la diriger vers une chambre annulaire 52 formée sur la face arrière de la coupelle 12 d'atomisation. Lorsque la coupelle 12 The end 17 of the shaft 15 passes through a distributor 48 from which it projects. The atomization cup 12 is mounted on the end 17 projecting from the shaft. A pipe 49 of paint is connected so as to pass paint in a channel 50 formed in the distributor 48, then in an orifice 51 to direct it towards an annular chamber 52 formed on the rear face of the atomization cup 12 . When the cup 12

tourne à grande vitesse, la peinture contenue dans la cham- turns at high speed, the painting contained in the room

bre 52 est projetée radialement vers l'extérieur et s'écoule le long d'une surface conique 55. Cette peinture continue de s'écouler vers l'extérieur le long de la surface 55 jusqu'à ce qu'elle soit projetée, sous la forme de petites particules, d'un bord extérieur 56 de la coupelle 12. La dimension des particules projetées dépend de divers facteurs comprenant la vitesse de rotation de la coupelle 12, le débit d'écoulement de la peinture et les propriétés de la peinture. L'air arrive au distributeur 48 au moyen d'un raccord (non représenté) analogue au raccord 49. Un canal analogue au canal 50 relie le raccord d'alimentation en air à une chambre annulaire 59 ménagée dans une face 60 du distributeur. Cette face 60 est traversée de plusieurs ouvertures 61 qui communiquent avec la chambre 59. Les ouvertures 61 sont espacées uniformément autour de l'arbre et elles produisent un écoulement d'air qui entoure la coupelle 12 afin de diriger les particules de peinture 52 is projected radially outwardly and flows along a conical surface 55. This paint continues to flow outward along the surface 55 until it is projected under The size of the projected particles depends on various factors including the rotation speed of the cup 12, the flow rate of the paint and the properties of the paint. . The air reaches the distributor 48 by means of a connection (not shown) similar to the connector 49. A channel-like channel 50 connects the air supply connection to an annular chamber 59 in a face 60 of the dispenser. This face 60 is traversed by several openings 61 which communicate with the chamber 59. The openings 61 are uniformly spaced around the shaft and they produce an air flow which surrounds the cup 12 in order to direct the paint particles.

projetées de cette coupelle 12 vers la pièce. projected from this cup 12 to the room.

Pour empêcher la peinture ou le solvant d'entrer To prevent paint or solvent from entering

dans la turbine 11 ou dans le palier 16, un déflecteur annu- in the turbine 11 or in the bearing 16, an annular baffle

laire 62 est monté sur l'arbre 15. Ce déflecteur 62 tourne avec l'arbre 15 et empêche le liquide de fluer le long de l'arbre 15. Le déflecteur comporte une lèvre 63 qui s'étend au-dessus d'un joint annulaire fixe 64. Ce joint 64 est vissé dans le prolongement tubulaire 14 et il ne tourne pas avec l'arbre 15. Le joint 64 présente, en coupe axiale, une lèvre 65 en forme de coupelle ou de crochet, placée radialement vers l'intérieur de la lèvre 63 du déflecteur. Tout écoulement de liquide venant en contact avec le déflecteur 62 est projeté sur le distributeur 48 et s'écoule par un trou 57. Pour continuer de s'écouler le long de l'arbre 15, le liquide devrait suivre un trajet The deflector 62 rotates with the shaft 15 and prevents the liquid from flowing along the shaft 15. The deflector has a lip 63 which extends over a joint fixed ring 64. This seal 64 is screwed into the tubular extension 14 and does not rotate with the shaft 15. The seal 64 has, in axial section, a lip 65 in the form of a cup or hook, placed radially towards the inside the lip 63 of the deflector. Any flow of liquid coming into contact with the deflector 62 is projected onto the distributor 48 and flows through a hole 57. To continue to flow along the shaft 15, the liquid should follow a path

sinueux. Un joint annulaire 66 en "Teflon" ou polytétra- winding. An annular seal 66 in "Teflon" or polytetramposite

fluoréthylène est ajusté étroitement sur l'arbre 15 afin de réduire davantage tout risque d'écoulement de liquide le long de l'axe de cet arbre 15. Ainsi, le déflecteur 62, le joint 64 et le joint 66 empêchent l'écoulement des liquides le long de l'arbre 15, vers l'intérieur de la fluorethylene is tightly fitted to the shaft 15 to further reduce any risk of liquid flow along the axis of this shaft 15. Thus, the baffle 62, the seal 64 and the seal 66 prevent the flow of liquids along the shaft 15, towards the interior of the

turbine à air 11 et du palier 16.air turbine 11 and bearing 16.

Conformément à l'invention, la turbine à air, qui entraine la coupelle d'atomisation de l'appareil d'application de revêtements par atomisation rotative, est régulée à une vitesse relativement constante, malgré les variations de la charge de peinture appliquée à cette coupelle d'atomisation. Le régulateur 28 qui détermine la vitesse de l'arbre de la turbine a été décrit comme étant disposé à l'intérieur de l'arbre 15. Dans une variante de l'invention, une valve de régulation d'écoulement de l'air peut être disposée à l'extérieur de l'appareil 10 d'application de revêtements, par exemple dans le tuyau 19 d'alimentation en air, plutôt qu'à l'intérieur de l'arbre de la turbine. Un capteur électrique, magnétique ou optique classique peut être connecté de manière à produire un signal représentatif de la vitesse de l'arbre de la turbine à air. Ce signal est transmis à un microprocesseur qui, lui-même, produit un signal destiné à moduler la valve de régulation de l'écoulement d'air pour régler la vitesse de la turbine. Un autre procédé pour faire tourner la turbine à air à une vitesse à peu près constante afin de In accordance with the invention, the air turbine, which drives the atomizing cup of the rotary spray coating apparatus, is regulated at a relatively constant speed, despite variations in the paint load applied to this apparatus. atomizing cup. The regulator 28 which determines the speed of the turbine shaft has been described as being disposed inside the shaft 15. In a variant of the invention, an air flow control valve can be disposed outside the coating application apparatus 10, for example in the air supply pipe 19, rather than inside the turbine shaft. A conventional electric, magnetic or optical sensor may be connected to produce a signal representative of the speed of the air turbine shaft. This signal is transmitted to a microprocessor which, itself, produces a signal for modulating the airflow control valve to adjust the speed of the turbine. Another method of rotating the air turbine at a roughly constant speed to

produire une atomisation uniforme d'une peinture à écoule- produce a uniform atomization of a flowing paint

ment variable consiste à mesurer le débit d'écoulement de la peinture. Ce débit d'écoulement est ensuite comparé This variable consists of measuring the flow rate of the paint. This flow rate is then compared

dans une table à consulter, à des données de débit d'écou- in a look-up table, to flow rate data.

lement de peinture, précédemment mesurées, en fonction de données de débit d'écoulement d'air. Les relations entre previously measured, based on air flow rate data. Relationships between

le débit d'écoulement de peinture, la pression d'alimenta- the paint flow rate, the feed pressure

tion en air de la turbine et la vitesse de la turbine sont turbine air flow and the turbine speed are

mémorisées dans un microprocesseur qui sélectionne la pres- memorized in a microprocessor which selects the

sion d'alimentation en air appropriée de la turbine pour obtenir la vitesse de rotation souhaitée et qui actionne appropriate air supply of the turbine to obtain the desired speed of rotation and which actuates

donc une valve de commande de l'écoulement d'air. therefore a control valve of the air flow.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté It goes without saying that many modifications can be made to the apparatus described and shown

sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le régu- without departing from the scope of the invention. For example, the

lateur monté à l'intérieur de la turbine à air n'est décrit ci-dessus qu'à titre d'exemple. Des régulateurs ayant d'autres conceptions sont connus dans le domaine mounted inside the air turbine is only described by way of example. Regulators with other designs are known in the field

des turbines à air.air turbines.

Claims

1. Coating application apparatus, characterized

characterized in that it comprises a rotary atomizer (12) mounted on a shaft (15), a turbine (11) driven by air and connected to the shaft in order to rotate it, an element (48)

supply of the rotary atomizer in the coating

controlled flow rate, and a regulator (28) for

maintain the air driven turbine at a speed that is

constant when the flow rate of the

coating material to the rotating atomizer changes.

2. Application apparatus according to claim 1, characterized in that the regulator comprises a valve (29, 30) controlling the flow of air through the air driven turbine, and a device that operates at the speed of tree by placing said valve in order to

limit the speed of the tree.

3. Application apparatus according to claim 2, characterized in that the air entrained turbine is formed on the shaft and in that the valve is positioned

inside the tree.

4. Application apparatus according to claim 3, characterized in that the device responsive to the speed of the shaft comprises a second valve (40) disposed within the shaft and having a movable member (45) which as a result of increased strength

centrifuge, close the second valve.