FR2583310A3 - Device for the deposition of pulverulent materials onto articles - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les dispositifs de pulvérisation et a notamment pour objet un dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes sur des pièces. The present invention relates to spraying devices and in particular relates to a device for depositing pulverulent materials on parts.
L'invention trouve son application la plus avantageuse dans la technique de revêtement de pièces par des matières pulvérulentes chargées de tribo-électricité. The invention finds its most advantageous application in the technique of coating parts with pulverulent materials charged with triboelectricity.
Quoique tout personne versée dans cette technique sache ce qu'on entend par "charge en tribo-électricité", les auteurs de la présente invention entendent par ce terme le processus de formation et de séparation de charges statiques par mise en contact de deux corps en matériaux susceptibles de se charger de tribo-électricité, et par suppression de ce contact, respectivement. Although any person skilled in this technique knows what is meant by "charge in triboelectricity", the authors of the present invention understand by this term the process of formation and separation of static charges by bringing two bodies into contact. materials likely to charge triboelectricity, and by removing this contact, respectively.
Le dispositif proposé pour le dépôt de matières pulvérulentes sur des pièces peut également être utilisé pour le mélange et la pulvérisation de matières pulvérulentes et liquides, en qualité d'appareil à jets, par exemple d'appareil de sablage, de tuyère dans un moteur à réaction ou un moteur de fusée, dans un appareil de précipitation tel qu'un cyclone ou un filtre électrique, ainsi qu'en tant que générateur d'électricité statique. The device proposed for depositing pulverulent materials on parts can also be used for mixing and spraying pulverulent and liquid materials, as a jet apparatus, for example a sandblasting apparatus, of a nozzle in a jet engine. reaction or a rocket engine, in a precipitation device such as a cyclone or an electric filter, as well as as a generator of static electricity.
On connaît un dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes sur des pièces, comportant un corps avec une virole en matériau électroconducteur pour le prélèvement de la charge statique. Ledit corps est constitué d'un cylindre en diélectrique polymère ayant une partie d'entrée, par laquelle arrive un mélange poudre-air, et une partie de sortie de celui-ci. Un fût est monté coaxialement dans ledit corps et est longitudinalement adjacent à celui-ci. A device is known for depositing pulverulent materials on parts, comprising a body with a ferrule made of electroconductive material for the removal of the static charge. Said body consists of a polymer dielectric cylinder having an inlet part, through which a powder-air mixture arrives, and an outlet part thereof. A barrel is mounted coaxially in said body and is longitudinally adjacent to it.
I1 est aussi prévu un moyen pour le passage du mélange poudre-air à travers ledit corps et pour sa charge en triboélectricité, ce moyen se présentant sous forme d'un canal hélicoidal, formé par des filets successifs taillés sur le fût sous forme d'hélice transporteuse, et par la paroi cylindrique du corps. I1 is also provided a means for the passage of the powder-air mixture through said body and for its charge in triboelectricity, this means being in the form of a helical channel, formed by successive threads cut on the barrel in the form of propeller, and through the cylindrical wall of the body.
I1 est prévu aussi un diviseur de courant en forme de goutte, disposé en dehors du corps, au voisinage de sa partie de sortie. Ce diviseur est fixé sur une vis disposée suivant l'axe du fût de façon à pouvoir se déplacer suivant la longueur de ce dernier (cf., par exemple, le recueil des études présentées au séminaire tenu- à la
Maison de la propagande scientifique et technique de
Leningrad sur les propriétés, la transformation et l'emploi des matières pulvérulentes polymères et oligomères",
Leningrad, 1976 pages 78 et 79).I1 is also provided a current divider in the form of a drop, arranged outside the body, in the vicinity of its outlet part. This divider is fixed on a screw arranged along the axis of the barrel so as to be able to move along the length of the latter (cf., for example, the collection of studies presented at the seminar held at the
House of scientific and technical propaganda
Leningrad on the properties, processing and use of polymer and oligomeric pulverulent materials ",
Leningrad, 1976 pages 78 and 79).
Dans ce dispositif connu pour le dépot d'une matière pulvérulente polymère, le processus de charge des matières pulvérulentes en tribo-électricité est insuffisamment efficace. Cet inconvénient est dû à ce que le dispositif connu pour le dépôt de matières pulvérulentes sur des pièces, pourvu d'un moyen pour le passage du mélange poudre-air à travers le corps et pour sa charge en triboélectricité, ledit moyen se présentant sous forme d'un canal hélicoidal, oppose une résistance aérodynamique assez forte au courant de mélange poudre-air et provoque, par cela même, une réduction de la vitesse du courant et des particules de matière pulvérulente, aboutissant à une perte de l'énergie cinétique des particules. In this device known for depositing a polymeric powdery material, the process for charging the powdery materials with triboelectricity is insufficiently efficient. This drawback is due to the fact that the known device for depositing pulverulent materials on parts, provided with a means for the passage of the powder-air mixture through the body and for its charge in triboelectricity, said means being in the form of a helical channel, opposes a fairly strong aerodynamic resistance to the current of powder-air mixture and causes, by this very fact, a reduction in the speed of the current and of the particles of pulverulent material, resulting in a loss of the kinetic energy of the particles.
En outre, la forte résistance aérodynamique conduit à une diminution de la masse de matière pulvérulente arrivant par unité de temps dans le moyen pour le passage de la matière pulvérulente, ce qui se traduit par une réduction du rendement du dispositif connu considéré. In addition, the high aerodynamic resistance leads to a reduction in the mass of pulverulent material arriving per unit of time in the means for the passage of the pulverulent material, which results in a reduction in the efficiency of the known device considered.
Une telle réalisation du canal ne permet pas d'utiliser totalement sa surface pour la charge en triboélectricité, car il reste des vides aux endroits où les particules de matière pulvérulente ne peuvent pas pénétrer, pendant leur mouvement dans le courant de mélange poudre-air. Such an embodiment of the channel does not allow full use of its surface for charging with triboelectricity, because there are voids at the places where the particles of pulverulent material cannot penetrate, during their movement in the stream of powder-air mixture.
Il a été établi par voie expérimentale que le rapport optimal entre la valeur S de l'aire des surfaces à tribo
n électriser de l'ensemble des particules et la valeur S de
y l'aire de la surface tribo-électrisante dans la section transversale du dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes, participant à la formation des charges simultanément dans un courant unique de mélange poudre-air lors de son passage à travers le dispositif de charge en tribo-électricité par unité de temps, doit satisfaire à l'inégalité suivante
n electrify of all the particles and the value S of
y the area of the tribo-electrifying surface in the cross section of the device for depositing powdery materials, participating in the formation of charges simultaneously in a single stream of powder-air mixture as it passes through the charging device in triboelectricity per unit of time, must satisfy the following inequality
Pour un rapport S / Sn = 8, le débit de matière pul
y vérulente atteint une valeur limite qui assure une valeur minimale admissible de la charge de tribo-électricité sur les particules de matière pulvérulente pour qu'on puisse la déposer sur les pièces.For a ratio S / Sn = 8, the flow rate of pul material
y verulente reaches a limit value which ensures a minimum admissible value of the charge of triboelectricity on the particles of pulverulent material so that it can be deposited on the parts.
La valeur du rapport S ! Sn 103 correspond au
y débit minimal de matière pulvérulente, autrement dit, le dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes est utilisé d'une manière peu efficace. La valeur de la charge de tribo-électricité sur les particules de matière pulvérulente peut atteindre une valeur de claquage E = = 33 kV (kilovolts), ce qui aboutit à la perte totale de la charge tribo-électrique.The value of the S! Sn 103 corresponds to
y minimum flow rate of pulverulent material, in other words, the device for depositing pulverulent materials is used in an inefficient manner. The value of the triboelectric charge on the particles of pulverulent material can reach a breakdown value E = = 33 kV (kilovolts), which results in the total loss of the triboelectric charge.
Ledit rapport dépend de la surface spécifique de la matière pulvérulente, c'est-à-dire du rapport entre la valeur de la surface de la matière pulvérulente et sa 2 masse (m2/kg). il dépend aussi de la géométrie et des dimensions de la surface tribo-électrisante dans la section transversale du dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes. Said ratio depends on the specific surface of the pulverulent material, that is to say on the ratio between the value of the surface of the pulverulent material and its mass (m2 / kg). it also depends on the geometry and the dimensions of the tribo-electrifying surface in the cross section of the device for depositing powdery materials.
Pour un seul canal, le rapport sera presque toujours Sy/ Sn1. Dans ce cas, lorsque les diamètres du canal et de la particule de matière pulvérulente sont égaux, la particule de forme sphérique sera en contact avec le canal suivant sa circonférence. Autrement dit, on obtient, dans ce cas, la valeur maximale, égale à 1. For a single channel, the ratio will almost always be Sy / Sn1. In this case, when the diameters of the channel and of the powdery particle are equal, the spherical particle will be in contact with the channel along its circumference. In other words, we obtain, in this case, the maximum value, equal to 1.
Si l'on augmente le diamètre du canal, la surface de contact dans la section transversale décroît rapidement, car seules les parties de la circonférence du canal et des particules participent au contact. On n1 utilise alors que 10 à 20% de la surface tribo-électrisante du dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes. De ce fait, on n'atteint pas un rapport optimal entre la surface triboélectrisante et la surface à charger de tribo-électricité 103 > S /S 8, qui garantit l'obtention d'une valeur suffisante de la charge de tribo-électricité sur les particules de matière pulvérulente lors de la charge en tribo-électricité dans le dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes sur des pièces avec un grand débit de poudre. If the diameter of the channel is increased, the contact surface in the cross section decreases rapidly, since only the parts of the circumference of the channel and of the particles participate in contact. Only 10 to 20% of the tribo-electrifying surface of the device is used for the deposition of pulverulent materials. As a result, an optimal ratio is not achieved between the triboelectrifying surface and the surface to be charged with triboelectricity 103> S / S 8, which guarantees obtaining a sufficient value for the charge of triboelectricity on particles of pulverulent material during charging with triboelectricity in the device for depositing pulverulent materials on parts with a large flow of powder.
Quand la matière pulvérulente est chargée de triboélectricité dans un seul canal simultanément dans une couche du courant de mélange poudre-air suivant la surface de la section transversale du dispositif de dépôt de matière pulvérulente, comme il a été établi par voie expérimentale, 10 à 20% seulement des particules de matière pulvérulente sont tribo-électrisées. Ces particules se mélangent ensuite dans le courant avec des particules qui ne sont pas chargées et échangent des charges en perdant la valeur initiale de leur charge. I1 en résulte une faible valeur de la charge en tribo-électricité des particules de matière pulvérulente, dont seulement 10 à 20% peuvent avoir, à la sortie du corps, une valeur suffisamment élevée de charge tribo-électrique. When the powdery material is charged with triboelectricity in a single channel simultaneously in a layer of the powder-air mixture stream along the surface of the cross-section of the powdery material deposition device, as has been established experimentally, 10 to 20 Only% of the particles of pulverulent material are tribo-electrified. These particles then mix in the current with particles which are not charged and exchange charges while losing the initial value of their charge. This results in a low value of the triboelectric charge of the particles of pulverulent material, of which only 10 to 20% can have, at the outlet of the body, a sufficiently high value of triboelectric charge.
Ce nombre insignifiant de particules chargées de triboélectricité du courant de mélange poudre-air con-duit à un faible rendement résultant de la petite quantité de particules de matière pulvérulente déposées sur la pièce, de la densité insuffisante de la couche de matière déposée, ce qui se traduit par une qualité insuffisante du revêtement. This insignificant number of particles charged with triboelectricity in the stream of powder-air mixture leads to a low yield resulting from the small quantity of particles of pulverulent material deposited on the part, from the insufficient density of the layer of deposited material, which results in an insufficient quality of the coating.
Le prélèvement de la charge de la virole du corps est peu efficace du fait que la charge statique sur un diélectrique est peu mobile et que son déplacement vers le matériau électroconducteur (virole) est discontinu, ce qui aboutit à un fonctionnement instable du dispositif connu fonctionnant en continu et à une faible valeur de la charge statique sur les particules de matière pulvérulente. The removal of the charge from the shell of the body is ineffective because the static charge on a dielectric is not very mobile and its movement towards the electroconductive material (ferrule) is discontinuous, which results in unstable operation of the known operating device. continuously and at a low value of the static charge on the particles of pulverulent material.
En outre, les particules de matière pulvérulente ne reçoivent qu'une charge d'une seule polarité, ce qui aboutit presque toujours, lors de l'application de couches épaisses, au phénomène dit de couronne inverse et, par conséquent, à la formation de cratères et de piqûres dans le revêtement après le traitement thermique. In addition, the particles of pulverulent material receive only a charge of a single polarity, which almost always leads, when applying thick layers, to the phenomenon known as reverse crown and, consequently, to the formation of craters and pits in the coating after heat treatment.
Par "couronne inverse", on entend une charge excédentaire sur la surface de la couche déposée de matière pulvérulente, créant un champ électrique dont l'énergie correspond à la tension de claquage de la couche de poudre (formation de cratères, de piqures). I1 s'ensuit une qualité insuffisamment élevée du revêtement obtenu et l'impossibilité d'obtenir un revêtement en couche épaisse. By "reverse crown" is meant an excess charge on the surface of the deposited layer of pulverulent material, creating an electric field whose energy corresponds to the breakdown voltage of the powder layer (formation of craters, pitting). I1 follows an insufficiently high quality of the coating obtained and the impossibility of obtaining a thick layer coating.
Dans le dispositif connu considéré, le diviseur de courant est disposé au voisinage de la partie de sortie du corps, ce qui entraîne une réduction ou un fractionnement de particules déjà chargées d'électricité statique, en augmentant leur surface spécifique mais diminuant la densité superficielle (6) de la charge, définie comme étant le rapport de la valeur "q" de la charge de tribo-électricité (en C, coulombs ), à la valeur de la surface de la particule S (m2) : 6=q/S C/m2. In the known device under consideration, the current divider is arranged in the vicinity of the outlet part of the body, which leads to a reduction or a fractionation of particles already charged with static electricity, by increasing their specific surface but decreasing the surface density ( 6) of the charge, defined as being the ratio of the value "q" of the charge of triboelectricity (in C, coulombs), to the value of the surface of the particle S (m2): 6 = q / SC / m2.
Pendant le stockage et le transport, les particules diélectriques polymères de matière pulvérulentes agissent les unes sur les autres, se coagulent, c'est-à-dire se réunissent, se chargent en tribo-électricité après avoir ainsi vu leurs dimensions s'agrandir et leur surface se réduire, ce qui conduit à une valeur insuffisante de l'électrisation statique des particules de matière pulvérulente lorsque le diviseur est disposé en aval de la partie de sortie du corps et que les particules ne se fractionnent pas (.ne se réduisent pas) avant leur charge en tribo-électricité. During storage and transport, the dielectric particles of pulverulent polymeric materials act on each other, coagulate, that is to say come together, charge in triboelectricity after having thus seen their dimensions increase and their surface is reduced, which leads to an insufficient value of the static electrification of the particles of pulverulent material when the divider is disposed downstream of the outlet part of the body and the particles do not fractionate (do not reduce ) before their charge in triboelectricity.
On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes sur des pièces, dans lequel le corps du dispositif, le fût et le diviseur de courant seraient conçus de manière à assurer une valeur suffisamment élevée de la charge en triboélectricité des particules de matière pulvérulente, en même temps qu'un grand débit de celle-ci. It has therefore been proposed to develop a device for depositing pulverulent materials on parts, in which the body of the device, the barrel and the current divider would be designed so as to ensure a sufficiently high value of the charge in triboelectricity of powdery matter particles, together with a large flow rate thereof.
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un dispositif pour le dépôt de matière pulvérulentes sur des pièces, du type comportant un corps ayant une partie d'entrée pour le mélange poudre-air et une partie de sortie, et)disposés dans ledit corps, un fût et un moyen pour le passage du mélange poudre-air à travers ledit corps et pour sa charge en tribo-électricité, ainsi qu'un diviseur de courant, caractérisé, selon l'invention, en ce qu'une cavité sous forme d'un cône tronqué allant en s'évasant dans le sens du courant, est exécutée dans la partie d'entrée du corps, ledit diviseur étant exécuté sur l'extrémité avant du fût sous forme d'un cône logé dans la cavité de la partie d'entrée du corps et orienté par son sommet en sens contraire du courant, et ledit moyen de passage du mélange poudre-air à travers le corps et pour sa charge en tribo-électricité étant constitué d'une pluralité de canaux formés entre la paroi intérieure du corps et la paroi du fût et allant de l'extrémité avant à l'extré- mité arrière du fût. The problem thus posed is solved using a device for depositing pulverulent material on parts, of the type comprising a body having an inlet part for the powder-air mixture and an outlet part, and) arranged in said body, a barrel and a means for the passage of the powder-air mixture through said body and for its charge in triboelectricity, as well as a current divider, characterized, according to the invention, in that a cavity in the form of a truncated cone flaring in the direction of the current, is executed in the entry part of the body, said divider being executed on the front end of the barrel in the form of a cone housed in the cavity of the inlet part of the body and oriented by its apex in the opposite direction to the current, and said means for passing the powder-air mixture through the body and for its charge in triboelectricity consisting of a plurality of channels formed between the inner wall of the body and the wall of the barrel and going from the front end at the rear end of the barrel.
Le fait que le diviseur de courant soit exécuté sur l'extrémité avant du fût sous forme d'un cône disposé de façon que son sommet soit orienté en sens contraire du courant dans la cavité de la partie d'entrée du corps, permet d'assurer la réduction des dimensions des particules non chargées de la matière pulvérulente, ce qui a pour résultat d'augmenter la surface à charger d'électricité statique des particules de matière pulvérulente.Au début de la charge de la matière pulvérulente en tribo-électricité il se produit dans le courant de mélange poudre-air, une modification de la forme du courant poudre-air, son écoulement sous forme d'un jet axial à section de'forme circulaire se transformant en un écoulement sous forme d'un flux de section annulaire suivant la périphérie du fût, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas d'un dispositif dans lequel le moyen pour le passage du mélange poudre-air à travers le corps et pour sa charge en tribo-électricité est constitué par une pluralité de canaux, avant la répartition du courant de mélange poudreair en canaux individuels isolés les uns des autres. The fact that the current divider is executed on the front end of the barrel in the form of a cone arranged so that its top is oriented in the opposite direction to the current in the cavity of the entry part of the body, makes it possible to ensure the reduction of the dimensions of the uncharged particles of the pulverulent material, which results in increasing the surface to be charged with static electricity of the particles of pulverulent material. At the start of the charging of the pulverulent material with triboelectricity occurs in the powder-air stream, a change in the shape of the powder-air stream, its flow in the form of an axial jet with a circular cross-section transforming into a flow in the form of a cross-section flow annular along the periphery of the barrel, which is particularly advantageous in the case of a device in which the means for the passage of the powder-air mixture through the body and for its charge in triboelectricity consists of a plur channel bed, before the distribution of the powder mixing current into individual channels isolated from each other.
Lors de cet écoulement suivant la périphérie, le courant de particules de mélange poudre-air se répartit en une seule couche sur la surface tribo-électrisante, assurant une valeur élevée de la charge en tribo-électricité de chaque particule individuelle du courant de matière pulvérulente. During this flow along the periphery, the stream of powder-air mixture particles is distributed in a single layer on the tribo-electrifying surface, ensuring a high value of the tribo-electric charge of each individual particle of the pulverulent material stream. .
Le fait de prévoir une cavité dans la partie d'entrée du corps, sous forme d'un cône tronqué allant en s'évasant progressivement dans le sens du courant, assure un élargissement optimal du courant de mélange poudre-air, avec modification de la forme du courant de la manière indiquée ci-dessus, ce qui contribue à la répartition des particules de matière pulvérulente en une seule couche sur la surface tribo-électrisante sans augmenter sensiblement la résistance aérodynamique, et tout en accroissant notablement la surface électrisante du dispositif de dépôt de matière pulvérulente. The fact of providing a cavity in the entry part of the body, in the form of a truncated cone which widens gradually in the direction of the current, ensures an optimal widening of the powder-air mixture current, with modification of the shape of the current in the manner indicated above, which contributes to the distribution of the particles of pulverulent material in a single layer on the tribo-electrifying surface without appreciably increasing the aerodynamic resistance, and while notably increasing the electrifying surface of the device deposit of powdery material.
Cet avantage est obtenu du fait que la pluralité de canaux individuels disposés parallèlement entre la paroi intérieure du corps et la paroi du fût et allant de l'extrémité avant à l'extrémité arrière du fût, donnent la possibilité d'augmenter de plusieurs fois la surface tribo-électrisante du dispositif de dépôt de matières pulvérulentes, sans augmenter sensiblement son encombrement, ce qui assure l'obtention d'un rapport 1032 Sy / 5n gr8 optimal. This advantage is obtained from the fact that the plurality of individual channels arranged in parallel between the internal wall of the body and the wall of the barrel and going from the front end to the rear end of the barrel, give the possibility of increasing by several times the tribo-electrifying surface of the powdery material deposition device, without significantly increasing its size, which ensures obtaining an optimal 1032 Sy / 5n gr8 ratio.
Dans ces conditions, la résistance aérodynamique n'augmente presque pas et il ne se produit aucune perte d'énergie cinétique(de vitesse) des particules de matière pulvérulente, qui est transformée, au cours de la triboélectrisation, en énergie électrique. Under these conditions, the aerodynamic resistance hardly increases and there is no loss of kinetic energy (of speed) of the particles of pulverulent material, which is transformed, during triboelectricization, into electrical energy.
La pluralité de canaux parallèles assure une valeur élevée de tout le courant de matière pulvérulente en tribo-électricité, du fait que presque toutes les particules reçoivent simultanément la charge de tribo-électricité à l'état réduit et à une valeur élevée d'énergie cinétique. The plurality of parallel channels ensures a high value of the whole stream of pulverulent matter in triboelectricity, since almost all the particles simultaneously receive the charge of triboelectricity in a reduced state and at a high value of kinetic energy. .
En même temps, sont assurés un rendement de plusieurs fois supérieur du dispositif de dépôt de matières pulvérulentes et une assez haute qualité des revêtements.At the same time, a yield of the pulverulent deposition device is obtained that is several times higher and a fairly high quality of the coatings.
La présence d'un pluralité de canaux isolés permet de supprimer presque totalement le contact entre les particules et l'échange de charges entre elles au cours de leur charge en tribo-électricité, et assure, par cela même, les plus valeurs de charge de tribo-électricité les plus élevées sur chaque particule de matière pulvérulente. The presence of a plurality of isolated channels makes it possible to almost completely eliminate the contact between the particles and the exchange of charges between them during their charge in triboelectricity, and thereby ensures the most charge values of highest triboelectricity on each powdery particle.
Il est évident qu'en augmentant le nombre de canaux isolés on peut augmenter le débit de matière pulvérulente ainsi que le rendement du dispositif tout en assurant le rapport optimal dans les limites suivantes s i S su /
y n-
I1 est recommandé que la paroi intérieure du corps soit de forme cylindrique et que la pluralité de canaux soit formée dans la paroi du fut par des saillies disposées suivant une spirale et comportant1 dans la zone du disperseur, des crêtes allant en s'élargissant progressivement dans le sens au courant.It is obvious that by increasing the number of isolated channels it is possible to increase the flow rate of pulverulent material as well as the yield of the device while ensuring the optimal ratio within the following limits if S su /
y n-
It is recommended that the inner wall of the body be cylindrical in shape and that the plurality of channels be formed in the barrel wall by protrusions arranged in a spiral and comprising1 ridges progressively widening in the area of the disperser. the current sense.
La réalisation de la paroi intérieure du corps cylindrique et la formation de la pluralité de canaux sur le fût par des ailettes disposées en hélices, sous forme d'un filetage à plusieurs filets, sont très avantageuses, économiques et justifiées du point de vue de la technologie. The realization of the inner wall of the cylindrical body and the formation of the plurality of channels on the barrel by fins arranged in helices, in the form of a thread with several threads, are very advantageous, economical and justified from the point of view of the technology.
En cas de panne du dispositif, il n'est généralement nécessaire de remplacer que le fût, c'est-à-dire la partie le plus sujette à l'usure.In the event of a device failure, it is generally only necessary to replace the drum, that is to say the part most subject to wear.
Les ailettes assurent de la meilleure manière la réalisation du processus de charge de la matière en triboélectricité, surtout quand elles sont exécutées avec un évidement et assurent une section circulaire ou presque circulaire de chaque canal individuel. The fins provide the best way to carry out the process of charging the material in triboelectricity, especially when they are executed with a recess and ensure a circular or almost circular section of each individual channel.
La réalisation de la pluralité de canaux suivant des hélices, sous forme d'un filetage à plusieurs filets, contribue à la formation de forces centrifuges pendant le mouvement de translation du mélange poudre-air. Ces forces centrifuges serrent les particules de matière pulvérulente contre les parois des canaux (ailettes) en les répartissant en une seule couche suivant la surface tribo-électrisante et en augmentant les forces de contact lors de la charge en tribo-électricité/et en augmentant en conséquence le travail de frottement sans augmenter la résistance aérodynamique. The realization of the plurality of channels following helices, in the form of a thread with several threads, contributes to the formation of centrifugal forces during the translational movement of the powder-air mixture. These centrifugal forces tighten the particles of pulverulent material against the walls of the channels (fins) by distributing them in a single layer according to the tribo-electrifying surface and by increasing the contact forces during charging with tribo-electricity / and by increasing in therefore the friction work without increasing aerodynamic resistance.
Le fait que les ailettes réalisées sur la surface extérieure du fût comportent des crêtes allant en s'élargissant progressivement dans le sens du courant à l'entrée et perpendiculairement à l'axe sur la partie cylindrique du fût assure leur jonction progressive au diviseur de courant conique et, en même temps, assure de la meilleure manière la réduction des particules de matière pulvérulente et la répartition régulière du mélange poudre-air dans l'ensemble des canaux. The fact that the fins produced on the external surface of the barrel have ridges progressively widening in the direction of the current at the inlet and perpendicular to the axis on the cylindrical part of the barrel ensures their progressive junction with the current divider conical and, at the same time, ensures in the best way the reduction of the particles of pulverulent matter and the even distribution of the powder-air mixture in the set of channels.
Il est également recommandé que la face en bout de l'extrémité arrière du fût soit exécutée avec un évidement parabolique dont le sommet se trouve sur l'axe du fût, et de prévoir au centre dudit évidement un bossage fuselé. It is also recommended that the end face of the rear end of the barrel be made with a parabolic recess whose apex is on the axis of the barrel, and to provide a tapered boss in the center of said recess.
Ce mode de réalisation de l'extrémité arrière du fût assure un mélange plus complet en un seul courant des courants individuels de mélange poudre-air chargés de tribo-électricité et passant par la pluralité de canaux. This embodiment of the rear end of the barrel ensures a more complete mixing in a single stream of the individual powder-air mixture streams charged with triboelectricity and passing through the plurality of channels.
La présence dudit bossage fuselé assure un mélange progressif des courants individuels de mélange poudre-air en un seul courant, augmente la surface tribo-électrisante et la valeur de la charge tribo-électrique sur les particules et réduit la résistance aérodynamique lors du mélange des courants. The presence of said tapered boss ensures a gradual mixing of the individual powder-air mixture currents in a single current, increases the tribo-electrifying surface and the value of the tribo-electric charge on the particles and reduces the aerodynamic resistance when mixing the currents .
il est souhaitable que le dispositif de dépôt de matière pulvérulente soit muni d'un ajutage fixé de manière amovible sur la partie de sortie du corps et ayant une surface intérieure exécutée sous forme d'une buse convergente-divergente avec un goulot formant un passage
progressif entre le convergent et le divergent, et qu'il soit en outre pourvu d'un cylindre engagé sur l'ajutage et assemblé à cet ajutage par assemblage fileté en vue de varier la forme en torche du courant.it is desirable that the device for depositing pulverulent material is provided with a nozzle removably attached to the outlet part of the body and having an inner surface executed in the form of a converging-diverging nozzle with a neck forming a passage
progressive between the convergent and the diverging, and that it is further provided with a cylinder engaged on the nozzle and assembled to this nozzle by threaded assembly in order to vary the torch shape of the current.
Pour l'application de la matière pulvérulente sur des pièces de format large au moyen d'un dispositif de dépôt comportant un moyen pour le passage du mélange poudre-air à travers le corps et pour sa charge en tribo-électricité et exécuté sous forme d'une pluralité de canaux, il est particulièrement souhaitable de prévoir cet ajutage fixé de manière amovible sur la partie de sortie du corps et assurant l'élargissement du courant en forme de torche, qui peut alors embrasser une plus grande surface de la pièce
en déposant en même temps une quantité d'au moins deux où trois fois plus grande que dans le cas classique , ce qui accroît d'autant le rendement.For the application of the pulverulent material on large format parts by means of a deposition device comprising a means for the passage of the powder-air mixture through the body and for its charge in triboelectricity and executed in the form of '' a plurality of channels, it is particularly desirable to provide this nozzle removably fixed on the outlet part of the body and ensuring the widening of the current in the form of a torch, which can then embrace a larger surface of the part
by depositing at the same time an amount of at least two or three times greater than in the conventional case, which increases the yield all the more.
En réalisant la cavité intérieure de l'ajutage sous forme d'une buse convergente-divergente avec un goulot, on assure de la meilleure manière la réunion progressive de la pluralité de courants en un seul et la transformation du courant en forme de jet en un courant ayant la forme d'une torche à large evasement à la sortie, en augmentant d'au moins deux ou trois fois l'aire revêtue de matière pulvérulente appliquée simultanément. By realizing the interior cavity of the nozzle in the form of a convergent-divergent nozzle with a neck, it is best ensured the progressive union of the plurality of currents into one and the transformation of the current into a jet form current in the form of a torch with a large flare at the outlet, increasing by at least two or three times the area coated with powdery material applied simultaneously.
Pour revêtir des pièces de configuration compliquée et comportant des endroits difficilement accessibles (rainures, évidements), telles que des grilles tridimentionnelles, il est recommandé d'utiliser un cylindre engagé sur l'ajutage, assemblé à celui-ci au moyen d'un filetage et permettant de régler la forme et les dimensions de la torche (du courant) de mélange poudre-air chargé de tribo-électricité, entre une forme en torche largement évasée et une forme en jet plein. To coat parts of complicated configuration and having places that are difficult to access (grooves, recesses), such as three-dimensional grids, it is recommended to use a cylinder engaged on the nozzle, assembled to it by means of a thread and making it possible to adjust the shape and dimensions of the torch (of the current) of powder-air mixture charged with triboelectricity, between a largely flared torch shape and a solid jet shape.
Cette solution assure l'élargissement des possibilités technologiques du dispositif de dépôt de matières pulvérulentes sur des pièces. This solution widens the technological possibilities of the device for depositing pulverulent materials on parts.
il est utile qu'un élément fuselé soit monté dans la buse convergente-divergente de manière à former entre eux un canal annulaire, et qu'il soit orienté par sa partie rétrécie en sens contraire du courant. it is useful that a tapered element is mounted in the converging-diverging nozzle so as to form an annular channel between them, and that it is oriented by its narrowed part in opposite direction to the current.
La présence de cet élément fuselé dans la buse convergente-divergente diminue la vitesse du courant de mélange poudre-air chargé de tribo-électricité, en assurant, au voisinage exterieur immédiat du dispositif, un dépôt maximal de particules de matière pulvérulente triboélectrisées sur la pièce. The presence of this tapered element in the converging-diverging nozzle decreases the speed of the powder-air mixing current charged with triboelectricity, ensuring, in the immediate external vicinity of the device, a maximum deposition of particles of pulverulent triboelectrified material on the part. .
il est particulièrement conseillé d'utiliser l'élément fuselé dans la buse convergente-divergente pour le dépôt d'une matière pulvérulente sur des pièces dont la configuration est particulièrement compliquée, et pour son dépôt en des endroits d'accès difficile. it is particularly advisable to use the tapered element in the converging-diverging nozzle for depositing a pulverulent material on parts whose configuration is particularly complicated, and for depositing it in places of difficult access.
il est recommandé que le dispositif de dépôt de matières pulvérulentes soit muni d'un collecteur constitué d'un matériau électroconducteur et ayant des éléments reliés électriquement entre eux et dont l'un et réalisé sous forme d'un raccord fixé d'une manière amovible sur la partie d'entrée du corps, et l'autre, sous forme d'un élément annulaire entourant la périphérie du fût et le corps. it is recommended that the powdery material deposition device be provided with a collector made of an electrically conductive material and having elements electrically connected together and one of which is produced in the form of a connector fixed in a removable manner on the entry part of the body, and the other, in the form of an annular element surrounding the periphery of the barrel and the body.
il est particulièrement avantageux que ledit collecteur soit composé de plusieurs éléments quand le moyen pour le passage du mélange poudre-air à travers le ccrps et pour sa charge en tribo-électricité est formé d'une pluralité de canaux individuels, du fait que, dans ce cas, le processus de charge en tribo-électricité s'effectue d'une manière efficace et que la surface tribo-électrisante se remplit rapidement de charges de polarité inverse qu'il est nécessaire de prélever d'une façon rapide et complète afin d'assurer une tribo-électrisation stable de la nouvelle matière pulvérulente arrivant dans le dispositif. it is particularly advantageous that said collector is composed of several elements when the means for the passage of the powder-air mixture through the ccrps and for its charge in triboelectricity is formed of a plurality of individual channels, because in In this case, the charging process in triboelectricity is carried out efficiently and the triboelectrifying surface quickly fills with charges of reverse polarity which it is necessary to collect in a rapid and complete manner in order to d '' ensure stable triboelectrification of the new pulverulent material arriving in the device.
Il est souhaitable que le potentiel reçu par le collecteur soit transmis aux pièces en vue d'augmenter la vitesse de déposition des particules chargées de triboélectricité, et que le potentiel excédentaire soit évacué à la "terre1. It is desirable that the potential received by the collector be transmitted to the parts in order to increase the rate of deposition of the charged particles of triboelectricity, and that the excess potential is evacuated to the "earth1.
La création, sur la pièce, su'un potentiel de polarité opposée à celle de la charge des particules augmente la vitesse de déposition des particules chargées de triboélectricité et accroît la densité de la couche de particules de matière pulvérulente déposées, ce qui, en définitive, contribue à améliorer la qualité du revêtement. The creation, on the part, of a potential of polarity opposite to that of the charge of the particles increases the speed of deposition of the particles charged with triboelectricity and increases the density of the layer of particles of pulverulent material deposited, which, ultimately , contributes to improving the quality of the coating.
Le collecteur composé de plusieurs éléments assure une charge bipolaire de la matière pulvérulente en triboélectricité lors de son passage à travers le dispositif pour le dépôt de la matière pulvérulente sur les pièces. The collector composed of several elements ensures a bipolar charge of the pulverulent material in triboelectricity during its passage through the device for the deposition of the pulverulent material on the parts.
Ceci, à son tour, permet d'appliquer des couches asser épaisses de matière pulvérulente grâce à la diminution considérable de l'effet dit "de couronne inverse" et à l'augmentation de la densité de la couche de matière pulvérulente appliquée sur la pièce, ce qui assure une plus haute qualité du revêtement. This, in turn, makes it possible to apply thick layers of pulverulent material thanks to the considerable reduction of the so-called "reverse crown" effect and to the increase in the density of the layer of pulverulent material applied to the part. , which ensures higher quality of the coating.
Par 1charge bipolaire1 de la matière pulvérulente en tribo-électricité, on entend la charge des particules en tribo-électricité tant positive que négative pendant leur passage de la partie d'entrée du corps à sa partie de sortie à travers le collecteur, de sorte qu'on obtient à la surface des particules des charges assez élevées, de polarité tant positive que négative. By 1 bipolar charge 1 of the pulverulent material in triboelectricity is meant the charge of particles in triboelectricity both positive and negative during their passage from the entry part of the body to its exit part through the collector, so that 'On the surface of the particles, fairly high charges are obtained, of both positive and negative polarity.
La réalisation de l'un des élements du collecteur sous forme d'un raccord avec un canal, et le fait de le disposer dans la partie d'entrée du corps, assurent un prélèvement plus efficace de la charge de la surface électrisante du dispositif de dépôt au début de la charge en triboélectricité, quand ce processus se déroule le plus intensement. Une partie de la charge reçue est cédée aux particules de matière pulvérulente lorsqu'elles viennent en contact avec l'élément du collecteur. The realization of one of the elements of the collector in the form of a connection with a channel, and the fact of having it in the entry part of the body, ensure a more efficient removal of the charge from the electrifying surface of the device. deposit at the start of the charge in triboelectricity, when this process takes place most intensely. Part of the charge received is given up to the particles of pulverulent material when they come into contact with the element of the collector.
Le fait que l'autre élément du collecteur soit réalisé sous forme d'un anneau monté transversalement au courant de mélange poudre-air, entre le corps et le fût, réduit le trajet de l'écoulement de la charge des surfaces électrisantes de tous les canaux simultanément à partir de la partie d'entrée jusqu'à la partie de sortie suivant la longueur du corps du dispositif de dépôt, et augmente la valeur de la charge de polarité négative sur la matière pulvérulente. The fact that the other element of the collector is made in the form of a ring mounted transversely to the current of powder-air mixture, between the body and the barrel, reduces the path of the flow of the charge of the electrifying surfaces of all the channels simultaneously from the inlet part to the outlet part along the length of the body of the deposition device, and increases the value of the charge of negative polarity on the pulverulent material.
Ainsi, le dispositif de dépôt de matières pulvérulentes exécuté selon la présente invention assure une augmentation du rendement, une amélioration de la qualité du revêtement, et permet d'appliquer une matière pulvérulente sur des pièces de format large et des pièces dont la configuration est compliquée, en formant tant des couches de revêtement minces que des couches de revêtement épaisses, déposées en une seule passe. Thus, the pulverulent material deposition device implemented according to the present invention ensures an increase in yield, an improvement in the quality of the coating, and makes it possible to apply a pulverulent material on large format parts and parts whose configuration is complicated. , forming both thin coating layers and thick coating layers, deposited in a single pass.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif pour le dépôt de matières pulvérulentes conforme à la présente invention;
- la figure 2 est une vue à plus grande échelle, en coupe suivant II-II de la figure 1;
- la figure 3 est une vue à plus grande échelle, en coupe à travers le fût, de la partie encerclée A de la figure 1.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which follows of an embodiment given solely by way of nonlimiting example with reference to the drawings nonlimiting annexed in which
- Figure 1 is a schematic view in longitudinal section of a device for depositing pulverulent materials according to the present invention;
- Figure 2 is an enlarged view, in section along II-II of Figure 1;
- Figure 3 is an enlarged view, in section through the barrel, of the encircled part A of Figure 1.
Le dispositif revendiqué pour le dépôt de matières pulvérulentes conforme à la présente invention comporte un corps 1 (figure 1) de forme cylindrique en matériau polymère diélectrique, muni d'une virole 2 pour le prélèvement de la charge statique, constituée d'un matériau électroconducteur. The device claimed for the deposition of pulverulent materials in accordance with the present invention comprises a body 1 (FIG. 1) of cylindrical shape made of dielectric polymer material, provided with a ferrule 2 for the removal of the static charge, consisting of an electrically conductive material. .
Le corps 1 comprend une partie d'entrée 3, par laquelle est introduit un mélange poudre-air, et une partie de sortie 4. The body 1 comprises an inlet part 3, through which a powder-air mixture is introduced, and an outlet part 4.
La surface en bout extérieure de la partie d'entrée 3 présente un gradin 3a formant une zone dont le diamètre est plus petit que celui du corps 1. A l'aide de ce gradin, le corps 1 est fixé dans une poignée (non représentée) permettant à l'opérateur de tenir le dispositif à la main. Dans la partie d'entrée 3 du corps 1 est prévue une cavité 5 sous forme d'un cône tronqué allant en s'évasant dans le sens de mouvement du courant. The outer end surface of the inlet part 3 has a step 3a forming an area whose diameter is smaller than that of the body 1. With the help of this step, the body 1 is fixed in a handle (not shown ) allowing the operator to hold the device by hand. In the inlet part 3 of the body 1 is provided a cavity 5 in the form of a truncated cone which widens in the direction of movement of the current.
Un fût 6 logé dans le corps 1 est longitudinalement adjacent à la surface intérieure du corps 1. A barrel 6 housed in the body 1 is longitudinally adjacent to the interior surface of the body 1.
Un diviseur courant 7 destiné à réduire les dimensions des particules de matière et à modifier la forme du courant est exécuté sur l'extrémité avant du fût 6 sous forme d'un cône. A current divider 7 intended to reduce the dimensions of the particles of material and to modify the shape of the current is executed on the front end of the barrel 6 in the form of a cone.
Le diviseur 7 est logé dans la cavité 5 de la partie d'entrée 3 du corps 1 et est orienté par son sommet en sens contraire du courant de mélange poudre-air. The divider 7 is housed in the cavity 5 of the inlet part 3 of the body 1 and is oriented by its apex in the opposite direction to the flow of powder-air mixture.
Une telle réalisation et disposition du diviseur 7 assurent la réduction des particules de matière pulvérulente au début du processus de charge en tribo-électricité en leur donnant des dimensions presque égales, tout à fait souhaitables pour la charge de la matière pulvérulente en triboélectricité. il convient de noter que la résistance aérodynamique opposée au courant ne s'accroît presque pas. Such an embodiment and arrangement of the divider 7 ensures the reduction of the particles of pulverulent material at the start of the charging process in triboelectricity by giving them almost equal dimensions, quite desirable for the charging of the pulverulent material in triboelectricity. it should be noted that the aerodynamic resistance opposed to the current hardly increases.
Le dispositif revendiqué comprend aussi un moyen de passage du mélange poudre-air à travers son corps 1 pour sa charge en tribo-électricité, ce moyen étant constitué par une pluralité de canaux 8 allant de l'extrémité avant (non désignée) à l'extrémité arrière 9 du fût 6 et formés entre la paroi intérieure du corps 1 et la paroi du fût 6. The claimed device also comprises a means of passage of the powder-air mixture through its body 1 for its charge in triboelectricity, this means being constituted by a plurality of channels 8 going from the front end (not designated) to the rear end 9 of the barrel 6 and formed between the inner wall of the body 1 and the wall of the barrel 6.
La paroi intérieure du corps 1 est cylindrique. La pluralité de canaux 8 sont formés dans la paroi du fût 6 par des ailettes1 saillies ou nervures 10 disposées en hélices, sous forme, en quelque sorte, d'un filetage à plusieurs filets. The inner wall of the body 1 is cylindrical. The plurality of channels 8 are formed in the wall of the barrel 6 by fins 1 protrusions or ribs 10 arranged in helices, in the form, in a way, of a thread with several threads.
Dans la zone du diviseur 7, les ailettes 10 présentent des crêtes ou analogues 11 allant en s'élargissant progressivement dans le sens du courant et radialement depuis l'axe (non désigné) du fût 6 vers sa périphérie. In the area of the divider 7, the fins 10 have ridges or the like 11 progressively widening in the direction of the current and radially from the axis (not designated) of the barrel 6 towards its periphery.
Dans un cas concret mais non limitatif de réalisation de la présente invention, six canaux 8 sont formés, comme montré sur la figure 2, par six ailettes 10 disposées symétriquement sur le fût 6. In a specific but non-limiting embodiment of the present invention, six channels 8 are formed, as shown in FIG. 2, by six fins 10 arranged symmetrically on the barrel 6.
La face en bout de l'extrémité arrière 9 du fût 6 possède un évidement parabolique 12 (figure 3) dont le sommet se trouve sur l'axe du fût 6 et au centre auquel fait saillie un bossage fuselé conique 13. The end face of the rear end 9 of the barrel 6 has a parabolic recess 12 (FIG. 3) the apex of which is on the axis of the barrel 6 and in the center to which a tapered tapered boss 13 projects.
En même temps que le bossagel3, l'évidement parabolique 12 contribue au mélange progressif des courants individuels de mélange poudre-air tribo-électrisé passant par les six canaux 8, sans augmenter la résistance aérodynamique et en utilisant au maximum l'énergie cinétique, celle-ci étant presque totalement dépensée pour la charge des particules de matière pulvérulente en tribo-électricité, et la surface électrisante du dispositif étant accrue. At the same time as the bossagel3, the parabolic recess 12 contributes to the progressive mixing of the individual streams of tribo-electrified powder-air mixture passing through the six channels 8, without increasing the aerodynamic resistance and using the kinetic energy as much as possible, that this being almost totally spent on charging the particles of pulverulent material in triboelectricity, and the electrifying surface of the device being increased.
Le dispositif revendiqué est muni d'un ajutage 14 (figure 1) fixé d'une manière amovible sur la partie de sortie 4 du corps 1 à l'aide d'un filetage 15 pratiqué sur la surface intérieure cylindrique de la partie initiale (suivant le sens du courant) de l'ajutage 14 (cette partie initiale n'est pas désignée). The claimed device is provided with a nozzle 14 (FIG. 1) fixed in a removable manner on the outlet part 4 of the body 1 by means of a thread 15 formed on the cylindrical interior surface of the initial part (according to the direction of the current) of the nozzle 14 (this initial part is not designated).
La surface intérieure de l'ajutage 14 est exécutée, en aval de ladite surface cylindrique, sous forme d'une buse convergente-divergente, plus précisément d'un convergent 16 et d'un divergent 17, reliés entre eux par un goulot 18 formant un passage progressif entre le convergent 16 et le divergent 17. The inner surface of the nozzle 14 is executed, downstream of said cylindrical surface, in the form of a converging-diverging nozzle, more precisely a converging 16 and a diverging 17, connected together by a neck 18 forming a gradual passage between the converging 16 and the diverging 17.
L'ajutage 14, exécuté sous forme d'une buse convergentedivergente et d'un goulot 18, est destiné à mélanger efficacement les courants individuels de mélange poudre-air en un courant unique et à assurer l'écoulement doux de ce courant sous forme d'une torche s'évasant largement, ce qui est particulièrement souhaitable en présence de la pluralité de canaux-8. The nozzle 14, executed in the form of a diverging convergent nozzle and a neck 18, is intended to efficiently mix the individual streams of powder-air mixture into a single stream and to ensure the smooth flow of this stream in the form of a widely flaring torch, which is particularly desirable in the presence of the plurality of channels-8.
On a prévu aussi un cylindre 19 engagé sur l'ajutage 14 et assemble à celui-ci par assemblage fileté 20 donnant la possibilité de les-déplacer l'un par rapport à l'autre en vue de modifier la forme et les dimensions de ladite torche et d'élargir ainsi les possibilités technologiques du dispositif en permettant de déposer des matières pulvérulentes sur des pièces de format large ainsi que des pièces comportant des parties d'accès difficile. A cylinder 19 is also provided, engaged on the nozzle 14 and assembled therewith by threaded assembly 20 giving the possibility of moving them relative to one another in order to modify the shape and the dimensions of said torch and thus expand the technological possibilities of the device by making it possible to deposit pulverulent materials on large format parts as well as parts comprising parts of difficult access.
La possibilité de déplacer le cylindre 19 sur la surface extérieure de l'ajutage 14 assure un réglage aisé et une modification facile de la forme et des dimensions de la torche au cours du travaiL. The possibility of moving the cylinder 19 on the outer surface of the nozzle 14 ensures easy adjustment and easy modification of the shape and dimensions of the torch during work.
Le dispositif revendiqué comporte un élément fuselé 21 monté dans la buse convergente-divergente de façon à former avec celle-ci un canal annulaire, ledit élément 21 étant orienté par sa partie rétrécie 22 en sens contraire du courant. The claimed device comprises a tapered element 21 mounted in the converging-diverging nozzle so as to form therewith an annular channel, said element 21 being oriented by its narrowed part 22 in the opposite direction to the current.
L'élément fuselé 21 est constitué par un corps conoide allant en se rétrecissant dans le sens du courant, monté suivant l'axe de l'ajutage 14 et fixé d'une manière amovible à celui-ci par des chevilles 23. The tapered element 21 is constituted by a conoid body tapering in the direction of the current, mounted along the axis of the nozzle 14 and removably fixed to the latter by pins 23.
L'élément fuselé 21 réduit d'une manière efficace la vitesse du courant de mélange poudre-air électrisé à la sortie de l'ajutage 14 et forme un tourbillonnement au-delà des limites du dispositif, en contribuant ainsi à un dépôt tout à fait efficace des particules électrisées sur la pièce. The tapered member 21 effectively reduces the speed of the powder-air electrified mixture stream at the outlet of the nozzle 14 and forms a vortex beyond the limits of the device, thereby contributing to quite a deposition. effective of electrified particles on the part.
Le dispositif revendiqué comporte un collecteur 24 constitué par des éléments en matériau électroconducteur reliés électriquement les uns aux autres. The claimed device comprises a collector 24 constituted by elements of electrically conductive material electrically connected to each other.
Un élément 25 sous forme d'un raccord comportant un canal est fixé sur la partie d'entrée 3 du corps 1 d'une manière amovible, tandis que l'autre élément est constitué, dans le mode de réalisation considéré de l'invention, par un élément annulaire 26 en fil métallique logé dans une gorge (non désignée) de la surface extérieure du fût 6 et s'appliquant sur le fût 6 suivant la périphérie de sa section, et par un élément annulaire 27 logé dans une gorge (non désignée) du corps 1. An element 25 in the form of a connector comprising a channel is fixed to the inlet part 3 of the body 1 in a removable manner, while the other element is constituted, in the considered embodiment of the invention, by an annular element 26 of metal wire housed in a groove (not designated) of the exterior surface of the barrel 6 and applying to the barrel 6 along the periphery of its section, and by an annular element 27 housed in a groove (not body) 1.
L'élément 25 du collecteur 24 est pourvu d'un filetage 28 destiné à son raccordement à la partie d'entrée 3 du corps 1 et comportant un canal cylindrique débouchant (non désigné) ayant un évasement progressif dans le sens du courant jusqu'à l'endroit où il se raccorde à la surface de la cavité 5 de la partie d'entrée 3 du corps 1. The element 25 of the manifold 24 is provided with a thread 28 intended for its connection to the inlet part 3 of the body 1 and comprising a cylindrical opening channel (not designated) having a progressive flaring in the direction of the current up to the place where it is connected to the surface of the cavity 5 of the inlet part 3 of the body 1.
L'élément 27 est logé dans le corps 1 près de sa surface intérieure cylindrique, alors que l'élément 26 est disposé dans le fût 6 près de la surface extérieure de celui-ci. The element 27 is housed in the body 1 near its cylindrical inner surface, while the element 26 is disposed in the barrel 6 near the outer surface thereof.
Cette disposition des éléments 25, 26, 27 assure la charge bipolaire des particules de matière pulvérulente en tribo-électricité, en augmentant ainsi la vitesse de déposition et la densité de la couche de particules de poudre déposées sur la pièce. This arrangement of the elements 25, 26, 27 ensures the bipolar charge of the particles of pulverulent material in triboelectricity, thereby increasing the deposition speed and the density of the layer of powder particles deposited on the part.
La charge bipolaire de tribo-électricité est particulièrement efficace pour le dépôt de couches épaisses, du fait de la diminution considérable de l'effet "de couronne inverse. The bipolar charge of triboelectricity is particularly effective for the deposition of thick layers, due to the considerable reduction of the "reverse crown" effect.
La charge est prélevée d'une manière efficace de la surface électrisante à l'aide du collecteur 24, et le potentiel ainsi obtenu est utilisé très facilement et utilement, en étant notamment transféré sur la pièce et en augmentant ainsi la vitesse de dépôt de la matière pulvérulente chargée de tribo-électricité, ce qui augmente le rendement du dispositif et assure une plus grande densité de la couche déposée de matière pulvérulente. The charge is efficiently removed from the electrifying surface using the collector 24, and the potential thus obtained is used very easily and usefully, in particular being transferred to the part and thereby increasing the deposition rate of the pulverulent material charged with triboelectricity, which increases the yield of the device and ensures greater density of the deposited layer of pulverulent material.
Il est recommandé de prélever l'excédent de potentiel "à la terre". It is recommended to take the excess potential "to the ground".
Le dispositif de dépôt de matières pulvérulentes exécuté conformément à la présente invention fonctionne de la manière suivante. The powder deposition device executed in accordance with the present invention operates in the following manner.
La matière pulvérulente est entraînée par effet d'éjection à partir d'un alimentateur (non représenté) et est véhiculé, par un procédé de transport pneumatique connu en soi et sous forme d'un mélange poudre-air d'une certaine concentration, vers la partie d'entrée 3 à travers l'élément 25. Lors du passage de la matière pulvérulente par l'élément 25 en matériau électroconducteur, les par -ticules de matière pulvérulente acquièrent une charge de polarité négative et arrivent d-ans la cavité 5 de la partie d'entrée 3 du corps 1. The pulverulent material is driven by ejection effect from a feeder (not shown) and is conveyed, by a pneumatic transport method known per se and in the form of a powder-air mixture of a certain concentration, to the inlet part 3 through the element 25. During the passage of the pulverulent material through the element 25 of electroconductive material, the particles of pulverulent material acquire a charge of negative polarity and arrive in the cavity 5 of the entry part 3 of the body 1.
Dans la cavité 5, le courant de mélange poudre-air sous forme d'un jet à écoulement axial est fractionné par le diviseur conique 7 du fût 6. I1 se produit alors une réduction des dimensions des particules, que acquièrent une charge de polarité positive due aux matériaux choisis pour la fabrication du fût 6, du corps 1, de l'ajutage 14. In the cavity 5, the powder-air mixture stream in the form of an axial flow jet is fractionated by the conical divider 7 of the barrel 6. A reduction in the dimensions of the particles then takes place, which a charge of positive polarity acquires due to the materials chosen for the manufacture of the barrel 6, of the body 1, of the nozzle 14.
Par la suite, le changement de forme du courant en courant périphérique, la réduction des particules de matière pulvérulente et leur charge en tribo-électricité s'effectuent sous l'action de l'ensemble des éléments suivants: cavité 5 exécutée sous forme d'un cône tronqué, diviseur 7 en forme de cône réalisé sur le fût 6 et et dont le sommet est orienté en sens contraire du courant, ailettes présentant des crêtes 11 allant en s'élargissant progressivement dans le sens du courant. Les ailettes 10, qui sont disposées symétriquement et se raccordent sous une forme aérodynamique au diviseur 7, dirigent le courant périphérique de mélange poudre-air, en une couche unique, sur les surfaces électrisantes des canaux individuels 8, où il continue de se charger de tribo-électricité. Subsequently, the change in shape of the current into peripheral current, the reduction of the particles of pulverulent material and their charge in triboelectricity are effected by the action of all of the following elements: cavity 5 executed in the form of a truncated cone, divider 7 in the form of a cone produced on the barrel 6 and the top of which is oriented in the opposite direction to the current, fins having ridges 11 progressively widening in the direction of the current. The fins 10, which are arranged symmetrically and are connected in an aerodynamic form to the divider 7, direct the peripheral current of powder-air mixture, in a single layer, on the electrifying surfaces of the individual channels 8, where it continues to be responsible for triboelectricity.
Dans les canaux 8, les particules de matière pulvérulente du mélange poudre-air arrivent sous forme d'un courant se déplaçant suivant le périmètre de chaque canal 8, en laissant la section transversale de ce dernier pratiquement creuse et en formant une couche très mince sur les surfaces des ailettes 10 et du corps 1, et se déplacent suivant ces surfaces en diminuant de vitesse et en acquérant une charge de polarité positive. In the channels 8, the particles of pulverulent material of the powder-air mixture arrive in the form of a current moving along the perimeter of each channel 8, leaving the cross section of the latter practically hollow and forming a very thin layer on the surfaces of the fins 10 and of the body 1, and move along these surfaces by decreasing speed and acquiring a charge of positive polarity.
L'effet de charge en tribo-électricité accroît l'efficacité des ailettes 10 du fait que, grâce à la manière dont sont réalisées les ailettes 10, les particules de matière pulvérulente s'appliquent fortement contre celles-ci sous l'effet des forces centrifuges apparaissant lors de leur déplacement suivant les canaux 8. Les ailettes 10 elles-mêmes requièrent une charge de polarité contraire qui est éliminée par les éléments 26, 27. The charging effect in triboelectricity increases the efficiency of the fins 10 because, thanks to the way in which the fins 10 are produced, the particles of pulverulent material are strongly applied against them under the effect of forces. centrifugals appearing during their displacement along the channels 8. The fins 10 themselves require a charge of opposite polarity which is eliminated by the elements 26, 27.
En continuant de se déplacer de la partie d'entrée 3 vers la partie de sortie 4 et en diminuant de vitesse au contact des ailettes 10, les particules de matière pulvérulente viennent en contact avec les éléments 26, 27 et acquièrent une charge de polarité négative. By continuing to move from the inlet part 3 towards the outlet part 4 and decreasing in speed in contact with the fins 10, the particles of pulverulent material come into contact with the elements 26, 27 and acquire a charge of negative polarity. .
La charge en tribo-électricité des particules de matière pulvérulente continuant sur les ailettes 10 et l'ajutage 14, celles-ci acquièrent une charge de polarité positive d'une valeur sensiblement supérieure à celle de la charge en polarité négative. The charge in triboelectricity of the particles of pulverulent material continuing on the fins 10 and the nozzle 14, these acquire a charge of positive polarity of a value appreciably greater than that of the charge in negative polarity.
Sur la partie terminale 9 du fût 7, le mélange poudreair s'écoule progressivement suivant les surfaces de la saillie 10 et du bossage 13 en diminuant la vitesse et en acquérant une charge de polarité positive. Un mélange des courants individuels en un seul courant se produit dans la zone de l'évidement parabolique 12 et du bossage fuselé 13. On the terminal part 9 of the barrel 7, the powder mixture gradually flows along the surfaces of the projection 10 and of the boss 13 by reducing the speed and acquiring a charge of positive polarity. A mixture of the individual streams into a single stream occurs in the region of the parabolic recess 12 and the tapered boss 13.
En continuant de se déplacer, le mélange poudre-air se trouve comprimé dans le convergent 16 de l'ajutage 14 en un courant commun, ensuite, sous l'effet combiné du goulot 18, de la partie rétréci 22 de l'élément fuselé 21 et du diffuseur 17, la forme du courant de mélange poudre-air électrisé se modifie, celui-ci se transformant d'un jet en un flux annulaire en forme de torche à large évasement et à faible vitesse des particules à sa sortie. Continuing to move, the powder-air mixture is compressed in the convergent 16 of the nozzle 14 in a common current, then, under the combined effect of the neck 18, of the narrowed part 22 of the tapered element 21 and of the diffuser 17, the shape of the current of powdered-air electrified mixture changes, this transforming from a jet into an annular flow in the form of a torch with large flaring and at low speed of the particles at its outlet.
En déplaçant le cylindre 19 sur son filetage 20 à partir de la partie de sortie 4 du corps 1 vers la saillie de blocage 29, on règle la forme et les dimensions de l'évasement en transformant la torche à large évasement en un écoulement en forme de jet selon la forme et les dimensions de la pièce. By moving the cylinder 19 on its thread 20 from the outlet part 4 of the body 1 towards the locking projection 29, the shape and dimensions of the flare are adjusted by transforming the large flare torch into a shaped flow depending on the shape and dimensions of the part.
Un modèle expérimental du dispositif revendiqué a passé avec succés des essais, qui ont fait apparaitre que le dispositif peut être utilisé d'une manière efficace pour le dépôt de matières pulvérulentes tant sur des pièces de large format que sur des pièces ayant des configurations compliquées et comportant des endroits difficilement accessibles.-En même temps, la qualité des revêtements obtenus par dépôt de couches minces ou épaisses de matière pulvérulente était suffisamment élevée. An experimental model of the claimed device has successfully passed tests, which have shown that the device can be used effectively for the deposition of pulverulent materials both on large format parts and on parts having complicated configurations and comprising places that are difficult to access.-At the same time, the quality of the coatings obtained by depositing thin or thick layers of pulverulent material was sufficiently high.
Un avantage important du dispositif revendiqué réside en ce qu'il permet de modifier la forme et les dimensions de la torche au cours du dépôt de matières pulvérulentes sur différentes pièces en régime de travail, et de déposer sur les pièces aussi bien des couches minces que des couches épaisses. An important advantage of the claimed device is that it makes it possible to modify the shape and the dimensions of the torch during the deposition of pulverulent materials on different parts in working mode, and to deposit on the parts both thin layers and thick layers.
Claims (6)
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