FR2598636A1 - Atomiseur rotatif pour la projection de peintures liquides et analogues - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ATOMISEUR ROTATIF DESTINE NOTAMMENT A LA PROJECTION DE PEINTURES. IL COMPORTE UN ROTOR NON CONDUCTEUR 17 MONTE DE FACON A TOURNER A L'INTERIEUR D'UN BOITIER 12, SUR UN TUBE AXIAL 20 D'ALIMENTATION EN PEINTURE D'UN DISQUE OU D'UNE COUPELLE 14 DE PROJECTION DE PEINTURE. UNE TURBINE A AIR 30 FAIT TOURNER LE ROTOR 17. LE BOITIER 12 EST TRAVERSE D'UN TRAJET ELECTRIQUE POUR HAUTE TENSION CONNECTE ELECTRIQUEMENT A UNE OU PLUSIEURS ELECTRODES 50 D'APPLICATION DE CHARGES ELECTROSTATIQUES. DE L'AIR COMPRIME EST UTILISE COMME PALIER ENTRE LE ROTOR ET LE BOITIER ET ENTRE LE ROTOR ET LE TUBE. LE ROTOR ET LE BOITIER SONT REALISES DE PREFERENCE EN CERAMIQUE. DOMAINE D'APPLICATION : APPLICATIONS ELECTROSTATIQUES DE PEINTURES, ETC.

Description

L'invention concerne des atomiseurs du type rotatif pour l'application de

peinture et d'autres matières sous forme atomisée liquide, et elle a trait plus particulièrement à un atomiseur rotatif conçu pour la projection de peinture électrostatique. L'utilisation d'atomiseurs rotatifs pour l'application d'une peinture sur des sufaces à revêtir est connue depuis longtemps dans la technique. Le fonctionnement de ces dispositifs consiste normalement à faire tourner un 10 disque ou une coupelle en forme de cloche à une vitesse élevée et à fournir un écoulement dosé de peinture liquide à la surface du disque ou de la coupelle pendant qu'elle tourne. Les forces centrifuges de la peinture appliquée sur la surface du disque ou de la coupelle ont pour effet de l'éjecter du bord de ce disque ou de cette coupelle en formant des gouttelettes qui sont dirigées vers une surface

à revêtir.

On a également utilisé des atomiseurs rotatifs conjointement avec des forces électrostatiques pour l'appli20 cation d'une peinture, soit en plaçant l'atomiseur rotatif dans un champ électrostatique fortement chargé afin d'obliger les particules de peinture atomisées à recevoir des charges électrostatiques et à être ainsi attirées vers une pièce placée à la masse, soit en appliquant directement une

tension à l'atomiseur rotatif et à charger ainsi électrostatiquement les gouttelettes de peinture à leur émission à partir du bord du disque ou de la coupelle en rotation.

Dans des applications o l'atomiseur lui-même est chargé par une tension, les tensions de travail sont géné30 ralement de l'ordre de 50-150 kilovolts (kV) et il faut donc prendre un soin extrême pour protéger convenablement les éléments chargés de tout contact accidentel avec les personnes ou les objets voisins. De tels appareils sont généralement protégés de tout contact possible au moyen de barrières, de cabines ou d'autres constructions similaires

de protection.

Les dangers créés par les atomiseurs rotatifs électrostatiques de l'art antérieur ont limité le type et l'étendue des applications dans lesquelles de tels appareils peuvent être utilisés. Par exemple, ces appareils ne peuvent être utilisés que dans des applications o peut être établie une séparation spatiale suffisante pour assurer l'isolation relative des atomiseurs rotatifs sous tension et o on peut maîtriser et maintenir à un degré élevé l'écartement entre l'atomiseur et les articles passant devant cet atomiseur 10 sur une chaîne de transport. Une attention extrême est nécessaire pour empêcher toute décharge accidentelle de tension dans un solvant ou d'autres atmosphères volatiles. Etant donné que les atomiseurs de l'art antérieur sont réalisés en matières métalliques ou contiennent un pour15 centage élevé de matières métalliques dans leur réalisation, ces atomiseurs, de par leur nature, ont une capacité électrique de valeur élevée. Lorsqu'ils sont chargés aux tensions normalement associées à la pulvérisation ou projection électrostatique de peinture, ces atomiseurs accumulent une quantité très importante d'énergie électrique sous forme d'énergie accumulée dans leur capacité. Par conséquent, s'il apparaît des conditions dans lesquelles une décharge disruptive se produit, l'énergie capacitive emmagasinée dans l'atomiseur lui-même se dissipe immédiatement par l'étincelle, 25 en quantités suffisantes pour provoquer la mise à feu de

solvants volatils et analogues.

On a tenté de minimiser ce problème dans certains atomiseurs rotatifs de l'art antérieur en appliquant un revêtement résistif sur la surface du disque ou de la coupelle 30 de l'atomiseur. Un tel procédé est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 2 989 241 dont le principe de base consiste à établir une résistance d'amortissement de l'énergie entre les éléments à haute capacité de l'atomiseur rotatif et la pièce. Cette résistance d'amortissement absorbe 35 efficacement une partie de l'énergie électrique qui serait autrement dissipée sour la forme d'une étincelle à haute énergie et elle réduit donc le risque d'incendie ou d'explosion. Malgré les inconvénients indiqués précédemment et d'autres inconvénients résultant de l'utilisation d'atomiseurs rotatifs de l'art antérieur, ces appareils se sont largement répandus dans l'industrie, car ils produisent un nuage ou une pulvérisation de peinture finement atomisée et, en conséquence, réalisent un revê10 tement de haute qualité sur une pièce. Il existe donc un besoin de disposer d'un atomiseur rotatif possédant les avantages qui lui sont propres en ce qui concerne la haute qualité du revêtement de peinture formé, mais sans

les inconvénients associés aux divers dangers.

Il est apparu que la qualité de l'atomisation de la peinture est liée directement à la vitesse de rotation de l'atomiseur rotatif, l'atomisation étant d'autant plus fine que la vitesse de rotation est élevée. Il n'est donc pas rare de trouver des atomiseurs rotatifs qui tournent 20 à des vitesses de l'ordre de 25 000 à 75 000 tours par minute, lesquelles posent par elles-mêmes d'autres problèmes. Il est difficile et coûteux de concevoir des paliers classiques pouvant fonctionner à des vitesses de rotation élevées et on a donc pour habitude, dans l'industrie, de concevoir des atomiseurs rotatifs comportant diverses formes de paliers pneumatiques dans lesquels les éléments rotatifs sont suspendus. De tels paliers pneumatiques ou à air ont pour avantage de conférer une longue durée de vie aux éléments rotatifs et il est donc 30 souhaitable de les incorporer dans toute structure d'atomiseur rotatif qui, de par sa nature, serait moins dangereuse que les atomiseurs connus jusqu'à présent dans

la technique.

Le concept d'utilisation d'une résistance d'amor35 tissement de l'énergie entre les éléments à charge capaci-

tive d'un atomiseur et la pièce est un avantage qui est également bien connu dans la technique, au moins sous la forme décrite ci-dessus. Des pistolets automatiques et manuels classiques de pulvérisation ou de projection utilisent ce concept en plaçant une résistance physique dans un corps non conducteur du pistolet, laquelle

résistance est placée à proximité de l'extrémité avant du pistolet afin de réaliser l'amortissement par résistance électrique demandé. Cette conception des pistolets 10 classiques de pulvérisation a notablement réduit les dangers associés à ces pistolets et il est souhaitable d'incorporer un tel concept dans un atomiseur rotatif.

Cependant, les atomiseurs rotatifs de l'art antérieur qui faisaient appel à des perfectionnements tels que les 15 paliers pneumatiques devaient être constitués de pièces métalliques à haute précision et ces pièces, de par leur nature, s'opposaient à l'utilisation de corps non conducteurs. Il est donc souhaitable de combiner en une seule structure d'atomiseur rotatif tous les avantages, connus précédemment, des pistolets classiques de pulvérisation, de la technologie des paliers pneumatiques et de la technologie des atomiseurs rotatifs, afin d'obtenir un atomiseur rotatif nouveau et perfectionné possédant tous les avantages dans tous les domaines technologiques. 25 L'invention concerne un atomiseur rotatif réalisé pratiquement en totalité en une matière non conductrice, ce qui élimine les problèmes d'emmagasinage d'énergie capacitive et les dangers qui leur sont associés et qui existent inévitablement dans un pistolet de pulvérisation 30 électrostatique comportant des éléments métalliques. Un élément rotatif non conducteur est monté autour d'un élément axial fixe tubulaire non conducteur, des contacts par palier à air ou des paliers à billes non conducteurs étant établis entre eux. Un boîtier extérieur en matière non 35 conductrice renferme partiellement l'élément rotatif et

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un palier à air ou palier pneumatique peut être formé entre eux. Le rotor, le boîtier et d'autres pièces non

conductrices sont avantageusement réalisés en céramique.

Un arbre de liaison fait saillie à travers le boîtier à partir d'une extrémité de l'élément rotatif et un disque ou une coupelle en forme de cloche, réalisé en matière non conductrice, est relié à l'arbre afin de tourner avec lui. Une partie de l'élément rotatif est réalisée sous la forme d'ailettes de turbine, et des passages d'air sont 10 formés à travers le boîtier extérieur afin de diriger de l'air comprimé contre les ailettes de turbine, d'autres passages d'air étant formés à travers le boîtier pour constituer une source d'air comprimé entre les éléments

rotatif et fixe afin de former un palier à coussin d'air.

Un trajet électrique pour haute tension est établi à travers le bottier et se termine par une ou plusieurs électrodes en forme d'aiguilles qui font saillie à l'extérieur du boîtier dans la zone proche du disque rotatif ou de la coupelle rotative. D'autres passages d'air peuvent être prévus à travers le boîtier pour diriger une source d'air comprimé vers l'avant au-delà du disque rotatif ou de la coupelle rotative de façon à dévier et mettre en forme l'air pour les particules atomisées émises

à partir du bord du disque ou de la coupelle.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue isométrique d'une forme de réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe axiale de la forme de réalisation montrée sur la figure 1; la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une coupe axiale d'une autre forme 35 de réalisation de l'invention; 1 1

15 20 25 30 35

la figure 5 est une coupe axiale d'une autre variante de réalisation de l'invention; et

la figure 6 est une vue isométrique de la roue de turbine.

En référence d'abord à la figure 1, celle-ci représente l'atomiseur rotatif 10 construit conformément à l'invention. L'atomiseur 10 comporte un boîtier extérieur 12 réalisé en une matière non conductrice. Des matières céramiques sont préférées, bien que le boîtier 12 puisse être réalisé dans des matières telles que du "Nylon" ou une matière plastique. Un disque ou une coupelle 14 en forme de cloche est fixé à un arbre 16 de rotor qui fait saillie à l'avant du bottier 12. L'arrière du boîtier 12 présente une première entrée d'air 18 et une seconde entrée d'air 22 qui seront décrites plus complètement ci-après. Une entrée 19 de liquide est positionnée axialement par rapport au bottier 12 et à l'arbre 16 du rotor. Un capot extérieur 28 est fixé circonférentiellement à l'extérieur du bottier 12. Un bottier annulaire 24 entoure le bottier 12 à proximité de son extrémité avant et le boîtier 12 peut être vissé sur le boîtier annulaire 24. Un tube non conducteur 26 est raccordé au boîtier annulaire 24 à proximité de son bord supérieur et un tube non conducteur 27 est raccordé au bottier annulaire 24 à proximité de son bord inférieur.

La figure 2 montre en coupe axiale l'atomiseur

rotatif 10. L'arbre 16 est formé sur une extrémité d'un rotor 17 et ces deux éléments peuvent être réalisés d'une seule pièce en matière non conductrice. L'arbre 16 et le rotor 17 sont avantageusement réalisés en une matière céramique choisie pour sa résistance générale et sa stabilité physique sous des conditions largement variables de température, d'humidité et d'autres effets ambiants. Le rotor 17 est ajusté étroitement dans une ouverture du bottier 12 et il comporte une turbine 30 réalisée à proxi-

mité de son extrémité arrière. La turbine 30 comporte plusieurs ailettes circonférentielles qui seront décrites plus en détail ci-après. Le rotor 17 est monté concentriquement autour d'un tube fixe, non conducteur 20 d'alimen5 tation. Le tube 20 d'alimentation est positionné axialement par rapport au rotor 17 et au boîtier 12 et il est

traversé sur toute sa longueur par une ouverture centrale.

L'extrémité arrière 19 du tube 20 d'alimentation est conçue pour être raccordée à une source de peinture ou autre liquide qui est généralement fournie au tube 20 d'alimentation sous une légère pression afin de provoquer l'avance

du liquide vers l'extrémité avant du tube 20 d'alimentation.

L'extrémité avant du tube 20 d'alimentation présente une ouverture 29 par laquelle le liquide peut être dosé et peut 15 s'écouler sur la surface avant 15 de la coupelle 14 en passant dans les ouvertures 13. La coupelle 14 est fixée

à l'arbre 16 avec lequel elle tourne.

L'entrée d'air 22 est reliée à un passage 23 situé à l'intérieur du boîtier 12. Le passage 23 est relié à une 20 gorge annulaire 32 ménagée dans le pourtour de la surface

intérieure de l'ouverture du boîtier 12, et sert à distribuer l'air comprimé uniformément autour du rotor 17.

L'air comprimé provenant de la gorge annulaire 32 est distribué uniformément dans l'intervalle compris entre le rotor 17 et l'ouverture du boîtier 12, en s'écoulant entre les surfaces respectives et en s'échappant X chaque extrémité du rotor 17. Cet écoulement d'air sert de palier à coussin d'air entre le rotor 17 en rotation et le boîtier

12 qui est fixe.

Un autre passage 33 traverse le rotor 17 jusqu'à

une gorge annulaire 21 entourant le tube d'alimentation 20.

L'air comprimé qui peut être introduit dans la gorge annulaire 21 assume une fonction similaire, à savoir l'établissement d'un écoulement d'air entre le rotor 17 et le tube 35 20 d'alimentation. Dans la forme préférée de réalisation, l'intervalle entre l'ouverture intérieure du rotor 17 et le tube 20 d'alimentation peut être plus grand que l'intervalle entre le rotor 17 et le boîtier 12. L'air comprimé distribué par l'intermédiaire de la gorge annulaire 21 est également fourni pour maintenir une pression positive autour du tube 20 d'alimentation, empêchant ainsi, en les chassant, toutes matières étrangères de s'accumuler dans

cette zone.

Une surface de palier pneumatique est également formée autour de la turbine 30 grâce aux trajets d'écoulement d'air décrits ici. Le bord extérieur 35 de la turbine reçoit de l'air comprimé de l'entrée 22 et cet air comprimé forme un film à coussin d'air entre la turbine 30 et le boîtier 12. De la même manière, un film à coussin 15 d'air est maintenu entre le bord 37 de la turbine et le bottier 12 afin que les bords 35 et 37 servent de butée axiale limitant les mouvements vers l'avant et vers

l'arrière du rotor 17 à l'intérieur du boîtier 12.

L'entrée d'air 18 est reliée à un passage 34 situé à l'intérieur du boîtier 12 et le passage 34 communique avec une chambre 36 de turbine. La chambre 36 est une chambre annulaire entourant la turbine 30 afin de constituer une source d'air comprimé pour l'entraînement de la turbine 30 en rotation. Plusieurs tuyères 38 sont dirigées vers les ailettes de la turbine 30 et débouchent dans la chambre 36. Ces tuyères constituent plusieurs ajutages destinés à injecter de l'air comprimé contre les

ailettes de la turbine et à faire tourner ainsi la turbine.

La turbine 30 est reliée fixement au rotor 17 et ce dernier 30 tourne donc avec la turbine 30. Un ou plusieurs orifices d'échappement débouchent dans la zone entourant la turbine 30 et servent à évacuer l'air comprimé de la turbine 30 dans une chambre 42 de silencieux. La chambre 42 à silencieux forme un anneau entourant la surface extérieure du corps 12 et elle peut être garnie d'une matière d'isolation phonique pour atténuer les bruits d'échappement de l'air comprimé sortant du silencieux. Plusieurs ouvertures extérieures 43 sont percées à travers la paroi extérieure de la chambre 42 de silencieux afin que l'air puisse s'en échapper dans l'atmosphère. Le boîtier annulaire 24 est formé d'une seule pièce avec le boîtier 12 ou est fixé autour du boîtier 12, à proximité de l'extrémité avant de ce dernier. Le boîtier annulaire 24 est relié à un tube non conducteur 27 qui 10 est conçu pour être raccordé à une autre source d'air comprimé. Le boîtier 24 présente un passage annulaire intérieur 25 et plusieurs ouvertures 44 de projection d'air sont ménagées autour du boîtier 24 en communication d'écoulement d'air avec le passage 25. Les ajutages 44 à air sont dirigés vers l'avant, leur nombre peut être de 30 à 90, et ils servent à produire plusieurs jets d'air dirigés vers l'avant, destinés à mettre en forme le faisceau de peinture

atomisée partant de la coupelle 14.

Un tube non conducteur 26 a été également relié au 20 boîtier annulaire 24. Le tube non conducteur 26 contient les circuits électriques pour l'alimentation électrostatique de l'appareil. L'extrémité arrière du tube non conducteur 26 est conçue pour être raccordée à un câble électrique 47 qui peut appliquer une haute tension à l'appareil. Une 25 grosse résistance 45 est placée à l'intérieur du tube 26, la résistance 45 ayant pour fonction de dissiper par amortissement toute énergie ayant pu s'accumuler sous forme capacitive dans le câble 47 d'alimentation. La résistance 45 est connectée à un contact électrique 46 du boîtier 24. 30 Le contact 46 peut former un anneau entourant le boîtier 24, ou bien peut être un simple point de contact, suivant la conception particulière souhaitée pour l'appareil. Une résistance plus petite 48 est connectSeau contact 46 et l'extrémité avant de la résistance 48 est connectée à une 35 électrode 50. Cette dernière fait saillie vers l'avant afin de constituer la source d'énergie électrostatique pour

réaliser la distribution de la peinture électrostatique.

Il convient de noter que plusieurs électrodes 50 peuvent être dispersées sur le pourtour du boîtier 24 si l'on souhaite plus d'une pointe d'électrode de décharge. Par exemple, dans la forme préférée de réalisation de l'invention, un fonctionnement satisfaisant a été obtenu avec quatre électrodes 50 placées à environ 90 les unes des autres autour du boîtier 24. Dans ce cas, le contact 46 s'étend autour de l'intérieur du boîtier 24 et une résistance individuelle 48 est placée entre le contact 46 et

l'électrode 50 dans chacun des quatre points de connexion.

La figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 2 permettant d'observer la structure 15 de l'assemblage de la turbine. Les ailettes 31 de la turbine sont réparties régulièrement autour de la surface extérieure de la turbine 30. Les ailettes 31 sont configurées de façon à présenter une surface utile maximale pour la réception de l'air comprimé provenant des tuyères 39. 20 Lorsque l'air est utilisé pour provoquer le mouvement de rotation de la turbine 30, il engendre une pression positive dans la zone entourant la turbine 30 et il doit être

évacué dans la chambre 42 de silencieux, puis à l'atmosphère.

De plus, l'air comprimé utilisé comme palier à coussin d'air 25 51 entre le rotor 17 et le boîtier 12 est également évacué vers l'atmosphère en suivant le même trajet que l'air fourni

à la turbine 30.

La figure 4 montre en coupe axiale une autre forme de réalisation de l'invention. Le fonctionnement de cette forme de réalisation est globalement le même que celui de la forme de réalisation montrée sur la figure 2, malgré la présence de certaines différences de réalisation. Une différence notable de réalisation a trait au rotor 117 et en particulier à son système de paliers à air par rapport au

bottier 112. Le rotor 117 est formé de deux parties globale-

ment coniques ayant chacune une portion centrale étroite

s'étendant vers une portion extrême de plus grand diamètre.

De l'air comprimé entrant par l'orifice d'entrée 122 est transmis par un passage 123 à une chambre annulaire 132.

Cette dernière constitue une source d'air comprimé distribuant uniformément l'air sur la surface extérieure du rotor 117, dans les deux directions à partir de sa zone centrale étroite. Ce film d'air s'écoule vers l'extérieur en direction desdeux extrémités, à partir du centre, et 10 il sert à former un palier à coussin d'air pour le rotor 117. La conception même du rotor 117, comme montré sur la figure 4, évite l'utilisation d'une butée axiale dans

l'appareil, car les forces de poussée axiale s'équilibrent d'elles-mêmes du fait de la forme du rotor 117.

De l'air comprimé est fourni à l'orifice d'entrée 118 et est mené par un passage 134 jusqu'à la chambre 136 de la turbine. A partir de la chambre de turbine 136, l'air comprimé passe dans plusieurs buses ou tuyères 138 qui projettent l'air contre les surfaces des ailettes de 20 la turbine 130. Cet air comprimé fait tourner la turbine et, par conséquent, le rotor 117 avec elle, engendrant le mouvement de rotation nécessaire pour l'appareil. L'air d'échappement est collecté et acheminé de la zone de la turbine jusque dans une chambre de silencieux 142 en passant 25 par les orifices d'échappement 140. A partir de la chambre de silencieux 142, l'air s'échappe à l'atmosphère par des

ouvertures 143.

Les fonctions du tube non conducteur 127, du boîtier annulaire 124 et du tube non conducteur 126 sont 30 essentiellement similaires à celles des éléments occupant des positions correspondantes et décrits en référence à la figure 2. Par exemple, plusieurs ajutages 144 dirigés vers l'avant peuvent être ménagés dans le bottier annulaire 124 afin de mettre en forme et d'aider à la commande du faisceau 35 d'atomisation partant de la coupelle 114. De la même manière, plusieurs électrodes 150 peuvent être agencées autour de la surface avant du bottier annulaire 124 pour appliquer

les tensions électrostatiques nécessaires pour un fonctionnement en mode électrostatique.

Dans une variante du circuit électrique décrit ici, il est prévu qu'un circuit multiplicateur de tension en cascade puisse être logé dans un tube conducteur 126 ou un élément équivalent et qu'il puisse ainsi effectuer une multiplication de haute tension directement à l'intérieur 10 de l'appareil lui-même. Dans ce cas, il suffit que le circuit multiplicateur fournissant la haute tension soit alimehté sous une tension d'entrée relativement basse, le multiplicateur en cascade réalisant l'amplification de tension nécessaire pour la commande de l'électrode 150 15 ou équivalent. La conception de circuitsmultiplicateurs en cascade appropriés est bien connue dans la technique et la technologie des dernières années a permis de concevoir de tels dispositifs sous un volume relativement

faible, qui peut convenir à une utilisation avec la pré20 sente invention.

La figure 5 représente une autre forme de réalisation de l'invention. Un boîtier non conducteur 212 entoure un rotor 217 qui est maintenu par des paliers à

billes non conducteurs 260 et 261 supportant le rotor 217 25 et lui permettant de tourner par rapport au bottier 212.

Le rotor 217 est réalisé en une matière non conductrice et aboutit, par son extrémité avant, dans un tronçon d'arbre en saillie 216. Le tronçon d'arbre 216 est relié par vissage à une coupelle ou un disque 214, comme décrit 30 précédemment. Un boîtier annulaire non conducteur 224 est vissé sur le boîtier 212, à proximité de son extrémité avant, et le bottier annulaire 224 supporte les composants électriques comprenant une ou plusieurs électrodes 250, des résistances 248 et des circuits électriques 245. Le bottier annulaire 224 présente également plusieurs ajutages 244 qui projettent de l'air vers l'avant pour diriger le faisceau de particules pulvérisées, émis par la coupelle 214. La turbine 230 est reliée fixement au rotor 217 afin de tourner avec lui, et de l'air comprimé est dévié de façon à faire tourner la turbine 230 au moyen de tuyères 238. Ces dernières sont en communication d'écoulement avec une chambre 236 de turbine qui est ellemême raccordée, par un passage 234, à une entrée d'air 218. L'air comprimé s'échappe du dispositif par des ori10 fices d'échappement 240 et est évacué à l'atmosphère par des ouvertures 243. Une entretoise non conductrice 263

est insérée entre les paliers 260 et 261 pour les positionner et les maintenir en place.

La figure 6 est une vue isométrique de la turbine 15 30 ou d'autres turbines similaires décrites ici. Les ailettes 31 de la turbine 30 sont incurvées de façon à recevoir de l'air comprimé à proximité du centre de la turbine et à dévier l'air vers l'extérieur, des deux côtés, pendant que l'air est utilisé pour entraîner la turbine en la faisant tourner. L'air d'échappement est dévié vers l'extérieur le long de chaque bord de la turbine et est

dirigé vers l'atmosphère comme décrit précédemment.

Il convient de noter que tous les éléments représentés sur les figures sont réalisés en matières non conductrices,à l'exception de certaines connexions électriques. En raison de l'utilisation presque exclusive de matières non conductrices, aucun emmagasinage capacitif d'énergie ne résulte de l'accumulation de charges de tension sur des éléments métalliques et il est donc impos30 sible qu'une décharge par étincelle se produise dans cet appareil par suite d'une énergie capacitive excessive. Par conséquent, l'utilisation de matières non conductrices donne un appareil presque totalement sûr et l'utilisation, en outre, de résistances convenablement dimensionnées,

comme montré sur les figures, apporte une marge supplémen-

taire de sécurité. La seule énergie emmagasinée sous forme capacitive, qui peut être identifiée dans la présente invention, est l'énergie emmagasinée dans les câbles d'alimentation en tension, et l'utilisation de résistances en aval de ces câbles assure une protection convenable contre tout courant excessif de décharge. Il convient également de noter que l'invention prévoit d'utiliser des sources d'air comprimé commandées indépendamment et raccordées aux entrées d'air respectives 10 montrées et décrites ici. Par exemple, l'air comprimé utilisé pour les paliers à coussin d'air du rotor de la turbine peut être fourni à partir d'un régulateur de pression d'air différent de celui fournissant l'air comprimé utilisé pour entraîner la turbine. De la même manière, l'air comprimé utilisé pour mettre en forme le

faisceau atomisé peut être commandé de façon indépendante.

En fonctionnement, on place l'appareil à proximité d'une zone d'application de peinture, de préférence à proximité immédiate d'une chaîne transporteuse conçue 20 pour transporter des articles à revêtir. Les pressions d'air respectives sont réglées pour produire un faisceau d'atomisation optimale à partir de la coupelle en rotation, lequel faisceau peut être obtenu à des vitesses de rotation comprises entre 20 000 et 80 000 tours par minute. L'air comprimé utilisé pour entraîner la turbine et l'air comprimé utilisé pour former les paliers à coussin d'air peuvent être équilibrés l'un par rapport à l'autre afin d'établir un fonctionnement optimal du rotor à la vitesse de rotation souhaitée. De la même 30 manière, l'air comprimé utilisé pour la mise en forme du faisceau est réglé à la valeur souhaitée de commande du faisceau atomisé, en fonction du débit auquel l'appareil est alimenté en liquide. Les circuits à haute tension sont ajustés pour produire des forces électrostatiques convenant 35 à une pulvérisation ou projection optimale de la peinture et tous ces paramètres peuvent être réglés pour optimiser les conditions globales de fonctionnement. L'appareil peut être utilisé avec d'autres appareils similaires dans une installation automatique d"application depeinture dans laquelle des atomiseurs peuvent être commandés en synchronisme avec des articles transportés le long d'une chaîne pour constituer une large zone de peinturage. De cette

manière, de grosses pièces telles que des caisses d'automobilespeuvent être revêtues efficacement de peinture 10 sans risque de décharge électrique.

Dans la forme préférée de réalisation, le rotor, l'arbre et le boîtier sont réalisés en une matière du type "Diamonite P-3142-1", une céramique produite par la firme Diamonite Products, Dewey and Almy Chemical Division, W.R. 15 Grace & Co. Cette matière comprend 95 % d'A1203 et possède les propriétés suivantes: Résistance à la traction: 200 MPa Résistance à la compression: 2450 MPa Module d'élasticité: 322,6 x 10 MPa Rigidité diélectrique: 9,2 V/gm 6,35 mm d'épaisseur Le jeu diamétral entre le rotor et le boîtier est avantageusement d'environ 0,025 mm et descend à environ

0,015-0,020 mm pendant le fonctionnement.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'atomiseur décrit et représenté sans sortir

du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Atomiseur rotatif de projection conçu pour recevoir des peintures liquides et analogues et pour distribuer des particules atomisées de ces liquides sous l'effet de forces électrostatiques, caractérisé en ce qu'il comporte un bottier (12) réalisé pratiquement en totalité en une matière non conductrice et présentant un évidement intérieur, un rotor (17) réalisé pratiquement en totalité en matière non conductrice, monté dans 10 l'évidement le long d'un axe et comportant des paliers lui permettant de tourner librement par rapport au bottier autour dudit axe, ce rotor étant traversé d'une ouverture s'étendant le long dudit axe, l'atomiseur comportant également un élément non conducteur (14) en 15 forme de coupelle, monté fixement sur le rotor et faisant saillie vers l'extérieur du boîtier, un tube non conducteur (20) d'alimentation relié fixement au bottier et présentant une première ouverture proche de l'élément en forme de coupelle et une seconde ouverture 20 extérieure au bottier, une turbine non conductrice (30) reliée fixement au rotor dans l'évidement du bottier, cette turbine portant plusieurs ailettes (31) en saillie, des moyens (50) destinés à appliquer une haute tension aux peintures liquides, et des moyens destinés 25 à appliquer de l'air comprimé contre les ailettes de la turbine, dans le bottier, des moyens (43) permettant

l'échappement de l'air du bottier.

2. Atomiseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bottier présente en outre plusieurs ouvertures (44) situées dans la zone proche de l'élément en forme de cuvette, et des passages d'air (25, 27) reliés

à ces ouvertures et à une source d'air comprimé.

3. Atomiseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor et le bottier sont réalisés en 35 une matière céramique.

4. Atomiseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'application d'une haute tension comprennent une ou plusieurs électrodes conductrices (50,..CLMF: , 250) faisant saillie à l'extérieur du boîtier, à pro5 ximité de l'élément en forme de cuvette.

5. Atomiseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'application d'une haute tension

aux électrodes comprennent en outre au moins une résistance (45, 245) logée dans le boîtier et connectée électriquement 10 aux électrodes.

6. Atomiseur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'application d'une haute tension comprennent en outre une résistance (45, 245) connectée électriquement à chaque électrode et un trajet électrique 15 commun monté entre toutes les résistances et une source

unique de haute tension.

7. Atomiseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'application d'une haute tension comprennent en outre plusieurs circuits doubleurs de tension 20 à diodes et condensateurs, montés en série dans le trajet

électrique commun.

8. Atomiseur selon l'une quelconque des revendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce que les paliers du rotor comprennent en outre plusieurs passages (23, 32) 25 situés dans le boîtier et destinés à conduire de l'air

comprimé jusqu'à la zone située entre le rotor et le bottier.

9. Atomiseur selon l'une quelconque des revendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce que les paliers du rotor comprennent en outre des paliers non conducteurs 30 (260, 261) montés entre le rotor et le boîtier.