FR3009688A1 - Pulverisateur d'un produit de revetement liquide et installation de pulverisation comprenant un tel pulverisateur - Google Patents

Abstract

Ce pulvérisateur permet de projeter un produit de revêtement liquide selon un axe de pulvérisation, et comprend un premier passage (P1) d'une lame de produit (L1), qui est centré sur l'axe de pulvérisation, et un deuxième passage (P2) d'éjection d'une lame d'air (L2) qui entoure coaxialement le premier passage, Le pulvérisateur comprend, en outre, un troisième passage (P3) d'éjection d'une autre lame d'air (L3) qui est disposé coaxialement à l'intérieur du premier passage (P1 ).

Description

PULVERISATEUR D'UN PRODUIT DE REVETEMENT LIQUIDE ET INSTALLATION DE PULVERISATION COMPRENANT UN TEL PULVERISATEUR L'invention concerne un pulvérisateur de revêtement liquide sur une pièce et une installation de pulvérisation équipée d'un tel pulvérisateur. L'invention trouve une application dans le domaine du revêtement de pièces. En particulier, les pulvérisateurs sont souvent utilisés dans l'industrie automobile pour revêtir les carrosseries de peinture et des développements ont conduit à leur utilisation dans les procédés sol-gel.

Les procédés sol-gel permettent, entre autres, de former une couche minérale ou organominérale sans recourir à la fusion. Ces procédés mettent en oeuvre un sol formulé à partir de précurseurs inorganiques ou hybrides préparés dans un solvant grâce à un traitement chimique pouvant inclure notamment une décomposition par hydrolyse, une variation de température, une décomposition par hydrolyse ou encore une variation de pH. Ce sol est déposé en couches minces sur le substrat à revêtir et le solvant est évaporé de sorte que la couche se gélifie en une couche cristalline ou amorphe, telle qu'une couche en verre, en céramique ou même en vitrocéramique. Dans ces procédés, la partie la plus délicate est le dépôt de la couche de sol. Ce dépôt est réalisé par des techniques connues de trempage ou d'enduction centrifuge. Or, ces techniques sont difficiles à mettre en oeuvre pour des pièces de grandes dimensions telles qu'un pare-brise. C'est pourquoi les pulvérisateurs de revêtement liquide forment une alternative intéressante à ces techniques de dépôt. Cependant, la couche de sol doit être fine et uniforme, avec une haute qualité de finition, ce qui est difficile à obtenir avec les pulvérisateurs traditionnels.

Les pistolets traditionnels à jet plat ou à bol tournant ont pour avantage de former une lame de liquide dans laquelle les gouttelettes ont une taille et une distribution globalement homogène au sein de la lame de liquide. En revanche, ce type de pistolet offre une stabilité de jet relativement faible car la lame de peinture n'est pas guidée lors de la pulvérisation. Ce dernier aspect conduit à un revêtement qui n'est pas rigoureusement uniforme sur la pièce à traiter. Les pulvérisateurs ou pistolets de type « vortex » sont connus pour offrir une meilleure stabilité du jet. En effet, ces pistolets ont la particularité que le jet de liquide est cisaillé extérieurement par une lame d'air à forte pression. Cela entraine le jet de liquide en rotation autour d'un axe central de pulvérisation, ce qui améliore la stabilité du jet.

Cependant, les particules de peinture proches de la surface intérieure du jet sont soumises à un cisaillement moindre par rapport à celles situées en périphérie du jet. La taille des gouttelettes et leur distribution ne sont donc pas homogènes au sein du jet, ce qui provoque une qualité de finition qui n'est pas acceptable pour des applications comme l'application d'un revêtement de peinture sur une carrosserie automobile ou d'une couche de sol dans un procédé sol-gel. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un pulvérisateur d'un produit de revêtement liquide permettant d'améliorer la finesse de pulvérisation.

A cet effet, l'invention concerne un pulvérisateur d'un produit de revêtement liquide selon un axe de pulvérisation, comprenant un premier passage d'une lame de produit, qui est centré sur l'axe de pulvérisation et un deuxième passage d'éjection d'une lame d'air qui entoure coaxialement le premier passage. Conformément à l'invention, ce pulvérisateur comprend en outre un troisième passage d'éjection d'une autre lame d'air qui est disposé coaxialement à l'intérieur du premier passage. Grâce à l'invention, la lame d'air et l'autre lame d'air pincent et affinent la lame de produit. Ce pincement résulte en plus grande finesse de pulvérisation. En outre, les efforts de friction qui interviennent à l'interface entre la lame de produit et les deux lames d'air créent des perturbations au sein de la lame de produit, lesquelles engendrent la formation de fines gouttelettes par pulvérisation. Le fait de pulvériser la peinture avec deux lames d'air offre une meilleure qualité de finition. Enfin, les efforts de friction s'appliquant de part et d'autre de la lame de produit sont à l'origine d'une taille et d'une distribution des gouttelettes qui sont plus homogènes au sein de la lame de produit. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un pulvérisateur peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise dans toute combinaison techniquement admissible : - En fonctionnement, le troisième passage confère à l'autre lame d'air une direction divergente, par rapport à l'axe de pulvérisation, dans le sens de la pulvérisation. - En fonctionnement, le deuxième passage confère à la lame d'air une direction divergente, par rapport à l'axe de pulvérisation, dans le sens de la pulvérisation. - En fonctionnement, au moins un passage parmi le deuxième passage et le troisième passage confère à la lame d'air ou à l'autre lame d'air une direction hélicoïdale par rapport à l'axe de pulvérisation. - Le pulvérisateur comprend une chambre dans laquelle débouchent au moins un premier conduit d'arrivée d'air, selon une direction axiale, et au moins un deuxième conduit d'arrivée d'air, selon une direction orthoradiale par rapport à l'axe de pulvérisation, et qui alimente le deuxième passage. - En variante, le pulvérisateur comprend une chambre qui est alimentée par un conduit d'alimentation en air et des trous d'éjection d'air qui sont alimentés par cette chambre et qui, en fonctionnement, alimentent ensemble la lame d'air. - Le pulvérisateur comprend une buse centrée sur l'axe de pulvérisation et un noyau disposé coaxialement à l'intérieur de la buse de manière que le premier passage est défini entre le noyau et la buse. - Le noyau se prolonge, le long de l'axe de pulvérisation et au-delà de la buse, par un bol. - Le bol présente une forme en cloche qui diverge, par rapport à l'axe de pulvérisation, dans le sens de la pulvérisation. - L'intérieur du bol est nettoyable en injectant un produit de rinçage dans le troisième passage. - Le pulvérisateur comprend en outre un vibreur qui est apte à faire vibrer au moins la buse, le noyau ou le bol. L'invention concerne également une installation de pulvérisation d'un produit de revêtement liquide sur une pièce, cette installation comprenant une enceinte de confinement, un bloc d'alimentation en produit, un coffret de commande électropneumatique, et au moins un pulvérisateur du produit. Conformément à l'invention, le pulvérisateur de cette installation est selon tel que décrit précédemment. Selon un aspect avantageux, mais non obligatoire l'installation comprend des moyens de réglage du débit d'air dans le premier conduit et dans le deuxième conduit. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de quatre modes de réalisation d'un pulvérisateur conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation de pulvérisation d'un produit de revêtement liquide conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un module d'un pulvérisateur conforme à l'invention appartenant à l'installation de la figure 1, - la figure 3 est une vue à plus grande échelle de l'encadrement III de la figure 2, - la figure 4 est une vue selon la flèche IV de la figue 2, - la figure 5 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne V-V de la figure 4, - la figure 6 est une coupe à plus petite échelle selon la ligne VI-VI de la figure 5, - les figures 7 et 8 sont des coupes à plus grande échelle selon les lignes VII-VII et VIII-VIII de la figure 4, - la figure 9 est une vue de côté d'un pulvérisateur conforme à un deuxième mode de réalisation de la l'invention, - la figure 10 est une vue selon la flèche X de la figure 9, - les figures 11 et 12 sont des coupes à plus grande échelle, respectivement selon les lignes XI-XI et XII-XII de la figure 10, - la figure 13 est une coupe partielle selon la ligne XIII-XIII à la figure 10, - la figure 14 est une coupe longitudinale analogue à la figure 11 et à plus petite échelle, d'un pulvérisateur conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 15 est une coupe selon la ligne XV-XV de la figure 14, - la figure 16 est une vue analogue à la figure 10, pour un pulvérisateur conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention, - les figures 17 et 18 sont des coupes selon les lignes XVII-XVII et XVIII-XVIII de la figure 16, et - la figure 19 est une coupe à plus grande échelle selon la ligne XIX-XIX de la figure 16. Sur la figure 1 est représentée une installation 2 de pulvérisation d'un produit de revêtement liquide sur une pièce. Dans l'exemple, ce produit de revêtement liquide est de la peinture liquide. L'installation 2 comprend une enceinte de confinement 20 qui permet d'assainir l'environnement dans les ateliers, de récupérer et recycler intégralement la peinture qui n'aurait pas atteint la ou les pièces à traiter. A cet effet, l'installation 2 comprend un tuyau non représenté, permettant de drainer la peinture restée à l'intérieur de l'enceinte de confinement 20 vers l'extérieur. Cette enceinte 20 prévient en plus de toute pollution extérieure et facilite le transport des gouttelettes de peinture. A l'intérieur de l'enceinte de confinement 20, sont disposées plusieurs pièces 26 destinées à être traitées. En pratique, les pièces 26 effectuent un trajet selon une direction perpendiculaire au plan de la figure 1 et selon lequel plusieurs types de pulvérisateur sont installés. Par exemple, un pulvérisateur à eau peut être utilisé pour refroidir les outils de conformation et un pulvérisateur de peinture liquide peut ensuite être utilisé pour revêtir la pièce d'une couche de peinture. En variante non représentée, une seule pièce large traverse l'installation 2. Au dessus et en dessous des pièces 26 sont disposés deux pulvérisateurs modulaires 22 et 24. Un pulvérisateur modulaire est un pulvérisateur comprenant plusieurs modules tous alimentés par une même ligne d'alimentation. Dans la suite de la description est détaillé uniquement le pulvérisateur 22 dans la mesure où les pulvérisateurs 22 et 24 sont identiques. Le pulvérisateur modulaire 22 comprend deux modules 222 et 223 et un bloc mère 220. Le bloc mère 220 est un bloc qui alimente, en peinture et en air, les modules 222 et 223 du pulvérisateur 22. En pratique, un ensemble de pulvérisation peut contenir jusqu'à cinq modules. Ainsi, deux ensembles de pulvérisation peuvent comporter dix modules, ce qui permet de pulvériser de la peinture sur une pièce de largeur égale à environ 1 mètre. Le bloc mère 220 est relié par des tuyaux 28 à un bloc 25 d'alimentation en peinture et en air. Par ailleurs, le bloc mère 220 est également relié par des câbles électriques 21 à une unité de production de haute tension 23 dont la fonction est détaillée ci-dessous. L'unité de production de la haute tension 23 et le bloc d'alimentation 25 en peinture et en air sont chacun reliés à un coffret de commande électropneumatique 27. L'installation 2 comprend en outre un système de régulation de débit de peinture et d'air, non représenté sur la figure 1 mais qui est situé en amont du bloc 25 d'alimentation en peinture et en air. Le système de régulation de débit permet de réduire la consommation de peinture. Le module 222 du pulvérisateur 22 est représenté seul à la figure 2, ce module 222 est une pièce de révolution autour d'un axe Z222 qui est un axe de pulvérisation de la peinture.

Dans la suite de la description, les termes « axial » ou « axialement » font référence à une direction parallèle à l'axe Z222, les termes « orthoradial » ou « tangentiellement » font référence à une direction orthoradiale à l'axe Z222, c'est-à-dire une direction tangentielle à un cercle centré sur l'axe Z222, et les termes « haut », « bas », « supérieur » et « inférieur » doivent être interprétés par rapport à l'axe Z222, en sachant que la direction allant de bas en haut représente le sens d'éjection de la peinture. Enfin, les termes « intérieur » et « extérieur » doivent être interprétés en fonction d'une direction radiale à l'axe Z222. Ce module 222 comprend un capot extérieur 1 qui est creux et à symétrie de révolution autour de l'axe Z222 et à l'intérieur duquel est disposée coaxialement une buse 3 qui est creuse. Un noyau 5 est disposé coaxialement à l'intérieur de la buse 3. La buse 3 et le noyau 5 sont aussi des pièces globalement à symétrie de révolution autour de l'axe Z222. On note S3 et S5 les surfaces axiales extérieures de l'extrémité haute de la buse 3 et e du noyau 5. Les surfaces S3 et S5 sont affleurantes. En revanche, la buse 3 et le noyau 5 dépassent chacune du capot 1, ce qui fait que l'extrémité supérieure du capot 1 n'affleure pas avec les surfaces S3 et S5.

La buse 3 et le noyau 5 délimitent entre elles un volume globalement tubulaire qui représente un premier passage P1 de la peinture en sortie du module 222 du pulvérisateur 22. Le premier passage P1 est centré sur l'axe de pulvérisation Z222. De même, la buse 3 délimite, avec le capot 1, un deuxième passage P2 à travers lequel circule de l'air. Enfin, des trous 9 creusés au sein du noyau 5 forment un troisième passage P3 d'air. Ce passage P3 peut également avoir une section annulaire dans un plan perpendiculaire à l'axe Z222. Les passages P1 et P2 on une section transversale, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe Z222, en forme d'anneau, ce qui fait que les passages P1 et P2 forment des sections de passage annulaires concentriques par rapport à l'axe Z222 lorsque l'on regarde dans la direction de l'axe Z222, alors que le passage P3 est un ensemble de trous disjoints qui sont régulièrement répartis autour de l'axe Z22. Lorsque le pulvérisateur 22 fonctionne, la peinture passe à travers le premier passage P1 et forme une lame de peinture L1 qui est globalement tubulaire et centrée sur l'axe de pulvérisation Z222. Le deuxième passage P2 est traversé par de l'air pour conformer une première lame d'air L2 qui est également à géométrie tubulaire centrée sur l'axe Z222 et qui entoure la lame de peinture L1. Enfin, comme expliqué ci-dessous, les trous 9 formant le troisième passage P3 conforment une deuxième lame d'air L3 qui est globalement de géométrie tronconique centrée sur l'axe Z222, qui est entourée par la lame de peinture L1 et qui diverge dans le sens de la pulvérisation par rapport à l'axe Z222. La lame d'air L2 est un jet d'air externe, alors que la lame d'air L3 est un jet d'air interne par rapport à la lame de peinture L1. Sur la figure 3, les deux lames d'air sont représentées en trait plein, alors que la lame de produit est représentée en trait interrompu. Comme visible à la figure 5, le module 222 comprend un socle 4 qui délimite des raccords en air et en peinture et qui supporte la buse 3 et le noyau 5. Une jupe 6 est disposée coaxialement à l'intérieur du capot 1. Cette jupe 6 est globalement à symétrie de révolution autour de l'axe Z222 et comprend une première partie 6A qui enserre une partie supérieure du socle 4, une deuxième partie 6B qui ceinture une partie basse de la buse 3 et une troisième partie 6C de liaison de la première partie 6A avec la deuxième partie 6B, cette troisième partie reposant sur le socle 4. En outre, la première partie 6A de la jupe 6 comporte un bord supérieur 6D arrondi, sur lequel repose le capot 1. En effet, le capot 1 comporte un relief en biseau 1D qui est adapté pour s'appuyer contre le bord supérieur de la partie 6A de la jupe 6. Comme visible à la figure 4, les raccords alimentent chacun un conduit de passage de peinture ou d'air, parmi lesquels l'orifice de sortie d'un conduit 7 permet de former la lame d'air L3 en sortie du noyau 5, les orifices de sortie des conduits 8 et 15 forment ensemble la lame d'air L2 et l'orifice de sortie d'un conduit 17 forme la lame de peinture L1. Les conduits 7, 15 et 17 traversent le socle 4 tandis que le conduit 8 est défini entre le capot 1 et la partie inférieure 6A de la jupe 6.

Le noyau 5 comporte une cavité interne, ou volume interne V5, qui s'étend longitudinalement le long de l'axe Z222. Cette cavité V5 communique avec le conduit 7 de passage de l'air en entrée dans le module 222 du pulvérisateur 22. Par ailleurs, le noyau 5 comprend, au niveau de son extrémité supérieure, les trous 9 de passage de l'air. Ces trous 9 s'étendent à partir de la cavité V5 jusqu'à la surface supérieure du noyau 5, ce qui fait qu'un flux F3 de circulation de l'air dans le passage P3 traverse d'abord le conduit 7, puis la cavité V5 et enfin les trous 9 avant d'être éjecté du noyau 5 pour former la lame L3. La première lame d'air L2 est formée au sein du module 222 dans une chambre V10 qui est située autour de la partie supérieure 6B de la jupe 6. Comme mieux visible à la figure 6, plusieurs trous débouchent dans cette chambre V10. Parmi ces trous, quatre trous 13, régulièrement répartis autour de l'axe Z222, traversent axialement la partie 6C de la jupe 6 et débouchent dans la chambre V10. Ainsi, l'air circulant dans les trous 13 a une direction exclusivement axiale, c'est-à-dire parallèle à l'axe Z222. D'autre part, huit trous 11 débouchent également dans la chambre V10. Ces trous 11 traversent la partie inférieure 6A de la jupe 6 et relient le conduit de passage 8 à la chambre V10. Bien qu'ils sont visibles en arrière plan, deux trous 11 sont représentés en pointillés à la figure 5 pour montrer le passage de l'air vers la chambre V10. Ces trous 11 s'étendent selon une direction globalement orthoradiale par rapport à l'axe Z222. La chambre V10 est donc une chambre de mélange de l'air arrivant des trous 11 et des trous 13. Ce mélange résulte, au sein de la chambre V10, en un tourbillon, lequel est à l'origine du « vortex » créé en sortie du module 222. L'air s'échappe ensuite vers le haut, entre le capot 1 et la buse 3. Or, le capot 1 comporte une partie haute convergente vers l'axe Z222. Autrement dit, un alésage interne S1 de cette partie terminale haute est tronconique et converge vers l'axe central Z222.

L'air circulant dans le passage P2 forme une lame d'air L2 qui s'écarte progressivement, ou diverge de l'axe de pulvérisation Z222 dans le sens de la pulvérisation. Cela implique que la lame d'air L2 entraine l'air environnant du jet de peinture en rotation autour de l'axe Z222 et le jet de peinture L1 est cisaillé extérieurement.

Par ailleurs, Il est possible d'ajuster le débit d'air circulant dans les trous 11 et 13 pour régler l'orientation de l'air en sortie de la chambre V10. Le mélange de l'air arrivant des trous 11 et 13 forme une lame d'air L2 qui a une direction F2 globalement hélicoïdale. Autrement dit, la lame d'air L2 est éjectée avec une direction F2 qui comporte une composante axiale F2b, laquelle est créée par les trous 13 et une composante F2a orthoradiale à l'axe Z222, laquelle est créée par les trous 11. Ainsi, en ajustant le débit d'air circulant dans les trous 11 et 15, il est possible de modifier la direction de l'air en sortie de la chambre V10 et donc, en sortie du pulvérisateur 22. On parle d'un vortex de type variable. En pratique, le ratio entre le débit d'air « axial » et le débit d'air « orthoradial » est compris entre 0% et 100%, notamment de l'ordre de 50%. Un ratio de 0% résulte en un jet étroit directif et un air droit alors qu'un ratio de 100% résulte en un jet large tourbillonnaire et un air vortex. Dans le plan de coupe des figures 5, 7 et 8, les trous 9 ménagés en partie supérieure du noyau 5 ont une section ovale. Cela indique que les trous 9 s'étendent selon une direction D9 oblique par rapport à l'axe Z222. Plus précisément, la direction D9 est divergente, par rapport à l'axe Z222, dans le sens de l'éjection. Ainsi, l'air circulant dans les trous 9 est éjecté de manière que la deuxième lame d'air L3 a une géométrie tronconique qui diverge dans le sens de la pulvérisation par rapport à l'axe Z222. On note Al un angle entre la direction D9 et l'axe Z222, cet angle Al est en pratique compris entre 45° et 75°, de préférence de l'ordre de 60°. Enfin, la peinture injectée dans le conduit 17 passe axialement entre la buse 3 et le noyau 5, ce qui forme en sortie de la buse un jet droit, c'est-à-dire que les gouttelettes de la lame Ll sont éjectées parallèlement à l'axe Z222. Lorsque le pulvérisateur 22 fonctionne, la lame de peinture Ll est, d'une part, percutée à grande vitesse par la lame d'air interne L3 et, d'autre part, cisaillée extérieurement par la lame d'air externe L2. Ainsi, la lame d'air interne L3 permet d'atomiser la lame de peinture Ll sous forme de gouttelettes, ce qui améliore la finesse de la pulvérisation, alors que la lame d'air externe L2 entraine les gouttelettes du jet Ll en rotation autour de l'axe Z222, ce qui confère au jet une bonne stabilité.

La lame de peinture Ll est donc pincée entre la première lame d'air L2 et la deuxième lame d'air L3, ce qui permet d'affiner l'épaisseur du jet lors de la pulvérisation. Finalement, la lame de peinture Ll étant percutée ou cisaillée des deux côtés, c'est-à-dire sur ses surfaces radiales intérieure et extérieure, il en résulte une bonne distribution des efforts de friction des lames d'air L2 et L3 sur la lame de peinture L1, ce qui permet d'homogénéiser la taille et la distribution des gouttelettes au sein du jet de peinture.

Comme visible à la figure 8, le module 222 contient un vibreur 31. Ce vibreur 31 est agencé axialement en dessous du noyau 5 et est au contact de celui-ci. Il peut s'agir d'un vibreur de type piézoélectrique qui fonctionne en alimentant un matériau piézoélectrique en courant alternatif avec une fréquence prédéterminée de manière à le déformer alternativement en compression et en traction. Ces déformations successives du vibreur 31 entraînent des vibrations qui se propagent au sein du noyau 5 comme représenté par la flèche à double sens F4. Ainsi, des perturbations apparaissent au sein de la lame de peinture L1, ce qui tend à décomposer la lame L1 en gouttelettes. La fréquence des vibrations du vibreur 31 est ajustée en fonction de la taille des gouttelettes désirée. Cette fréquence est à ajuster en fonction de la géométrie du composant vibrant et de la taille des gouttes recherchée. Elle est comprise entre 20 et 150 Hz selon la technologie utilisée : piezo-électrique, ultrasonique ou autre. Ce vibreur 31 est alimenté en courant électrique par l'unité 23 de production de haute tension. Sur les figures 9 à 13 est représenté un deuxième mode de réalisation d'un module 222 d'un pulvérisateur 22. Par souci de clarté, dans les modes de réalisation qui suivent, seules les différences avec le premier mode de réalisation sont décrites ci-après. Ainsi, les éléments qui ne présentent pas ou peu de différences structurelles et fonctionnelles avec ceux du pulvérisateur du premier mode de réalisation conservent leur référence alors que les éléments qui diffèrent de manière importante au niveau structurel ou fonctionnel portent d'autres références. En outre, les lames d'air interne, externe et la lame de produit ne sont pas représentées pour les modes de réalisation des figures 9 à 13 car elles sont semblables à celles représentées à la figure 3.

Comme visible à la figure 9, le noyau 5 se prolonge au-delà de la buse 3 et du capot 1 par un bol 19. Ainsi, l'extrémité libre du noyau 5 n'affleure plus avec l'extrémité libre du capot 1 et de la buse 3. Néanmoins, le capot 1 affleure, dans ce mode de réalisation, avec l'extrémité de la buse 3. Le bol 19 a une géométrie en forme de cloche qui est évasée vers le haut par rapport à l'axe Z222, c'est-à-dire dans le sens de la pulvérisation. Dans ce mode de réalisation, le capot 1 est vissé en partie supérieur du socle 4. Comme visible à la figure 10, le bol 19 est perforé par huit trous 9 de passage de l'air pour former la lame d'air L3. De manière analogue au premier mode de réalisation, les trous 9 communiquent avec une cavité interne V5 du noyau 5 qui s'étend parallèlement à l'axe Z222. Les trous 9 divergent, par rapport à l'axe Z222, dans le sens de la pulvérisation. Les trous 9 s'étendent chacun selon une direction D9 qui est comprise dans un plan contenant l'axe Z222 et qui forme un angle Al avec l'axe Z222. Dans l'exemple des figures, l'angle Al est purement « radial », c'est-à-dire qu'il est compris dans un plan contenant l'axe Z222. Cet angle Al est en pratique compris entre 0° et 60°, de préférence de l'ordre de 45°. Ainsi, l'air éjecté des trous 9 a tendance à coller à la surface intérieure du bol 19. Ainsi, le bol 19 est, de manière avantageuse, nettoyable en injectant un produit de rinçage dans le troisième passage P3. Un conduit d'alimentation 7 achemine l'air à partir du bloc d'alimentation en air 25 jusqu'à des perçages radiaux 7A qui débouchent au sein de la cavité V5.

Comme visible à la figure 12, la peinture entre par le conduit 17 dans le module 222, traverse la buse 3 jusqu'à passer dans un passage P1 disposé entre le bol 19 et la buse 3. La buse 3 ceinture le bol 19 de manière que la peinture glisse le long de la surface extérieure du bol 19 en sortie du module 222. Ainsi, le passage P1 présente une géométrie complémentaire du bol 19, c'est-à-dire évasée vers le haut. Avantageusement, le fait d'utiliser un bol 19 de guidage du jet de peinture en sortie du pulvérisateur 22 permet de maitriser la forme du jet. En effet, plusieurs gammes de bol peuvent être utilisées pour modifier la largeur ou la forme du jet. L'utilisation d'un bol dans un pulvérisateur est connue en soi, mais plutôt en prolongement de la buse du pulvérisateur. En effet, dans les pulvérisateurs à bol de l'art antérieur, le bol est entrainé en rotation de manière que les particules de produit sont plaquées contre la surface intérieure du bol par la force centrifuge. En revanche, le pulvérisateur 22 selon l'invention comprend un bol 19 fixe qui forme un prolongement du noyau 5. On parle donc d'un pulvérisateur à bol stationnaire. Le fait d'utiliser un bol stationnaire permet de s'affranchir de moyens d'entrainement du bol en rotation autour de l'axe de pulvérisation, ce qui rend le pulvérisateur plus compact, plus fiable et plus économique. Contrairement au premier mode de réalisation, ce module 222 ne comporte pas de jupe intercalée entre le capot 1 et la buse 3. L'air injecté pour former la lame d'air externe n'est pas mélangé au sein d'une chambre interne du module 222. En effet, l'air est éjecté par des trous 14 qui traversent la buse 3, qui débouchent directement en direction du bol 19 et qui forment une lame d'air externe ayant une direction globalement hélicoïdale. Plus précisément et en référence aux figures 12 et 13, l'air circule dans un conduit de passage 16 traversant le socle 4 jusqu'à arriver dans une chambre V16 en serpentin, de laquelle il s'échappe pour passer dans les trous 14. Les trous 14 s'étendent selon une direction D14 qui est, à la fois, oblique par rapport à l'axe Z222 et tangentielle par rapport à cet axe Z222. La direction D14 est comprise dans un plan perpendiculaire à un axe radial à l'axe Z222 et forme un angle A3 avec un axe parallèle à l'axe Z222. Dans l'exemple des figures, cet angle A3 est purement « orthoradial », c'est-à-dire qu'il est contenu dans un plan perpendiculaire à un axe radial à l'axe Z222. L'angle A3R est en pratique compris entre -60° et +60°, de préférence de l'ordre de -45° ou 45°. L'angle A3R est en pratique compris entre -30° et +30°, de préférence 10°. Ainsi, l'air circulant dans les trous 14 comprend une composante axiale F2b et une composante orthoradiale F2a. L'ensemble des trous 14 définit donc le passage P2 de l'air et confère, à la lame d'air externe résultante, une direction hélicoïdale autour de l'axe Z222. En fonctionnement, la lame de peinture longe la surface extérieure du bol 19 puis est percutée extérieurement par la lame d'air car les trous 14 sont orientés en direction du bol 19. Ainsi, la lame de peinture est maintenue plaquée contre le bol 19 et voit son épaisseur diminuer sous la pression du jet d'air externe. En outre, de manière similaire au premier mode de réalisation, le jet d'air externe entraine, par cisaillement, le jet de peinture en rotation autour de l'axe Z222 pour guider le jet de peinture vers la pièce à traiter et le rendre plus stable. Une fois que la peinture parvient au bord du bol 19, elle est percutée à haute vitesse par une lame d'air interne. La lame d'air interne vient donc atomiser le jet de peinture sous forme de gouttelettes. Le bol 19 a une épaisseur relativement fine, comprise entre 0.5 mm et 2 mm, notamment de l'ordre de 1 mm de manière que le jet de peinture décolle du bol 19 par une arête fine. Les gouttelettes de peinture ont donc peu de surface pour s'accrocher, ce qui améliore la fluidité de la pulvérisation. Le module 222 comprend également un vibreur 31 disposé au contact du noyau 5. Le fait de faire vibrer le noyau 5 permet d'accentuer l'atomisation du jet de peinture en gouttelettes. En effet, les vibrations engendrées au sein du jet de peinture entrainent des turbulences menant à la formation de gouttelettes. Ici encore, la fréquence des vibrations est ajustée en fonction de la taille des gouttelettes désirée. En pratique, cette fréquence est comprise dans la même plage que celle du vibreur équipant le pulvérisateur 22 selon le premier mode de réalisation. Sur les figures 14 et 15 est représenté un troisième mode de réalisation d'un pulvérisateur 22. Dans ce troisième mode, la jupe 6 et la buse 3 sont monobloc, seule la référence de la buse 3 est donc pointée sur la figure 14. Le pulvérisateur 22 se distingue du pulvérisateur des figures 9 à 13 dans la mesure où la lame d'air externe est, de manière similaire au pulvérisateur des figures 2 à 8, formée par un mélange de deux airs au sein d'une chambre V10. Plus précisément et en référence à la figure 15, une arrivée d'air axiale débouche dans la chambre V10 par des trous 13 et une arrivée d'air orthoradiale débouche dans la chambre V10 par des trous 11. Le mélange de ces deux arrivées d'air forme un tourbillon au sein de la chambre V10, c'est-à-dire que l'air circule avec une direction hélicoïdale centrée sur l'axe Z222. De manière semblable au premier mode de réalisation, le capot 1 comprend un alésage interne S1 qui est de forme tronconique et qui converge vers le haut en direction de l'axe Z222. Sur la figure 14, les conduits de passage 7, 8, et 15 sont prolongés vers le bas en trait interrompu car ils ne sont pas visibles dans le plan de coupe de la figure 14. De même, les trous 11 de passage de l'air « orthoradial » dans la chambre V10 sont également représentés en trait interrompu dans la buse 3. Par ailleurs, le pulvérisateur 22 selon le troisième mode de réalisation ne comporte pas de vibreur. Sur les figures 16 à 19 est représenté un quatrième mode de réalisation d'un module 222 d'un pulvérisateur 22. Ce dernier mode diffère peu du deuxième mode de réalisation des figures 9 à 13. Comme pour le deuxième mode de réalisation, la lame d'air externe est formée par un ensemble de trous 14 régulièrement répartis autour du noyau 5. Ces trous 14 éjectent l'air présent dans une chambre V16, laquelle est alimentée par un conduit 16. Les trous 14 forment un passage P2 de l'air et sont inclinés de manière à former une lame d'air externe tourbillonnaire, c'est-à-dire ayant une direction hélicoïdale. Cette lame d'air externe vient entrainer en cisaillement le jet de peinture qui longe un bol 19 à travers un passage Pl. En outre, de l'air est également éjecté au sein du noyau 5 par des trous 9 qui éjectent de l'air arrivant dans une cavité V5. Ces trous 9 sont divergents par rapport à l'axe Z222, ce qui crée une lame d'air interne de forme tronconique à l'intérieur du bol 19. Cette lame d'air interne vient atomiser le jet de peinture au niveau du bord du bol 19. Le jet de peinture est alors pulvérisé sous forme de gouttelettes. A la différence du mode de réalisation des figures 9 à 13, la chambre V16 ne présente plus une forme en serpentin mais entoure complètement la buse 3 et communique avec plusieurs conduits 16 de passage d'air. En outre, le vibreur 31 comporte une tige 33 qui est en appui dans une encoche disposée en partie basse du noyau 5 et un ressort 35 qui permet d'accentuer les vibrations. En variante non représentée et applicable aux deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation, l'angle Al d'inclinaison des trous 9 n'est pas purement « radial ».

En effet, l'angle Al comprend, lorsqu'il est projeté dans un plan contenant l'axe Z222, une composante Al R et, lorsqu'il est projeté dans un plan perpendiculaire au plan contenant l'axe Z222, une composante Al T. En pratique, l'angle Al T est compris entre - 60° et 60°, de préférence de l'ordre de 0° et l'angle Al R est compris entre 0° et 60°, de préférence de l'ordre de 45°. Ainsi, il est possible d'obtenir une lame d'air intérieure tourbillonnaire qui est droite, ou divergente. En variante non représentée et applicable aux deuxième et quatrième modes de réalisation, l'angle A3 d'inclinaison des trous 14 n'est pas purement « orthoradial ». En effet, l'angle A3 comprend, lorsqu'il est projeté dans un plan contenant l'axe Z222, une composante A3R et, lorsqu'il est projeté dans un plan perpendiculaire au plan contenant l'axe Z222, une composante A3T. En pratique, l'angle A3T est compris entre - 60° et 60°, de préférence de l'ordre de - 45° ou 0° et l'angle A3R est compris entre - 30° et 30°, de préférence de l'ordre de 10°. Ainsi, il est possible d'obtenir une lame d'air extérieure tourbillonnaire droite, convergente ou divergente par rapport à l'axe de pulvérisation Z222. En variante applicable à tous les modes de réalisation, le pulvérisateur 22 ne comporte pas de vibreur 31. En variante, le vibreur 31 est de type magnétique, pneumatique ou électrique. En variante non représentée, le vibreur 31 fait vibrer la buse 3 ou le bol 19. En variante non représentée, la lame d'air interne est droite, c'est-à-dire que l'air est éjecté du troisième passage P3 selon une direction parallèle à l'axe de pulvérisation.

En variante non représentée, la lame d'air externe est droite, c'est-à-dire que l'air est éjecté du deuxième passage P2 selon une direction parallèle à l'axe de pulvérisation. En variante non représentée, le premier passage P1 du produit est formé par plusieurs sections de passage disjointes. En variante, le produit pulvérisé peut être n'importe quel produit de revêtement liquide, en particulier : un polymère inorganique, connu sous le nom générique de sol, qui est utilisé dans un procédé sol-gel, une encre, un lubrifiant, un apprêt, une base, un vernis hydrodiluable ou solvanté, ou encore de l'eau. En variante, la lame d'air externe n'est pas tourbillonnaire, c'est-à-dire qu'elle n'entraîne pas le jet de produit en rotation autour de l'axe de pulvérisation Z222.

En variante applicable à tous les modes de réalisation, le pulvérisateur 22 est un pulvérisateur électrostatique, ce qui signifie que la pièce 26 à traiter est reliée à la masse alors que les particules de produit éjectées du pulvérisateur 22 sont chargées électrostatiquement. Un champ électrostatique se crée alors entre le pulvérisateur et la pièce à traiter, de manière à canaliser le jet. En variante non représentée, la lame d'air interne L3 est tourbillonnaire, c'est-à-dire que l'air éjecté du troisième passage P3 a une direction hélicoïdale qui peut être orientée dans le même sens que la direction de la lame d'air externe L2 ou dans le sens contraire.

En variante non représentée, la lame d'air interne L3 est éjectée d'un passage annulaire. De manière optionnelle, l'air circulant dans ce passage a une direction divergente par rapport à l'axe Z222. Pour ce faire, le noyau peut, par exemple, comporter un alésage interne, à l'intérieur duquel circule l'air, qui est tronconique et qui diverge par rapport à l'axe Z222 dans le sens de la pulvérisation.

En variante non représentée, la lame de produit est également tourbillonnaire, dans le même sens ou dans le sens opposé de la lame d'air externe. En variante non représentée, au moins deux pièces parmi la buse 3, la jupe 6, le capot 1, le socle 4 et le noyau 5 sont monobloc. Les variantes et modes de réalisation mentionnés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour donner de nouveaux modes de réalisation de l'invention.

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1.- Pulvérisateur (22) d'un produit de revêtement liquide selon un axe de pulvérisation (Z222), comprenant : un premier passage (P1) d'une lame de produit (L1), qui est centré sur l'axe de pulvérisation, et un deuxième passage (P2) d'éjection d'une lame d'air (L2) qui entoure coaxialement le premier passage, ce pulvérisateur étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième passage (P3) d'éjection d'une autre lame d'air (L3) qui est disposé coaxialement à l'intérieur du premier passage (P1).
2. 2.- Pulvérisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en fonctionnement, le troisième passage (P3) confère à l'autre lame d'air (L3) une direction divergente, par rapport à l'axe de pulvérisation (Z222), dans le sens de la pulvérisation.
3. 3.- Pulvérisateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, en fonctionnement, le deuxième passage (P2) confère à la lame d'air (L2) une direction divergente, par rapport à l'axe de pulvérisation (Z222), dans le sens de la pulvérisation.
4. 4.- Pulvérisateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en fonctionnement, au moins un passage parmi le deuxième passage (P2) et le troisième passage (P3) confère à la lame d'air (L2) ou à l'autre lame d'air (L3) une direction hélicoïdale par rapport à l'axe de pulvérisation (Z222).
5. 5.- Pulvérisateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre (V10) dans laquelle débouchent : au moins un premier conduit (13) d'arrivée d'air, selon une direction axiale, et au moins un deuxième conduit (11) d'arrivée d'air, selon une direction orthoradiale par rapport à l'axe de pulvérisation (Z222), et qui alimente le deuxième passage (P2).
6. 6.- Pulvérisateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une chambre (V16) qui est alimentée par un conduit d'alimentation (16) en air et des trous (14)d'éjection d'air qui sont alimentés par cette chambre et qui, en fonctionnement, alimentent ensemble la lame d'air (L2).
7. 7.- Pulvérisateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une buse (3) centrée sur l'axe (Z222) de pulvérisation et un noyau (5) disposé coaxialement à l'intérieur de la buse de manière que le premier passage est défini entre le noyau et la buse.
8. 8.- Pulvérisateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le noyau (5) se prolonge, le long de l'axe de pulvérisation (Z222) et au-delà de la buse (3), par un bol (19).
9. 9.- Pulvérisateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bol (19) présente une forme en cloche qui diverge, par rapport à l'axe de pulvérisation (Z222), dans le sens de la pulvérisation.
10. 10.- Pulvérisateur selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'intérieur du bol (19) est nettoyable en injectant un produit de rinçage dans le troisième passage (P3).
11. 11.- Pulvérisateur selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un vibreur (31) qui est apte à faire vibrer au moins la buse (3), le noyau (5) ou le bol (19).
12. 12.- Installation (2) de pulvérisation d'un produit de revêtement liquide sur une pièce (26), cette installation comprenant : - une enceinte de confinement (20), - un bloc d'alimentation en produit (25), - un coffret de commande électropneumatique (27), et - au moins un pulvérisateur (22) du produit, cette installation étant caractérisée en ce que le pulvérisateur (22) est selon l'une des revendications 1 à 11.
13. 13.- Installation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le pulvérisateur (22) est conforme à la revendication 5 et en ce qu'elle comprend desmoyens de réglage du débit d'air dans le premier conduit (13) et dans le deuxième conduit (11).5