CH642280A5

CH642280A5 - Buse de pulverisation.

Info

Publication number: CH642280A5
Application number: CH470481A
Authority: CH
Inventors: Michael F Johnson
Original assignee: Champion Spark Plug Co
Priority date: 1980-07-29
Filing date: 1981-07-17
Publication date: 1984-04-13
Also published as: BE889766A; GB2081605B; GB2081605A; MX152898A; ES268527U; JPS5748353A; CA1178312A; IT8148978A0; IT1142783B; US4349153A; FR2487700B1; JPS6353860B2; FR2487700A1

Description

L'invention se rapporte à une buse à air utilisable pour la projection par pulvérisation d'un courant de matière. La buse de pulvérisation est utilisée, par exemple, comme coiffe de pulvérisation sur un pistolet de projection pour l'application d'une peinture liquide.

Les buses de pulvérisation pour pistolets à projection de peinture sont connues dans la technique, l'une de ces buses étant représentée, à titre d'exemple, à la fig. 1 du dessin annexé. Les coiffes de pulvérisation du type connu comprennent habituellement un orifice central pour l'émission d'un courant de peinture et d'air. Une paire de cornes est prévue sur les côtés opposés de l'orifice central. Habituellement, une ou plusieurs ouvertures d'atomisation ou jets atomiseurs sont disposés à proximité de l'orifice central, le long ou au voisinage d'un plan médian perpendiculaire à l'autre plan médian s'étendant à travers les cornes à air. Ces ouvertures d'atomisation permettent aux jets d'air de pénétrer dans le mélange d'air et de peinture émis par l'orifice central et d'agiter ce mélange.

Le mélange concentré, qui est dispersé à partir de l'orifice, est alors aplati pour prendre la configuration d'un jet relativement long et étroit, par l'action combinée de jets auxiliaires émis par des ouvertures auxiliaires, ainsi que des jets émis par des ouvertures ménagées dans chacune des cornes à air.

On a constaté que des problèmes se présentaient parfois avec les buses de pulvérisation du type connu, lorsque les jets atomiseurs frappent le courant central d'air et de matière. Les jets atomiseurs ont tendance à gicler de la matière latéralement en direction des cornes à air. La matière, telle qu'une peinture par exemple, se dépose sur les cornes adjacentes aux jets et risque d'obturer ces jets.

Lorsque cela se produit, la projection doit être interrompue et la buse de pulvérisation démontée et remplacée. Dans le cas d'une chaîne de production, ce temps d'arrêt n'est pas négligeable. Si l'on parvient à réduire le degré de déposition de la coiffe de pulvérisation, habituellement mesuré en milligrammes/minute, il en résultera un avantage économique important.

La présente buse de pulvérisation comprend des rampes d'air convergentes sur les saillies des cornes de la coiffe de pulvérisation. Ces rampes convergentes permettent d'obtenir un plus grand débit d'air en direction du centre de la buse de pulvérisation. Cet écoulement d'air provoque, selon toute évidence, la déviation des particules de revêtement se déplaçant en dehors du trajet en direction des cornes à air, ce qui réduit considérablement les dépôts de peinture sur ces cornes.

On a également trouvé que, si les ouvertures d'atomisation d'air pouvaient être exclues des secteurs angulaires adjacents à un plan médian perpendiculaire au plan médian s'étendant à travers les cornes à air et l'orifice central, le dépôt indésirable de peinture se trouvait encore réduit de façon appréciable.

L'invention a donc pour but de fournir une buse de pulvérisation capable de réduire le degré de déposition d'une peinture sur des parties de la buse et d'accroître considérablement la durée de fonctionnement d'une chaîne de projection, avant que celle-ci ne soit arrêtée pour démontage, nettoyage ou remplacement de la coiffe du pistolet de projection.

Ce but est atteint par une buse de pulvérisation, caractérisée en ce qu'elle présente un orifice central pour l'émission d'un courant de matière et d'air, une paire de cornes sur les côtés opposés de l'orifice et s'étendant vers l'extérieur à partir de celui-ci, une pluralité d'ouvertures d'atomisation adjacentes à l'orifice central et contribuant à l'atomisation de la matière, une pluralité d'ouvertures alignées avec les cornes pour l'évacuation de l'air, afin d'engager et de former le mélange de matière et d'air pour lui donner la configuration voulue pour une pulvérisation, au moins l'une des ouvertures étant disposée dans chacune des cornes, chacune des cornes déterminant une paire de rampes d'air s'étendant de la surface extérieure de chacune des cornes vers la surface intérieure de la corne, les rampes à air sur les côtés opposés de chacune des cornes convergeant l'une vers l'autre, en même temps qu'elles se rapprochent de la surface intérieure, de façon à obtenir, lors du fonctionnement, un écoulement d'air dirigé vers l'orifice central, en vue de dévier les particules de matière en les maintenant à distance des cornes.

Les caractéristiques de l'invention ressortiront de la description donnée à titre d'exemple et du dessin annexé.

Sur ce dessin:

la fig. 1 est une vue de face d'une buse de pulvérisation de type connu dans la technique;

la fig. 2 est une vue de face, analogue à la fig. 1, illustrant la buse de pulvérisation selon l'invention;

la fig. 3 est une vue en coupe, suivant 3-3 de la fig. 2, de la buse de pulvérisation selon l'invention;

la fig. 4 est une vue en coupe partielle, suivant 4-4 de la fig. 2, et la fig. 5 est une vue en perspective de la buse de pulvérisation conforme à l'invention.

La buse de pulvérisation 10 présente un corps 11 délimitant un épaulement périphérique 12 et une ouverture ou orifice central 13. Dans la forme d'exécution préférée, l'ouverture centrale présente un diamètre de 3,175 mm. La buse de pulvérisation 10 est montée, par exemple, sur un pistolet pour l'application de peinture liquide, la matière, telle qu'une peinture, étant déchargée par l'ouverture centrale 13, conjointement avec un courant d'air. Deux cornes 14 et 15, en saillie vers l'extérieur, sont disposées symétriquement par rapport à un plan Pt passant par l'ouverture centrale 13. Comme on le voit à la fig. 5, les cornes 14 et 15 forment des éléments en saillie, en avant de l'ouverture centrale de déchargement 13. Chacune des cornes 14 et 15 forme une paire de rampes d'air désignées respectivement par 17-18 et 19-20. Les rampes 17-18 s'étendent à partir d'une surface extérieure 21 vers une surface intérieure de la corne 14. De la même façon, les rampes 19-20 s'étendent à partir d'une surface extérieure 23 vers une surface intérieure 24 de la corne 15. Les rampes 17-18 et 19-20 convergent intérieurement l'une vers l'autre, en même

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temps qu'elles se rapprochent de leurs surfaces intérieures respectives 22 et 24.

Les cornes 14 et 15 présentent chacune deux ouvertures d'air. La corne 14 présente des ouvertures 25 et 26 qui sont en communication avec un passage d'air 27. De la même façon, la corne 15 présente des ouvertures 28 et 29 qui sont en communication avec un passage d'air 30.

Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 2 à 5, des amenées d'air auxiliaires 31, 32, 33 et'34 s'étendent à travers le corps 11 et communiquent avec un,passage central 35. Dans la forme d'exécution représentée, toutes les amenées d'air 25-26, 28-30 et 31-34 sont alignées dans le plan médian des cornes 14 et 15, dont les axes sont situés dans le plan P].

On a représenté à la fig. 1 une buse de pulvérisation de type connu, désignée par la référence numérique 40. La buse de pulvérisation 40 est fabriquée par DeVilbiss Company et est du type coiffe 777. La buse de pulvérisation 40 est similaire à la buse de pulvérisation perfectionnée 10 et comporte un corps 1 la présentant un épau-lement 12a, une ouverture centrale 13a et une paire de cornes 14a et 15a, en saillie vers l'extérieur. Les cornes présentent des passages 25a, 26a, 28a et 29a. La buse de pulvérisation 40 de type connu comporte également des amenées d'air auxiliaires 31a, 32a, 33a et 34a. Toutes ces amenées d'air ont leurs axes positionnés sur un plan médian P,, qui s'étend à travers le passage central 13a.

Aux fig. 1 et 2, on a désigné par P2 un plan perpendiculaire au plan médian P!, passant également par les axes des ouvertures centrales, respectivement 13 et 13a. En se référant à la buse de pulvérisation 40 de type connu, deux ouvertures d'atomisation d'air opposées 41 et 42 sont situées dans le plan perpendiculaire P2. La buse de type connu 40 comporte en outre des ouvertures d'atomisation d'air supplémentaires 43 et 44, disposées chacune à 21 Vi" du plan P2 et de l'ouverture de pulvérisation d'air 41. Des ouvertures d'atomisation d'air supplémentaires 45 et 46 sont disposées de chaque côté, à proximité de l'ouverture d'atomisation d'air 42, qui se trouve également sur le plan perpendiculaire P2.

En se référant à la fig. 2, on a représenté un secteur ayant son sommet au centre de l'ouverture centrale 13. Ce secteur est disposé symétriquement par rapport au plan perpendiculaire P2. Les rayons de ce secteur forment un angle prédéterminé, désigné par A à la fig. 2. Dans la buse de pulvérisation perfectionnée 10, des paires d'ouvertures d'atomisation d'air 50-51 et 52-53 sont prévues dans le corps 11, sur les côtés opposés de l'ouverture centrale 13. Chacune des ouvertures d'atomisation d'air de la buse de pulvérisation perfectionnée est disposée à l'extérieur du secteur défini par l'angle prédéterminé A. On a trouvé que l'angle prédéterminé A délimitant le secteur devrait être d'au moins 20°. Dans la forme d'exécution représentée, chaque paire d'ouvertures d'atomisation d'air 50-51 et 52-53 est disposée sur des rayons qui déterminent un angle de 43°. Chacune des ouvertures d'atomisation d'air 50-53 est espacée d'un angle de 21 '/j° du plan perpendiculaire P2.

En se référant à la buse de pulvérisation 40 de la technique connue, une paire d'ouvertures d'atomisation d'air opposées 41 et 42 est prévue sur le plan perpendiculaire P2. La buse 40 de type connu présente également des ouvertures supplémentaires d'atomisation d'air 43 et 44, qui sont distantes chacune de 21 XA° du plan P2 et de l'ouverture d'atomisation d'air 41, conjointement avec des ouvertures d'atomisation d'air 45 et 46 disposées sur le côté opposé, adjacent à l'ouverture d'atomisation d'air 42, également située sur le plan perpendiculaire P2.

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Dans le pistolet de pulvérisation 40 de la technique connue, représenté à la fig. 1, tout comme dans la buse de pulvérisation 10,

l'air atomisé primaire et la peinture sont émis par l'orifice central 13. Comme déjà mentionné, les ouvertures d'atomisation 50-53 — qui, dans la forme d'exécution préférée (voir fig. 4), sont disposées à 45° par rapport à l'axe de l'orifice 13 — laissent passer des jets d'atomisation qui viennent en contact avec le mélange d'air/peinture, ce qui assure davantage l'atomisation et la propulsion de ce mélange en direction de la pièce. Les jets d'air 25-26, 28-29 et 31-34, où les quatre premières ouvertures sont des jets prévus dans les cornes, forment le mélange peinture/air, de manière à obtenir un jet de pulvérisation ayant la configuration voulue relativement longue et étroite.

Dans de nombreuses buses de pulvérisation de la technique connue, par exemple la buse de pulvérisation DeVilbiss 777 représentée à la fig. 1, les jets d'atomisation d'air ont tendance à gicler de la peinture ou une autre matière latéralement vers l'extérieur, en direction des saillies formées par les cornes 14a et 15a, lorsque les courants d'air viennent frapper le mélange matière/air émis par l'ouverture centrale 13a. Cela entraîne la formation d'un dépôt sur la buse de pulvérisation 40, lequel a tendance à empiéter notamment sur les jets d'air des cornes 25a-26a et 28a-29a et à obturer parfois ces ouvertures.

Dans la buse de pulvérisation 10, les rampes d'air 17-20 produisent une circulation d'air qui s'écoule vers le bas de ces rampes, en direction du centre de la buse de pulvérisation 10. Ces écoulements d'air provoquent manifestement la déviation des particules de peinture circulant vers les cornes en provenance du courant central air/ peinture. De la même façon, l'exclusion des ouvertures d'atomisation dans les secteurs opposés, définis par l'angle prédéterminé A, contribue également à réduire le taux de déposition sur la coiffe. Ce taux de déposition représente la quantité de peinture déposée sur la buse ou la coiffe de pulvérisation pendant une période de temps déterminée.

Les résultats obtenus avec la buse de pulvérisation 10, comparativement à la buse de pulvérisation 40 de la technique connue, sont totalement inattendus. Lorsqu'on procède à une application de peinture par pulvérisation, à l'échelle industrielle ou commerciale, il est extrêmement important de considérer le temps durant lequel une buse de pulvérisation est en mesure de fonctionner, avant qu'il soit nécessaire d'arrêter la chaîne de production pour le nettoyage ou le remplacement de cette buse. Une amélioration de 50% du taux de déposition sur la coiffe devrait être significative lors d'une application de peinture par pulvérisation dans une chaîne de production industrielle. Le tableau I, donné uniquement à titre d'illustration, fournit un aperçu relatif au taux de déposition dans une coiffe, obtenu avec la buse de pulvérisation de type connu DeVilbiss 777, correspondant à la buse de pulvérisation 40 de la fig. 1, et avec la buse de pulvérisation perfectionnée. Les résultats des essais ne doivent pas être considérés comme absolus et peuvent varier en fonction des différents temps d'essai ou de l'utilisation de différentes matières.

En se référant à la fig. 1, le taux de déposition de la coiffe, en milligrammes/minute, pour la buse de pulvérisation de type connu 777, était de 0,58, tandis que le taux de déposition pour la buse de pulvérisation perfectionnée était de 0,06. Cette amélioration importante du taux de déposition est inattendue. La présente buse de pulvérisation perfectionnée 10 s'est révélée comme étant une buse extrêmement bien adaptée aux différents secteurs du marché, et en particulier à l'emploi dans les chaînes de fabrication.

C Tableau en page suivante )

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Tableau I

Matière: émail orange, séchage à l'air en coupelle Ford #4, 24 s

Buse de pulvérisation type 7771

Buse de pulvérisation selon l'invention2

Pression d'air au pistolet (kg/cm2)

3,50

Débit d'air (dm3/min)

49,3

Pression du fluide (kg/cm2)

0,77

Débit du fluide - Bout FF (g/min)

670

675

Longueur type à une distance de 177,8 mm et pour 4,80 kg/cm2 d'air

14'/*

14'/4

Quantité totale de peinture pulvérisée (g)

3350

6750

Peinture déposée sur la coiffe (mg)

2,9

0,6

Durée de l'essai de pulvérisation (min)

5

103

Taux de déposition sur la coiffe (mg/min)

0,58

0,06

1 Ouverture centrale: 3,05 mm.

2 Ouverture centrale: 3,17 mm.

3 Durée plus longue requise pour que suffisamment de peinture soit déposée sur la coiffe, pour être évaluée par pesée.

R

2 feuilles dessins

Claims

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1. Buse de pulvérisation pour appareil de projection par pulvérisation utilisant de l'air pour l'atomisation, caractérisée en ce qu'elle présente un orifice central pour l'émission d'un courant de matière et d'air, une paire de cornes sur les côtés opposés de l'orifice et s'éten-dant vers l'extérieur à partir de celui-ci, une pluralité d'ouvertures d'atomisation adjacentes à l'orifice central et contribuant à l'atomisation de la matière, une pluralité d'ouvertures alignées avec les cornes pour l'évacuation de l'air, afin d'engager et de former le mélange de matière et d'air pour lui donner la configuration voulue pour une pulvérisation, au moins l'une des ouvertures étant disposée dans chacune des cornes, chacune des cornes déterminant une paire de rampes d'air s'étendant de la surface extérieure de chacune des cornes vers la surface intérieure de la corne, les rampes à air sur les côtés opposés de chacune des cornes convergeant l'une vers l'autre, en même temps qu'elles se rapprochent de la surface intérieure, de façon à obtenir, lors du fonctionnement, un écoulement d'air dirigé vers l'orifice central, en vue de dévier les particules de matière en les maintenant à distance des cornes.

2. Buse de pulvérisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cornes sont symétriques par rapport à un premier plan médian de l'orifice central s'étendant à travers les cornes opposées, et en ce que des secteurs opposés sont symétriques par rapport à un second plan médian perpendiculaire au premier plan, les rayons de chacun des secteurs formant un angle, les ouvertures d'atomisation étant situées à l'extérieur des secteurs opposés.

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REVENDICATIONS

3. Buse de pulvérisation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'angle est au moins de 20°.

4. Buse de pulvérisation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle présente quatre ouvertures d'atomisation, chacune de ces ouvertures étant disposée sur un rayon formant un angle de 21,5° avec le second plan perpendiculaire.