EP0063992A1 - Electrostatic painting process for small objects carried by an omega-shaped conveyor - Google Patents
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- EP0063992A1 EP0063992A1 EP82400663A EP82400663A EP0063992A1 EP 0063992 A1 EP0063992 A1 EP 0063992A1 EP 82400663 A EP82400663 A EP 82400663A EP 82400663 A EP82400663 A EP 82400663A EP 0063992 A1 EP0063992 A1 EP 0063992A1
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- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
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- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
Definitions
- the invention relates to a method of electrostatic painting of parts of small dimensions extended along a main axis, where the parts are passed, in rotation about their axis on a conveyor with an almost closed loop, a bowl projector. rotating being located substantially on the axis of the loop to distribute the paint on the parts.
- the electrostatic projectors known as rotating bowls emit, from an edge of a member rotating at high speed, on the surface of which paint is deposited, a thin blade of sprayed paint, between two cones of angle at the top very neighbors.
- the distance between the projector and the parts to be painted is of the order of a few decimeters.
- the projector is placed with its bowl on the axis of the loop, so that the distance to the parts is constant.
- the parts describe around the projector the periphery of a cylinder section, limited by two coaxial circles to the loop, described by the two ends of the main axes of the parts.
- the axis of rotation of the projector bowl makes an angle with the axis of the loop, such that the zone of intersection of the cylinder described by the axis of the parts and the blade of sprayed paint comes to tangent the two limit circles of the section described by the parts .
- the parts can be coated with paint over their entire length.
- some parts may have shapes such that a variation in the quantity of paint deposited along the length of the part may be desirable, but it is unfortunately rare that the desired variation corresponds to the variation actually created by the obliquity of the rotation axis.
- the coating time is limited. If we wanted to modulate the quantities of paint emitted by controlled movement of the projector, as is done for the coating of certain large parts, it would be necessary for the displacement period to be small compared to the coating time, to uniformly affect all the parts. The corresponding orders would be complex, heavy and difficult to adjust.
- the subject of the invention is a process for electrostatic painting of small parts where the longitudinal distribution of paint is equalized.
- the invention also relates to a method of electrostatic painting of small parts where the longitudinal distribution of paint can be modulated relatively simply.
- the invention provides a method of electrostatic painting of parts, extended along a main axis and of small dimensions, according to which the parts are arranged on individual rotary supports of a conveyor comprising an almost closed circular loop of parallel axis. to the axes of rotation of the support so that the parts, while rotating around their axis, describe the lateral surface of a section of cylinder limited by two circles coaxial with the loop, and a paint projector with a bowl rotating at high speed and brought to a high voltage relative to the conveyor emits a thin blade of sprayed paint, blade substantially of revolution around the axis of rotation of the bowl, this bowl being placed substantially on the axis of the loop with its axis of rotation oriented in so that the area of intersection of the spray paint blade and the cylinder described by the axes of the parts is contained between the limit circles of the cylinder section but reaches these limits, process where the projector is equipped with an annular nozzle connected to a source of gas under pressure and arranged behind the bowl so that an annular jet
- the supply pressure modulation results in a modulation of the cone at the top of the paint slide, which reacts with reduced inertia. Everything happens, on the periphery of the cylinder section, as if the headlamp was driven by an axial reciprocating movement. It will be noted that, in addition to the displacement of the zone of intersection of the cylinder section by the sprayed paint blade, the action of the air jet blown by the nozzle on the paint blade creates turbulences which widen the blade.
- the supply pressure is modulated by periodically connecting the nozzle to a pressure source. You get all-or-nothing modulation in a remarkably simple way.
- the nozzle is permanently connected to a pressure source, and periodically to a higher pressure source. We then obtain a modulation by all or little, which, on the one hand allows the projector to be moved back, and on the other hand gives at any time a painting blade enlarged by turbulence.
- each sectoral fraction defines a fractional intersection zone where the scanning regime is independent of the regime of the other zones. This allows in particular to preferentially cover certain parts of the parts.
- an electrostatic projector 1 as a whole, with a rotating bowl 12 is arranged substantially on the axis of a loop 20 of a conveyor 2 in its together.
- the headlamp 1 is brought to a high potential with respect to the mass of the conveyor 2, by a high voltage generator 11, and comprises a turbine enclosed in the body 10 for rapidly rotating the bowl 12 (up to 60,000 revolutions per minute). Paint injected onto the internal surface of the bowl 12, substantially frustoconical, is drawn towards the edge 12a of the bowl, from which it is projected tangentially in the form of a blade of sprayed paint 14.
- annular nozzle 13 supplied with air under pressure, and having outlet orifices which direct air jets on the external surface of the bowl 12.
- air jets originally intended especially to avoid spray paint return to the projector body 10 cause a deformation of the blade 14 of spray paint, which changes from a planar shape to a cone shape at an angle with a very open top.
- Figure 4 there is shown the blade 14, seen by the edge, in planar shape.
- the transporter 2 has an almost closed circular loop 20, which takes the form of a capital omega. Rollers 21 and 21 'ensure the return of the conveyor from a horizontal path to the loop 20, and thus define the inlet and outlet ends of the loop 20.
- the conveyor comprises supports for parts, mounted door-to-door. -false parallel to the axis of the loop 20. These part supports, as shown in FIG. 2, have knobs 25 at the rear which come to bear on a rail 26 concentric with the loop 20, so that the parts, in their path along the loop, are rotated around the support axis.
- the arrangement shown is used for painting small parts compared to the normal distance at which the pieces of the bowl 12 are arranged, this distance corresponding practically to the radius of the loop 20; in addition the parts are extended along a main axis, which will coincide with the axis of the supports, this main axis being understood as the direction of the largest dimension of the part, while the dimensions along directions orthogonal to each other and with l 'main axis are significantly weaker than the large dimension.
- the axes of the support therefore define a cylinder coaxial with the loop 20, which constitutes its director, and the main axes of the parts will describe a section 22 of this cylinder, limited by two circles 22a and 22b coaxial with the loop 20.
- the parts will receive the paint sprayed essentially in the zone 15 formed by the intersection of the cylinder section 22 by the blade 14. As shown in FIG. 1 and especially in FIG. 4, the zone 15 comes to tangent on one side the limit circle 22a and the other the limit circle 22b, so that the parts receive paint over their entire length, while their rotation around the main axis ensures the peripheral overlap.
- the axis of rotation of the bowl 12 is inclined on the axis of the loop 20, as clearly shown in FIG. 4. It is specified that, in the developed, the zone 15 has a sinusoidal shape with amplitudes tangent to the straight lines developed from boundary circles 22a and 22b. Furthermore, the shape of the zone 15 will be little affected by a deformation in the open cone of the blade 14 under the effect of an air blowing by the nozzle 13, insofar as, of course, the bowl 12 will have been moved back on the axis of the loop 20 to maintain the zone 15 between the limit circles 22a and 22b.
- zone 15 corresponds to the time diagram of scanning of each of the parts by the sprayed paint blade, the amount of developed corresponding to the total time of exposure of the part to the painting. Since the press form is sinusoidal, at least approximately, the scanning speed will cancel out at the ends of the part, to be maximum in the center. Despite the corrections made both by the thickness of the blade 14 and by the returns due to the electrostatic field, the paint deposited on the parts has excess thickness at the ends.
- Figure 5 illustrates the process by which the invention overcomes the above defect.
- the headlight body 10 the rotating bowl 12 and the annular nozzle 13, the conveyor loop 20 and the cylinder section 22, described by the main axes of the parts, and included between the circles limits 22a and 22b.
- the angle made by the loop 20 and rotating bowl 12 axes has been reduced so that the intersection zone of the paint blade and the cylinder section 22 occupies only about half the length. cylinder section along the axis.
- a first blowing pressure at the nozzle 13 was determined, such that the zone 15 of intersection of the blade 14 with the cylinder section 22 is tangent to the limit circle 22a, then a second blowing pressure at the nozzle 13 , such that the intersection zone 17 of the blade 16 with the section 22 is tangent to the limit circle 22b.
- the second pressure is less than the first, so that the angle at the top of the conical blade 16 is smaller than that of the conical blade 14.
- the nozzle 13 is supplied with pressure alternately equal to the first and second pressures determined as explained above, the succession period being short compared to the duration of passage of a part over the loop 20.
- the pressure diagram is shown in FIG. 7 at line 40, the levels 41 and 42 respectively representing the values of first and second pressures.
- the strip 122 represents the section of the section 22, the lines 122a and 122b being the respective sections of the boundary circles 22a and 22b.
- Zone 115 is the development of the intersection zone, alternately 15 and 17, as seen by a piece scrolling on the loop 20. Zone 115 results from the superposition of two harmonic movements, one at the periodicity of scrolling of a part, and the other at the periodicity of alternating succession of the first and second presses. We can clearly see, even without in-depth analysis of the distribution, that the end thicknesses are attenuated, and that the distribution along the length of the part is substantially regular.
- the diameter of the loop 20 is approximately 0.5 m and the linear speed of the conveyor 2 is 10 meters per minute, so that a part describes the loop in approximately 9 seconds; in addition the part undergoes nine to ten rotations during its passage on the loop, that is to say 1 revolution per second.
- the diameter of the bowl 12 is approximately 70 mm, and the high voltage supplied by the generator 11 is around 90 kV.
- the first blowing pressure is approximately 3 bars, and the second of 1 bar, the first pressure pulses lasting 0.25 seconds and succeeding each half-second.
- a source of pressurized air is connected to the inlet pipe 30.
- a first reservoir 31 is supplied from the pipe 30, through a first expander 31a (set at the first press).
- a second analogous reservoir 32 is supplied through a second pressure reducer 32a (set at the second pressure).
- the second tank 32 is connected to an outlet pipe 36, to which the nozzle 13 will be connected, through a non-return valve 35.
- the first tank 31 is connected to the outlet pipe 36 through a solenoid valve 33, the control winding 33a receives an appropriate signal via a line 34. It is immediately specified that the valve 33 can also be pneumatically controlled.
- the amount of paint deposited in the region close to the limit 222a is significantly less than the amount of paint distributed over the rest of the part.
Landscapes
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
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Abstract
Le projecteur (1) est placé sensblement sur l'axe de la boucle (20) avec son axe de rotation orienté en sorte que la zone d'intersection de la lame de peinture pulvérisée (14) et du tronçon de cylindre décrit par les axes des pièces soit contenue entre les cercles limites (22a, 22b) mais atteigne ces limites. Une buse annulaire (13) est connectée à une source de gaz sous pression et disposée en arrière du bol en sorte qu'un jet annulaire de gaz affecte l'origine de la lame mince de peinture pulvérisée. On module périodiquement la pression d'alimentation de cette buse en sorte que la zone d'intersection atteigne périodiquement et alternativement l'un et l'autre desdits cercles limites (22a, 22b).The projector (1) is placed sensibly on the axis of the loop (20) with its axis of rotation oriented so that the area of intersection of the spray paint blade (14) and the section of cylinder described by the axes pieces is contained between the limit circles (22a, 22b) but reaches these limits. An annular nozzle (13) is connected to a source of pressurized gas and disposed behind the bowl so that an annular jet of gas affects the origin of the thin blade of spray paint. The supply pressure of this nozzle is periodically modulated so that the intersection zone periodically and alternately reaches one and the other of said limit circles (22a, 22b).
Description
L'invention se rapporte à un procédé de peinture électrostatique de pièces de faibles dimensions étendues suivant un axe principal, où l'on fait passer les pièces, en rotation autour de leur axe sur un transporteur avec une boucle presque fermée, un projecteur à bol tournant étant situé sensiblement sur l'axe de la boucle pour distribuer la peinture sur les pièces.The invention relates to a method of electrostatic painting of parts of small dimensions extended along a main axis, where the parts are passed, in rotation about their axis on a conveyor with an almost closed loop, a bowl projector. rotating being located substantially on the axis of the loop to distribute the paint on the parts.
Les projecteurs électrostatiques dits à bols tournants émettent, à partir d'une arête d'un organe tournant à grande vitesse, sur la surface duquel de la peinture est déposée, une lame mince de peinture pulvérisée, comprise entre deux cônes d'angle au sommet très voisins. La distance qui sépare le projecteur des pièces à peindre est de l'ordre de quelques décimètres.The electrostatic projectors known as rotating bowls emit, from an edge of a member rotating at high speed, on the surface of which paint is deposited, a thin blade of sprayed paint, between two cones of angle at the top very neighbors. The distance between the projector and the parts to be painted is of the order of a few decimeters.
Lorsqu'il s'agit de revêtir de peinture des pièces de petites dimensions, c'est-à-dire de dimensions inférieures à la distance des pièces au projecteur, il est clair que la rentabilité de l'opération suppose que les pièces soient présentées en défilant en sorte d'intercepter une fraction substantielle de la lame de peinture pulvérisée. Par ailleurs il est préférable, si les pièces sont étendues suivant un axe principal, de faire tourner les pièces autour de cet axe pour obtenir une épaisseur régulière sur la périphérie, et de présenter cet axe principal sensiblement perpendiculairement à la lame de peinture pour dégager les organes de préhension des pièces. La solution retenue généralement consiste à utiliser un transporteur qui décrit une boucle presque fermée d'axe horizontal, et sur lequel les pièces sont montées, avec leur axe principal parallèle à celui de la boucle et de façon à décrire plusieurs tours sur elles-mêmes, tandis qu'elles parcourent la boucle. Le projecteur est disposé avec son bol sur l'axe de la boucle, afin que la distance aux pièces soit constante. Finalement les pièces décrivent autour du projecteur la périphérie d'un tronçon de cylindre, limité par deux cercles coaxiaux à la boucle, décrits par les deux extrémités des axes principaux des pièces. Mais l'axe de rotation du bol de projecteur fait un angle avec l'axe de la boucle, tel que la zone d'intersection du cylindre décrit par l'axe des pièces et de la lame de peinture pulvérisée vienne tangenter les deux cercles limites du tronçon décrit par les pièces. Ainsi, au cours de leur passage sur la boucle les pièces peuvent être enduites de peinture sur toute leur longueur. La rotation des pièces autour de leur axe, et conjointement les forces électrostatiques résultant de l'action sur lesparticules de peinture électriquement chargées du champ électrostatique créé par la différence de potentiel entre bol tournant et pièces viennent assurer une régularité du dépôt de peinture suivant la périphérie des pièces (vue de l'axe). Par contre la disposition inclinée de l'axe de rotation du bol se traduit par des surépaisseurs aux extrémités des pièces, étant donné que la vitesse avec laquelle la zone d'intersection défile le long de la pièce s'annule aux extrémités, là où la zone tangente le cercle limite, et est maximale au centre.When it comes to coating parts with small dimensions, that is to say dimensions smaller than the distance of the parts from the projector, it is clear that the profitability of the operation supposes that the parts are presented scrolling so as to intercept a substantial fraction of the spray paint blade. Furthermore, it is preferable, if the parts are extended along a main axis, to rotate the parts around this axis to obtain a regular thickness on the periphery, and to present this main axis substantially perpendicularly to the paint blade to release the parts gripping members. The solution generally adopted consists in using a conveyor which describes an almost closed loop with a horizontal axis, and on which the parts are mounted, with their main axis parallel to that of the loop and so as to describe several turns on themselves, as they travel the loop. The projector is placed with its bowl on the axis of the loop, so that the distance to the parts is constant. Finally the parts describe around the projector the periphery of a cylinder section, limited by two coaxial circles to the loop, described by the two ends of the main axes of the parts. But the axis of rotation of the projector bowl makes an angle with the axis of the loop, such that the zone of intersection of the cylinder described by the axis of the parts and the blade of sprayed paint comes to tangent the two limit circles of the section described by the parts . Thus, during their passage on the loop, the parts can be coated with paint over their entire length. The rotation of the parts around their axis, and jointly the electrostatic forces resulting from the action on the paint particles electrically charged with the electrostatic field created by the potential difference between rotating bowl and parts ensure a regularity of the paint deposition along the periphery parts (view of the axis). On the other hand, the inclined arrangement of the axis of rotation of the bowl results in extra thicknesses at the ends of the pieces, since the speed with which the intersection zone runs along the piece cancels out at the ends, where the zone tangent to the limit circle, and is maximum in the center.
Ceci n'est.pratiquement pas modifié lorsque le projecteur est équipé d'une buse annulaire en arrière du bol, alimentée en gaz sous pression et dirigée de telle sorte que les jets de gaz viennent affecter la lame de peinture à son origine. La lame prend alors une forme générale conique, et s'épaissit quelque peu sous l'effet de turbulences. Cette disposition, dite "douche" parfois, permet de reculer le projecteur par rapport au centre du tronçon de cylindre. Mais les inégalités d'épaisseur de peinture en répartition longitudinale ne sont pas diminuées pour autant, car outre des surépaisseurs aux extrémités vient s'ajouter une dissymétrie par rapport au centre de la pièce.This is practically not changed when the projector is equipped with an annular nozzle at the rear of the bowl, supplied with gas under pressure and directed so that the gas jets affect the paint slide at its origin. The blade then takes a generally conical shape, and thickens somewhat under the effect of turbulence. This arrangement, sometimes called "shower", allows the projector to be moved back with respect to the center of the cylinder section. However, the unevenness of paint thickness in longitudinal distribution is not diminished, because in addition to the extra thickness at the ends there is an asymmetry compared to the center of the part.
Par ailleurs certaines pièces peuvent avoir des formes telles qu'une variation de quantité de peinture déposée suivant la longueur de la pièce peut être souhaitable, mais il est malheureusement rare que la variation souhaitée corresponde à la variation effectivement créée par l'obliquité de l'axe de rotation.Furthermore, some parts may have shapes such that a variation in the quantity of paint deposited along the length of the part may be desirable, but it is unfortunately rare that the desired variation corresponds to the variation actually created by the obliquity of the rotation axis.
D'autre part, en raison des petites dimensions des pièces, la durée d'enduction est limitée. Si l'on voulait moduler les quantités de peinture émise par déplacement asservi du projecteur, comme cela est pratiqué pour l'enduction de certaines pièces de grande dimension, il serait nécessaire que la période de déplacement soit petite devant la durée d'enduction, pour affecter uniformément toutes les pièces. Les commandes correspondantes seraient complexes, lourdes et difficiles à régler.On the other hand, due to the small dimensions of the parts, the coating time is limited. If we wanted to modulate the quantities of paint emitted by controlled movement of the projector, as is done for the coating of certain large parts, it would be necessary for the displacement period to be small compared to the coating time, to uniformly affect all the parts. The corresponding orders would be complex, heavy and difficult to adjust.
L'invention a pour objet un procédé de peinture électrostatique de pièces de petites dimensions où la répartition longitudinale de peinture est égalisée.The subject of the invention is a process for electrostatic painting of small parts where the longitudinal distribution of paint is equalized.
L'invention a également pour objet un procédé de peinture électrostatique de pièces de petites dimensions où la répartition longitudinale de peinture peut être modulée de façon relativement simple.The invention also relates to a method of electrostatic painting of small parts where the longitudinal distribution of paint can be modulated relatively simply.
A ces effets l'invention propose un procédé de peinture électrostatique de pièces, étendues suivant un axe principal et de faibles dimensions, suivant lequel les pièces sont disposées sur des supports individuels rotatifs d'un transporteur comportant une boucle circulaire presque fermée d'axe parallèle aux axes de rotation de support en sorte que les pièces, tout en tournant autour de leur axe décrivent la surface latérale d'un tronçon de cylindre limité par deux cercles coaxiaux à la boucle, et un projecteur de peinture à bol tournant à grande vitesse et portée à une haute tension par rapport au transporteur émet une lame mince de peinture pulvérisée, lame sensiblement de révolution autour de l'axe de rotation du bol, ce bol étant placé sensiblement sur l'axe de la boucle avec son axe de rotation orienté en sorte que la zone d'intersection de la lame de peinture pulvérisée et du cylindre décrit par les axes des pièces soit contenue entre les cercles limites du tronçon de cylindre mais atteigne ces limites, procédé où le projecteur est muni d'une buse annulaire connectée à une source de gaz sous pression et disposée en arrière du bol en sorte qu'un jet annulaire de gaz affecte l'origine de la lame mince de peinture pulvérisée, caractérisé en ce qu'on module périodiquement la pression d'alimentation en sorte que la zone d'intersection atteigne périodiquement et alternativement l'un et l'autre des dits cercles limites.For these purposes, the invention provides a method of electrostatic painting of parts, extended along a main axis and of small dimensions, according to which the parts are arranged on individual rotary supports of a conveyor comprising an almost closed circular loop of parallel axis. to the axes of rotation of the support so that the parts, while rotating around their axis, describe the lateral surface of a section of cylinder limited by two circles coaxial with the loop, and a paint projector with a bowl rotating at high speed and brought to a high voltage relative to the conveyor emits a thin blade of sprayed paint, blade substantially of revolution around the axis of rotation of the bowl, this bowl being placed substantially on the axis of the loop with its axis of rotation oriented in so that the area of intersection of the spray paint blade and the cylinder described by the axes of the parts is contained between the limit circles of the cylinder section but reaches these limits, process where the projector is equipped with an annular nozzle connected to a source of gas under pressure and arranged behind the bowl so that an annular jet of gas affects the origin of the thin blade of sprayed paint, characterized in that the supply pressure is modulated periodically so that the intersection zone periodically and alternately reaches one and the other of the said limit circles.
La modulation de pression d'alimentation se traduit par une modulation du cône au sommet de la lame de peinture, qui réagit avec une inertie réduite. Tout se passe, sur la périphérie du tronçon de cylindre, comme si le projecteur était animé d'un mouvement alternatif axial. On remarquera qu'outre le déplacement de la zone d'intersection du tronçon de cylindre par la lame de peinture pulvérisée, l'action du jet d'air soufflé par la buse sur la lame de peinture crée des turbulences qui élargissent la lame.The supply pressure modulation results in a modulation of the cone at the top of the paint slide, which reacts with reduced inertia. Everything happens, on the periphery of the cylinder section, as if the headlamp was driven by an axial reciprocating movement. It will be noted that, in addition to the displacement of the zone of intersection of the cylinder section by the sprayed paint blade, the action of the air jet blown by the nozzle on the paint blade creates turbulences which widen the blade.
De préférence on module la pression d'alimentation en connectant périodiquement la buse à une source de pression. On obtient une modulation par tout ou rien, de façon remarquablement simple.Preferably, the supply pressure is modulated by periodically connecting the nozzle to a pressure source. You get all-or-nothing modulation in a remarkably simple way.
En variante la buse est connectée en permanence à une source de pression, et périodiquement à une source de pression supérieure. On obtient alors une modulation par tout ou peu, ce qui, d'une part autorise de reculer le projecteur, et d'autre part donne à tout moment une lame depeinture élargie par turbulence.As a variant, the nozzle is permanently connected to a pressure source, and periodically to a higher pressure source. We then obtain a modulation by all or little, which, on the one hand allows the projector to be moved back, and on the other hand gives at any time a painting blade enlarged by turbulence.
Il est également possible de diviser la buse en fractions sectorielles, et d'alimenter ces fractions à des pressions distinctes. Chaque fraction sectorielle définit une zone d'intersection fractionnaire où le régime de balayage est indépendant du régime des autres zones. Ceci permet notamment de recouvrir de façon préférentielle certaines parties des pièces.It is also possible to divide the nozzle into sector fractions, and to feed these fractions at separate pressures. Each sectoral fraction defines a fractional intersection zone where the scanning regime is independent of the regime of the other zones. This allows in particular to preferentially cover certain parts of the parts.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma en perspective d'une disposition utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention ;
- la figure 2 est un schéma en bout d'un transporteur à boucle en oméga ;
- la figure 3 est une vue plus détaillée d'un projecteur à bol tournant ;
- la figure 4 est un schéma en vue latérale d'utilisation selon l'état de la technique de la disposition de la figure 1 ;
- la figure 5 est un schéma en vue latérale d'utilisation selon l'invention de la disposition de la figure 1 ;
- la figure 6 est un schéma de disposition pour l'alimentation en gaz sous pression d'une buse de projecteur, en modulation tout ou peu ;
- la figure 7 est un diagramme de répartition de peinture sur une pièce, avec une pression de soufflage en tout ou peu ;
- la figure 8 est un diagramme analogue à celui de la figure 7, mais qui correspond à une buse à deux secteurs.
- Figure 1 is a perspective diagram of an arrangement usable for the implementation of the invention;
- Figure 2 is an end diagram of an omega loop conveyor;
- Figure 3 is a more detailed view of a rotating bowl projector;
- Figure 4 is a diagram in side view of use according to the prior art of the arrangement of Figure 1;
- Figure 5 is a diagram in side view of use according to the invention of the arrangement of Figure 1;
- FIG. 6 is an arrangement diagram for the supply of gas under pressure to a projector nozzle, in all or little modulation;
- FIG. 7 is a diagram of the distribution of paint on a part, with all or little blowing pressure;
- Figure 8 is a diagram similar to that of Figure 7, but which corresponds to a nozzle with two sectors.
Selon les dispositions de l'état de la technique représentées sur les figures 1 à 4, un projecteur électrostatique 1 dans son ensemble, à bol tournant 12, est disposé sensiblement sur l'axe d'une boucle 20 d'un transporteur 2 dans son ensemble. Le projecteur 1 est porté à un potentiel élevé par rapport à la masse du transporteur 2, par un générateur de haute tension 11, et comporte une turbine enfermée dans le corps 10 pour mettre en rotation rapide le bol 12 (jusqu'à 60 000 tourspar minute). De la peinture injectée sur la surface interne du bol 12, sensiblement tronconique est entraînée vers l'arête 12a du bol, d'où elle est projetée tangentiellement sous forme d'une lame de peinture pulvérisée 14. A la base du bol 12, entre celui-ci et le corps de turbine 10, est disposée une buse annulaire 13, alimentée en air sous pression, et comportant des orifices de sortie qui dirigent des jets d'air sur la surface externe du bol 12. Ces jets d'air, prévus à l'origine surtout pour éviter des retours de peinture pulvérisée vers le corps de projecteur 10, provoquent une déformation de la lame 14 de peinture pulvérisée, qui passe d'une forme plane à une forme de cône à angle au sommet très ouvert. Sur la figure 4, on a représenté la lame 14, vue par la tranche, en forme plane.According to the provisions of the prior art shown in Figures 1 to 4, an
Le transporteur 2 comporte une boucle circulaire 20 presque fermée, et qui affecte la forme d'un oméga majuscule. Des galets 21 et 21' assurent le renvoi du transporteur d'une trajectoire horizontale à la boucle 20, et définissent ainsi les extrémités d'entrée et de sortie de la boucle 20. Le transporteur comporte des supports de pièces, montés en porte-à-faux parallèle à l'axe de la boucle 20. Ces supports de pièces, comme représenté figure 2, présentent à l'arrière des molettes 25 qui viennent prendre appui sur un rail 26 concentrique à la boucle 20, en sorte que les pièces, dans leur trajet le long de la boucle, soient animées d'un mouvement de rotation autour de l'axe de support. La disposition représentée s'utilise pour la mise en peinture de pièces de faibles dimensions par rapport à la distance normale à laquelle sont disposées les pièces du bol 12, cette distance correspondant pratiquement au rayon de la boucle 20 ; en outre les pièces sont étendues suivant un axe principal, qui coïncidera avec l'axe des supports, cet axe principal étant entendu comme la direction de la plus grande dimension de la pièce, tandis que les dimensions suivant des directions orthogonales entre elles et avec l'axe principal sont nettement plus faibles que la grande dimension.The
Les axes du support définissent donc un cylindre coaxial à la boucle 20, qui en constitue directrice, et les axes principaux des pièces décriront un tronçon 22 de ce cylindre, limité par deux cercles 22a et 22b coaxiaux à la boucle 20.The axes of the support therefore define a cylinder coaxial with the
Dans ces conditions les pièces recevront la peinture pulvérisée essentiellement dans la zone 15 constituée par l'intersection du tronçon de cylindre 22 par la lame 14. Comme le représentent la figure 1 et surtout la figure 4, la zone 15 vient tangenter d'un côté le cercle limite 22a et de l'autre le cercle limite 22b, afin que les pièces reçoivent de la peinture sur toute leur longueur, tandis que leur rotation autour de l'axe principal assure le recouvrement périphérique.Under these conditions, the parts will receive the paint sprayed essentially in the
Pour obtenir que la zone 15 soit tangente aux cercles limites 22a et 22b, l'axe de rotation du bol 12 est incliné sur l'axe de la boucle 20, comme le montre clairement la figure 4. On précise que, en développé, la zone 15 a une forme sinusoïdale avec des amplitudes tangentes aux droites développées des cercles limites 22a et 22b. Par ailleurs la forme de la zone 15 sera peu affectée par une déformation en cône ouvert de la lame 14 sous l'effet d'un soufflage d'air par la buse 13, dans la mesure où, bien entendu, le bol 12 aura été reculé sur l'axe de la boucle 20 pour maintenir la zone 15 entre les cercles limites 22a et 22b.To obtain that the
Etant donné que le transporteur défile à vitesse constante, le développé géométrique de la zone 15 correspond au diagramme temporel de balayage de chacune des pièces par la lame de peinture pulvérisée, la bngueur de développé correspondant au temps total d'exposition de la pièce à la peinture. Comme la forme de développé est sinusoïdale, au moins approximativement, la vitesse de balayage s'annulera aux extrémités de la pièce, pour être maximale au centre. Malgré les corrections apportées tant par l'épaisseur de la lame 14, que par les retours dus au champ électrostatique, la peinture déposée sur les pièces présente des surépaisseurs aux extrémités.Since the conveyor is moving at constant speed, the geometric development of
La figure 5 illustre le processus suivant lequel l'invention pallie le défaut précédent. Sur cette figure 5 on retrouve, schématisés, le corps de projecteur 10, le bol tournant 12 et la buse annulaire 13, la boucle 20 de transporteur et le tronçon de cylindre 22, décrit par les axes principaux des pièces, et compris entre les cercles limites 22a et 22b. Toutefois on a diminué l'angle que font les axes de boucle 20 et de bol tournant 12 en sorte que la zone d'intersection de la lame de peinture et du tronçon de cylindre 22 n'occupe qu'à peu près la demi-longueur de tronçon de cylindre suivant l'axe. En outre on a déterminé une première pression de soufflage à la buse 13, telle que la zone 15 d'intersection de la lame 14 avec le tronçon de cylindre 22 soit tangente au cercle limite 22a, puis une seconde pression de soufflage à la buse 13, telle que la zone d'intersection 17 de la lame 16 avec le tronçon 22 soit tangente au cercle limite 22b. Bien entendu la seconde pression est inférieure à la première, en sorte que l'angle au sommet de la lame conique 16 est plus faible que celui de la lame conique 14.Figure 5 illustrates the process by which the invention overcomes the above defect. In this FIG. 5 we find, diagrammatically, the
Pour revêtir de peinture les pièces, on alimente la buse 13 en pression alternativement égale à la première et à la seconde pressionsdéterminées comme il a été expliqué ci-dessus, la période de succession étant courte devant la durée de passage d'une pièce sur la boucle 20. Le diagramme de pression est représenté figure 7 à la ligne 40, les niveaux 41 et 42 représentant respectivement les valeurs de première et seconde pressions. La bande 122 représente le développé du tronçon 22, les lignes 122a et 122b étant les développés respectifs des cercles limites 22a et 22b. La zone 115 est le développé de la zone d'intersection, alternativement 15 et 17, telle qu'elle est vue par une pièce défilant sur la boucle 20. La zone 115 résulte de la superposition de deux mouvements harmoniques, l'un à la périodicité de défilement d'une pièce, et l'autre à la périodicité de succession alternée des première et seconde pressions. On voit clairement, même sans analyse approfondie de la répartition, que les surépaisseurs d'extrémités sont atténuées, et que la répartition suivant la longueur de la pièce est sensiblement régulière.To coat the parts with paint, the
Pour préciser des ordres de grandeur, le diamètre de la boucle 20 est d'environ 0,5 m et la vitesse linéaire du convoyeur 2 est de 10 mètres par minute, de sorte qu'une pièce décrit la boucle en 9 secondes environ ; en outre la pièce subit neuf à dix rotations lors de son passage sur la boucle, soit 1 tour par seconde. Le diamètre du bol 12 est d'environ 70 mm, et la haute tension fournie par le générateur 11 avoisine 90 kV.To specify orders of magnitude, the diameter of the
La première pression de soufflage est d'environ 3 bars, et la seconde de 1 bar, les impulsions de première pression durant 0,25 seconde et se succédant toutes les demi-secondes.The first blowing pressure is approximately 3 bars, and the second of 1 bar, the first pressure pulses lasting 0.25 seconds and succeeding each half-second.
Pour obtenir des successions de pression telles que représentées sur le diagramme 40 de la figure 7, on peut utiliser le montage représenté figure 6. Une source d'air sous pression est reliée à la canalisation d'entrée 30. Un premier réservoir 31 est alimenté à partir de la canalisation 30, à travers un premier détendeur 31a (réglé à la première pression). A partir du réservoir 31, un second réservoir analogue 32 est alimenté à travers un second détendeur 32a (réglé à la seconde pression). Le second réservoir 32 est relié à une canalisation de sortie 36, à laquelle sera connectée la buse 13, à travers une valve anti-retour 35. Le premier réservoir 31 est relié à la canalisation de sortie 36 à travers une électrovanne 33, dont le bobinage de commande 33a reçoit un signal approprié par une ligne 34. On précise tout de suite que la vanne 33 peut également être à commande pneumatique. On aura compris que, lorsque la vanne 33 est fermée, la canalisation 36 est à la pression du réservoir 32, tandis que lorsque la vanne 33 est ouverte, la pression dans la canalisation 36 est celle du réservoir 31 ; alors la valve 35 s'oppose à ce que l'air sous la première pression pénètre dans le réservoir 32.To obtain pressure successions as shown in diagram 40 of FIG. 7, the assembly shown in FIG. 6 can be used. A source of pressurized air is connected to the
On remarquera que l'on obtiendrait un résultat sensiblement équivalent si la seconde pression était la pression atmosphérique, autrement dit si l'on envoyait à la buse 13 une succession d'impulsions de pression séparées par des intervalles où la pression relative est nulle, à condition bien entendu d'avancer le projecteur à bol tournant 12. Toutefois la partie arrière de zone d'intersection serait moins large.It will be noted that a substantially equivalent result would be obtained if the second pressure was atmospheric pressure, in other words if one sent to the nozzle 13 a succession of pressure pulses separated by intervals where the relative pressure is zero, provided of course of advancing the
Le processus que l'on vient de décrire et de commenter permet de régulariser la répartition de peinture suivant l'axe principal des pièces. Dans certains cas, certaines régions de la pièce doivent recevoir une quantité supérieure de peinture, par exemple une région où le diamètre moyen de la pièce est plus important. Pour résoudre ce problème, on peut appliquer des impulsions de pression à niveaux différents avec des successions choisies. On peut également, d'une façon qui facilite les réglages, utiliser une buse divisée en secteurs couvrant un certain angle autour de l'axe du bol 12, et appliquer à chaque secteur une modulation de pression distincte. Les diagrammes de la figure 8 se rapportent à une buse à deux secteurs 113a et 113b, disposés de part et d'autre d'un plan vertical passant par l'axe du bol tournant. Sur le secteur 113a sont appliquées des impulsions de pression évoluant entre les niveaux 52 et 53, tandis que sur le secteur 113b les impulsions évoluent entre les niveaux 51 et 53.The process that we have just described and commented on makes it possible to regularize the distribution of paint along the main axis of the parts. In certain cases, certain regions of the part must receive a greater quantity of paint, for example a region where the average diameter of the part is greater. To solve this problem, pressure pulses at different levels can be applied with selected successions. It is also possible, in a way which facilitates adjustments, to use a nozzle divided into sectors covering a certain angle around the axis of the
Le développé de la zone d'intersection, dans la bande 222 entre les développés 222a et 222b des cercles limites, tel qu'il apparaît pour une pièce qui défile, se présente comme la superposition, à un déplacement harmonique à périodicité correspondant au défilement le long de la boucle, de deux déplacements harmoniques, à périodicité d'impulsions, successifs et d'amplitudes distinctes. Selon la représentation la quantité de peinture déposée dans la région voisine de la limite 222a est sensiblement inférieure à la quantité de peinture distribuée sur le reste de la pièce.The development of the intersection zone, in the
On conçoit que, tout en conservant des formes d'impulsions rectangulaires, correspondant à des commandes de pression à "tout ou peu" ou "tout ou rien", l'on peut faire varier les niveaux de pression et les cycles de travail des impulsions, afin d'adapter la répartition de peinture le long des pièces à la configuration de ces pièces. Conjointement l'obliquité de l'axe de rotation du bol par rapport à l'axe de boucle fournit un paramètre de réglage supplémentaire. On conçoit aisément que l'expérience et des essais de routine permettront de mettre en oeuvre au mieux les processus de l'invention.It is understood that, while retaining rectangular pulse shapes, corresponding to "all or little" or "all or nothing" pressure controls, it is possible to vary the pressure levels and the working cycles of the pulses. , in order to adapt the distribution of paint along the parts to the configuration of these parts. Together with the obliquity of the axis of rotation of the bowl with respect to the axis of the loop provides an additional adjustment parameter. It is easy to see that experience and routine tests will make it possible to implement the processes of the invention as well as possible.
Un avantage industriel important du procédé demeure l'économie de tout moyen mécanique de balayage.An important industrial advantage of the process remains the economy of any mechanical scanning means.
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