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La présente invention est relative à des dispositifs pneumatiques pour l'application de matières de revêtement à l'intérieur de tubes.
On a jusqu'à présent revêtu les tubes grâce à des.liquides pul- vérisés en couronne par un dispositif que l'on déplace dans le tube.La pro- duction d'une couronne radialement uniforme de liquide de pulvérisation est malaisée et dans beaucoup de cas, elle est trop compliquée à utiliser.
Suivant un autre système, les tubes sont mis en rotation et couverts d'un revêtement en faisant passer à travers eux une pulvérisation en forme d'éventailoSi la pulvérisation progresse d'une courte distance par tour de rotation du tube, on peut produire un revêtement très uniforme.Ce- pendant,la mise en place du tube pour la rotation exige un certain temps et n'est pas toujours commode.
Suivant l'invention, on prévoit un dispositif pulvérisateur , à savoir un pistolet, qui utilise un ajutage d'air mis en rotation,pour distribuer ou répartir la matière de revêtement.La poussée de rotation est fournie par des jets d'air et réglée par un régulateur.En utilisant ce pistolet pulvérisateur, les tubes sont revêtus d'une manière précis,commode et rapide,comme on le verra grâce à la description suivante.
La figure 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, d'un pistolet pulvérisateur suivant la présente invention.
La figure 2 est une vue transversale du projecteur et du mandrin, suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue d'extrémité du rotor orienté comme à la figure 1.
La figure 4 est une coupe transversale du rotor, prise suivant la ligne 4-4 de la figure 1.
La figure 5 est une coupe axiale agrandie du mandrin et du ro- tor, prise suivant la ligne 5-5 de la figure 2 et la ligne 5-5 de la figure 3.
Le pistolet comprend,d'une façon générale,un projecteur 20,un mandrin 40 et un rotor 70.Le projecteur et le mandrin coopèrent pour former une vanne pneumatique.La matière de revêtement, déchargée de la vanne dans le sens axial et vers l'extérieur est distribuée radialement sous la forme d'une pulvérisation par de l'air qui passe vers le rotor par des lumières prévues dans la vanne.
Le projecteur 20 (imcomplètement représenté) est un élément d'une largeur un peu plus grande que le tube à revêtir.Comme montré aux figures 1 et 2, le projecteur comprend des conduites parallèles 22,22, 24 montées circonférentiellement à l'écart l'une de l'autre par rapport à un arbre 25.Un flasque 26, supporté par les conduites ci-avant, est disposé à l'écart de l'arbre susdit dans le sens axial.Une butée 27,vissée dans l'arbre 25, traverse centralement le flasque 26,et un ressort à boudin 28 est disposé coaxialement dans l'extrémité extérieure de la butée.
Le mandrin 40 est accouplé au flasque 26 avec garniture et fixé à ce dernier par des vis à tête 30.Comme montré aux figures 1 et 5,le mandrin comporte un collecteur 42 comportant un piston 45 se disposant axialement et aboutant respectivement la, butée 27 et le ressort 28.Un gi- cleur effilé 48 est disposé axialement, vers l'extérieur du dispositif, et repose dans un tourillon creux 43 du collecteur.Une aiguille 47,s'éten- dant dans l'embouchure du gicleur 48,est fixée au piston 45 par une vis 46.Un chapeau 50 et un bourrage 51 coopèrent pour séparer de façon étanche une chambre 53 (délimitée par l'aiguille 47,le piston 45 et le collecteur 42) d'une chambre 57 (délimitée par l'aiguille 47,le gicleur 48 et le col-
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lecteur 42)
.Le bouchon creux 55 est un détail de fabrication utilisé pour la réalisation des orifices 56 reliant les conduites 22 à la chambre 57.
Des roulements à billes 60,60 sont montés sur le tourillon 43.
Comme on peut mieux le voir à la figure 5,une pièce d'espacement 62 est disposée entre les bagues extérieures des roulements, tandis qu'une pièce d'espacement 63 est prévue entre les bagues intérieures.Une bague de blo- cage 64 empêche l'enlèvement des roulements à billes et des pièces d'espace- ment par la pression de l'air alimenté.
Le rotor 70 comprend un manchon 71 supporté par les roulements à billes 60 et disposé dans le sens radial, à l'écart du collecteur 42, qui est conformé pour coopérer avec une partie,contiguë dans le sens radial, du manchon 71 de manière à former un joint à labyrinthe 66.Dans le sens axial et vers l'extérieur à partir du joint 66, un épaulement 72 du man- chon 71 aboute la bague extérieure du premier roulement à billes 60Un conduit 74, fermé par un bouchon fileté 75, traverse radialement la paroi du manchon 71 et communique avec une rainure (non représentée) prévue dans la pièce d'écartement 62 pour amener du lubrifiant aux roulements.
Dans le sens axial, contre l'extrémité extérieure du manchon 71 est prévu un chapeau 77 présentantune rainure annulaire 78 et fixé au manchon par des vis 7,9.Le chapeau 77 porte des bornes espacées 82,82 dis- posées dans le sens radial intérieurement à la rainure 78.Sur chaque borne 82 est prévu un bras courbe 80 présentant un épaulement 81 et s'étendant dans la rainure 78.Un ressort à arc 85, limitant le mouvement vers l'in- térieur de chacun des bras 80, est disposé de façon décentrée et s'étend depuis l'épaulement 81 pour s'accrocher, en passant près d'une borne excen- trique 86, sur un tourillon 87.
Une embouchure 94 est prévue de façon excentrée à l'écart du bras 80 et est formée par un ajutage d'air 93 qui se dispose dans le sens axial à travers la paroi du chapeau 77 et dans la paroi du manchon 71 pour se diriger ensuite vers l'extérieur à l'atmosphère.Un gicleur auxiliaire 96 est disposé radialement à l'écart du gicleur 48 et est dirigé vers l' intérieur dans le sens radial, ce gicleur comprenant une base circulaire 97 qui pénètre axialement à travers la paroi du couvercle 77.Comme on le verra, l'incorporation des bras 80 décentrés par des ressorts 85 fournit un moyen, c'est-à-dire, un régulateur, pour limiter automatiquement la vitesse de rotation du gicleur 96.
La matière de revêtement est refoulée,par des moyens de mise en circulation, par une conduite 22 et l'orifice 56 vers la chambre 57 et de celle-ci par un second orifice 56 et une seconde conduite 22 en retour vers les moyens de mise n circulation .On notera que le gicleur 48 entoure une très petite partie de la longueur de l'aiguille 47,soit une partie,de pré- férence inférieure à un quart de pouce.La chambre 57 est petite et bien balayée par la matière de revêtement qui pénètre et sort de cette chambre.
Cette matière de revêtement lorsqu'elle reste ou stagne dans le gicleur est facilement déchargée si le temps d'arrêt n'est pas prolongé.Comme d' autres pistolets,ce dispositif devrait être rincé avec un fluide de nettoy- age à la fin d'une période opératoire.
De l'air est refoulé, par des moyens de compression, par la con- duite 24 et le conduit 52 du collecteur vers la chambre 53 puis par des conduits 58 vers une chambre 65 (délimitée par le collecteur 42,le roule- ment à billes 60 et le manchon 71); de là, l'air passée pas les conduits 90 du rotor vers une chambre 91 (délimitée par le tourillon 43, le gicleur 48, l'autre roulement à billes 60, le chapeau 77,la base 97 du gicleur 96,et l'embouchure 94).L'ais passe alors partiellement par le gicleur 96 et par- tiellement par les ajutages 93 vers l'atmosphère.
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Comme montré aux figures 1 et 4, le rotor subit une poussée décen- trée et, de ce fait, rotative grâce à une pression d'air qui est plus élevée avec la sortie du jet 93 que sans celui-ci.A une pression d'air inférieure à celle qui est suffisante pour déplacer le piston 45 à l'encontre de la résistance du ressort 28, le rotor tourne lentement.Lorsque la pression augmente, la vitesse de rotation du rotor est accrue jusqu'à ce qu'un des bras 80 ou les deux bras basculent de façon centrifuge vers l'extérieur et limitent le passage entre le bras et l'embouchure 94 de l'ajutage 93.La pression d'air dans cet ajutage 93 est, de ce fait, réduite;!'accélération est ralentie; la pression d'air dans les chambres 91, 65,53 est augmentée.
Sous la pression accrue, le piston 45 glisse d'une distance réglée par la butée 27 et retire l'aiguille 47 du gicleur 48.La matière de revête- ment passe alors à travers le gicleur 48 axialement vers l'extérieur et rencontre l'air éjecté avec force du gicleur 96.Pour aider à disséminer la matière de revêtement déchargée, un courant d'air annulaire circule axiale- ment vers l'extérieur à travers l'ouverture formée par les parties conti- guës des gicleurs 48 et 96.
En réalité, la suite des opérations, après une pression d'air ac- crue soudainement, se développe en un rien de temps.On notera que les aju - tages d'air 93 sont de capacité de circulation élevée comparativement au gicleur d'air 96oLorsque le rotor tourne lentement, une relativement gran- de partie de l'air alimenté est utilisée pour la projection de matière; lorsque le rotor tourne rapidement, une petite partie est utilisée.Monté comme décrit, le rotor exige peu d'air pour la projection, sauf lorsqu'il accélère.
La vitesse de rotation est réglée en faisant tourner la borne ex- centrique 86, en mesurant la charge requise pour déplacer le bras 80.Lorsque la vitesse de rotation diminue,la matière de revêtement est projetée plus loin en proportion, à partir d'une course axiale, de sorte que la portée dans le sens radial est plus grande.
En utilisant de l'air fourni au pistolet à une pression de 90 livres par pouce carré et un gicleur d'air avec une ouverture,c'est-à-dire un passage intérieur au gicleur 96 ,9 de 15 centièmes de pouce de diamètre, la portée radiale est d'environ 4 pouces à 3000 tours par minute et d'envi- ron 20 pouces à 600 tours par minute.
Le pistolet est préparé pour le lavage en amenant la butée 27 étroitement contre le piston 45, en bouchant le gicleur 96 avec un moyen approprié (non représenté) et en bouchant les ajutages 24 avec des vis (non représentées). De l'air comprimé est alors alimenté, comme lorsqu'on réalise un revêtement, pour empêcher le fluide de lavage de passer dans les ouvertures radiales prévues pour le déplacement libre du piston et du rotor.
Un pistolet construit comme décrit ici a satisfait avec succès à une exigence très difficile, à savoir,le revêtement rapide et précis de mou- les tubulaires utilisés dans la centrifugation de la fonte en fusion.Des moules de 18 pieds de longueur et de 7 à 15 pouces de diamètre interne ont été considérés à ce jour.
Dans ce service,le pistolet est supporté à l'écart d'un réser- voir de coulée parallèle sur une table montée sur des guidages perpendicu- laires aux guidages du flacon (une boîte réfrigérante).Le moule est rempli par voie centrifuge lorsqu'il est écarté du réservoir de coulée, et revêtu, lorsqu'il est écarté du pistolet.Le pistolet est enveloppé par le moule lorsque la pièce coulée portée au rouge est enlevée.La pièce coulée est attrapée sur des patins oscillants et écartée des guidages du flacon en en- viron trois secondes.Le revêtement est amorcé immédiatement ensuite et
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achevé dans les 9 secondes suivantes.
On a une capacité de recouvrement de quelques 250 pieds carrés par minute,dans une température ambiants de 500 FoLubrifiés avec une huile de silicium,les paliers ont une durée utile dépassant 2000 heures pour le travail citéo
La réalisation de pistolet décrite ici n'exige pas de puissance autre que de l'air comprimé pour la distribution de la matière de revêtement d'une manière radiale uniforme.Lorsqu'on pulvérise,le rotor subit une ppussée rotative:par une pression d'air réglée par le régulateur, c'est-à- dire, que la vitesse de rotation du gicleur 96 n'est pas influencée par de petites variations de la température ambiante, par le frottement des paliers, et par la pression de l'air fourni au rotor.
Aux dessins et dans la description, on a mis en évidence une forme de réalisation préférée de l'invention, et bien que des termes particuliers aient été employés, ils sont utilisés dans un sens générique et descrip- tif seulement et non dans un sens limitatif.Des changements de forme et de proportion des parties,de même que le remplacement par des éléments équiva- lents, sont envisagés, comme les circonstances peuvent le demander ou l' exiger, et ce sans se départir du cadre de la présente invention.
REVENDICATIONS.
1. Un pistolet comprenant un collecteur, un rotor, un gicleur effilé monté sur ce collecteur pour décharger un courant de matière de re- vêtement, un gicleur auxiliaire pour délivrer un courant transversal d'air dans le courant de matière de revêtement, ce rotor supportant le gicleur auxiliaire pour permettre la rotation de ce dernier autour de l'axe du gicleur effilé, un ajutage que présente ce rotor pour assurer une poussée rotative sur celui-ci lorsque de l'air est chassé vers l'extérieur à travers cet ajutage, un moyen pour alimenter de la matière de revêtement sous pression au gicleur effilé, un moyen pour fournir de l'air sous pression au gicleur auxiliaire et à l'ajutage, et un régulateur monté sur ce rotor pour limiter la vitesse de rotation impartie par cet ajutage.