CA1298966C - Dispositif de projection electrostatique de produit en poudre - Google Patents
Dispositif de projection electrostatique de produit en poudreInfo
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Abstract
Le dispositif de projection électrostatique de poudre, notamment pour application de peinture en poudre, comporte un conduit de circulation pour le mélange airpoudre, une électrode de charge à l'avant de l'orifice d'éjection du mélange air-poudre et une contre-électrode ici poreuse, traversée par de l'air, la contre-électrode étant prolongée par un manchon protecteur évitant son colmatage. Le dispositif peut être appliquer à la mise en oeuvre de peinture en poudre thermofusible.
Description
` ^` 12~91~6 . 1 "Dispositif de projection électrostatique de produit en poudre"
L'invention se rapporte a un dispositif de projection électrostatique de produit en poudre et plus particulièrement un produit de revêtement véhiculé par de l'air, l'invention vise plus particulièrement un perfectionnement permettant d'éviter qu'une contre-électrode (dont le role est, notamment, de capter les ions libres du mélange air-poudre éjecté vers un objet à recouvrir), ne perde progressivement son efficacité en étant recouverte par le produit de revêtement formant une pellicule isolante.
Le poudrage électrostatique est couramment utilisé
dans l'industrie, notamment pour recouvrir des objets d'une peinture thermofusible appliquée en poudre. Lorsque de tels objets sont entièrement recouverts d'une couche suffisante de poudre, ils sont acheminés vers un four où le revêtement pulvérulent se transforme en une couche de peinture homogene et résistante, par fusion des grains de poudre entre eux suivie en~général d'une polymérisation.
Pour charger électriquement les particules de poudre du mélange air-poudre r on peut créer un champ électrique de charge entre une électrode de charge placée dans le mélange air-poudre et une contre-électrode séparée de l'électrode de charge par une distance de quelques centimètres. Il est nécessaire, aussi, de créer un champ de dépôt entre le dispositif de projection et l'objet à recouvrir Ceci est généralement obtenu en portant l'électrode de charge à une haute tension électrique et en reliant l'objet à la terre.
La contre-électrode peut elle-même être reliée à la terre ou portée à un potentiel intermédiaire, pour créer le champ voulu, compte tenu des dimensions du projecteur et notamment de la distance entre les deux électrodes.
ne ce point de vue, on cherche à mettre au point des dispositifs mettant en oeuvre~des tensions qui ne soient pas exagérément élevées. Il est souhaitable en particulier de créer un champ de charge sur une distance de 30 à 40mm avec .
i ~LZ~896~
une différence de potentiel de l'ordre de 30kV entre les électrodes.
On a constaté que, si des ions libres se propageaient en même temps que le mélange air-poudre vers l'objet à
recouvrir, en étant entraînés par le champ de dépôt, des différences de concentration de dépôt de poudre pouvaient se produire entre les reliefs et les enfractuosités de l'objet.
Ces différences de concentration de poudre sont bien évidemment a l'origine de différences d'épaisseur dans la couche de peinture, après passage au four. Il est donc souhaitable que, sensiblement tous les ions libres qui n'ont pas pu charger la poudre soient récupérés par un piège à
ions, en l'occurrence la contre-électrode. Plusieurs con~igurations de contre-électrode ont été proposées pour assurer au mieux la "récupération" des ions libres. Beaucoup de solutions proposées placent la contre-électrode à
l'intérieur du conduit de circulation du mélange air-poudre ou en communication directe avec l'intérieur de ce conduit.
Ces solutions sont généralement peu satisfaisantes en raison du fait que la poudre vient plus ou moins rapidement recouvrir la contre-électrode aboutissant à la formation d'un revêtement isolant l'empêchant de jouer son rôle de piège ~ ions. On suppose que l'un des phénomènes en cause est une fusion locale des grains de poudre résultant de leur énergie d'impact sur la contre-électrode. Pour éviter une telle agglomération de poudre sur la contre-électrode, on a proposé de la nettoyer en permanence par une circulation d'air propre et même de prévoir une contre-électrode poreuse traversée en permanence par de l'air. Une solution de ce type est par e~emple décxite dans le brevet francais M- 2 283 729. On a aussi proposé de placer l'électrode à
l'extérieur du conduit de circulation du mélange air-poudre mais on n'a pas pu, jusqu'à présent, empêcher que des particules de poudre entrainées par des tourbillons ne viennent recouvrir la contre-électrode. Dans cet ordre d'idée, le brevet américain N- 4 228 961 propose une structure à contre-électrode cylindrique axiale, nettoyée , ., ~
:
' ~989~
par un jet d'air entretenu dans un très faible espace annulaire autour de la contre-électrode. Le nettoyage permanent de la contre-électrode par ce jet d'air n'a pas donné de bons résultats et on peut attribuer cet échec au fait que le jet d'air peut favoriser lui-même la formation de tourbillons au voisinage de la contre-électrode. De plus, il semble que la forme de cette contre-électrode et la f~aible section du passage que doivent emprunter les ions libres pour venir rencontrer la contre-électrode, réduisent considérablement l'efficacité de cette dernière en tant que piège à ions. En outre, un passage d'aussi faible section peut s'obturer en utilisation.
L'invention propose un nouvel agencement de dispositif de projection électrostatique de poudre, comportant une contre-élec~.rode située à l'extérieur du conduit de circulation, de forme et dimensions propres à lui permettre de jouer efficacement son rôle de piège à ions, ladite contre-électrode étant associée à des moyens de soufflage assurant, entre autre, son nettoyage permanent L'invention vlse notamment un agencement permettant d'éviter que des t~urbillons de mélange air-poudre ne se forment au voisinage immédiat de la contre-électrode, notamment en raison de l'écc-ulement même de l'air chargé de nettoyer cette contre-élect.rode.
Dans cet esprit, l'invention concerne donc un dispositif de projection électrostatique de produit en poudre, notamment un produit de revêtement, du type comportant un conduit de circulation d'un mélange air-poudre muni d'un orifice d'éjection à une extrémité, une électrode de charge disposée au voisinage dudit ori~ice d'éjection et une contre-électrode agencée coaxialement a ladite électrode de charge et en arrière de celle-ci par rapport au sens d'éjection dudit mélange air-poudre, une différence de potentiel étant appliquée entre les deux électrodes pour créer un champ électrique susceptible d'entraîner des ions libres vers ladite contre-électrode, des moyens de soufflage étant agencés au voisinage de la contre-électrode, .
caractérisé en ce que ladite contre-électrode est à
l'extérieur du condui-t de circulation et s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe de ce dernier et en ce qu'un espace annulaire s'étendant en direction de ladite électrode de charge à par-tir de ladite contre-électrode est défini autour dudit condu.it de circulation, lesdits moyens de soufflage débouchant dans cet espace annulaire.
De préférence, de façon simple, l'espace annulaire précité est défini entre la surface externe dudit conduit de circulation du mélange air-poudre et un manchon extérieur et coaxial à
ce conduit.
Ainsi, la contre-électrode peut, sans inconvénient, présenter une surface annulaire (perpendiculaire à l'axe du dispositif) xelativement importante et disposée de telle sorte que les ions libres subsistant dans l'espace où règne le champ de charge, soient en quasi-totalité attirés vers elle. Du fait que l'air se trouve canalisé dans ledit espace annulaire, relativement long, les particules de poudre qui pourraient être attirées vers la contre-électrode du fait de leur charge, sont repoussées par la force du jet d'air. Le r~31e de ce dernier n'est donc plus seulement de nettoyer la ; . contre-électrode, mais aussi, d'empêcher que des grains de poudre ne l'attei.gnent. De plus, des tourbillons susceptibles de transporter de la poudre vers la contre-électrode ne sont plus à craindre puisqu'aucun appel d'air ambiant pollué n'est possible au voisinage de celle-ci.
L'invention concerne aussi une forme préférentielle de réalisation d'un tel aménagement qui procure une amélioration surprenante des performances du dispositif.
~ n moyen préférentiel dP cette variante consiste en une configuration effilée, en particulier tronconique, du manchon de confinement de l'espace annulaire formé devant la contre-électrode : il en résulte une réduction avantageuse intéressante de la consommation d'air et une meilleure pénétration du revêtement sur les pièces présentant des cavités.
.
298~6 Selon une autre disposition préférentielle de cette variante le manchon de confinement précité est percé d'une pluralité
d'orifices débouchant à proximité de la contre-électrode:
ces orifices créent pour l'air de balayage de la contre-électrode des voies d'échappement selon une pluralité
de direct.ions transversales par rapport à la direction de projection. Ces voies d'échappement de l'air de balayage constituent un moyen d'amélioration de l'efficacité de la contxe-électrode dans son action de piège ~ ions en vue du captage sélectif des ions libres dans le mélange air-poudre éjecté vers l'objet à recouvrir.
5elon une autre disposition préferentielle de la variante, on donne à la partie terminale du condui~ de mélange air-poudre une forme très effilée avec comme avantage d'éviter pratiquement - 15 tout risque d'accumulation de poudre à l'orifice d'éjection ce qui est une source d'amélioration de la qualité du revêtement obtenu grâce à la réduction du risque de projection d'agglomérats.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation 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 en coupe longitudinale d'un mode de réalisation possible d'un dispositif de projection électrnstatique de poudre conforme a l'invention;
la figure 2 est une vue en plan d'un autre dispositif de projection conforme à l'invention ; et la figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon le plan III-III de la figure 2.
Le dispositif de projection de poudre 11, tel que représenté à la figure 1, se compose principalement de l'assemblage d'un corps 12 métallique et relié à la terre dans l'exemple décrit renfermant un certain nombre de passages et cavités et d'un conduit ~e circulation 13 du mélange air-poudre tubulaire et cylindrique, raccordé de ~2~18~
fason étanche au corps 12 par l'une de ses extrémités, avec interposition d'un joint annulaire 14. Le conduit 13 isolant, comporte à son autre extrémité, un orifice d'éjection 15 dudit mélange air-poudre. Le corps 12 et le conduit de circulation 13 sont traversés par une tige isolante 16, disposée coaxialement au conduit 13, à
structure tubulaire abritant un câble haute-tension 17 dont l'âme 17a est en contact avec un ressort 18 établissant la liaison électrique avec une extrémité d'une résistance 19.
L'autre extrémité de cette résistance est en contact avec une électrode de charge 20 comportant une collerette en forme de disque 21 coaxiale à la tige 16 et au conduit 13 et s'étendant sensiblement perpendiculairement à cet axe. Son contour circulaire emerge de la sur~ace latérale de la tige isolante 16. Cet.te dernière est maintenue dans sa position axiale en étant engagée clans un alésage 22 du corps 12 d'une part, et dans l'alésage central d'une pièce 24 munie d'ailettes radiales 26 en appui contre la paroi interne du conduit 13, d'autre part. L'électrode de charge 20 est 20 située à l'extérieur de l'orifice d'éjection 15, dans le -prolongement axial du conduit de circulation 13 du mélange air-poudre. De facon connue en soi, la tige isolante est prolongée dans la direction d'éjection du mélange air-poudre par une partie élargie 27 formant déflecteur. L'électrode de charge 20 est ici interposée entre la tige cylindrique 1~ e~
la partie élargie 27 et constitue, grâce à des portions filetées situées dans le prolongement l'une de l'autre, le moyen d'assemblage de ces deux éléments. Le corps 12 est muni d'un raccord 29 par lequel le mélange air-poudre est introduit dans un passage incliné 30. Ce dernier communique avec l'extrémité du conduit de circulation 13, assemblée audit corps 12.
Un autre raccord (non visible sur le dessin) communique avec des percages 31, 32 du corps 12. Il est prévu pour être connecté à une source d'air comprimé. Le perçage 32 débouche dans un logement annulaire 34 défini entre la surface externe du conduit 13 et un élément de `~ 9 !3966 conduit 35, globalement c~lindrique, rapporté de fason . étanche au corps 12, par l'une de ses extrémités, avec ! interposition d'un joint 36. L'agencement (31, 32, 34, 35) ~ forme des moyens de soufflage pour le nettoyage d'une - 5 contre-électrode 38 placée à l'extérieur du conduit de circulation 13 de façon à obturer une extrémité du logement annulaire 34. nans le dispositif décrit, la contre-électrode est poreuse, par e~emple en bronze poreux. Cette particularité est connue en soi. Ainsi r de l'air sous ; 10 pression injecté dans le logement annulaire 34 s'échappe au travers de ladite contre-électrode 38. Cette dernière forme une paroi annulaire plate prenant appui, intérieurement, contre un épaulement de la surface externe dudit conduit de circulation 13 et, extérieurement, contre une extrémité de l'élément de conduit ~5. Le conduit 13 et l'élément de conduit 35 sont en matériau isolant et la contre-électrode est portée à un potentiel choisi,dans le cas présent le potentiel de la terre, par un ressort 39 légèrement comprimé
dans le logement annulaire et venant au contact du corps 12.
Selon une caractéristique importante de l'invention, la contre-électrode, extérieure au conduit 13 et qui s'étend perpendiculairement à l'axe de ce dernier est protégée par un manchon extérieur 40 qui définit avec le conduit de circulation 13 et autour de celui-ci, un espace annulaire allongé 41. Ce dernier se situe donc dans le prolongement de la contre-électrode en direction de l'électrode de charge 20 et, du fait ici que la contre-électrode est poreuse, les moyens de soufflage définis ci-dessus débouchent dans cet espace annulaire 4~. La contre-électrode 38, en forme de paroi annulaire plate, s'étend donc entre la surface externe du conduit de circulation et une extrémité du manchon extérieur 40. Pour faciliter le montage, l'élément de conduit 35 et le manchon 40 sont situés coaxialement dans le prolongement l'un de l'autre et la contre-électrode 38 est serrée extérieurement entre les extrémités en regard dudit élément de conduit 35 et dudit manchon 40. Pour ce faire, une bague de montage 45, filetée intérieurement, est vissée , sur une portion filetée externe de l'élément de conduit 35 et elle comporte un épaulement interne 46 à une extrémité, lequel prend appui contre un épaulement externe 47 du ma~chon 40. Avantageusement, la bague 40 et le manchon ~5 peuvent être réalisés en une seule pièce.
On a constaté qu'avec cet agencement, la force communiquée par l'air circulant dans le manchon 40 aux particules chargées (cette force dépend essentiellement de la vitesse de l'écoulement de l'air dans le manchon et de la surface des particules) était superieure à la force d'origine électrique attixant ces mêmes particules chargées.
Ces conditions ne sont réalisées qu'en présence du manchon en raison de la canalisation de l'air s'échappant de la contre-électrode. Par ailleurs, aucun tourbillon (susceptible d'entraîner de la poudre) ne peut se former au voisinage de la contre-électrode, les zones tourbillonnaires étant, au pire, reportées vers l'avant, au voisinage de l'extxémité du manchon 40.
Une tige métallique 48, en contact électrique avec l'électrode de charge 20 (et pouvant avantageusement être un prolongement de celle-ci) émerge axialement de l'extrémité
de ladite partie élargie 27. Cette particularité améliore la configuration du champ de dépôt.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Le manchon 40 n'est pas obligatoirement cylindrique, il peut être conique, en s'élargissant en direction de la contre-électrode 38, ce qui permet d'utiliser une contre-électrode plus grande. Si l'électrode de charge n'est pas portée à une haute-tension très élevée, la contre-~lectrode 38 peut être reliée à la terre. En revanche, si on veut augmenter la tension appliquée à l'électrode de charge, de façon à augmenter le champ de dépôt, on peut éviter de modifier les dimensions du dispositif, c'est-à-dire notamment la distance entre l'électrode de charge et la contre-électrode, en portant ladite contre-électrode à une tension intermédiaire. A titre d'exemple, on cherche à maintenir une différence de - i .
~, ....-.~ .
~, . .
2g~9~
.
g potentiel de ~OkV entre les deux électrodes. Si on désire augmenter le champ de dépôt, on peut. porter l'électrode de charge jusqu'à 90kV, la contre-électrode étant alors portée à 60kV. D'autres modifications sont possibles. En particulier, l'électrode de charge 20 n'est pas obligatoirement située à la jonction entre la partie cylindriq~le de la tige 16 et la partie élargie 27.
I.'électrode de charge peut notamment émerger en n'importe quel point de ladite partie élargie et même être constituée par un simple disque métallique recouvrant l'extrémité du déflecteur, la tige 48 étant alors supprimée. On peut encore envisager de réaliser l'électrode de charge sous forme de plusieurs pointes, par exemple trois, régulièrement réparties angulairement et faisant saillie de préférence à
la périphérie du déflecteur.Enfin, la contre-électrode peut être formée dans un autre métal poreux (par exemple de l'acier inoxydahle poreux) ou dans un matériau synthétique conducteur. Il n'est pas non plus indispensable qu'elle soit poreuse; on pourrait parfaitement concevoir une variante dans laquelle des passages d'air la contourneraient pour établir une circulation d'air entre le logement 34 et l'espace annulaire 41.
On reconnaît dans l'exemple de réalisation des figures 2 et 3, la plupart des éléments du dispositif décrit en référence à la figure 1, les éléments semblables é-tan-t désignés par les mêmes références augmentées de 100.
On retrouve donc, pour constituer le dispositif de projection de poudre lil, l'assemblage d'un corps arrière 112 avec un conduit de circulation 113 de mélange air-poudre aboutissant à un orifice d'éjection 115. On retrouve une tige isolante 116 traversant le corps 112 et le conduit 113 avec le câble de haute tension 117 dont l'âme est placée par le ressort 118 en liaison électrique avec une résistance 119, elle-même en contact avec l'électrode de charge 120 comportant la collerette 121, en arrière de la partie terminale évasée 127, formant déflecteur.
Il convient de noter que le ~épassement en sens -, ~ :
'`
9~396~
,:~ 1 0 radial de la collerette 121 par rapport à la surface ~ périphérique de la tige isolante 116 et de son prolongement : 127, est limité à la valeur juste suffisante pour la formation d'effluves. Ce dépassement est de l'ordre du dixi-ème de millimètre.
Le corps arrière 112 équipé d'un pied support 110 est réalisé dans le cas présent en matériau isolant. Il est muni du raccord 129 par lequel le mélange air-poudre est introduit dans le passage incliné et évasé 130 débouchant dans le conduit de circulation 113. Un autre raccord 131 relié à une source d'air comprimé donne accès à un perçage 1~2 qui déhouche dans le logement annulaire 134 défini entre la surface externe du conduit de circulation 113 et l'élément de conduit ext.érieur 135. On retrouve en 13a la contre-électrode, par exemple en bronze poreux, qui obture l'ext.rémit.é antérieure du passage annulaire 134. Cette contre-électrode est maintenue au potentiel à la terre par l'intermédiaire du ressort 139 qui trouve ici un appui sur le corps arrière 112, par l'intermédiaire d'un plot conducteur 150, lui-même connecté à une cosse de mise à la terre 151, par l'intermédiaire d'un ressort 152 s'étendant dans une canalisation 153 ménagée à cet effet dans le corps 112.
La contre-électrode 138 est maintenue en butée contre des portées ménagées à cet ef~et sur le conduit de circulation 113, d'une part, et en bout du conduit extérieur 134, d'autre part, au moyen d'un manchon ou jupe 140 venu d'une seule pièce avec un écrou de jupe 145. Selon une caractéristique importante de ce mode de réalisation, le manchon-jupe 140 présente une forme tronconique effilée réalisant une réduction:notable de la section de l'espace annulaire 141. La paroi tronconique du manchon-jupe 140 est percée d'une rangée circulaire de trous 142 uniformément répartis sur la périphérie, en regard de la contre-électrode 13~.
Le conduit de circulation 113 présente, de son coté, une partie terminale 113A très effilée avec une paroi -"
,~
, , , , ,: .
,~ , 9~
externe de forme tronconique, la génératrice de ce tronc de cône formant avec la direction axiale un angle aigu de faible valeur, par exemple d'environ 5'.
Le manchon-jupe tronconique 140 comporte, de son - côté, une partie term.inale effilée délimitée du côté
rad.ialement intérieur par une paroi tronconique 143 sens.iblement parallèle à la surface terminale tronconique 113A, de manière à établir avec celle-ci un passage annula.ire de section réduite constituant une sorte de tuyère d'échappement T pour l'espace annulaire 141.
L'espace annulaire 141 confiné par le manchon-jupe 140 devant la contre-électrode 13~ autour du conduit 113 de circulation du mélange offre donc à l'air de soufflage ayant franchi la contre-électrode la possibilité de s'échapper par deux voies différentes :
- la v~ie axiale pour laquelle la section de passage est fortement réduite et la vitesse d'écoulement accélérée dans la tuyère d'échappement T ;
- la voie radiale constituée par la série de trous 142 dont la présence a pour effet de réduire la pression susceptible de s'établir devant la contre-électrode en offrant une multiplicité de voies d'échappement à des vitesses d'écoulement qui seront naturellement fonction du diamètre de percage des trous.
L'expérience montre que cet agencement permet une amélioration considérahle des performances du dispositif de projection et ceci pour de multiples raisons dont les effets se combinent entre eux de manière particulièrement opportune et avantageuse.
On constate, en premier lieu, une amélioration extrêmement sensible de la qualité du revêtement obtenu, en particulier sur des pièces présentant des cavités grâce à
une réduction du risque de réentraînement des particules parvenues sur la pièce par l'air de soufflage provenant de la contre-électrode En effet, toutes choses égales par ailleurs, une partie notable de cet air de soufflage s'échappe
L'invention se rapporte a un dispositif de projection électrostatique de produit en poudre et plus particulièrement un produit de revêtement véhiculé par de l'air, l'invention vise plus particulièrement un perfectionnement permettant d'éviter qu'une contre-électrode (dont le role est, notamment, de capter les ions libres du mélange air-poudre éjecté vers un objet à recouvrir), ne perde progressivement son efficacité en étant recouverte par le produit de revêtement formant une pellicule isolante.
Le poudrage électrostatique est couramment utilisé
dans l'industrie, notamment pour recouvrir des objets d'une peinture thermofusible appliquée en poudre. Lorsque de tels objets sont entièrement recouverts d'une couche suffisante de poudre, ils sont acheminés vers un four où le revêtement pulvérulent se transforme en une couche de peinture homogene et résistante, par fusion des grains de poudre entre eux suivie en~général d'une polymérisation.
Pour charger électriquement les particules de poudre du mélange air-poudre r on peut créer un champ électrique de charge entre une électrode de charge placée dans le mélange air-poudre et une contre-électrode séparée de l'électrode de charge par une distance de quelques centimètres. Il est nécessaire, aussi, de créer un champ de dépôt entre le dispositif de projection et l'objet à recouvrir Ceci est généralement obtenu en portant l'électrode de charge à une haute tension électrique et en reliant l'objet à la terre.
La contre-électrode peut elle-même être reliée à la terre ou portée à un potentiel intermédiaire, pour créer le champ voulu, compte tenu des dimensions du projecteur et notamment de la distance entre les deux électrodes.
ne ce point de vue, on cherche à mettre au point des dispositifs mettant en oeuvre~des tensions qui ne soient pas exagérément élevées. Il est souhaitable en particulier de créer un champ de charge sur une distance de 30 à 40mm avec .
i ~LZ~896~
une différence de potentiel de l'ordre de 30kV entre les électrodes.
On a constaté que, si des ions libres se propageaient en même temps que le mélange air-poudre vers l'objet à
recouvrir, en étant entraînés par le champ de dépôt, des différences de concentration de dépôt de poudre pouvaient se produire entre les reliefs et les enfractuosités de l'objet.
Ces différences de concentration de poudre sont bien évidemment a l'origine de différences d'épaisseur dans la couche de peinture, après passage au four. Il est donc souhaitable que, sensiblement tous les ions libres qui n'ont pas pu charger la poudre soient récupérés par un piège à
ions, en l'occurrence la contre-électrode. Plusieurs con~igurations de contre-électrode ont été proposées pour assurer au mieux la "récupération" des ions libres. Beaucoup de solutions proposées placent la contre-électrode à
l'intérieur du conduit de circulation du mélange air-poudre ou en communication directe avec l'intérieur de ce conduit.
Ces solutions sont généralement peu satisfaisantes en raison du fait que la poudre vient plus ou moins rapidement recouvrir la contre-électrode aboutissant à la formation d'un revêtement isolant l'empêchant de jouer son rôle de piège ~ ions. On suppose que l'un des phénomènes en cause est une fusion locale des grains de poudre résultant de leur énergie d'impact sur la contre-électrode. Pour éviter une telle agglomération de poudre sur la contre-électrode, on a proposé de la nettoyer en permanence par une circulation d'air propre et même de prévoir une contre-électrode poreuse traversée en permanence par de l'air. Une solution de ce type est par e~emple décxite dans le brevet francais M- 2 283 729. On a aussi proposé de placer l'électrode à
l'extérieur du conduit de circulation du mélange air-poudre mais on n'a pas pu, jusqu'à présent, empêcher que des particules de poudre entrainées par des tourbillons ne viennent recouvrir la contre-électrode. Dans cet ordre d'idée, le brevet américain N- 4 228 961 propose une structure à contre-électrode cylindrique axiale, nettoyée , ., ~
:
' ~989~
par un jet d'air entretenu dans un très faible espace annulaire autour de la contre-électrode. Le nettoyage permanent de la contre-électrode par ce jet d'air n'a pas donné de bons résultats et on peut attribuer cet échec au fait que le jet d'air peut favoriser lui-même la formation de tourbillons au voisinage de la contre-électrode. De plus, il semble que la forme de cette contre-électrode et la f~aible section du passage que doivent emprunter les ions libres pour venir rencontrer la contre-électrode, réduisent considérablement l'efficacité de cette dernière en tant que piège à ions. En outre, un passage d'aussi faible section peut s'obturer en utilisation.
L'invention propose un nouvel agencement de dispositif de projection électrostatique de poudre, comportant une contre-élec~.rode située à l'extérieur du conduit de circulation, de forme et dimensions propres à lui permettre de jouer efficacement son rôle de piège à ions, ladite contre-électrode étant associée à des moyens de soufflage assurant, entre autre, son nettoyage permanent L'invention vlse notamment un agencement permettant d'éviter que des t~urbillons de mélange air-poudre ne se forment au voisinage immédiat de la contre-électrode, notamment en raison de l'écc-ulement même de l'air chargé de nettoyer cette contre-élect.rode.
Dans cet esprit, l'invention concerne donc un dispositif de projection électrostatique de produit en poudre, notamment un produit de revêtement, du type comportant un conduit de circulation d'un mélange air-poudre muni d'un orifice d'éjection à une extrémité, une électrode de charge disposée au voisinage dudit ori~ice d'éjection et une contre-électrode agencée coaxialement a ladite électrode de charge et en arrière de celle-ci par rapport au sens d'éjection dudit mélange air-poudre, une différence de potentiel étant appliquée entre les deux électrodes pour créer un champ électrique susceptible d'entraîner des ions libres vers ladite contre-électrode, des moyens de soufflage étant agencés au voisinage de la contre-électrode, .
caractérisé en ce que ladite contre-électrode est à
l'extérieur du condui-t de circulation et s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe de ce dernier et en ce qu'un espace annulaire s'étendant en direction de ladite électrode de charge à par-tir de ladite contre-électrode est défini autour dudit condu.it de circulation, lesdits moyens de soufflage débouchant dans cet espace annulaire.
De préférence, de façon simple, l'espace annulaire précité est défini entre la surface externe dudit conduit de circulation du mélange air-poudre et un manchon extérieur et coaxial à
ce conduit.
Ainsi, la contre-électrode peut, sans inconvénient, présenter une surface annulaire (perpendiculaire à l'axe du dispositif) xelativement importante et disposée de telle sorte que les ions libres subsistant dans l'espace où règne le champ de charge, soient en quasi-totalité attirés vers elle. Du fait que l'air se trouve canalisé dans ledit espace annulaire, relativement long, les particules de poudre qui pourraient être attirées vers la contre-électrode du fait de leur charge, sont repoussées par la force du jet d'air. Le r~31e de ce dernier n'est donc plus seulement de nettoyer la ; . contre-électrode, mais aussi, d'empêcher que des grains de poudre ne l'attei.gnent. De plus, des tourbillons susceptibles de transporter de la poudre vers la contre-électrode ne sont plus à craindre puisqu'aucun appel d'air ambiant pollué n'est possible au voisinage de celle-ci.
L'invention concerne aussi une forme préférentielle de réalisation d'un tel aménagement qui procure une amélioration surprenante des performances du dispositif.
~ n moyen préférentiel dP cette variante consiste en une configuration effilée, en particulier tronconique, du manchon de confinement de l'espace annulaire formé devant la contre-électrode : il en résulte une réduction avantageuse intéressante de la consommation d'air et une meilleure pénétration du revêtement sur les pièces présentant des cavités.
.
298~6 Selon une autre disposition préférentielle de cette variante le manchon de confinement précité est percé d'une pluralité
d'orifices débouchant à proximité de la contre-électrode:
ces orifices créent pour l'air de balayage de la contre-électrode des voies d'échappement selon une pluralité
de direct.ions transversales par rapport à la direction de projection. Ces voies d'échappement de l'air de balayage constituent un moyen d'amélioration de l'efficacité de la contxe-électrode dans son action de piège ~ ions en vue du captage sélectif des ions libres dans le mélange air-poudre éjecté vers l'objet à recouvrir.
5elon une autre disposition préferentielle de la variante, on donne à la partie terminale du condui~ de mélange air-poudre une forme très effilée avec comme avantage d'éviter pratiquement - 15 tout risque d'accumulation de poudre à l'orifice d'éjection ce qui est une source d'amélioration de la qualité du revêtement obtenu grâce à la réduction du risque de projection d'agglomérats.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation 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 en coupe longitudinale d'un mode de réalisation possible d'un dispositif de projection électrnstatique de poudre conforme a l'invention;
la figure 2 est une vue en plan d'un autre dispositif de projection conforme à l'invention ; et la figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon le plan III-III de la figure 2.
Le dispositif de projection de poudre 11, tel que représenté à la figure 1, se compose principalement de l'assemblage d'un corps 12 métallique et relié à la terre dans l'exemple décrit renfermant un certain nombre de passages et cavités et d'un conduit ~e circulation 13 du mélange air-poudre tubulaire et cylindrique, raccordé de ~2~18~
fason étanche au corps 12 par l'une de ses extrémités, avec interposition d'un joint annulaire 14. Le conduit 13 isolant, comporte à son autre extrémité, un orifice d'éjection 15 dudit mélange air-poudre. Le corps 12 et le conduit de circulation 13 sont traversés par une tige isolante 16, disposée coaxialement au conduit 13, à
structure tubulaire abritant un câble haute-tension 17 dont l'âme 17a est en contact avec un ressort 18 établissant la liaison électrique avec une extrémité d'une résistance 19.
L'autre extrémité de cette résistance est en contact avec une électrode de charge 20 comportant une collerette en forme de disque 21 coaxiale à la tige 16 et au conduit 13 et s'étendant sensiblement perpendiculairement à cet axe. Son contour circulaire emerge de la sur~ace latérale de la tige isolante 16. Cet.te dernière est maintenue dans sa position axiale en étant engagée clans un alésage 22 du corps 12 d'une part, et dans l'alésage central d'une pièce 24 munie d'ailettes radiales 26 en appui contre la paroi interne du conduit 13, d'autre part. L'électrode de charge 20 est 20 située à l'extérieur de l'orifice d'éjection 15, dans le -prolongement axial du conduit de circulation 13 du mélange air-poudre. De facon connue en soi, la tige isolante est prolongée dans la direction d'éjection du mélange air-poudre par une partie élargie 27 formant déflecteur. L'électrode de charge 20 est ici interposée entre la tige cylindrique 1~ e~
la partie élargie 27 et constitue, grâce à des portions filetées situées dans le prolongement l'une de l'autre, le moyen d'assemblage de ces deux éléments. Le corps 12 est muni d'un raccord 29 par lequel le mélange air-poudre est introduit dans un passage incliné 30. Ce dernier communique avec l'extrémité du conduit de circulation 13, assemblée audit corps 12.
Un autre raccord (non visible sur le dessin) communique avec des percages 31, 32 du corps 12. Il est prévu pour être connecté à une source d'air comprimé. Le perçage 32 débouche dans un logement annulaire 34 défini entre la surface externe du conduit 13 et un élément de `~ 9 !3966 conduit 35, globalement c~lindrique, rapporté de fason . étanche au corps 12, par l'une de ses extrémités, avec ! interposition d'un joint 36. L'agencement (31, 32, 34, 35) ~ forme des moyens de soufflage pour le nettoyage d'une - 5 contre-électrode 38 placée à l'extérieur du conduit de circulation 13 de façon à obturer une extrémité du logement annulaire 34. nans le dispositif décrit, la contre-électrode est poreuse, par e~emple en bronze poreux. Cette particularité est connue en soi. Ainsi r de l'air sous ; 10 pression injecté dans le logement annulaire 34 s'échappe au travers de ladite contre-électrode 38. Cette dernière forme une paroi annulaire plate prenant appui, intérieurement, contre un épaulement de la surface externe dudit conduit de circulation 13 et, extérieurement, contre une extrémité de l'élément de conduit ~5. Le conduit 13 et l'élément de conduit 35 sont en matériau isolant et la contre-électrode est portée à un potentiel choisi,dans le cas présent le potentiel de la terre, par un ressort 39 légèrement comprimé
dans le logement annulaire et venant au contact du corps 12.
Selon une caractéristique importante de l'invention, la contre-électrode, extérieure au conduit 13 et qui s'étend perpendiculairement à l'axe de ce dernier est protégée par un manchon extérieur 40 qui définit avec le conduit de circulation 13 et autour de celui-ci, un espace annulaire allongé 41. Ce dernier se situe donc dans le prolongement de la contre-électrode en direction de l'électrode de charge 20 et, du fait ici que la contre-électrode est poreuse, les moyens de soufflage définis ci-dessus débouchent dans cet espace annulaire 4~. La contre-électrode 38, en forme de paroi annulaire plate, s'étend donc entre la surface externe du conduit de circulation et une extrémité du manchon extérieur 40. Pour faciliter le montage, l'élément de conduit 35 et le manchon 40 sont situés coaxialement dans le prolongement l'un de l'autre et la contre-électrode 38 est serrée extérieurement entre les extrémités en regard dudit élément de conduit 35 et dudit manchon 40. Pour ce faire, une bague de montage 45, filetée intérieurement, est vissée , sur une portion filetée externe de l'élément de conduit 35 et elle comporte un épaulement interne 46 à une extrémité, lequel prend appui contre un épaulement externe 47 du ma~chon 40. Avantageusement, la bague 40 et le manchon ~5 peuvent être réalisés en une seule pièce.
On a constaté qu'avec cet agencement, la force communiquée par l'air circulant dans le manchon 40 aux particules chargées (cette force dépend essentiellement de la vitesse de l'écoulement de l'air dans le manchon et de la surface des particules) était superieure à la force d'origine électrique attixant ces mêmes particules chargées.
Ces conditions ne sont réalisées qu'en présence du manchon en raison de la canalisation de l'air s'échappant de la contre-électrode. Par ailleurs, aucun tourbillon (susceptible d'entraîner de la poudre) ne peut se former au voisinage de la contre-électrode, les zones tourbillonnaires étant, au pire, reportées vers l'avant, au voisinage de l'extxémité du manchon 40.
Une tige métallique 48, en contact électrique avec l'électrode de charge 20 (et pouvant avantageusement être un prolongement de celle-ci) émerge axialement de l'extrémité
de ladite partie élargie 27. Cette particularité améliore la configuration du champ de dépôt.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Le manchon 40 n'est pas obligatoirement cylindrique, il peut être conique, en s'élargissant en direction de la contre-électrode 38, ce qui permet d'utiliser une contre-électrode plus grande. Si l'électrode de charge n'est pas portée à une haute-tension très élevée, la contre-~lectrode 38 peut être reliée à la terre. En revanche, si on veut augmenter la tension appliquée à l'électrode de charge, de façon à augmenter le champ de dépôt, on peut éviter de modifier les dimensions du dispositif, c'est-à-dire notamment la distance entre l'électrode de charge et la contre-électrode, en portant ladite contre-électrode à une tension intermédiaire. A titre d'exemple, on cherche à maintenir une différence de - i .
~, ....-.~ .
~, . .
2g~9~
.
g potentiel de ~OkV entre les deux électrodes. Si on désire augmenter le champ de dépôt, on peut. porter l'électrode de charge jusqu'à 90kV, la contre-électrode étant alors portée à 60kV. D'autres modifications sont possibles. En particulier, l'électrode de charge 20 n'est pas obligatoirement située à la jonction entre la partie cylindriq~le de la tige 16 et la partie élargie 27.
I.'électrode de charge peut notamment émerger en n'importe quel point de ladite partie élargie et même être constituée par un simple disque métallique recouvrant l'extrémité du déflecteur, la tige 48 étant alors supprimée. On peut encore envisager de réaliser l'électrode de charge sous forme de plusieurs pointes, par exemple trois, régulièrement réparties angulairement et faisant saillie de préférence à
la périphérie du déflecteur.Enfin, la contre-électrode peut être formée dans un autre métal poreux (par exemple de l'acier inoxydahle poreux) ou dans un matériau synthétique conducteur. Il n'est pas non plus indispensable qu'elle soit poreuse; on pourrait parfaitement concevoir une variante dans laquelle des passages d'air la contourneraient pour établir une circulation d'air entre le logement 34 et l'espace annulaire 41.
On reconnaît dans l'exemple de réalisation des figures 2 et 3, la plupart des éléments du dispositif décrit en référence à la figure 1, les éléments semblables é-tan-t désignés par les mêmes références augmentées de 100.
On retrouve donc, pour constituer le dispositif de projection de poudre lil, l'assemblage d'un corps arrière 112 avec un conduit de circulation 113 de mélange air-poudre aboutissant à un orifice d'éjection 115. On retrouve une tige isolante 116 traversant le corps 112 et le conduit 113 avec le câble de haute tension 117 dont l'âme est placée par le ressort 118 en liaison électrique avec une résistance 119, elle-même en contact avec l'électrode de charge 120 comportant la collerette 121, en arrière de la partie terminale évasée 127, formant déflecteur.
Il convient de noter que le ~épassement en sens -, ~ :
'`
9~396~
,:~ 1 0 radial de la collerette 121 par rapport à la surface ~ périphérique de la tige isolante 116 et de son prolongement : 127, est limité à la valeur juste suffisante pour la formation d'effluves. Ce dépassement est de l'ordre du dixi-ème de millimètre.
Le corps arrière 112 équipé d'un pied support 110 est réalisé dans le cas présent en matériau isolant. Il est muni du raccord 129 par lequel le mélange air-poudre est introduit dans le passage incliné et évasé 130 débouchant dans le conduit de circulation 113. Un autre raccord 131 relié à une source d'air comprimé donne accès à un perçage 1~2 qui déhouche dans le logement annulaire 134 défini entre la surface externe du conduit de circulation 113 et l'élément de conduit ext.érieur 135. On retrouve en 13a la contre-électrode, par exemple en bronze poreux, qui obture l'ext.rémit.é antérieure du passage annulaire 134. Cette contre-électrode est maintenue au potentiel à la terre par l'intermédiaire du ressort 139 qui trouve ici un appui sur le corps arrière 112, par l'intermédiaire d'un plot conducteur 150, lui-même connecté à une cosse de mise à la terre 151, par l'intermédiaire d'un ressort 152 s'étendant dans une canalisation 153 ménagée à cet effet dans le corps 112.
La contre-électrode 138 est maintenue en butée contre des portées ménagées à cet ef~et sur le conduit de circulation 113, d'une part, et en bout du conduit extérieur 134, d'autre part, au moyen d'un manchon ou jupe 140 venu d'une seule pièce avec un écrou de jupe 145. Selon une caractéristique importante de ce mode de réalisation, le manchon-jupe 140 présente une forme tronconique effilée réalisant une réduction:notable de la section de l'espace annulaire 141. La paroi tronconique du manchon-jupe 140 est percée d'une rangée circulaire de trous 142 uniformément répartis sur la périphérie, en regard de la contre-électrode 13~.
Le conduit de circulation 113 présente, de son coté, une partie terminale 113A très effilée avec une paroi -"
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externe de forme tronconique, la génératrice de ce tronc de cône formant avec la direction axiale un angle aigu de faible valeur, par exemple d'environ 5'.
Le manchon-jupe tronconique 140 comporte, de son - côté, une partie term.inale effilée délimitée du côté
rad.ialement intérieur par une paroi tronconique 143 sens.iblement parallèle à la surface terminale tronconique 113A, de manière à établir avec celle-ci un passage annula.ire de section réduite constituant une sorte de tuyère d'échappement T pour l'espace annulaire 141.
L'espace annulaire 141 confiné par le manchon-jupe 140 devant la contre-électrode 13~ autour du conduit 113 de circulation du mélange offre donc à l'air de soufflage ayant franchi la contre-électrode la possibilité de s'échapper par deux voies différentes :
- la v~ie axiale pour laquelle la section de passage est fortement réduite et la vitesse d'écoulement accélérée dans la tuyère d'échappement T ;
- la voie radiale constituée par la série de trous 142 dont la présence a pour effet de réduire la pression susceptible de s'établir devant la contre-électrode en offrant une multiplicité de voies d'échappement à des vitesses d'écoulement qui seront naturellement fonction du diamètre de percage des trous.
L'expérience montre que cet agencement permet une amélioration considérahle des performances du dispositif de projection et ceci pour de multiples raisons dont les effets se combinent entre eux de manière particulièrement opportune et avantageuse.
On constate, en premier lieu, une amélioration extrêmement sensible de la qualité du revêtement obtenu, en particulier sur des pièces présentant des cavités grâce à
une réduction du risque de réentraînement des particules parvenues sur la pièce par l'air de soufflage provenant de la contre-électrode En effet, toutes choses égales par ailleurs, une partie notable de cet air de soufflage s'échappe
2~8~
latéralement par la voie radiale offerte par les trous 142, ce qui diminue d'autant la quantité d'air s'échappant en direction de la pièce par la tuyère axiale T.
On bénéficie en second lieu globalement d'une réduction de la consommation d'air.
En troisième lieu, on constate une amélioration : surprenante de l'efficacité de la contre-électrode en tant : que piège à l'égard des ions libres, avec une réduction de la pro~abilité du captage indésirable des particules chargées.
Ce captage efficace et régulier des ions libres se traduit notamment par l'établissement d'un courant important et stable, par exemple de 30 microampères entre électrode et contre-électrode, ce qui semble être principalement attrihuable aux faisceaux de liynes de force et d'écoulement susceptihles de traverser les trous 142.
La protection contre le captage indésirable des particules chargées est att.ribuable aux vitesses d'écoulement accélérées à travers la tuyère T dans le sens axial où les forces d'entraînement électrostatiques sont les plus élevées. La prot.ect.ion est également~assurée à l'égard des risques de remont.ée des particules à travers les trous et les vitesses:d'échappement de l'air sont plus faibles mais les forces électrostatiques d'entraqnement le sont aussi. :
Le diamètre de percage des trous 142 sera en général compris entre 1 et 4 mm. On a obtenu d'excellents résultats avec un prototype muni de douze trous de 3 mm de diamètre, offrant donc une surface totale de passage d'environ 85mm2, alors que la section de passage offerte par la tuyère T avec un diamètre moyen de 22 mm et une~épaisseur de 2,5 ~m était sensiblement équivalente.
~ La forme très effilée de la partie terminale 113 du : conduit de circulation du mélange air-poudre évite très efficacement les risques d'accumulation de poudre et la projection d'agglomérats. Interviennent à cet égard de manière également avantageuse la for~e également effilée de : ` -' 12~8~6 la partie terminale 143 du manchvn-jupe 140 et la continuité de ce dernier avec l'écrou de jupe 145.
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latéralement par la voie radiale offerte par les trous 142, ce qui diminue d'autant la quantité d'air s'échappant en direction de la pièce par la tuyère axiale T.
On bénéficie en second lieu globalement d'une réduction de la consommation d'air.
En troisième lieu, on constate une amélioration : surprenante de l'efficacité de la contre-électrode en tant : que piège à l'égard des ions libres, avec une réduction de la pro~abilité du captage indésirable des particules chargées.
Ce captage efficace et régulier des ions libres se traduit notamment par l'établissement d'un courant important et stable, par exemple de 30 microampères entre électrode et contre-électrode, ce qui semble être principalement attrihuable aux faisceaux de liynes de force et d'écoulement susceptihles de traverser les trous 142.
La protection contre le captage indésirable des particules chargées est att.ribuable aux vitesses d'écoulement accélérées à travers la tuyère T dans le sens axial où les forces d'entraînement électrostatiques sont les plus élevées. La prot.ect.ion est également~assurée à l'égard des risques de remont.ée des particules à travers les trous et les vitesses:d'échappement de l'air sont plus faibles mais les forces électrostatiques d'entraqnement le sont aussi. :
Le diamètre de percage des trous 142 sera en général compris entre 1 et 4 mm. On a obtenu d'excellents résultats avec un prototype muni de douze trous de 3 mm de diamètre, offrant donc une surface totale de passage d'environ 85mm2, alors que la section de passage offerte par la tuyère T avec un diamètre moyen de 22 mm et une~épaisseur de 2,5 ~m était sensiblement équivalente.
~ La forme très effilée de la partie terminale 113 du : conduit de circulation du mélange air-poudre évite très efficacement les risques d'accumulation de poudre et la projection d'agglomérats. Interviennent à cet égard de manière également avantageuse la for~e également effilée de : ` -' 12~8~6 la partie terminale 143 du manchvn-jupe 140 et la continuité de ce dernier avec l'écrou de jupe 145.
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Claims (21)
1- Dispositif de projection électrostatique de produit en poudre, notamment un produit de revêtement, de type comportant un conduit de circulation d'un mélange air-poudre muni d'un orifice d'éjection à une extrémité, une électrode de charge disposée au voisinage dudit orifice d'éjection et une contre-électrode agencée coaxialement à
ladite électrode de charge et en arrière de celle-ci par rapport à un sens d'éjection dudit mélange air-poudre, une différence de potentiel étant appliquée entre les deux électrodes pour créer un champ électrique susceptible d'entraîner des ions libres vers ladite contre-électrode, des moyens de soufflage étant agencés au voisinage de la contre-électrode, cararactérisé en ce que ladite contre-électrode est à l'extérieur du conduit de circulation et s'étend sensiblement perpendiculairement à un axe de ce dernier et en ce qu'un espace annulaire s'étendant en direction de ladite électrode de charge à partir de ladite contre-électrode est défini autour dudit conduit de circulation, lesdits moyens de soufflage débouchant dans cet espace annulaire.
ladite électrode de charge et en arrière de celle-ci par rapport à un sens d'éjection dudit mélange air-poudre, une différence de potentiel étant appliquée entre les deux électrodes pour créer un champ électrique susceptible d'entraîner des ions libres vers ladite contre-électrode, des moyens de soufflage étant agencés au voisinage de la contre-électrode, cararactérisé en ce que ladite contre-électrode est à l'extérieur du conduit de circulation et s'étend sensiblement perpendiculairement à un axe de ce dernier et en ce qu'un espace annulaire s'étendant en direction de ladite électrode de charge à partir de ladite contre-électrode est défini autour dudit conduit de circulation, lesdits moyens de soufflage débouchant dans cet espace annulaire.
2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ladite électrode de charge est située à
l'extérieur dudit orifice d'éjection, dans un prolongement axial dudit conduit de circulation.
en ce que ladite électrode de charge est située à
l'extérieur dudit orifice d'éjection, dans un prolongement axial dudit conduit de circulation.
3- Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit espace annulaire est défini entre une surface externe dudit conduit de circulation et un manchon extérieur à ce conduit.
4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé
en ce que ladite contre-électrode forme une paroi annulaire plate s'étendant all moitls entre la surface externe dudit conduit de circulation et ledit manchon extérieur.
en ce que ladite contre-électrode forme une paroi annulaire plate s'étendant all moitls entre la surface externe dudit conduit de circulation et ledit manchon extérieur.
5- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite contre-électrode est une paroi poreuse et que lesdits moyens de soufflage comportent un élément de conduit fermé à une extrémité par cette paroi poreuse, cet élément de conduit étant adapté pour être connecté à des moyens d'alimentation en air.
6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé
en ce que ledit élément de conduit entoure ledit conduit de circulation.
en ce que ledit élément de conduit entoure ledit conduit de circulation.
7- Dispositif selon la revendication 5 ou 6,carac-térisé en ce que ledit élément de conduit et un manchon extérieur audit conduit de circulation sont situés coaxiale-ment dans un prolongement l'un de l'autre et en ce que ladite contre-électrode est serrée extérieurement entre des extrémités en regard dudit élément de conduit et dudit manchon extérieur.
8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé
en ce qu'une bague de montage filetée intérieurement est vissée sur une portion filetée externe dudit élément de conduit et comporte un épaulement interne à une extrémité, lequel prend appui contre un épaulement externe correspondant dudit manchon extérieur.
en ce qu'une bague de montage filetée intérieurement est vissée sur une portion filetée externe dudit élément de conduit et comporte un épaulement interne à une extrémité, lequel prend appui contre un épaulement externe correspondant dudit manchon extérieur.
9- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite électrode de charge est munie d'une partie à contour circulaire, coaxiale audit conduit de circulation.
10- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé
en ce que ladite électrode de charge comporte un disque métallique ayant un bord circulaire émergeant d'une surface latérale d'une tige isolante disposée coaxialement audit conduit de circulation.
en ce que ladite électrode de charge comporte un disque métallique ayant un bord circulaire émergeant d'une surface latérale d'une tige isolante disposée coaxialement audit conduit de circulation.
11- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé
en ce que, de façon connue en soi, ladite tige isolante se termine par une partie élargie formant déflecteur.
en ce que, de façon connue en soi, ladite tige isolante se termine par une partie élargie formant déflecteur.
12- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé
en ce qu'une tige métallique en contact électrique avec ladite électrode de charge émerge axialement d'une extrémité
de ladite partie élargie.
en ce qu'une tige métallique en contact électrique avec ladite électrode de charge émerge axialement d'une extrémité
de ladite partie élargie.
13- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé
en ce que ladite électrode de charge comporte ledit disque métallique monté à une extrémité élargie formant déflecteur, de la tige isolante disposée coaxialement audit conduit de circulation.
en ce que ladite électrode de charge comporte ledit disque métallique monté à une extrémité élargie formant déflecteur, de la tige isolante disposée coaxialement audit conduit de circulation.
14- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite électrode de charge comporte plusieurs pointes régulièrement réparties angulairement.
15- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
par un confinement de cet espace annulaire au moyen d'un manchon-jupe de forme effilée déterminant un passage d'écoulement notablement rétréci autour du conduit de circulation, tandis qu'une rangée circulaire de trous est ménagée dans ledit manchon-jupe à proximité de ladite contre-électrode.
par un confinement de cet espace annulaire au moyen d'un manchon-jupe de forme effilée déterminant un passage d'écoulement notablement rétréci autour du conduit de circulation, tandis qu'une rangée circulaire de trous est ménagée dans ledit manchon-jupe à proximité de ladite contre-électrode.
16- Dispositif selon la revendication 15, caractérisé
par un aménagement, en bout du tube de circulation, d'une partie terminale très effilée avec une paroi radialement extérieure tronconique à génératrice formant avec une direction axiale un angle aigu.
par un aménagement, en bout du tube de circulation, d'une partie terminale très effilée avec une paroi radialement extérieure tronconique à génératrice formant avec une direction axiale un angle aigu.
17- Dispositif selon la revendication 16, caractérisé
en ce que l'angle aigu est d'environ 5'.
en ce que l'angle aigu est d'environ 5'.
18- Dispositif selon la revendication 16 ou 17, caractérisé par un aménagement, en bout du manchon-jupe, d'une partie terminale effilée délimitée d'un côté radialement intérieur par une surface tronconique sensiblement parallèle à une surface extérieure de la partie terminale du conduit de circulation, ces deux surfaces coaxiales réalisant ainsi une sorte de tuyère d'échappement T.
19- Dispositif selon la revendication 18, caractérisé
en ce que la rangée de trous, d'une part, et la tuyère, d'autre part, offrent des surfaces d'écoulement de valeurs globalement voisines.
en ce que la rangée de trous, d'une part, et la tuyère, d'autre part, offrent des surfaces d'écoulement de valeurs globalement voisines.
20- Dispositif selon la revendication 15, caractérisé
en ce que les trous ont un diamètre de 1 à 4 mm.
en ce que les trous ont un diamètre de 1 à 4 mm.
21- Dispositif selon la revendication 15, caractérisé
en ce que les trous ont. un diamètre de 3 mm.
en ce que les trous ont. un diamètre de 3 mm.
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|---|---|---|---|---|
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| US5520735A (en) * | 1992-06-30 | 1996-05-28 | Nordson Corporation | Nozzle assembly and system for applying powder to a workpiece |
| US5344082A (en) * | 1992-10-05 | 1994-09-06 | Nordson Corporation | Tribo-electric powder spray gun |
| US5320283A (en) * | 1993-01-28 | 1994-06-14 | Nordson Corporation | Robot mounted twin headed adjustable powder coating system with spray pattern direction control |
| DE4312262A1 (de) * | 1993-04-15 | 1994-10-20 | Gema Volstatic Ag | Elektrostatische Sprühvorrichtung |
| DE4325911A1 (de) * | 1993-08-02 | 1995-02-09 | Gema Volstatic Ag | Elektrostatische Pulversprühvorrichtung |
| KR960007018A (ko) * | 1994-08-17 | 1996-03-22 | 이마무라 가즈스께 | 정전 파우더 도장 방법과 장치 |
| DE69629330T2 (de) * | 1995-06-01 | 2004-06-17 | Nordson Corp., Westlake | Sprühzerstäuber mit Gegenelektrode |
| DE19528398A1 (de) * | 1995-08-02 | 1997-02-06 | Gema Volstatic Ag | Elektrostatische Sprühvorrichtung für Beschichtungsmaterial |
| JPH10314624A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-02 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 静電粉体塗装ガン |
| US5850976A (en) * | 1997-10-23 | 1998-12-22 | The Eastwood Company | Powder coating application gun and method for using the same |
| US5908162A (en) * | 1998-02-25 | 1999-06-01 | Nordson Corporation | Spray gun having an anti-back-ionization probe with a control system therefor |
| US5938126A (en) * | 1998-03-23 | 1999-08-17 | Nordson Corporation | Spray gun having a current monitored anti-back-ionization probe |
| US6676049B2 (en) | 2001-11-16 | 2004-01-13 | Efc Systems, Inc. | Bell cup powder spray applicator |
| US6889921B2 (en) * | 2002-09-30 | 2005-05-10 | Illinois Tool Works Inc. | Bell cup skirt |
| US20050023385A1 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-03 | Kui-Chiu Kwok | Powder robot gun |
| US7128277B2 (en) | 2003-07-29 | 2006-10-31 | Illinois Tool Works Inc. | Powder bell with secondary charging electrode |
| US20050056212A1 (en) * | 2003-09-15 | 2005-03-17 | Schaupp John F. | Split shroud for coating dispensing equipment |
| US20050173556A1 (en) * | 2004-02-09 | 2005-08-11 | Kui-Chiu Kwok | Coating dispensing nozzle |
| USD545943S1 (en) | 2006-03-14 | 2007-07-03 | Illinois Tool Works Inc. | Coating material dispensing device |
| JP4656051B2 (ja) * | 2006-12-15 | 2011-03-23 | パナソニック電工株式会社 | 静電霧化装置 |
| US8371517B2 (en) | 2007-06-29 | 2013-02-12 | Illinois Tool Works Inc. | Powder gun deflector |
| US20090020626A1 (en) * | 2007-07-16 | 2009-01-22 | Illinois Tool Works Inc. | Shaping air and bell cup combination |
| US7926748B2 (en) | 2008-03-10 | 2011-04-19 | Illinois Tool Works Inc. | Generator for air-powered electrostatically aided coating dispensing device |
| US8016213B2 (en) | 2008-03-10 | 2011-09-13 | Illinois Tool Works Inc. | Controlling temperature in air-powered electrostatically aided coating material atomizer |
| USD608858S1 (en) | 2008-03-10 | 2010-01-26 | Illinois Tool Works Inc. | Coating material dispensing device |
| US7988075B2 (en) | 2008-03-10 | 2011-08-02 | Illinois Tool Works Inc. | Circuit board configuration for air-powered electrostatically aided coating material atomizer |
| US8770496B2 (en) | 2008-03-10 | 2014-07-08 | Finishing Brands Holdings Inc. | Circuit for displaying the relative voltage at the output electrode of an electrostatically aided coating material atomizer |
| US8590817B2 (en) | 2008-03-10 | 2013-11-26 | Illinois Tool Works Inc. | Sealed electrical source for air-powered electrostatic atomizing and dispensing device |
| US8496194B2 (en) | 2008-03-10 | 2013-07-30 | Finishing Brands Holdings Inc. | Method and apparatus for retaining highly torqued fittings in molded resin or polymer housing |
| US10155233B2 (en) * | 2008-04-09 | 2018-12-18 | Carlisle Fluid Technologies, Inc. | Splash plate retention method and apparatus |
| US7918409B2 (en) | 2008-04-09 | 2011-04-05 | Illinois Tool Works Inc. | Multiple charging electrode |
| US8225968B2 (en) * | 2009-05-12 | 2012-07-24 | Illinois Tool Works Inc. | Seal system for gear pumps |
| JP5377412B2 (ja) * | 2010-06-04 | 2013-12-25 | 三菱電機株式会社 | 加湿装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL258128A (fr) * | 1959-11-20 | |||
| GB1038865A (en) * | 1962-06-04 | 1966-08-10 | Sames Mach Electrostat | Improvements in electrostatic spraying apparatus |
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| US4121066A (en) * | 1977-06-16 | 1978-10-17 | Sloan Valve Company | Circuit breaker adapter |
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| US4228961A (en) * | 1979-05-07 | 1980-10-21 | Onoda Cement Co., Ltd. | Electrostatic power painting head |
| GB2118865B (en) * | 1982-04-20 | 1985-09-25 | Electropaint Ltd | Coating apparatus |
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-
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