EP4647151A1 - Cartouche pour module d'injection, module d'injection de produit multi-composant comprenant une telle cartouche et pulvérisateur de produit de revêtement comprenant un tel module - Google Patents

Cartouche pour module d'injection, module d'injection de produit multi-composant comprenant une telle cartouche et pulvérisateur de produit de revêtement comprenant un tel module

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Publication number
EP4647151A1
EP4647151A1 EP25175364.6A EP25175364A EP4647151A1 EP 4647151 A1 EP4647151 A1 EP 4647151A1 EP 25175364 A EP25175364 A EP 25175364A EP 4647151 A1 EP4647151 A1 EP 4647151A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cartridge
injection module
mixing
component
product
Prior art date
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Pending
Application number
EP25175364.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Denis Vanzetto
Olivier Gourbat
Cyrille MEDARD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Exel Industries SA
Original Assignee
Exel Industries SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exel Industries SA filed Critical Exel Industries SA
Publication of EP4647151A1 publication Critical patent/EP4647151A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0408—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing two or more liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B01F25/4314—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor with helical baffles
    • B01F25/43141—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor with helical baffles composed of consecutive sections of helical formed elements
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    • B01F25/433—Mixing tubes wherein the shape of the tube influences the mixing, e.g. mixing tubes with varying cross-section or provided with inwardly extending profiles
    • B01F25/4331—Mixers with bended, curved, coiled, wounded mixing tubes or comprising elements for bending the flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F35/10—Maintenance of mixers
    • B01F35/145—Washing or cleaning mixers not provided for in other groups in this subclass; Inhibiting build-up of material on machine parts using other means
    • B01F35/1452—Washing or cleaning mixers not provided for in other groups in this subclass; Inhibiting build-up of material on machine parts using other means using fluids
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • 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
    • B05B5/0403—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
    • B05B5/0407—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with a spraying edge, e.g. like a cup or a bell

Definitions

  • the present invention relates to a cartridge for a multi-component product injection module, as well as a multi-component product injection module for a coating product sprayer, which includes such a cartridge.
  • the invention also relates to a multi-component coating product sprayer comprising such a module.
  • a multi-component coating product comprises at least two components.
  • some two-component products are obtained by mixing a water-soluble paint and a solvent-based hardener, these two components being only slightly miscible.
  • an injection module that incorporates a cartridge forming a static mixer and defining a mixing path equipped with baffles. This mixing path allows for the intimate bonding of the coating product components.
  • Such static mixers are known from EP3446776A , WO2019/014181A , WO2017/151305A , WO2017/027279A , WO2021/094278A , US2023/032382A , US476657A , DE102014017032A , WO2021/108245A And WO2017/005354 A .
  • baffles are housed within channels that define the mixing path. Despite careful attention to fitting the baffles within the channels, gaps remain between the baffles and the channels. These gaps allow some of one or more components of the multi-component coating product to leak through, potentially leading to inhomogeneities in the mixture. Furthermore, rinsing the mixing path, which must be performed when changing the coating's color, may be incomplete due to these gaps.
  • the invention intends to remedy in particular by proposing a new cartridge for a multi-component product injection module, particularly effective in terms of mixing and cleaning, which limits the risks of inhomogeneity of the multi-component coating product at the output of the injection module.
  • the invention relates to a cartridge for a multi-component product injection module of a coating product sprayer.
  • This cartridge forms a static mixer and defines, within a rigid mixing body, a multi-component product mixing path.
  • the cartridge is equipped with fluid mixing baffles for feeding an injector of the multi-component product injection module.
  • the baffles and the mixing body are integral, and the multi-component product mixing path is helical in shape.
  • a helical cleaning fluid flow path is defined within the mixing body.
  • the helix of the multi-component product mixing path and the helix of the cleaning fluid flow path are nested within the mixing body.
  • the fact that the baffles and the mixing body are a single unit eliminates any gaps between the baffles and the channels defined by the body. This ensures that all components of the multi-component product being mixed are subjected to the action of the baffles along the entire length of the mixing path. This guarantees that the multi-component coating product is homogeneous at the cartridge outlet, and therefore at the injection module outlet.
  • the interlocking of the flow paths of the multi-component product and the cleaning fluid contributes to the compactness, particularly the axial compactness, of the cartridge, and thus of an injection module comprising the cartridge and a sprayer equipped with this injection module.
  • the invention relates to a multi-component product injection module for coating product sprayer, this injection module comprising an injector and a static mixer formed by a cartridge as described above.
  • the injector and cartridge are mounted in an alignment sleeve.
  • the invention relates to a two-component coating product sprayer comprising a first supply line for a first liquid component, a second supply line for a second liquid component, a spraying element, and a module for injecting a multi-component product into the spraying element.
  • the multi-component product injection module is as described above.
  • the sprayer 1 shown in the figure 1 is intended to project a multi-component coating product onto unrepresented objects, for example, motor vehicle bodies.
  • This sprayer is intended to be mounted at the end of the arm 2 of a multi-axis robot and includes a main body 4 which defines an axis of rotation X6 for a spraying element, here a bowl 6, driven in rotation by a turbine 8, which is advantageously an air turbine.
  • the main body 4 also supports a high voltage unit 10, which allows a high continuous voltage to be applied to the coating product discharged from the edge of the bowl 6, when it rotates around the axis X6.
  • the coating product applied by means of the sprayer 1 is a two-component product comprising a water-soluble paint, the flow of which is controlled by a first proportional valve 12, and a hardener, the flow of which is controlled by a second proportional valve 14.
  • the valves 12 and 14 are part of the supply lines to the bowl 6, respectively for paint and hardener, which open into the plane of the figure 1 at the level of these valves.
  • a line 16 supplying cleaning product opens into the plane of the figure 1 and extends, for the most part, outside of this plan.
  • Supply pipes 18 wound around an auxiliary body 20 of the sprayer 1 supply the turbine 8, the valves 12 and 14 and the line 16, respectively with air, paint, hardener and cleaning product. They are part of the aforementioned supply lines.
  • a multi-component product injection module 30 for the bowl 6 is mounted on the main body 4 by means of three screws 32. This injection module is centered on the rotation axis X6. X30 denotes a longitudinal axis of the injection module 30. In the mounted configuration of the injection module 30 on the main body 4, the axes X6 and X30 coincide.
  • the injection module 30 comprises a sleeve 34, preferably made of electrically conductive material such as a metal, in the shape of a socket, one piece with a base 36 in which are provided orifices 38 for the passage of the screws 32.
  • a cartridge 40 which is part of the injection module 30, is mounted in the casing 34.
  • the cartridge 40 is preferably inserted into the envelope 34, which facilitates the replacement of the cartridge 40 during maintenance operations of the injection module 30.
  • the cartridge 40 is one piece with the envelope 34.
  • the cartridge is configured to be mounted at the top of the sprayer 1, that is, on the side of this sprayer facing the bowl 6.
  • "at the head” means that an object is mounted in the sprayer 1 by being inserted in the center of the turbine 8, more precisely of a rotor of the turbine, or in the bowl 6.
  • the injection module 30, therefore the cartridge 40 is mounted at the head of the sprayer 1.
  • X40 a longitudinal axis of the cartridge 40. This longitudinal axis X40 coincides with the axis X30 in the mounted configuration of the cartridge 40 in the envelope 34.
  • the injection module 30 also includes an injector 42 and a cleaning product diffuser 44. Seals 46, 48 and 50 ensure the sealing of the flow of the coating product along the injection module 30.
  • the sleeve formed by the envelope 34 receives both the cartridge 40 and the injector 42, which it allows to be aligned on the axis X6 of rotation of the bowl 6.
  • the cartridge 40 is a spare part of the injection module 30 and can be exchanged during the life of the injection module 30 and the sprayer 1, in particular after a prolonged stop which induces a clumping of the product within it, or when changing the sprayed coating product, if the catalyst/base component pairs are no longer miscible, or when the number of baffles in the cartridge needs to change.
  • the cartridge 40 comprises a main body 402 which is rigid and extends longitudinally along the axis X40, and a base 404 disposed at one end of the main body 402, which surrounds this body and which includes a projecting part 406 which extends radially to the axis X40, on one side of the main body 402.
  • the cartridge 40 also includes an end piece 408 provided on the side of the base 404 and on which the seal 46 is mounted.
  • Cartridge 40 is a single piece and preferably manufactured by additive manufacturing of a synthetic material such as a polyamide resin.
  • cartridge 40 is 3D printed from synthetic material, and parts 402, 404, 406, and 408 are single pieces.
  • main body 402 is monobloc and parts 404, 406 and 408 are attached to it, after it has been produced by additive manufacturing.
  • the main body 402 or the entire cartridge 40 is 3D printed from a metallic material. This makes it possible to consider cleaning the cartridge 40 by pyrolysis, particularly if the coating product being mixed solidifies in the main body 402.
  • L402 is the axial length of the main body 402 of the cartridge 40, this axial length being measured parallel to the axis X40, therefore to the axis X30 in the mounted configuration of the cartridge 40 in the injection module 30.
  • the nozzle 408 is positioned opposite a mixing chamber 22 in which flows of paint and hardener coming out of valves 12 and 14 respectively meet.
  • the injection module 30 is supplied with both paint and hardener, by valves 12 and 14.
  • the main body defines a path T1 for mixing the components of the multi-component product.
  • This path which can also be called the mixing path, extends from bottom to top on insert A) of the figures 2 And 3 .
  • This mixing path T1 is helical in shape, centered on the X40 axis, and has a developed length LT1, visible at the figure 4 , which is strictly greater than the length L402, due to the helical nature of the path T1.
  • a ratio LT1/L402 is therefore strictly greater than 1.
  • the LT1/L402 ratio is greater than or equal to 1.1.
  • this LT1/L402 ratio is greater than or equal to 1.5.
  • the path T1 of mixing the coating product can be long enough to obtain an efficient mixing of the two components of the coating product, within the static mixer formed by the main body 402 of the cartridge 40, without creating an over-length of the cartridge 40 or the injection module 30.
  • the injection module 30 maintains an axial length consistent with industry standards.
  • its axial length can be equal to, or approximately equal to, that of single-component coating injection modules. Therefore, the sprayer 1 is no more cumbersome than a single-component sprayer, and its trajectory relative to a vehicle body within a coating booth can be determined in the same way as that of a single-component product sprayer.
  • the entire mixing path T1 is inclined relative to the longitudinal axis X40, therefore not parallel to this axis, due to the helical nature of this path.
  • the mixing path T1 is defined by a conduit C1 which is formed inside the main body 402 and in which baffles 410 are arranged whose function is to intimately mix the components coming respectively from the valves 12 and 14.
  • the 410 baffles are propeller or blade shaped.
  • chicanes may be chosen, including those disclosed in the documents mentioned above.
  • the baffles 410 are integral with the main body 402, which prevents the coating product components being mixed from flowing between the baffles and a conduit wall C1. This ensures efficient mixing of the coating product components throughout the entire flow path T1.
  • the baffles 410 and the body 402 there are no gaps. between the baffles and the body, through which part of one or more components of the multi-component coating product could flow.
  • the risks of inhomogeneity of the multi-component coating product at the outlet of the cartridge 40, and therefore at the outlet of the injection module 30, are thus eliminated.
  • baffles are not visible since they are embedded in the mass of the main body 402, which is possible thanks to the additive manufacturing of the main body 402 of the cartridge 40.
  • the two helices of paths T1 and T2 are nested around the longitudinal axis X40, within the mixing body 402, which gives good axial and radial compactness to the body 402.
  • the path T2 is formed by a helical conduit C2 whose internal volume is free of baffles or any relief that could impede the flow of the cleaning fluid.
  • the C2B outlet of the C2 duct is radially offset with respect to the longitudinal axis X40, as visible on insert E) of the figure 2 Furthermore, the outlet C2B of the conduit C2 is arranged to supply one or more longitudinal grooves 422 formed on the external peripheral surface of the injector 42, which allows the diffuser 44 to be supplied with cleaning product.
  • the invention is described above and illustrated in the figures in the case where the multi-component product is a two-component product. However, it is applicable with products having more than two components, in which case the number of supply lines and valves of sprayer 1 is adapted.

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Abstract

La présente invention concerne une cartouche (40) pour module d'injection de produit multi-composant de pulvérisateur de produit de revêtement, cette cartouche étant configurée pour être installée en tête du pulvérisateur, formant un mélangeur statique et définissant, au sein d'un corps de mélange rigide (402), un trajet de mélange (T1) de produit multi-composant, équipé de chicanes de mélange (410) de fluides pour l'alimentation d'un injecteur (42) du module d'injection (30) de produit multi-composant. Les chicanes (410) et le corps de mélange (402) sont monoblocs. Le trajet de mélange (T1) de produit multi-composant est de forme hélicoïdale. Un trajet d'écoulement (T2) de liquide de nettoyage, de forme hélicoïdale, est défini dans le corps de mélange (402). L'hélice du trajet de mélange (T1) de produit multi-composant et l'hélice du trajet de d'écoulement (T2) de liquide de nettoyage sont imbriquées, au sein du corps de mélange (402).

Description

  • La présente invention concerne une cartouche pour un module d'injection de produit multi-composant, ainsi qu'un module d'injection de produit multi-composant pour un pulvérisateur de produit de revêtement, qui comprend une telle cartouche. L'invention concerne également un pulvérisateur de produit de revêtement multi-composant comprenant un tel module.
  • Dans le domaine de la pulvérisation de produit de revêtement, il est connu d'utiliser des produits de revêtement multi-composant, notamment bi-composant. Au sens de la présente invention, un produit de revêtement multi-composant comprend au moins deux composants. A titre d'exemple non limitatif, certains produits bi-composants sont obtenus par un mélange d'une peinture hydrosoluble et d'un durcisseur à base de solvant, ces deux composants étant peu miscibles entre eux.
  • Pour garantir l'homogénéité d'un produit de revêtement multi-composant, il est connu d'utiliser un module d'injection qui incorpore une cartouche formant un mélangeur statique et qui définit un trajet de mélange équipé de chicanes. Ce trajet de mélange permet de lier intimement les composants du produit de revêtement.
  • Dans ces matériels connus, les chicanes sont rapportées dans des conduits qui définissent le trajet de mélange. Malgré tous le soin apporté à l'ajustement des chicanes dans les conduits, il demeure des interstices entre les chicanes et les conduits, interstices à travers lesquels peut s'écouler une partie d'un ou plusieurs des composants du produit de revêtement multi-composant, ce qui risque de générer des inhomogénéites dans le mélange constituant ce produit. En outre, le rinçage du trajet de mélange, qui doit être réalisé lors d'un changement de teinte du produit de revêtement, risque d'être imparfait à cause de ces interstices.
  • C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une nouvelle cartouche pour module d'injection de produit multi-composant, particulièrement efficace en termes de mélange et de nettoyage, ce qui limite les risques d'inhomogénéité du produit de revêtement multi-composant en sortie du module d'injection.
  • A cet effet, l'invention concerne une cartouche pour module d'injection de produit multi-composant de pulvérisateur de produit de revêtement, cette cartouche formant un mélangeur statique et définissant, au sein d'un corps de mélange rigide, un trajet de mélange de produit multi-composant, équipé de chicanes de mélange de fluides pour l'alimentation d'un injecteur du module d'injection de produit multi-composant, dans lequel les chicanes et le corps de mélange sont monoblocs et le trajet de mélange de produit multi-composant est de forme hélicoïdale. Conformément à l'invention, un trajet d'écoulement de liquide de nettoyage, de forme hélicoïdale, est défini dans le corps de mélange et l'hélice du trajet de mélange de produit multi-composant et l'hélice du trajet de d'écoulement de liquide de nettoyage sont imbriquées, au sein du corps de mélange.
  • Grâce à l'invention, le fait que les chicanes et le corps de mélange sont monoblocs permet d'éviter tout interstice entre les chicanes et les conduits définis par le corps, de sorte que les composants du produit multi-composant en cours de mélange sont tous soumis à l'action des chicanes, sur toute la longueur du trajet de mélange. Ceci garantit que le produit de revêtement multi-composant est homogène en sortie de la cartouche, donc en sortie du module d'injection. L'imbrication des hélices des trajets d'écoulement du produit multi composant et du liquide de nettoyage participe à la compacité, notamment axiale, de la cartouche, donc d'un module d'injection comprenant la cartouche et d'un pulvérisateur équipé de ce module d'injection.
  • Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle cartouche peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
    • La cartouche est réalisée en matériau synthétique et par fabrication additive.
    • Une longueur développée du trajet de mélange est strictement supérieure à une longueur de du corps de mélange, mesurée parallèlement à un axe longitudinal de la cartouche.
    • Le trajet de mélange de produit multi-composant comprend au moins deux tronçons dont les sens d'écoulement sont inversés l'un par rapport à l'autre, de préférence au moins trois tronçons, avec les sens d'écoulement de deux tronçons successifs le long du trajet mélange de produit multi-composant inversés l'un par rapport à l'autre.
  • Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un module d'injection de produit multi-composant pour pulvérisateur de produit de revêtement, ce module d'injection comprenant un injecteur et un mélangeur statique formé par une cartouche telle que décrite précédemment.
  • Avantageusement, l'injecteur et la cartouche sont montés dans une douille d'alignement.
  • Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un pulvérisateur de produit de revêtement bi-composant comprenant une première ligne d'alimentation en un premier composant liquide, une deuxième d'alimentation en un deuxième composant liquide, un organe de projection et un module d'injection de produit multi-composant dans l'organe de projection. Conformément à l'invention, le module d'injection de produit multi-composant est tel que décrit précédemment.
  • L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un module d'injection et d'un pulvérisateur de produit de revêtement conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • [Fig. 1] La figure 1 est une coupe de principe d'un pulvérisateur de produit de revêtement multi-composant conforme à l'invention, incorporant un module d'injection et une cartouche également conformes à l'invention ;
    • [Fig.2] La figure 2 représente, sur plusieurs inserts A) à E) le module d'injection du pulvérisateur de la figure 1 respectivement en coupe longitudinale, en vue de bout, en perspective éclatée, en perspective, ainsi que la cartouche appartenant à ce module d'injection, également en perspective ;
    • [Fig.3] La figure 3 représente sur deux inserts A) et B) la cartouche du module d'injection de la figure 2, en vue de côté, avec mise en évidence par transparence des trajets qu'elle définit, ainsi qu'en vue partielle d'un trajet de mélange de produit de revêtement multi-composant intégré à cette cartouche ; et
    • [Fig.4] La figure 4 représente des vues développées du trajet de mélange du produit de revêtement multi-composant, complètes, en perspective et en élévation aux inserts A) et B), partielles, en perspective et en élévation avec arrachement local, aux inserts C) et D).
  • Le pulvérisateur 1 représenté à la figure 1 est destiné à projeter un produit de revêtement multi-composant sur des objets non représentés, par exemple des carrosseries de véhicules automobiles.
  • Ce pulvérisateur est destiné à être monté à l'extrémité du bras 2 d'un robot multiaxe et comprend un corps principal 4 qui définit un axe de rotation X6 pour un organe de pulvérisation, ici un bol 6, entrainé en rotation par une turbine 8, qui est avantageusement une turbine à air.
  • Le corps principal 4 supporte également une unité haute tension 10, qui permet d'appliquer une haute tension continue au produit de revêtement déchargé à partir de l'arrête du bol 6, lorsque celui-ci tourne autour de l'axe X6.
  • Le produit de revêtement appliqué au moyen du pulvérisateur 1 est un produit bi-composant qui comprend une peinture hydrosoluble, dont l'écoulement est contrôlé par une première vanne proportionnelle 12, et un durcisseur, dont l'écoulement est contrôlé par une deuxième vanne proportionnelle 14. Les vannes 12 et 14 font partie de lignes d'alimentation du bol 6, respectivement en peinture et en durcisseur, qui débouchent dans le plan de la figure 1 au niveau de ces vannes.
  • Une ligne 16 d'alimentation en produit de nettoyage débouche dans le plan de la figure 1 et s'étend, pour l'essentiel, en dehors de ce plan.
  • Des tuyaux d'alimentation 18 enroulés autours d'un corps auxiliaire 20 du pulvérisateur 1 permettent d'alimenter la turbine 8, les vannes 12 et 14 et la ligne 16, respectivement en air, en peinture, en durcisseur et en produit de nettoyage. Ils font partie des lignes d'alimentation précitées.
  • Un module 30 d'injection de produit multi-composant dans le bol 6 est monté sur le corps principal 4 au moyen de trois vis 32. Ce module d'injection est centré sur l'axe de rotation X6. On note X30 un axe longitudinal du module d'injection 30. En configuration montée du module d'injection 30 sur le corps principal 4, les axes X6 et X30 sont confondus.
  • Le module d'injection 30 comprend une enveloppe 34, de préférence réalisée en matériau électriquement conducteur tel qu'un métal, en forme de douille, monobloc avec une semelle 36 dans laquelle sont ménagés des orifices 38 de passage des vis 32.
  • Une cartouche 40, qui fait partie du module d'injection 30, est montée dans l'enveloppe 34.
  • Comme visible sur l'insert C) de la figure 2, la cartouche 40 est, de préférence, insérée dans l'enveloppe 34, ce qui facilite le remplacement de la cartouche 40 lors des opérations de maintenance du module d'injection 30.
  • Toutefois, selon une variante non-représentée de l'invention, la cartouche 40 est monobloc avec l'enveloppe 34.
  • La cartouche est configurée pour être montée en tête du pulvérisateur 1, c'est-à-dire du côté de ce pulvérisateur tourné vers le bol 6.
  • En pratique, au sens de l'invention, « en tête » signifie qu'un objet est monté dans le pulvérisateur 1 en étant inséré au centre de la turbine 8, plus précisément d'un rotor de la turbine, ou dans le bol 6. Ici, le module d'injection 30, donc la cartouche 40, est monté en tête du pulvérisateur 1.
  • On note X40 un axe longitudinal de la cartouche 40. Cet axe longitudinal X40 est confondu avec l'axe X30 en configuration montée de la cartouche 40 dans l'enveloppe 34.
  • Le module d'injection 30 comprend également un injecteur 42 et un diffuseur de produit de nettoyage 44. Des joints 46, 48 et 50 assurent l'étanchéité de l'écoulement du produit de revêtement le long du module d'injection 30.
  • La douille formée par l'enveloppe 34 reçoit à la fois la cartouche 40 et l'injecteur 42 qu'elle permet d'aligner sur l'axe X6 de rotation du bol 6.
  • La cartouche 40 constitue une pièce détachée du module d'injection 30 et peut être échangée au cours de la durée de vie du module d'injection 30 et du pulvérisateur 1, notamment après un arrêt prolongé qui induit une prise en masse du produit en son sein, ou lors d'un changement du produit de revêtement pulvérisé, si les couples de composants catalyseur/base ne sont plus miscibles, ou lorsque le nombre de chicanes de la cartouche doit évoluer.
  • La cartouche 40 comprend un corps principal 402 qui est rigide et qui s'étend longitudinalement selon l'axe X40, ainsi qu'une semelle 404 disposée à une extrémité du corps principal 402, qui entoure ce corps et qui comprend une partie en saillie 406 qui s'étend radialement à l'axe X40, sur un coté du corps principal 402. La cartouche 40 comprend également un embout terminal 408 ménagé du côté de la semelle 404 et sur lequel est monté le joint 46.
  • La cartouche 40 est monobloc et réalisée, de préférence, par fabrication additive de matériau synthétique tel qu'une résine de polyamide. En d'autres termes, la cartouche 40 est réalisée par impression 3D, à partir de matériau synthétique et les pièces 402, 404, 406 et 408 sont monoblocs.
  • En variante, seul le corps principal 402 est monobloc et les parties 404, 406 et 408 sont rapportées sur celui-ci, après qu'il a été réalisé par fabrication additive.
  • Selon une autre variante, le corps principal 402 ou l'ensemble de la cartouche 40 est réalisé par impression 3D à partir d'un matériau métallique. Ceci permet d'envisager de nettoyer la cartouche 40 par pyrolyse, notamment si le produit de revêtement en cours mélange prend en masse dans le corps principal 402.
  • On note L402 la longueur axiale du corps principal 402 de la cartouche 40, cette longueur axiale étant mesurée parallèlement à l'axe X40, donc à l'axe X30 en configuration montée de la cartouche 40 dans le module d'injection 30.
  • En configuration montée du module d'injection 30 dans le pulvérisateur 1, l'embout 408 est disposé en regard d'une chambre de mélange 22 dans laquelle se rejoignent des écoulements de peinture et de durcisseur sortant respectivement des vannes 12 et 14. Ainsi, en fonctionnement, le module d'injection 30 est alimenté à la fois en peinture et en durcisseur, par les vannes 12 et 14.
  • Le corps principal définit un trajet T1 de mélange des composants du produit multi-composant. Ce trajet, qui peut également être dénommé chemin de mélange, s'étend du bas vers le haut sur l'insert A) des figures 2 et 3.
  • Ce trajet de mélange T1 est de forme hélicoïdale centré sur l'axe X40 et présente une longueur développée LT1, visible à la figure 4, qui est strictement supérieure à la longueur L402, du fait du caractère hélicoïdal du trajet T1. Un rapport LT1/L402 est donc strictement supérieur à 1.
  • Avantageusement, le rapport LT1/L402 est supérieur ou égal à 1,1.
  • De préférence, ce rapport LT1/L402 est supérieur ou égal à 1,5.
  • En pratique, des résultats très satisfaisants, en termes de mélange, ont pu être obtenus avec un rapport LT1/L402 supérieur ou égal à 2.
  • Grâce au fait que la longueur LT1 est strictement supérieure à la longueur L402, le trajet T1 de mélange du produit de revêtement peut être suffisamment long pour obtenir un mélange efficace des deux composants du produit de revêtement, au sein du mélangeur statique formé par le corps principal 402 de la cartouche 40, sans créer une sur-longueur de la cartouche 40 ni du module d'injection 30.
  • Ainsi, le module d'injection 30 conserve une longueur axiale conforme aux habitudes du métier. Il peut notamment avoir une longueur axiale égale, ou approximativement égale, à celle des modules d'injection de produit de revêtement mono-composant. Ainsi, le pulvérisateur 1 n'est pas plus encombrant qu'un pulvérisateur mono-composant et sa trajectoire vis-à-vis d'une carrosserie de véhicule automobile au sein d'une cabine de revêtement peut être déterminée de la même façon que celle d'un pulvérisateur de produit mono-composant.
  • L'ensemble du trajet de mélange T1 est incliné par rapport à l'axe longitudinal X40, donc non parallèle à cet axe, du fait du caractère hélicoïdal de ce trajet.
  • Le trajet de mélange T1 est défini par un conduit C1 qui est formé à l'intérieur du corps principal 402 et dans lequel sont disposées des chicanes 410 dont la fonction est de mélanger intimement les composants provenant respectivement des vannes 12 et 14.
  • Avantageusement, les chicanes 410 sont en forme d'hélice ou de pale.
  • En variante, d'autres formes de chicanes peuvent être choisies, notamment celles divulguées dans les documents mentionnés ci-dessus.
  • Les chicanes 410 sont monoblocs avec le corps principal 402, ce qui a pour effet que les composants du produit de revêtement en cours de mélange ne risquent pas de s'écouler entre les chicanes et une enveloppe du conduit C1. Ceci garantit un mélange efficace des composants du produit de revêtement tout le long du trajet d'écoulement T1. En particulier, grâce au caractère monobloc des chicanes 410 et du corps 402, il n'existe pas d'interstice entre les chicanes et le corps, à travers lesquels pourraient s'écouler une partie d'un ou plusieurs des composants du produit de revêtement multi-composant. Les risques d'inhomogénéité du produit de revêtement multi-composant en sortie de la cartouche 40, donc en sortie du module d'injection 30, sont donc éliminés. Il en va de même pour les risques de rinçage incomplet, qui pourrait se produire si un composant du produit de revêtement multicomposant venait à se coincer entre les chicanes 410 et le conduit C1 défini par le corps principal 402.
  • Sur les inserts B) de la figure 3 et C) et D) de la figure 4, l'enveloppe du conduit C1 a été particulièrement retirée, afin de faciliter la visualisation des chicanes 410.
  • En pratique, ces chicanes ne sont pas visibles puisqu'elles sont noyées dans la masse du corps principal 402, ce qui est possible grâce à la réalisation par fabrication additive du corps principal 402 de la cartouche 40.
  • Un trajet T2 d'écoulement du produit de nettoyage est prévu dans la cartouche 40. Ce trajet d'écoulement T2 est également de forme hélicoïdale.
  • Avantageusement, les deux hélices des trajets T1 et T2 sont imbriquées autour de l'axe longitudinal X40, au sein du corps de mélange 402, ce qui confère une bonne compacité axiale et radiale au corps 402.
  • Le trajet T2 est formé par un conduit C2 de forme hélicoïdale dont le volume intérieur est dépourvu de chicane ou de tout relief pouvant freiner l'écoulement du liquide de nettoyage.
  • Du côté de son embouchure C2A, le conduit C2 s'étend dans la partie en saillie 106, ce qui permet à cette embouchure d'être disposée en regard du débouché de la ligne 16 d'alimentation en produit de nettoyage, alors que l'embouchure C1A du conduit C1, qui est définie au centre de l'embout 408, est disposée en regard de la chambre de mélange 22.
  • Le débouché C1B du conduit C1 est aligné sur l'axe longitudinal X40. En configuration montée de la cartouche 40 dans le module d'injection 30, les axes X30 et X40 étant confondus, le débouché C1B du conduit C1 est aligné sur l'embouchure 42A de l'injecteur 42.
  • Le débouché C2B du conduit C2 est décalé radialement par rapport à l'axe longitudinal X40, comme visible sur l'insert E) de la figure 2. En outre, le débouché C2B du conduit C2 est disposé de façon à alimenter une ou plusieurs rainures longitudinales 422 ménagées sur la surface périphérique externe de l'injecteur 42, ce qui permet d'alimenter le diffuseur 44 en produit de nettoyage.
  • L'invention est décrite ci-dessus et représentée sur les figures dans le cas où le produit multi-composant est un produit bi-composant. Elle est toutefois applicable avec des produits comportant plus de deux composants, auquel cas le nombre de lignes d'alimentation et de vannes du pulvérisateur 1 est adapté.
  • Les caractéristiques techniques des modes de réalisation et variantes mentionnées ci-dessus peuvent être combinées entre elles, selon toutes combinaisons techniquement admissibles.

Claims (6)

  1. Cartouche (40) pour module d'injection (30) de produit multi-composant de pulvérisateur de produit de revêtement (1), cette cartouche formant un mélangeur statique et définissant, au sein d'un corps de mélange rigide (402), un trajet de mélange (T1) de produit multi-composant, équipé de chicanes de mélange (410) de fluides pour l'alimentation d'un injecteur (42) du module d'injection (30) de produit multi-composant, dans laquelle les chicanes (410) et le corps de mélange (402) sont monoblocs et le trajet de mélange (T1) de produit multi-composant est de forme hélicoïdale, caractérisée en ce que
    - un trajet d'écoulement (T2) de liquide de nettoyage, de forme hélicoïdale, est défini dans le corps de mélange (402) et
    - l'hélice du trajet de mélange (T1) de produit multi-composant et l'hélice du trajet de d'écoulement (T2) de liquide de nettoyage sont imbriquées, au sein du corps de mélange (402).
  2. Cartouche selon la revendication 1, réalisée en matériau synthétique et par fabrication additive.
  3. Cartouche selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle une longueur développée (LT1) du trajet de mélange (T1) est strictement supérieure à une longueur (L402) de du corps de mélange (402), mesurée parallèlement à un axe longitudinal (X40) de la cartouche (40).
  4. Module d'injection (30) de produit multi-composant pour pulvérisateur de produit de revêtement, ce module d'injection comprenant un injecteur (42) et un mélangeur statique formé par une cartouche (40) selon l'une des revendications précédentes.
  5. Module d'injection selon la revendication précédente, dans lequel l'injecteur (42) et la cartouche (40) sont montés dans une douille d'alignement (34).
  6. Pulvérisateur de produit de revêtement bi-composant (1) comprenant une première ligne d'alimentation (12) en un premier composant liquide, une deuxième d'alimentation (14) en un deuxième composant liquide, un organe de projection (6) et un module d'injection de produit multi-composant (30) dans l'organe de projection, caractérisé en ce que le module d'injection de produit multi-composant (30) est selon l'une des revendications 4 et 5.
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