Brevet FR2482480A1 — publié le 19811120

L'invention concerne les pistolets de pulvérisation électrostatique, et plus particulièrement des pistolets de pulvérisation utilisés dans l'industrie de la peinture pour produire une zone d'ionisation à proximité d'un embout de pulvérisation de peinture d'un pistolet, cette zone d'ionisation étant engendrée par des tensions électro- statiques élevées appliquées au moyen d'un câble à haute tension relié au pistolet de pulvérisation et de conducteurs électriques noyés dans le corps du pistolet. Il est courant, dans l'art antérieur, d'appliquer une haute tension à un pistolet de pulvérisation au moyen d'un câble lourd comportant un fil conducteur entouré d'une matière plastique diélectrique convenable qui présente de bonnes qualités d'isolation, l'isolant en matière plastique étant lui-même entouré d'une gaine métallique de mise à la terre. Le câble est généralement relié à une partie métallique de la poignée du pistolet et un bon contact électrique est réalisé entre la gaine métallique du câble et la poignée afin d'assurer le maintien de cette dernière au potentiel de la terre. La partie centrale du câble, comprenant l'isolant en matière plastique et le fil métallique intérieur, pénètre généralement sur une distance importante à l'intérieur du corps du pistolet et le conducteur du câble est placé en contact électrique avec une extrémité d'une grande résistance placée dans le corps du pistolet. L'autre extrémité de la résistance est généralement reliée électriquement, par divers mécanismes de contact, à une aiguille d'ionisation qui fait saillie vers l'avant du pistolet de pulvérisation. Une telle forme de réalisation, typique de l'art antérieur, est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 182 490. Le tronçon du câble à haute tension pénétrant dans le corps du pistolet de pulvérisation est généralement très long, sa longueur étant de l'ordre de 15 à 30 cm, de manière que le conducteur intérieur et dénudé du câble soit aussi éloigné que possible de la partie métallique de la poignée du pistolet pour empêcher l'amorçage d'arcs de tension. Pour assurer une protection supplémentaire contre l'amorçage d'arcs, il est courant d'entourer étroitement le câble du pistolet au moyen d'un manchon isolant en matière plastique qui est également introduit dans le corps du pistolet de pulvérisation. Ceci diminue l'espace d'air entourant le câble et atténue davantage la tendance à l'amorçage d'arcs électriques. Une autre précaution courante contre l'amorçage d'arcs consiste à garnir l'intérieur du manchon d'une graisse hautement diélectrique afin de tenter de remplir la totalité des lacunes présentes dans l'espace compris entre le manchon et le conducteur qu'il entoure. Un tel dispositif est décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique NI 3 815 820 et NO 3 459 374. Il est donc reconnu que de graves problèmes d'amorçage d'arcs électriques peuvent apparaître à l'intérieur du corps d'un pistolet de pulvérisation, entre tout conducteur dénudé et la poignée métallique, mise à la terre, du pistolet. - Etant donné que la fabrication de tout pistolet de pulvérisation électrostatique à haute tension implique l'utilisation d'éléments ayant une capacité propre, il se pose en outre le problème de la protection contre les décharges de tension entre les éléments ayant une certaine capacité et les éléments mis à la terre, ou bien entre les éléments à capacité et tous circuits conducteurs formés à l'intérieur du pistolet de pulvérisation et se trouvant à un potentiel différent. Tout espace d'air ou entrefer présent dans le corps du pistolet constitue un circuit de décharge potentiel et il est donc souhaitable de réduire autant que possible tous ces espaces d'air. Cependant, étant donné que ces pistolets de pulvérisation sont nécessairement constitués d'éléments pouvant être démontés et remplacés et que la remise en place des éléments exige nécessairement certaines tolérances dimensionnelles entre ces éléments et le corps du pistolet, il est impossible d'éliminer totalement les espaces d'air à l'intérieur du corps du pistolet et dans les éléments internes. Divers procédés ont été utilisés pour résoudre ces problèmes, certains de ces procédés ayant été indiqués ci-dessus. L'invention apporte une solution nouvelle et simple aux problèmes décrits précédemment, tout en permettant l'utilisation d'éléments remplaçables à l'intérieur du corps d'un pistolet de pulvérisation, sans demander des tolérances dimensionnelles critiques pour assurer des ajustements étroits entre les éléments respectifs et sans exiger également l'utilisation de graisses salissantes et d'autres matières pour tenter de garnir les vides présents dans le corps du pistolet. Selon l'invention, un manchon de matière plastique est ajusté sur le câble à haute tension et sur d'autres éléments conducteurs situés à l'intérieur du corps du pistolet de pulvérisation, dans un canal ménagé dans ce corps et convenablement dimensionné pour recevoir ce manchon. Ce dernier présente des gorges annulaires formées en des points adjacents auu points de contact du conducteur dénudé, et une bague d'étanchéité est logée dans chacune de ces gorges afin de former un joint d'étanchéité à l'air entre le tube et l'élément adjacent concentrique. Ces bagues d'étanchéité sont placées en au moins deux positions critiques o les conducteurs dénudés sont situés, et elles éliminent donc totalement les espaces d'air ou entrefers formés entre ces contacts du conducteur dénudé et d'autres éléments conducteurs. La suppression de ces espaces d'air ou entrefers éliminent donc le risque de formation de circuits de décharge électrique sans qu'il soit nécessaire de faire appel à l'une quelconque des -solutions désavantageuses suggérées dans l'art antérieur. En outre, ces espaces d'air ou entrefers et les circuits possibles de décharge sont supprimés tout en permettant l'utilisation d'éléments emboîtés ayant des tolérances dimensionnelles permettant des ajustements classiques et relativement libres. L'invention a donc pour objet un dispositif conçu pour éliminer les circuits possibles de décharge de tension à travers des espaces d'air ou entrefers présents dans des pistolets de pulvérisation électrostatique. L'invention permet d'éliminer ces circuits de décharge de tension au moyen d'éléments classiquement dimensionnés et sans faire appel à des procédés spéciaux de garnissage utilisant des graisses et d'autres matières. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une coupe longitudinale du pistolet de pulvérisation électrostatique selon l'invention; et la figure 2 est une élévation partielle, à échelle agrandie et avec coupe partielle, d'un détail du pistolet représenté sur la figure 1. La figure 1 représente en coupe longitudinale un pistolet de pulvérisation électrostatique du type généralement connu sous le nom de "pistolet de pulvérisation automatique". Les pistolets de pulvérisation peuvent généralement être classés comme "automatiques" ou "manuels", les pistolets de pulvérisation automatiques étant destinés à être fixés à un mécanisme de support adjacent à un transporteur 'linéaire, et à être actionnés automatiquement par des télécommandes afin d'appliquer des pulvérisation successives sur des pièces arrivant sur le transporteur. Les pistolets manuels de pulvérisation comprennent généralement une poignée leur permettant d'être tenus par une personne, et un, mécanisme incorporé à détente qui permet d'actionner ces pistolets par une action manuelle. Le pistolet 10 de pulvé- risation, qui est un pistolet automatique, est commandé par l'application d'air comprimé, provenant d'une source éloignée, à une entrée 3 afin d'actionner un cylindre pneumatique 28 et, par conséquent, de rétracter une tige 26 de soupape. Le retrait de la tige 26 provoque le soulèvement d'une soupape 20 à peinture de son siège et, par conséquent, l'ouverture d'un canal 22 pour que la peinture puisse s'écouler par une entrée 12 et un canal 14. La peinture est ainsi émise par le pistolet de pulvérisation au moyen d'une buse 24. Un câble 30 à haute tension est relié au pistolet 10 de pulvérisation au moyen d'un raccord convenable 33 de câble monté dans la partie métallique 46 du corps du pistolet. Le câble 30 comporte une couche métallique tressée qui sert de gaine de mise à la terre et qui est bridée entre la partie 46 du corps et le raccord ou connecteur 33 du câble, selon les techniques classiques. Le câble 30 comporte un isolant diélectrique intérieur 42 qui entoure un conducteur 43 à haute tension et qui pénètre dans la partie 46 du corps. La partie 48 du corps du pistolet est de préférence réalisée en matière plastique isolante, par exemple en "Nylon" ou toute autre matière analogue, et elle est serrée contre la partie 46 du corps au moyen d'un écrou de blocage. La partie 48 présente un canal aligné avec un canal analogue ménagé dans la partie 46 lorsque l'écrou 50 de blocage est fixé. Un tube 44 en matière plastique passe dans les canaux alignés des parties 48 et 46 du corps et entoure l'isolant 42 du câble et une résistance 32 de valeur élevée. La résistance 32 comporte des contacts extrêmes conducteurs en 52 et 54, destinés à l'établissement de bons contacts électriques aux extrémités correspondantes. Le conducteur 43 du câble est relié électriquement au point 52 de contact de la résistance, et un élément conducteur 34 établit un contact électrique avec le contact 54 de la résistance. Un élément conducteur fileté 56 porte contre l'élément conducteur 54 et une aiguille 40 qui traverse la buse 24 afin d'établir le contact électrique. Le manchon tubulaire 44 présente une gorge annulaire extérieure 58 (figure 2) proche d'une première extrémité et une gorge annulaire intérieure 60 proche de l'autre extrémité. Les gorges annulaires 58 et 60 reçoivent, respectivement, des bagues de matière élastique telle que du caoutchouc. Par exemple, une bague 55 en caoutchouc est dimensionnée pour s'ajuster étroitement dans la gorge 58 et une bague classique 57 en caoutchouc est dimensionnée pour s'ajuster dans la gorge 60. Etant donné qu'une bague, à savoir la bague 55, est montée sur la surface extérieure du tube 44 et que l'autre bague, à savoir la bague 57, est montée à l'intérieur du tube 44, les deux bagues ne sont pas de mêmes dimensions. Par exemple, dans une forme préférée de réalisation du pistolet, le diamètre intérieur du canal percé à travers les parties 46 et 44 du pistolet de pulvérisation est de 14,22 mm. Le diamètre extérieur du manchon tubulaire 44 est de 13,72 mm et son diamètre intérieur de 7,87 mm. Les gorges 58 et 60 sont usinées à une profondeur d'environ 0,10 mm et à une largeur d'environ 2,3 mm. La bague 55 présente un diamètre intérieur nominal de 11,1 mm et un diamètre extérieur de 14,3 mm, tandis que la bague 57 a un diamètre intérieur nominal de 6,35 mm et un diamètre extérieur de 9,5 mm. Le choix des dimensions des bagues et des pièces associées, indiquées ci-dessus, assure une compression optimale des bagues lorsqu'elles sont en position, ainsi qu'une étanchéité convenable à l'air entre les côtés respectifs des bagues. Au cour du fonctionnement, lorsqu'une haute tension de l'ordre de 50 à 100 kV est appliquée au câble 30, un potentiel élevé correspondant apparaît aux points 52 et 54 de contact. Le potentiel élevé du point 54 de contact est isolé efficacement par la bague 55 contre toute décharge risquant de se- produire dans l'espace d'air ou entrefer compris entre le tube isolant 44 et la partie 48 du corps du pistolet. Le potentiel élevé du point 52 de contact est isolé efficacement par la bague 57 contre toute décharge électrique risquant de se produire dans l'espace d'air ou entrefer compris entre la surface intérieure du manchon tubulaire 44 et l'ièolant 42 du câble. Dans les deux cas, la décharge électrostatique risquerait autrement de se produire entre le point à haute tension et la partie métallique 46 du corps du pistolet, qui est nominalement au potentiel de la terre. Cependant, dans les deux cas, le circuit de décharge est supprimé par le joint à air efficace formé par les bagues correspondantes. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au pistolet décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICAIlONS 1. Pistolet de pulvérisation électrostatique du type comportant un câble (30) à haute tension relié à-ce pistolet (10) et un point intérieur (52> de contact électrique entre le conducteur (43) du câble et un autre élément électrique (32), le pistolet étant caractérisé en ce qu'il comporte un manchon isolant (44) qui entoure concen- triquement le câble intérieur et l'autre élément électrique et qui présente une gorge annulaire intérieure (60) proche d'une première extrémité et une gorge annulaire extérieure (58) proche de l'autre extrémité, des bagues (57, 55) étant logées chacune dans l'une des gorges annulaires et étant dimensionnées pour assurer l'étanchéité àal'aiar entre le manchon et l'élément adjacent concentrique respectif. 2. Pistolet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge annulaire extérieure (58) et la bague (55) qu'elle loge sont placées à l'extrémité intérieure du manchon dans le pistolet (10) de pulvérisation. 3. Pistolet selon- la revendication 2, caractérisé en ce que les bagues sont réalisées en matière élastique et compressible. 4. Pistolet de pulvérisation électrostatique comportant un câble (30) à haute tension relié à ce pistolet (10) et des connexions électriques intérieures qui relient le câble à une électrode avant (40), le pistolet étant caractérisé en ce qu'il présente un canal s'étendant entre le point de fixation du câble à haute tension et ladite électrode, un manchon électriquement isolant cable à haute tension. 5. Pistolet selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des bagues est réalisée en matière élastique et compressible.