Brevet FR2488151A1 — publié le 19820212

La présente invention concerne les instruments du type diffuseur électrostatique multi-couleurs pour peinture en poudre. Dans des dispositifs connus de ce genre, ii existe des diffuseurs haute tension de 90 à 140 K.V. . Ces systèmes sont dangereux, le rendement sur les pièces est très faible (40 à 50%) d'où nécessité de recycler la poudre; ces installations sont toujours très compliquées et le changement de couleur pratiquement impossible en automatique. Il existe des diffuseurs basse tension, par exemple 6 K.V., plus ressemblant au diffuseur objet de l'invention, la conception de ces diffuseurs ne permet pas l'implantation d'un venturi classique à haut rendement, il en résulte plusieurs inconvénients - Trop grande consommation d'air, - Le diffuseur à tendance à souffler la poudre qu'il applique sur les pièces à pein dre, d'où nécessité de dévier le jet dair par un déflecteur en bout de diffuseur. - Le changement de couleur et le nettoyage automatique sont impossible. Les électrodes de ce genre de diffuseur ont le grand inconvénient de s'encrasser rapidement., les électrodes peuvent également se mettrent en court circuit par saturatior de poudre. Ceci est dû à une mauvaise conception du venturi et à une mauvaise implantation par rapport à la zone ionisation. Dans l'un de ces systèmes, I'électrode centrale constituée d'une aiguille creuse est refroidie par une circulation d'air comprimé en son centre. Cet air de refroidissement en vertu des lois de l'électricité statique qui veulent que les charges électriques se concentrent sur les parties convexes, se chargent à la polarité inverse de la poudre qui transite à l'extérieur de l'aiguille, l'équilibre ionique, air de refroidissement poudre se produit dans le canon, ce qui entratne une grande perte de charge pour la poudre. L'orifice d'aspiration de poudre du venturi est situé dans la zone de ionisation, la poudre n'est pas assez diluée avec l'air d'aspiration et sa vitesse n'est pas assez élevée, la poudre cuit sur l'électrode et la poudre ne se ionise plus. Ce diffuseur est associé à un dispositif destiné à assurer un mélange AIR/POUDRE au niveau du container. Ce dispositif à le grand inconvénient de mélanger de l'air ambiant à la poudre. Cet air à l'inverse de l'air traité utilisé dans le diffuseur peut être chaud, humide, poussiéreux et perturber complètement le-fonctionnement du diffuseur, la conception même de ce dispositif assure un débit de poudre très irrégulier. Le diffuseur selon l'invention permet d'éviter tous ces inconvénients. Ce dispositif comporte un corps, à l'intérieur de ce corps, deux électrodes destinées à ioniser la poudre,l'électrode centrale (-) est constituée d'une aiguille pleine se terminant de préférence par une pointe; l'électrode (+) est constituée par un anneau. La zone de ionisation se trouve naturellement à l'extré-mité de l'électrode centrale et à l'intérieur de l'anneau. L'électrode centrale est entourée d'un fourreau. Ce fourreau espacé de l'aiguille constitue une canalisation par laquelle de l'air comprimé destiné à refroidir l'électrode centrale ,circule. En vertu des lois de l'électricité statique, les charges électriques se concentrent sur les parties convexes. Dans le cas présent,les charges électriques négatives se concentrent sur les parties extérieures de l'électrode centrale en contact avec l'air de refroidissement, cet air se charge donc négativement à la même polarité que la poudre. Le mélange,-AIR D'ASPIRATION/POUDRE/AIR DE REFROIDISSEMENT qui se produira dans le canon, à la sortie du diffuseur, entraînera un équilibre ionique sans perte de charge pour la poudre. Le fourreau à également pour fonction, d'une part, de protéger l'électrode centrale de la poudre et par conséquent d'éviter son encrassement ; d'autre part, d'éviter que les électrodes se mettent en cour circuit par saturation de poudre. Le venturi d'un type classique à angle convergent divergent, permet utiliser un minimum d'air pour aspirer la poudre. L'orifice annulaire daspiration de poudre du venturi est décalé par rapport à la zone de ionisation, le mélange AIR/POUDRE est effectif au passage de cette zone et la vitesse des particules AIR/POUDRE est très grande voir supersonique, dans ces conditions, la poudre ne peut adhérer à l'électrode annulaire. En amont de l'orifice d'aspiration de poudre du venturi, une chambre annulaire est aménagée. Cette chambre peut posséder plusieurs orifices d'arrivées de poudre, reliées chacune à un container de poudre de couleur différente. Par un jeu d'ouverture et de fermeture de vannes situées sur ces circuits, il est possible d'assurer un changement de couleur instantané, l'un de ces orifices peut être relié à une source d'air comprimé pour le nettoyage du diffuseur entre deux changements de couleur. Ces vannes qui assurent le changement de couleur peuvent être remplacées par un tiroir incorporé au diffuseur ou par un robinet rotatif. Ce diffuseur peut être lié par une canalisation à un dispositif situé au niveau de la poudre. Ce dispositif est destiné à assurer un mélange POUDRE/AIR traité réglable. Ce dispositif en liaison avec le venturi haut rendement du diffuseur constitue un accélérateur de particules. Le canon du diffuseur de la poudre n'a d'autre fonction que de canaliser la poudre dans la direction de la pièce à peintre et d'assurer un ralentissement des particules AIR/POUDRE en transit. Ce ralentissement limite la longueur du canon. Arrivées à un certain taux de décélération, ces particules se déposent dans le canon et l'encrassent . La longueur du canon est proportionnel à la vitesse de la poudre. Tel qu'il est représenté fig. 1 PL.1, le descriptif comporte un corps (1) à l'intérieur de ce corps deux électrodes destinées à ioniser la poudre. L'électrode centrale (2) constituée d'une aiguille pleine se terminant de préférence par une pointe. L'electrode (3) est constituée d'un anneau. La zone de ionisation se trouvant naturellement en (4) à l'extrémité de la pointe et à l'intérieur de l'anneau. L'électrode centrale est entourée d'un fourreau (5)); ce fourreau espacé de l'aiguill constitue une canalisation (6) par laquelle de l'air comprimé destiné à refroidir l'électrode centrale circule. Cet air provient de la chambre de distribution (7) elle-même alimentée par l'orifice (8) relié par un tuyau à une source d'air comprimé traité. Cet air circulant autour de l'aiguille se charge à la même polarité que la poudre. En effet en vertu des lois de l'électricité statique, les charges électriques se concentrent sur les parties convexes fig. 3 PL 1. L'aiguille (2) et son fourreau (5) sont représentés à grande échelle, les points (21) concentrés sur l'extérieur de l'aiguille figurent les électrons, l'air de refroidissement se charge négativement. Fig. 1 Pu.1. Le fourreau (5) a également pour fonction de protéger l'aiguille de la poudre d'éviter que les deux électrodes (2) et (3) se mettent en court circuit par saturation de poudre. Les pièces (9) et (10) constituent l'angle convergent divergent du venturi, l'orificf annulaire (11) d'aspiration de la poudre du venturi est décalé par rapport à la zone de ioni sation (4) le mélange AIR/POUDRE est effectif au passage de cette zone et la vitesse des particules AIR/POUDRE est très grande voir supersonique. Dans ces conditions la poudre ne peut adhérer à l'électrode (3), la poudre aspirée par l'orifice annulaire (11) provient de la chambre (12) cette chambre peut posséder plusieurs orifices, c'est le cas fig. 3 PL 1, les orifices (13) et (14) sont reliés à des containers de différentes couleurs. L'orifice (15) destiné au nettoyage du diffuseur est relié à une source d'air compri mé traité de préférence; des vannes automatiques ou manuelles assurent la fermeture ou l'ouverture de ces circuits ; ainsi lors d'un changement de couleur ,par exemple, le circuit (14) en service se ferme, le circuit de nettoyage (15) s'ouvre puis se ferme le circuit (13) s'ouvre, le changement de couleur est opéré. Les vannes extérieures aux diffuseurs peuvent être remplacées par un dispositif incorporé au diffuseur, par exemple, tiroirs ou robinets rotatifs. Ces systèmes de distribution ne sont que des exemples ,ils ne seraient être limitatifs La poudre ionisée est propulsée dans le canon (16) où elle se mélange à l'air de refroidissement de l'électrode, l'équilibre ionique se produit dans le canon sans perte de charge pour la poudre. Le canon (16) est uniquement destiné à canaliser la poudre dans la direction de la pièce à peindre, sa longueur est limitée. En effet, la vitesse acquise par les particules d'air et de poudre diminue dans le canon , à un certain taux de décélération, la poudre se dépose et encrasse le canon. I1 est donc très important d'adapter la longueur du canon à la vitesse de diffusion de la poudre, la conicité du canon peut donc changer sans que cela entraîne d'inconvé- nients. Le venturi de ce diffuseur aspire la poudre dans le container par l'intermédiaire d'un dispositif fig.4 PL.2 situé au niveau (17) de la poudre. Ce dispositif permet un mélange poudre air traité et en association avec le venturi du diffuseur, constitue un accélérateur de particules poudre air traité. L'air comprimé traité pénètre par l'orifice (18) se mélange à la poudre dans la zone (19) la poudre est aspirée par l'orifice (20). REVENDICATIONS 1) Diffuseur électrostatique multi couleurs pour peinture en poudre caractérisé par la disposition de son venturi, son électrode centrale, son fourreau, sa cham bre darrivée de poudre à plusieurs orifices d'arrivées de poudre permettant un changement de couleur et un nettoyage instantanés par son (ses) dispositifs situés au niveau du (des) containers. 2) Diffuseur selon la revendication (1) caractérisé par son électrode centrale constituée d'une aiguille pleine se terminant de préférence par une pointe. 3) Diffuseur selon la revendication (1) caractérisé par son fourreau autour de l'électrode centrale. 4) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1 à 3) caractérisé par l'espace entre l1électrode centrale et le fourreau. 5) Diffuseur selon l'ensemble des revendictions (1 à 4) caractérisé par le fait que l'espace entre le fourreau et l'électrode centrale permet à de l'air compri mé de circuler pour refroidir l'électrode. 6) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1 à 5) caractérisé par le fait que le fourreau protège l'électrode centrale de la poudre et évite son encras sement. 7) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1 à 6) caractérisé par le fait que le fourreau ne permet pas aux électrodes de se mettrent en court circuit par saturation de poudre. 8) Diffuseur selon llensemble des revendications (1 à 7) caractérisé par le fait que l'air circulant autour de l'électrode centrale se ionise à la même polarité que la poudre. 9) Diffuseur selon la revendication (1) caractérisé par son venturi haut rendement à angle convergent divergent. 10) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1 et 9) caractérisé par la posi tion de l'orifice d'aspiration de la poudre du venturi décalé et situé en amont de la zone de ionisation. 11) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1.9.10.) caractérisé par le fait que la position d'orifice d'aspiration permet un mélange effectif POUDRE/AIR d'aspiration au passage de la zone de ionisation. 12) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1.9.10.11.) caractérisé par le fait que la position d'orifice d'aspiration de la poudre du venturi permet au mélange AIR/POUDRE d'avoir une vitesse supersonique au passage de la zone de ionisation. 13) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1.9.10.1 l.1i) caractérisé par le fait que cette vitesse supersonique du mélange AIRIPOUDRE au passage de la zone de ionisation ne permet pas à la poudre d'adhérer à l'électrode annu laire. 14) Diffuseur selon la revendication (1) caractérisé par sa chambre dlarrivées de poudre à plusieurs orifices. 15) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1 et 14) caractérisé par le fait que les orifices peuvent être reliés à des containers de poudre de couleurs dif férentes. 16) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1.14.15.) caractérisé par le fait qu'un ou plusieurs de ces orifices peuvent être reliés à une source d'air comprimé pour le nettoyage du diffuseur. 17) Diffuseur selon l'ensemble des revendications 11.14.15.16.) caractérisé par le fait que par un jeu d'ouverture et de fermeture automatiques et manuelles de vannes situées à l'extérieur du diffuseur sur les circuits de poudre et de nettoyage, on réalise un changement de couleurs et un nettoyage instantanés. 18) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1.14.15.16.17.) caractérisé par le fait que ces vannes extérieures au diffuseur peuvent être remplacées par des dispositifs couverture et de fermeture incorporés au diffuseur, tels que tiroirs ou robinets rotatifs, automatiques ou manuels. 19) Diffuseur selon la revendication (1) caractérisé par le dispositif situé au niveau du container à poudre. 20) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1 et 19) caractérisé par le fait que ce dispositif permet d'assurer un mélange POUDRE/AIR traité. 21) Diffuseur selon l'ensemble des revendications (1.19.20) caractérisé par le fait que ce système travaillant en série avec le venturi du diffuseur constitue un accélérateur de particules POUDRE/AIR traité.