Brevet FR2552683A1 — publié le 19850405

La présente invention concerne une tête rotative de type à disque, de pulvérisation électrostatique de produits liquides tels que peintures vernis et similaires, sur des objets à revêtir placés radialement autour de l'axe du disque. I1 existe, à l'heure actuelle, des appareils d'application électrostatique à tête atomisante du type à disque, dits à grande vitesse, entrainant habituellement des disques dont les diamètres varient entre 150 -mm et 250 mm à des vitesses de rotation comprises entre 5000 t/mn et 25000 tours/minute. Le disque qui constitue l'organe de pulvérisation proprement dit est constitué d'une chambre annulaire dans laquelle aboutissent le ou les conduits d'amenée de la peinture. Cette chambre annulaire débouche sur une partie en forme de disque plat ou en forme de cône à angle au sommet important dont l'arête extérieure constitue la zone de pulvérisation. Le produit à pulvériser injecté dans la cavité annulaire forme un film fin de peinture qui tout en adhérant au disque sous l'effet des forces interfaciales, et éventuellement centrifuges dans le cas de disques coniques, chemine en direction de l'arête de pulvérisation sous l'effet de la force centrifuge. Le disque est porté à un potentiel électrique généralement négatif et de l'ordre de 60 000 à 150 000 V. Les objets à revêtir, reliés à la masse, défilent suivant une trajectoire en Oméga autour du disque de pulvérisation. Suivant la vitesse de rotation et le diamètre du disque atomisant, la pulvérisation s'effectue soit en grande partie par voie électrostatique soit en grande partie sous l'effet de la force centrifuge et des forces de frottement dans l'air de l'extrémité du film de peinture. Le produit pulvérisé qui a acquis par conduction juste avant la formation des gouttes une charge électrique est conduit en direction des objets à traiter sur lesquels il se dépose par le champ électrique existant entre le disque et lesdits objets. Le disque généralement placé à axe vertical est généralement monté sur une mécanique qui le déplace suivant un mouvement vertical de va-et-vient de façon à ce que ledit disque puisse pulvériser du produit sur toute la hauteur de la pièce. Lorsque les pièces à traiter sont par exemple des parallélépipèdes tels que des réfrigérateurs, il est nécessaire, afin de recouvrir les quatre faces verticales, de présenter successivement en face du disque lesdites quatre faces. Ceci est obtenu par des mouvements successifs de rotation de la balancelle support de la pièce. Pour que cette rotation puisse s'effectuer, pour un pas d'accrochage donné sans percussion des pièces entre elles, le diamètre de la boucle décrite par le couvoyeur autour du disque ne peut être inférieur à une certaine valeur. I1 existe donc des cas où le maintien d'une distance disque/pièces, acceptable pour obtenir un bon rapport produit déposé sur produit projeté, nécessite l'utilisation de disques de grands diamètres tels que 300 ou 400 mm par exemple. Dans le cas des disques dits à grande vitesse on utilise actuellement essentiellement des turbines pneumatiques entraî- nant directement le disque en rotation. La vitesse de rotation du disque monté sur la turbine d'entraînement est pour une pression d'air donnée, qui n'excède jamais 6 bars dans l'industrie, essentiellement fonction du diamètre du disque entraîné et du débit de produit pulvérisé. Pour des débits ordinaires de 20 à 30 litres/heure, la vitesse de rotation d'un disque de 300 mm monté sur une turbine à air parfaitement adaptée ne dépasse pas 5000 tours/minute. Les moteurs électriques à haute fréquence qui pourraient fournir eux la puissance nécessaire doivent être isolés, par un arbre d'entraînement électriquement isolant, de la turbine et du disque portés à un haut potentiel; La résistance mécanique des isolants connus ne permet pas d'obtenir le résultat désiré. Pour des vitesses de rotation insuffisantes la finesse des particules pulvérisées n'est plus satisfaisante. I1 n'est donc pas possible actuellement dans les cas de figure définis plus haut de revêtir correctement certaines pièces par voie de pulvérisation électrostatique par disque et notamment lorsque la vitesse des convoyeurs impose de gros débits de peinture. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet, il est possible d'entraîner sans arbre isolant des disques de diamètres compris entre 100 et 400 mm, avec des débits de produit pouvant atteindre 100 litres/heure à des vitesses comprises entre 10 000 et 20 000 tours par minute. Le dispositif objet de llinvention est constitué d'un moteur hydraulique porté à la haute tension et entraînant sans l'intermédiaire d'arbre isolant le disque de pulvérisation Selon l'invention, le moteur hydraulique du type à engrenage, est conçu pour éviter toute fuite d'huile le long de son arbre de sortie. Il est alimenté par un ensemble hydraulique connecté au moteur par des tuyaux haute pression électriquement isolants. La vitesse de rotation est réglable et dépend du débit d'huile délivré au moteur. Les roulements à billes de l'ensemble d'entraînement sont protégés, côté disque,contre toute entrée de solvant ou de produit à projeter, par divers joints dont un joint d'air pneumatique. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui illustrent divers exemples de réalisation non limitatifs. Soit selon figure 1 : le moteur hydraulique 3 est alimenté par une pompe 5 à piston à cylindrée réglable par commande manuelle ou automatique et entraînée par le moteur électrique 1 par l'intermédiaire de l'accouplement mécanique 2. Soit 7 un limiteur de pression permettant de ne pas dépasser une pression prédéterminée, notamment lors de la mise en route du moteur 3. Ce limiteur 7 permet un démarrage à pression limitée et évite ainsi la détérioration du matériel au démarrage. Le manomètre 8 indique la pression de fonctionnement. 12 est un filtre muni d'un manomètre et d'un clapet de sécurité, placé sur le retour de l'huile moteur. L'arrêt de la rotation du disque est obtenu par l'arrêt du moteur électrique. Le moteur 3 qui entraine un disque à forte inertie mécanique continuerait alors à tourner en pompe pendant quelques minutes, en se vidant de son huile en cavitant et en se détériorant faute de lubrifiant si le clapet 9 et la valve de freinage 10 n'avarient pas été montés. A l'arrêt de la pompe la pression d'alimentation disparaît ce qui entraîne la mise en fonctionnement de la valve de freinage 10 et la circulation en circuit fermé à travers le clapet 9 de l'huile contenue dans la boucle moteur/clapet. 4 est le réservoir d'huile et ll un clapet assurant une contre-pression dans le circuit de refoulement. Un refroidisseur électrique thermostaté 5 permet de maintenir le circuit d'huile à la température idéale de fonctionnement du moteur 3. La figure 2 montre un exemple selon l'invention de réalisation d'un disque entraîné par moteur hydraulique. Soit 3 le moteur hydraulique, 14 son arbre de sortie, 15 un système de protection des roulements à billes, 16 le disque de pulvérisation, 17 l'alimentation du disque en peinture, 18 la connexion au générateur haute tension et 19 l'isolateur électrique isolant la tête rotative de pulvérisation électrostatique du support porté à la masse. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, un accouplement élastique est placé entre le moteur hydraulique et le disque entraîné. Ce dispositif objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas d'application de produits liquides sur des pièces à traiter défilant autour de l'axe de rotation du dit dispositif. Une application particulièrement intéressante est l'application de peintures sur des pièces de grosses dimensions (réfrigérateurs ou containers par exemple)* REVEND ICAT IONS 1. Tête à haute vitesse de rotation de type à disque électrostatique de pulvérisation de produits liquides tels que peintures ou vernis sur des objets à revêtir défilant autour du dit disque, caractérisée en ce que l'entraînement du disque s'effectue à l'aide d'un moteur hydraulique entrainant le disque à des vitesses de l'ordre de 10 000 à 20 000 tours par minute sans passer par l'intermédiaire dsun arbre d'entraînement électriquement isolant. 2. Tête suivant la revendication 1, caractérisée en ce qui concerne l'alimentation du moteur hydraulique en ce qu'elle est réalisée grâce à une pompe à débit réglable manuellement ou automatiquement et en ce qu'une valve de freinage placée sur le circuit retour permet à un clapet unidirectionnel monté en parallèle sur le moteur d'éviter la cavitation du moteur à l'arrêt de la pompe. 3. Tête suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le couple de démarrage du moteur hydraulique est limité par un limiteur de pression placé en parallèle sur le circuit hydraulique en sortie de pompe. 4. Tête suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la température de l'huile dans le circuit hydraulique est maintenue à une valeur optimum grâce à un refroidisseur électrique thermostaté.