Brevet FR2588018A1 — publié le 19870403

L'invention concerne les techniques d'application des revêtements et a notamment pour objet un dispositif d'application de revêtements par détonation. On connait un dispositif d'application de revêtements par détonation ("Revêtements appliqués par détonation utilisés dans les constructions mécaniques" par S.S. Bartenev et al., publié en 1982 aux éditions "Maschinestroienie", Leningrad, pages 130 àl31, figures 73, 74) comportant un tube refroidi par eau, ayant une extrémité ouverte de sortie, un mélangeur de gaz, mis en communication avec le tube au voisinage de son extrémité opposée à son extrémité de sortie un doseur de matière en poudre à appliquer par pulvérisation, un réservoir clos, à moitié rempli de poudre et communiquant avec le tube entre l'endroit où est introduit le mélange gazeux et l'extrémité de sortie du tube et un organe d'amorçage de l'explosion, constitué par une bougie d'allumage de véhicule automobile. Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante. Apres le remplissage du tube par le mélange gazeux explosif, suivi de l'amorçage et de la détonation, les produits de détonation chauffés comprimés sont projetés à travers l'extrémité de sortie du tube (masse principalej et remplissent partiellement le réservoir clos contenant la poudre, en élevant ainsi la pression dans ledit réservoir. Lors de la diminution de la pression dans le réservoir, la poudre arrive avec un gaz de relaxation dans le tube déjà libéré des produits de détonation. En même temps, un mélange explosif remplit le tube et se mélange intimement avec ladite poudre. Apres l'amorçage de la détonation, le cycle se répète, avec cette différence que les produits de détonation projetés hors du tube contiennent des particules chauffées et accélérées qui forment un revêtement.Les produits de détonation qui pénètrent dans le doseur contiennent eux aussi des particules, qui se déposent sur les parois d'une tubulure raccordant le doseur au tube en formant un revêtement parasite qui, au bout d'un certain temps (apres environ 1000 coups) obture entièrement la sortie pour la poudre du doseur. Cet inconvénient est dû en général à la disposition relative du mélangeur de gaz et du doseur de poudre suivant la longueur du tube, car cette disposition a pour effet que les produits de détonation contenant les particules de matériau à appliquer par pulvérisation, pendant leur déplacement vers l'extrémité de sortie du tube, rencontrent, outre l'extrémité ouverte du tube, encore une zone de pression réduite, celle du réservoir clos contenant la poudre et dans lequel ils pénètrent. On connaît aussi un dispositif d'application de revêtements par détonation (voir brevet Etats-Unis d'Amérique nO 4231518,Classification Nationale 239-81 publié en 1980, figure 1) comportant un tube ayant une extrémité ouverte de sortie, un mélangeur de gaz, un doseur de matière en poudre et un organe de mise à feu, reliés au tube. Dans ce dispositif, le tube est disposé horizontalement et le doseur est relié à son extrémité opposée de sortie (le transport forcé depuis ce doseur s'effectue à l'aide d'azote) et l'endroit d'introduction du mélange gazeux est déplacé quelque peu, par rapport à l'endroit où le doseur est raccordé, vers l'extrémité ouverte du tube. Dans ce dispositif comme dans le dispositif précédent, les produits de détonation contenant la poudre peuvent pénétrer dans le réservoir du doseur, bien qu'en quantité plus réduite, du fait que le sens dans lequel la masse principale des produits de détonation se déplace à partir de l'endroit de l'explosion est le sens opposé à celui conduisant au doseur.Dans ce dispositif, l'orifice pour la sortie de la poudre dans le tube s'engorge du fait que la distance entre les endroits où le mélangeur de gaz et le doseur sont raccordés au tube est petite et que les produits chauffés contenant la poudre atteignent l'endroit d'introduction de la poudre avant que l'onde de dépression ne soit arrivée de l'extrémité ouverte du tube. On s'est donc proposé de mettre au point un dispositif d'application de revêtements par détonation dans lequel la disposition relative des endroits où le doseur de matière pulvérulente et le mélangeur de gaz sont raccordés au tube serait choisie de manière à supprimer l'engorgement de l'orifice de la tubulure reliant le doseur au tube. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un dispositif d'application de revêtements par détonation, comportant un tube ayant une extrémité ouverte de sortie, un doseur de matière pulvérulente relié au tube près de son extrémité opposée à l'extrémité de sortie, ainsi qu'un mélangeur de gaz et un organe de mise à feu, reliés eux aussi au tube, caractérisé, selon l'invention, en ce que le mélangeur de gaz est mis en communication avec le tube dans la partie médiane de celui-ci. Il est avantageux que le canal, relié au tube, du mélangeur de gaz soit disposé tangentiellement à la surface cylindrique du tube. Dans ce cas, il est souhaitable que le tube soit constitué par deux étages de diamètre différent disposés l'un après l'autre dans le sens de la longueur du tube et engagés partiellement l'un dans l'autre de sorte que l'étage de plus grand diamètre se trouve du côté de l'extrémité de sortie du tube et que le mélangeur soit relié à cet étage, l'extrémité de sortie de l'étage de plus petit diamètre étnt disposée après l'endroit de raccordent du mélangeur dans le sens allant vers l'extrémité de sortie du tube. Le dispositif d'application de revêtements par détonation exécuté selon la présente invention est d'une haute fiabilité et d'une grande longévité grâce à sa conception excluant la pénétration des produits chauffés de détonation dans le doseur et prévenant ainsi, pendant le fonctionnement du tube, l'éventualité d'un engorgement de l'orifice d'introduction, dans le tube, de la poudre appliquer par pulvérisation. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale du dispositif d'application de revêtements pa r-6-n-af;ro - ~ - la figure 2 montre un dispositif analogue à celui de la figure 1, mais comportant un tube à étages; - la figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 2. Le dispositif d'application d'un revêtement par détonation comporte un tube 1 muni d'une chemise 2 de refroidissement par eau et ayant une extrémité ouverte de sortie, un mélangeur de gaz 3 mis en communication avec le tube 1 dans la partie médiane de celui-ci, un doseur 4 de matière en poudre à appliquer par pulvérisation,relié par une tubulure 5 à l'extrémité du tube 1 qui est opposée à son extrémité de sortie, et un organe de mise à feu constitué par une bougie d'allumage 6. Selon la variante de réalisation du dispositif d'application de revêtements par détonation, représentée sur les figures 2 et 3, le canal 7 du mélangeur de gaz 3 est disposé, à la différence du mode de réalisation représenté sur la figure 1, tangentiellement à la surface cylindrique du tube 1. Dans ce cas, le tube 1 est exécuté en deux étages 8, 9 de diamètre différent disposés l'un après l'autre dans le sens de la longueur du tube 1 et engagés partiellement l'un dans l'autre. L'étage 8 de plus grand diamètre est disposé du côté de 'extrémité de sertie du tube 1, et le mélangeur de gaz 3 est raccordé à cet étage par l'intermédiaire d'une tubulure 7 associée à un orifice 10 du tube 1. L'extrémité dv sortie Il de l'étage 9 de plus petit diamètre est disposée après l'endroit de raccordement du mélangeur 3 (après le mélangeur 10) dans le sens allant vers l'orifice de sortie ouverte du tube 1. Le dispositif d'application de revêtements par tonation représenté sur la figure 1 fonctionne comme suit. APrès avoir rempli d'un mélange gazeux explosif la partie inferieure, dite "partie active", du tube 1 à l'aide du mélangeur 3 , on amorce la détonation par une decharge électrique à l'aide de la bougie 6. L'onde de détonation se déplace vers l'extrémité ouverte du tube 1. Les produits de détonation (leur masse principale) se déplacent dans le même sens et partiellement dans le sens opposé (vers l'endroit de raccordement du doseur 4). Une onde de choc se propage alors devant les produits de détonation, et cette onde comprime le gaz se trouvant dans la partie supérieure ("partie passive") du tube 1.L'onde de choc élève 13 pression dans le doseur 4, est réfléchie par la partie supérieure du tube 1 et freine les produits de détonation se déplaçant vers le haut suivant la partie "passive". Auprès que l'onde de détonation ait atteint l'extrémité ouverte de sortie du tube 1, il se forme une onde de dépression qui se déplace dans le sens oppose a icelui conduisant à l'extrémité de sortie, en accélérant ainsi les produits de détonation dans la partie active" du tube 1 et en changeant le sens de mouvement des produits de détonation dans la partie "passive". En définitive, tout le gaz se trouvant dans le tube 1 commence à se déplacer vers l'extrémité ouverte du tube 1.Après la baisse de pression dans le tube 1, commence le processus plus lent de sortie du gaz et de la matière en poudre du doseur 4 à travers la tubulure 5. Ensuite la poudre se déplace vers l'extrémité ouverte du tube 1 et le mélange explosif frais commence à remplir le tube 1. Au moment où la portion principale de poudre, se déplaçant dans le tube 1 sous forme d'un nuage s'étendant longitudinalement, passe par l'endroit d'introduction du mélange gazeux, la détonation s'amorce et les étapes décrites plus haut du mouvement de l'onde de détonation, des produits de détonation, de l'onde de choc, se répètent. Toutefois, dans ce cas, les produits de détonation se dirigeant vers la partie "passive" du tube 1 contiennent des particules de poudre qui se trouvaient, au moment de l'amorçage de l'exposion, au voisinage de l'endroit d'introduction du mélange explosif.Ces particules peuvent arriver dans la tubulure 5 et y former un revêtement parasite. Cette éventualité dépend avant tout du moment d'arrivée de l'onde de dépression, ce moment étant déterminé par les rapports entre les longueurs "active" et passive" du tube 1. La valeur maximale de la longueur de la partie "passive" ne doit pas être inférieure environ au tiers de 'a longueur du tube 1. La longueur maximale (l'augmentation de la longueur de la partie "passive" réduit l'éventualité de la formation d'un revêtement parasite) est déterminée de manière à assurer l'obtention d'une qualité satisfaisante du revêtement appliqué, qui baisse avec l'augmentation de ladite longueur.Ce phénomène est lié à la diminution de la longueur effective du tube dans lequel se produit l'accélération et le chauffage des particules vers l'extrémité de sortie du tube. I1 a été établi expérimentalement que la valeur maximale de la longueur de la partie "passive" du tube, valeur à laquelle il ne se forme pas un revêtement parasite pour la majorité des matières à appliquer par pulvérisation, et à laquelle la qualité du revêtement appliqué reste satisfaisante, ne doit pas dépasser deux tiers de la longueur totale du tube. Ainsi, par le terme partie "médiane" du tube,on entend un tiers de la partie médiane du tube 1. Le fonctionnement du dispositif exécuté selon le mode représenté sur les figures 2, 3 ne differe pas, par son principe, du fonctionnement du dispositif illustré sur la figure et qui vient d'être décrit. Les rapports géométriques du dispositif à adopter sont les mêmes. L'avantage de ce mode de réalisation du dispositif réside en ce que l'endroit d'introduction du mélange gazeux (orifice 10) ainsi que le doseur 4 se trouvent protégés contre l'action des particules de poudre. Le fait que le canal 7 soit disposé tengentiellement à la surface cylindrique du tube 1 permet de réduire la résistance dynamique au mélange gazeux à la sortie du mélangeur de gaz 3. REVUE N D I C A T I O N S 1. Dispositif d'application de revêtements par détonation, comportant un tube (1) ayant une extrémité ouverte de sortie, un doseur (4) de matière en poudre mis en communication avec l'extrémité du tube (1) opposée à son extrémité de sortie, ainsi qu'un mélangeur de gaz (3) et uri organe de mise à feu reliés au tube (I),caractérisé en ce que le mélangeur de gaz (3) est mis en communication avec le tube (1) à la partie médiane de celle-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal (7) du mélangeur de gaz (3) mis en communication avec le tube (1) est disposé tengentiellement à la partie cylindrique du tube (1). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube (1) est constitué par deux étages (8, 9) de diamètre différent, disposés l'un après l'autre dans le sens de la longueur du tube (1) et engagés partiellement l'un dans l'autre, l'étage (8) de plus grand diamètre se trouvant du côté de l'extrémité de sortie du tube (1) et le mélangeur de gaz (3) étant relié à cet étage, l'extrémité de sortie de l'étage (9) de plus petit diamètre étant disposé en aval (suivant le sens conduisant à l'extrémité de sortie du tube) de l'endroit de raccordement du mélangeur (3) au tube (1).