Brevet FR2903027A1 — publié le 20080104

L'invention est relative à un pistolet automatique pour la pulvérisation d'un produit tel qu'une peinture abrasive, une laque, un émail, hydrosoluble ou dissous dans un solvant. L'invention est particulièrement utile pour la pulvérisation à haute pression et à fréquence élevée de peintures réticulables au rayonnement ultraviolet. Ce genre de pistolet automatique comporte une chambre à gaz propulseur sous pression alimentée en gaz propulseur sous pression, généralement de l'air comprimé, et une chambre de produit alimentée en produit à pulvériser sous pression. Une buse de pulvérisation du produit à pulvériser sous pression est reliée à la chambre de produit. Le produit est alimenté à l'avant du pistolet et sort par un orifice calibré de la buse. De plus, à l'intérieur du pistolet est prévu un coulisseau traversant les chambres de gaz et de produit et pourvu à son extrémité avant d'un pointeau apte à 15 obturer ladite buse. L'ouverture du pointeau est déclenchée par l'action du gaz propulseur, généralement de l'air comprimé. A son extrémité arrière, le coulisseau est rendu solidaire de moyens d'actionnement, généralement un vérin pneumatique, aptes à le déplacer en 20 translation pour obturer ou dégager ladite buse. Le vérin pneumatique comporte un piston rappelé en position de fermeture par un ressort et déplacé en position d'ouverture par le gaz propulseur. Pour éviter que, le long du coulisseau, du gaz propulseur passe de la chambre de gaz à la chambre de produit et, inversement, que du produit à pulvériser passe de 25 la chambre de produit à la chambre de gaz, on prévoit des moyens oscillants étanches traversés par ledit coulisseau. Pendant la pulvérisation du produit, le gaz propulseur, dédié à la pulvérisation, aide à l'atomisation du produit par l'orifice central de la buse et forme un jet concentrique d'orientation formé par des évents périphériques. 30 Dans un tel pistolet automatique connu, ledit coulisseau coulisse à chaque fois qu'il est nécessaire d'ouvrir et de fermer la buse. 2903027 2 De manière connue, un décalage est prévu pour ouvrir l'air de pulvérisation avant l'éjection du produit et pour assurer l'obturation de la buse avant la fermeture de l'air de pulvérisation. Du côté de la buse, la surface du coulisseau est au contact du produit à 5 pulvériser, qui est souvent abrasif et/ou corrosif, comme cela est par exemple le cas pour l'émail. Les moyens d'étanchéité peuvent être statiques ou déformables : les moyens statiques peuvent être des joints toriques, des joints racleurs ou arrêts analogues à chevrons, tandis que les moyens déformables peuvent comporter un soufflet, une 10 membrane ou autre surface flexible montée entre une partie fixe et une partie mobile du pistolet. Le document FR 2 863 512 décrit ainsi un pistolet automatique de pulvérisation comportant un soufflet souple du côté de la chambre de produit à pulvériser. Ce soufflet souple est fixé au corps du pistolet à son extrémité arrière et comporte une extrémité avant mobile formant un joint autour de l'aiguille. L'aiguille comporte un épaulement coopérant avec le joint formé par l'extrémité avant du soufflet. Le pistolet du document FR 2 863 512 comporte cependant un soufflet à spires dont la surface est difficile à rincer et à nettoyer, en particulier dans les creux 20 et recoins compris entre les spires. On connaît également un pistolet automatique à membrane dans lequel le pointeau est solidaire de la membrane et traverse celle-ci, de manière à être relié à un organe de commande de pulsation. Cependant, en raison de la surface importante de la membrane en contact 25 avec le produit, il est nécessaire de la protéger par un revêtement, par exemple par une couche de polytétrafluoréthylène. Un premier but de l'invention est de perfectionner l'état de la technique connu, en fournissant un nouveau pistolet automatique pour la pulvérisation d'un produit tel qu'une peinture abrasive, une laque, un émail, hydrosoluble ou dissous 30 dans un solvant, facile à rincer et à nettoyer. Un deuxième but de l'invention est de fournir un nouveau pistolet automatique pour la pulvérisation d'un produit tel qu'une peinture abrasive, une 2903027 3 laque, un émail, hydrosoluble ou dissous dans un solvant, dans lequel les moyens oscillants étanches présentent une faible surface au contact du produit à pulvériser. Un troisième but de l'invention est de fournir un nouveau pistolet automatique pour la pulvérisation d'un produit tel qu'une peinture abrasive, une 5 laque, un émail, hydrosoluble ou dissous dans un solvant, dans lequel un revêtement de protection des moyens oscillants étanches n'est plus indispensable. L'invention a pour objet un pistolet automatique pour la pulvérisation d'un produit tel qu'une peinture abrasive, une laque, un émail, hydrosoluble ou dissous dans un solvant, comportant un corps avec une partie avant définissant une chambre 10 de produit à pulvériser et une partie arrière de commande et d'admission de gaz propulseur, une tête de pulvérisation et une buse d'éjection de produit commandée par un pointeau déplaçable, ainsi que des moyens de commande de déplacement du pointeau, caractérisé par le fait qu'un moyen élastique d'étanchéité entre le produit à pulvériser et le gaz propulseur entoure le pointeau, en étant monté pincé entre les 15 parties avant et arrière du corps. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : le moyen élastique d'étanchéité présente une conformation allongée, ajustée intérieurement au pointeau et à un coulisseau de commande de déplacement du pointeau, pour contenir la pression du produit à pulvériser. - le moyen élastique est fixé à son extrémité avant contre un épaulement du pointeau. - le moyen élastique est monté pincé contre une partie par vissage d'une chemise cylindrique. - la chemise cylindrique de pincement du moyen élastique d'étanchéité définit la chambre de produit à pulvériser. - le moyen élastique d'étanchéité présente une conformation externe continûment concave au contact du produit à pulvériser. la course du pointeau est faible, de l'ordre de plusieurs millimètres et la variation des dimensions radiales du moyen élastique d'étanchéité est faible, de l'ordre de plusieurs dixièmes de millimètre. 2903027 4 le moyen élastique d'étanchéité présente une conformation en manchon, avec une partie avant renflée radialement intérieurement et une partie arrière renflée radialement extérieurement. le moyen élastique d'étanchéité est fabriqué en un matériau élastomère 5 perfluoré. des moyens de commande coopèrent avec un décalage mécanique correspondant à un jeu et assurant l'ouverture du gaz propulseur avant l'ouverture du produit à pulvériser et la fermeture du produit à pulvériser avant la fermeture du gaz propulseur. 10 L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale dans le sens de la ligne II-II de la figure 2 d'un pistolet automatique selon l'invention. 15 la figure 2 représente schématiquement une vue de dessus dans le sens de la flèche I de la figure 1 d'un pistolet automatique selon l'invention. En référence à la figure 1, un pistolet automatique selon l'invention comporte une partie avant 1 a et une partie arrière lb, dont au moins l'une, 1 a ou lb, est réalisée en métal léger. 20 La partie avant 1 a contient une chemise 2 cylindrique en matériau résistant à l'abrasion, par exemple en acier inoxydable, qui reçoit par vissage une tête 3 de pulvérisation. La tête 3 de pulvérisation comporte un orifice central 3a et plusieurs orifices 3b ou 3c périphériques. Grâce à l'orifice 3a de sortie du produit et aux orifices 3b ou 25 3c de sortie de gaz propulseur, la pulvérisation du produit est obtenue par pulvérisation du produit alimenté dans le pistolet sous pression constante, en combinaison avec une alimentation en air de pulvérisation qui, outre la pulvérisation, permet de régler la forme et/ou les dimensions du jet de produit pulvérisé. Le pistolet de pulvérisation selon l'invention comporte des moyens 30 d'alimentation en air de pulvérisation débouchant à proximité de la buse 4 de pulvérisation pour améliorer la pulvérisation et pour former le jet du produit. L'air de pulvérisation est alimenté indépendamment de la sortie du produit à l'aide d'un décalage mécanique qui alimente l'air de pulvérisation dans une chambre 2903027 5 annulaire formée dans la tête de pulvérisation et qui communique avec le premier jeu d'orifices 3b ou ajutages d'air débouchant tout près de la sortie 3a de la buse 4 et avec un deuxième jeu d'orifices 3c situé dans une couronne placée à l'extrémité avant du corps du pistolet. Cet agencement permet aux orifices de ce deuxième jeu 5 d'orifices 3c de diriger les jets d'air de pulvérisation sous un angle beaucoup plus grand vers le jet du produit sortant de la buse 4. La buse 4 est conformée en clapet à bille 5 constituant un module interchangeable par vissage dans la chemise 2 cylindrique. Le produit à pulvériser est alimenté sous pression constante par un tuyau dans 10 une chambre d'amenée 7 de produit aménagée dans la partie avant du pistolet et ayant une forme sensiblement en anneau cylindrique et débouchant directement dans un canal central 8 de la tête 3 de pulvérisation qui relie la chambre d'amenée 7 de produit à une buse 4 de pulvérisation. Pour régler l'amenée du produit vers la buse 4 et surtout pour couper cette 15 amenée lorsque le pistolet n'est plus actionné, le pistolet automatique selon l'invention utilise un pointeau 9 qui obture la sortie du produit au travers de la buse 4. Le retrait du pointeau 9 pour dégager cette sortie est commandé par des moyens de commande pneumatiques qui agissent sur le piston 10 d'un vérin 11 20 déplaçant le pointeau 9 vers l'arrière. Lorsque les moyens de commande pneumatiques ne sont plus actionnés, un ressort 12 de rappel agit sur le piston 10 dans le sens opposé pour déplacer le pointeau 9 vers l'avant afin de fermer la sortie du produit. Lorsque le piston 10 est repoussé par une pulsation d'air de commande vers 25 l'arrière, en comprimant le ressort 12 jusqu'à sa position reculée, l'extrémité du pointeau 9 libère la bille 5 et dégage l'accès à la buse 4 de pulvérisation pour le produit sous pression qui passe de la chambre d'entrée 7 de produit à la buse 4 par l'espacement annulaire défini entre la paroi interne du canal central 8 et la face externe du pointeau 9. 30 Afin d'améliorer la pulvérisation et de mieux former le jet de produit pulvérisé qui sort de la buse 4 de pulvérisation, le pistolet est également pourvu de moyens d'alimentation en air de pulvérisation débouchant à proximité de la buse 4 de pulvérisation. Ces moyens d'alimentation en air de pulvérisation comportent un 2903027 6 tuyau d'air comprimé connecté à un conduit d'air débouchant dans une chambre d'entrée d'air globalement circulaire 17 aménagée autour d'une vanne 16 dans la partie arrière lb du corps du pistolet. Cette chambre d'entrée d'air 17 est, par l'intermédiaire de passages annulaires 18 successifs en communication et qui 5 s'étendent dans les parties arrière lb et avant la du corps, reliée à une chambre circulaire externe 19 aménagée dans la tête 3 de pulvérisation. Cette chambre externe 19 est en communication avec l'atmosphère par les orifices 3b ou 3c débouchant à la face avant de la tête de pulvérisation 4. Le piston 10 de commande du pointeau 9 est entouré par un piston 10a 10 coaxial au piston 10 et précontraint en position fermée par un ressort 12a. L'extrémité avant du piston 10a va en se rétrécissant pour former une vanne 16 à soupape appliquée sur un siège, formé dans ou solidaire de la partie arrière lb, par la pression du ressort 12a. Un jeu prédéterminé j de déplacement est prévu entre le piston 10 et le piston 15 10a, de manière que le mouvement du piston 10 soit commandé dans les deux sens avec un décalage par un mouvement du piston 10a, à l'ouverture comme à la fermeture. La liaison entre le pointeau 9 et le piston 10 est assurée par un coulisseau 14 de liaison traversant les parties avant la et arrière lb du corps du pistolet. 20 Le coulisseau 14 est conformé en tige vissée à son extrémité avant sur le pointeau 9 et solidarisée à son extrémité arrière au piston 10 et à un plateau d'appui du ressort 12. Le coulisseau 14 est monté sur le pointeau 9 de manière à emprisonner une conformation avant 13a d'un organe élastique d'étanchéité 13 contre un épaulement 25 9a du pointeau 9 et à précontraindre en compression l'organe 13 d'étanchéité. L'extrémité arrière 13b de l'organe élastique 13 d'étanchéité est pincée entre la partie avant la ou sa chemise 2 en acier inoxydable et la partie arrière lb du corps du pistolet, pour assurer un encastrement et une étanchéité statique. Du fait de l'élasticité de l'organe 13 d'étanchéité, l'allongement et le 30 raccourcissement de l'organe 13 peuvent s'effectuer à des fréquences d'actionnement élevées, voisines de 2Hz, tout en assurant une durée de vie de 10 millions de cycles à des pressions élevées de l'ordre de 120 bar. 2903027 7 Avantageusement, l'organe 13 élastique d'étanchéité présente une conformation tubulaire allongée, dont la surface intérieure est ajustée aux diamètres du pointeau et du coulisseau, pour contenir la pression exercée par le produit à pulvériser sur la surface extérieure de l'organe 13. 5 De préférence, l'organe 13 allongé d'étanchéité est constituée sous forme d'un manchon tubulaire à deux extrémités 13a, 13b renflées. L'extrémité avant 13a est renflée radialement intérieurement, tandis que l'extrémité arrière 13b, est renflée radialement extérieurement. En raison du fait que l'action du pointeau 9 est de maintenir la bille 5 au 10 contact de son siège ou d'autoriser son décollement, la course du pointeau 9 est faible, de l'ordre de deux millimètres. La variation des dimensions radiales est encore plus faible de l'ordre du dixième de millimètre, ce qui autorise l'emploi à des fréquences d'actionnement élevées, de l'ordre de 2Hz. 15 La forme continûment concave de la surface extérieure de l'organe 13 d'étanchéité facilite le rinçage et le nettoyage de cette surface extérieure et supprime les difficultés de rinçage et de nettoyage rencontrées avec les soufflets et membranes de l'art antérieur. La forme sensiblement cylindrique de la surface extérieure du manchon 13 20 permet également de réduire, la surface au contact du produit à pulvériser, par comparaison avec les soufflets et membranes de l'art antérieur. Le matériau utilisé pour la fabrication du manchon 13 peut être un polyuréthane, dans le cas d'une spécification de résistance aux produits hydrosolubles. 25 Les polyuréthanes sont économiques et faciles à mettre en forme de préférence par moulage, ou éventuellement par usinage. Dans le cas d'une résistance à tous types de produits à pulvériser, hydrosolubles ou dissous dans un solvant, le manchon 13 peut être fabriqué en matériau élastomère perfluoré à grande inertie chimique. 30 Un élastomère perfluoré utilisé est un perfluoroélastomère spécialement formulé pour milieu de haute pression et conditions de décompression explosive, qui donne satisfaction. 2903027 8 L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. Ainsi, le matériau utilisé pour le manchon 13 peut être modifié sans sortir du 5 cadre de la présente invention et peut éventuellement être composé à partir d'un matériau métallique ou non métallique. REVENDICATIONS 1. Pistolet automatique pour la pulvérisation d'un produit tel qu'une peinture abrasive, une laque, un émail, hydrosoluble ou dissous dans un solvant, comportant un corps avec une partie avant (la) définissant une chambre (7) de produit à pulvériser et une partie arrière (lb) de commande et d'admission de gaz propulseur, une tête (3) de pulvérisation et une buse (4) d'éjection de produit commandée par un pointeau (9) déplaçable, ainsi que des moyens (14, 10) de commande de déplacement du pointeau (9), caractérisé par le fait qu'un moyen (13) élastique d'étanchéité entre le produit à pulvériser et le gaz propulseur entoure le pointeau (9), en étant monté pincé entre les parties avant (la) et arrière (lb) du corps. 2. Pistolet automatique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen (13) élastique d'étanchéité présente une conformation allongée, ajustée intérieurement au pointeau (9) et à un coulisseau (10) de commande de déplacement du pointeau, pour contenir la pression du produit à pulvériser. 3. Pistolet automatique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le moyen (13) élastique est fixé à son extrémité avant (13a) contre un épaulement (9a) du pointeau (9). 4. Pistolet automatique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen élastique (13) est monté pincé contre une partie (la ou lb) par vissage d'une 20 chemise (2) cylindrique. 5. Pistolet automatique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la chemise (2) cylindrique de pincement du moyen (13) élastique d'étanchéité définit la chambre (7) de produit à pulvériser. 6. Pistolet automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 25 caractérisé par le fait que le moyen (13) élastique d'étanchéité présente une conformation externe continûment concave au contact du produit à pulvériser. 7. Pistolet automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la course du pointeau (9) est faible, de l'ordre de plusieurs millimètres et caractérisé par le fait que la variation des dimensions radiales du 30 moyen (13) élastique d'étanchéité est faible, de l'ordre de plusieurs dixièmes de millimètre. 8. Pistolet automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen (13) élastique d'étanchéité présente 2903027 10 une conformation en manchon, avec une partie avant (la) renflée radialement intérieurement et une partie arrière (lb) renflée radialement extérieurement. 9. Pistolet automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le moyen (13) élastique d'étanchéité est fabriqué en un 5 matériau élastomère perfluoré. 10. Pistolet automatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des moyens (10, l0a) de commande coopèrent avec un décalage mécanique correspondant à un jeu (j) et assurant l'ouverture du gaz propulseur avant l'ouverture du produit à pulvériser et la fermeture du produit à to pulvériser avant la fermeture du gaz propulseur.