Brevet FR3055817A1 — publié le 20180316

BUSE POUR UN DISPOSITIF D'APPLICATION D'UN PRODUIT DE REVETEMENT ET DISPOSITIF D'APPLICATION COMPRENANT UNE TELLE BUSE La présente invention concerne une buse pour un dispositif d'application, notamment pour un pistolet pulvérisateur de produit de revêtement et un dispositif d'application comprenant une telle buse. De manière connue, un pistolet pulvérisateur comprend une tête de pulvérisation avec une bague de tête et une buse disposée coaxialement à l'intérieur de la tête. La buse comprend un canal de passage du produit, lequel est configuré pour être obturé sélectivement par un pointeau mobile en translation à l'intérieur de la buse. Le mouvement du pointeau régule l'ouverture du passage du produit de revêtement. Selon la position du pointeau, le produit de revêtement sera expulsé de la buse avec plus ou moins de débit. La tête de pulvérisation disposée autour de la buse comprend deux cornes diamétralement opposées, qui sont traversées chacune par un conduit d'éjection d'air comprimé. Chaque conduit est configuré de sorte que l'air est expulsé radialement en direction du jet. Ce dernier est alors atomisé en fines gouttelettes. La taille des gouttelettes est d'autant plus fine que la pression et/ou le débit des jets d'air est importante. Toutefois, une pression d'air comprimé trop élevée conduit à la formation d'un brouillard, parfois qualifié « d'overspray » en anglais, qui diminue le taux de transfert du pistolet, c'est-à-dire le ratio entre la quantité de produit pulvérisée par le pistolet et la quantité de produit réellement déposée sur la pièce à revêtir. L'invention vise à proposer une buse pour un pistolet pulvérisateur, qui permet de projeter un jet plus large et avec une meilleure finesse de pulvérisation, sans pour autant augmenter la pression et/ou le débit des jets d'air. A cet effet l'invention concerne une buse pour un dispositif d'application d'un produit de revêtement, tel qu'un pistolet, cette buse comprenant un canal de passage du produit, configuré pour être obturé sélectivement par un pointeau. Conformément à l'invention, le conduit comprend un tronçon d'éjection qui est évasé et de forme arrondie. Grâce à l'invention, en conditions de fonctionnement du pistolet, le flux de produit de revêtement circulant dans le canal est attiré, par capillarité et/ou du fait des valeurs de tension de surface, par la paroi arrondie du tronçon évasé : c'est l'effet Coanda. Ainsi, la paroi arrondie du tronçon évasé dévie le produit de revêtement de sa trajectoire initiale et le produit de revêtement « colle » à la paroi du tronçon jusqu'au point de détachement. Lorsqu'il se détache de la paroi, le produit conserve toutefois une direction sensiblement tangente, si bien que le spray est élargi. La buse conforme à l'invention permet donc 3055817 2 d'obtenir un jet de produit plus large qu'une buse standard. L'empreinte du pistolet est donc également plus large. L'élargissement du jet conduit par ailleurs à une déstabilisation du jet plus importante, si bien que le jet est plus facile à atomiser et que la pulvérisation est plus fine. Ainsi, en considérant des réglages en pression d'air comprimé 5 équivalents, la buse selon l'invention permet d'obtenir un spray plus large et des gouttes plus fines qu'avec une buse de l'art antérieur. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle buse peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : 10 Le tronçon d'éjection est disposé dans le prolongement d'un canal de section de passage constante. Le tronçon d'éjection est tangent au canal. Le canal a une longueur au moins égale à 0,4 mm. Le canal a un diamètre inférieur à 4,5 mm, de préférence inférieur à 0,9 mm. 15 Le tronçon d'éjection a un rayon de courbure constant. Alternativement, le tronçon d'éjection a un rayon de courbure variable. Le tronçon d'éjection comprend une succession de portions de rayon variable, qui sont chacune tangente avec la portion précédente et/ou avec la portion suivante. 20 Le rayon de courbure de chaque portion du tronçon d'éjection est inférieur à celui de toutes les portions aval. L'invention concerne également un dispositif d'application d'un produit de revêtement, tel qu'un pistolet, comprenant une buse telle que décrite précédemment. Avantageusement, le dispositif d'application comprend en outre un dispositif de 25 mise en rotation du produit, disposé en amont du tronçon d'éjection de la buse. L'invention et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une buse conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins dans lesquels : 30 - la figure 1 est une vue en perspective d'un pistolet pulvérisateur de produit de revêtement, comprenant une buse conforme à l'invention, - la figure 2 est une coupe partielle dans le plan II de la figure 1, - la figure 3 est une coupe de la buse représentée seule, et - la figure 4 est une vue à plus grande échelle de l'encadré IV de la figure 3. 35 Sur la figure 1 est représenté un dispositif d'application d'un produit de revêtement. Dans l'exemple, ce dispositif est un pistolet manuel 1. Le produit de 3055817 3 revêtement peut être un liquide comprenant un ou plusieurs composants ou un matériau pulvérulent. Il peut s'agir de peinture, d'un apprêt, d'un vernis, etc... Le pistolet 1 comprend un corps 10, une crosse de préhension 11 et une gâchette d'actionnement 12 articulée sur le corps 11. Il comprend également une tête de 5 pulvérisation 14 et une bague de tête 16 disposée autour de la tête 14. La tête 14 et la bague de tête 16 sont centrées sur un axe de pulvérisation X-X'. Comme visible à la figure 2, la tête 14 est creuse. Elle comprend deux protubérances 14a et 14b, appelées plus communément oreilles ou cornes, disposées de manière diamétralement opposée l'une par rapport à l'autre. Les cornes 14a et 14b font 10 saillie de manière parallèle à l'axe X-X' par rapport au reste de la tête 14. Elles délimitent chacune deux orifices 140 d'éjection d'air comprimé. Les orifices 140 sont conformés pour guider des jets d'air en direction de l'axe de pulvérisation X-X'. Plus précisément, les jets d'air issus des orifices 140 ont une direction sensiblement radiale et centripète par rapport à l'axe de pulvérisation X-X' du pistolet. On entend par l'adjectif « sensiblement » qu'il y a 15 un écart de quelques degrés entre une direction rigoureusement radiale à l'axe X-X' et la direction des jets d'air. Le pistolet représenté à la figure 1 est donc un pistolet du type pneumatique, utilisant des jets d'air pour la formation du spray. Une buse 2 est disposée coaxialement à l'intérieur de la tête 14. La buse 2 est une pièce à géométrie de révolution autour de l'axe X-X'. Dans l'exemple, la buse 2 comprend 20 deux parties coaxiales 2a et 2b, la partie 2a étant disposée à l'intérieur de la partie 2b. La buse 2 délimite un conduit 6 de passage pour le produit. Le conduit 6 est situé à l'intérieur de la partie 2a. La buse 2 est une buse de type « jet plat », c'est-à-dire une buse dont l'empreinte prend la forme d'une ellipse étirée. Toutefois, en variante, la buse 2 peut être une buse de type « jet rond », c'est-à-dire une buse dont l'empreinte prend la forme d'un 25 disque ou d'un anneau. En fonctionnement, les jets d'air issus des cornes 14a et 14b de la tête 14 percutent le jet de produit éjecté à travers la buse 2. Avantageusement, des boutons poussoirs 18 et 20 sont prévus pour interrompre respectivement la pulvérisation de produit et/ou l'utilisation d'air comprimé. 30 Le conduit 6 est configuré pour être obturé sélectivement par un pointeau 22 mobile axialement en translation à l'intérieur de la buse 2. Le déplacement du pointeau 22 est commandé par la gâchette 12. Un ressort (non représenté) permet de rappeler le pointeau 22 en position de fermeture lorsque la gâchette 12 est relâchée. On définit une direction amont comme une direction orientée dans le sens opposé 35 à l'écoulement de liquide et une direction aval comme une direction orientée dans le sens 3055817 4 de l'écoulement. Dans la configuration de la figure 3, l'amont est dirigé vers le bas, alors que l'aval est dirigé vers le haut. De l'amont vers l'aval, le conduit 6 comprend un premier tronçon 60, cylindrique, un deuxième tronçon 62, tronconique, dont la section de passage diminue de l'amont vers 5 l'aval, un troisième tronçon 64, également tronconique et dont la section diminue de l'amont vers l'aval, un quatrième tronçon 66 et un tronçon d'éjection 68, qui forme un tronçon d'extrémité aval du conduit 6. Le tronçon 64 à un angle de convergence A64 compris entre 10° et 90°, dans l'exemple égal à 20° Avantageusement, le tronçon 66 est un canal de section de passage constante, 10 notamment un canal cylindrique. Le diamètre d66 du canal 66 définit le calibre de la buse 2. En pratique, le calibre d'une buse varie entre 0,4 mm (buse de calibre 4) et 2,7 mm (buse de calibre 27). De manière avantageuse, le diamètre d66 du canal 66 est inférieur ou égal à 4,5 mm, ce qui permet d'obtenir, par rapport à une buse standard, un plus grand nombre de 15 petites gouttes (de diamètre inférieur à 45 microns) et un plus petit nombre de grosses gouttes (de diamètre supérieur à 60 microns). De manière encore plus avantageuse, le diamètre d66 du canal 66 est inférieur ou égal à 0,6 mm. Il est dans l'exemple égal à 0,6 mm, ce qui correspond à une buse de calibre 6. Effectivement, l'effet d'élargissement du spray est plus prononcé pour les buses 20 de petit calibre, c'est-à-dire pour les buses dont le calibre est compris entre 4 à 6. De préférence le canal 66 a une longueur 166 mesurée selon l'axe X-X' qui est au moins égale à 0,4 mm. Cette longueur minimale permet, d'une part, de garantir que le débit en sortie de buse correspond au débit souhaité et, d'autre part, de faciliter la fabrication de la buse. 25 La buse 2 conforme à l'invention est obtenue par usinage d'une buse existante, notamment par usinage d'une buse standard de même calibre. Cette opération d'usinage consiste à usiner l'extrémité aval du tronçon 6 pour obtenir un tronçon d'éjection 68 ayant une forme évasée et arrondie. Grâce à cette forme, le produit longe la paroi du tronçon 68 et est éjecté avec une direction divergente par rapport à l'axe de pulvérisation X-X'. Il en 30 résulte que le spray est élargi par rapport à une buse standard. De plus, le spray est plus instable, et donc plus facile à atomiser. On définit un plan P comme le plan d'étanchéité du pointeau 22 à l'intérieur de la buse 2. Le plan P est perpendiculaire à l'axe de pulvérisation X-X' et est disposé dans l'exemple à l'interface entre le tronçon 64 et le canal 66. La buse 2 conforme à l'invention 35 a pour avantage que la position du plan d'étanchéité P selon l'axe X-X' est standard, c'est-à-dire que la buse 2 est compatible avec un pointeau existant du commerce, tel que 3055817 5 le pointeau 22. Cela permet de garantir le débit de la buse 2 et de limiter la présence de volumes morts, susceptibles de retenir du produit et de causer la formation de gouttes après la fermeture de la buse 2. En pratique, la course du pointeau 22 varie entre 4 mm et 4,6 mm, si bien que le 5 plan d'étanchéité P est positionné, par rapport à un point de référence, à une côte comprise de préférence entre 20 mm et 20,6 mm. Dans l'exemple, le plan d'étanchéité P est situé à une côte de 20 mm. Cette plage de côte garantit que le passage libéré par le recul du pointeau 22 est suffisant pour ne pas trop cisailler le fluide circulant à l'intérieur de la buse 2. 10 Le tronçon d'éjection 68 est contigu avec un bord 8, c'est-à-dire que le tronçon 68 et le bord 8 ont une arête en commun. Le bord 8 est un bord annulaire centré sur l'axe de pulvérisation X-X'. Dans l'exemple, le bord 8 et le tronçon d'éjection 68 sont tangents. Toutefois, ce n'est pas nécessaire car cela n'a aucune influence sur la largeur du spray. En effet, le produit décroche en pratique de la paroi avant la fin du tronçon d'éjection 68. 15 Ainsi, en variante, le bord 8 et le tronçon 68 peuvent ne pas être tangents. Le rayon de courbure du tronçon d'éjection 68 est choisi en fonction de la côte du plan d'étanchéité P dans la plage allant de 20 mm à 20,6 mm et en fonction du calibre de la buse. Le rayon de courbure du tronçon d'éjection 68 est choisi le plus grand possible pour obtenir un jet en sortie de buse le plus large possible. Toutefois, dans un souci 20 d'alignement avec la tête 14 et pour ne pas perturber les écoulements d'air, prépondérants dans la formation du jet, le diamètre d'éjection d2 de la buse 2 est conservé, c'est-à-dire que le diamètre d2 est identique à celui d'une buse standard de même calibre. Ce diamètre impose que le bord 8 a une largeur minimale 18, dans l'exemple égale à 0,15 mm. Dans l'exemple, le rayon de courbure du tronçon 68 est de 25 1,73 mm. Toutefois, en variante non représentée et lorsque le plan d'étanchéité P est situé à une côte de 20,6 mm, le rayon peut être égal à 1 mm. Par conséquent, pour une buse de calibre 6, le rayon de courbure du tronçon évasé 68 est compris entre 1 mm et 1,73 mm. Avantageusement, le tronçon d'éjection 68 est tangent au canal 66. Cette 30 tangence entre le début du tronçon d'éjection 68 et le canal 66 améliore l'écoulement du fluide dans la buse 2. En outre, le fluide décroche de la paroi constitutive du tronçon 68 à un point disposé plus en aval que s'il n'y avait pas cette tangence. Autrement dit, cette tangence permet d'accentuer l'effet Coanda. Dans l'exemple, le rayon de courbure du tronçon d'éjection 68 est constant. 35 Toutefois, à titre de variante non représentée, il est possible de prévoir un tronçon d'éjection évasé 68 avec un rayon de courbure variable. Dans ce cas, le tronçon 3055817 6 d'éjection comprend une succession de portions de rayon variable, qui sont chacune tangente avec la portion précédente et/ou avec la portion suivante. De préférence, le rayon de courbure de chaque portion du tronçon 68 est inférieur à celui de toutes les portions disposées en aval. 5 De manière alternative, le rayon du tronçon d'éjection 68 peut être un arc suivant une spline d'équation mathématique prédéfinie. Il peut s'agir d'une courbe parabolique du type y = ax2 + bx +c, d'une courbe hyperbolique du type y= a/bx +c, d'une courbe logarithmique du type y = a.ln (bx) + c ou encore exponentielle du type y = a. exp (bx) + c. En variante non représentée, le pistolet 1 est utilisé pour pulvériser tout autre type 10 de liquide, comme par exemple un lubrifiant. Selon une autre variante non représentée, la buse est montée dans un autre type de dispositif d'application, comme par exemple un pistolet automatique, qui est commandé à distance et qui ne nécessite donc pas d'action manuelle de la part d'un opérateur. 15 Selon une autre variante non représentée, le dispositif d'application comprend un dispositif de mise en rotation, qui est monté à l'intérieur de la buse 2. Ce dispositif entraine le fluide en rotation en amont du tronçon d'éjection 68. Avantageusement, ce dispositif comprend un corps, dont la forme et les dimensions sont complémentaires de celles du conduit 6. Ce corps délimite au moins une rainure hélicoïdale et/ou un trou 20 hélicoïdal pour le passage du fluide. La mise en rotation du fluide permet d'élargir davantage le spray et est susceptible de procurer un effet synergique avec l'effet Coanda, notamment lorsque le calibre de la buse est compris entre 0,7 mm et 1,2 mm. Les caractéristiques des variantes et du mode de réalisation envisagées ci-dessus peuvent être combinées entre elles pour générer de nouveaux modes de réalisation de 25 l'invention. REVENDICATIONS1. Buse (2) pour un dispositif d'application (1) d'un produit de revêtement, cette buse comprenant un conduit (6) de passage du produit configuré pour être obturé sélectivement par un pointeau (22), caractérisée en ce que le conduit (6) comprend un tronçon d'éjection (68) qui est évasé et de forme arrondie. 2. Buse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tronçon d'éjection (68) est disposé dans le prolongement d'un canal (66) de section de passage constante. 3. Buse selon la revendication 2, caractérisée en ce que le tronçon d'éjection (68) est tangent au canal (66). 4. Buse selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le canal (66) a une longueur (166) au moins égale à 0,4 mm. 5. Buse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal (66) a un diamètre (d66) inférieur à 4,5 mm, de préférence inférieur à 0,9 mm. 6. Buse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tronçon d'éjection (68) a un rayon de courbure constant. 7. Buse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le tronçon d'éjection (68) a un rayon de courbure variable. 8. Buse selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le tronçon d'éjection comprend une succession de portions de rayon variable, qui sont chacune tangente avec la portion précédente et/ou avec la portion suivante. 9. Buse selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le rayon de courbure de chaque portion du tronçon d'éjection est inférieur à celui de toutes les portions aval. 3055817 8 10. Dispositif (1) d'application d'un produit de revêtement, tel qu'un pistolet, comprenant une buse (2) selon l'une des revendications précédentes. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de mise en rotation du produit, disposé en amont du tronçon d'éjection (68) de la buse (2).