(19) |
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(11) |
EP 0 240 377 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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21.02.1990 Bulletin 1990/08 |
(22) |
Date de dépôt: 18.02.1987 |
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(54) |
Dispositif de pulvérisation de liquide
Vorrichtung zur Zerstäubung einer Flüssigkeit
Device for spraying liquid
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(84) |
Etats contractants désignés: |
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DE ES GB IT |
(30) |
Priorité: |
28.02.1986 FR 8602801
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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07.10.1987 Bulletin 1987/41 |
(73) |
Titulaire: SAMES S.A. |
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F-38240 Meylan (FR) |
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(72) |
Inventeurs: |
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- Degli, Gérard
F-38410 Uriage (FR)
- Tholome, Roger
Corenc
F-38700 La Tronche (FR)
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(74) |
Mandataire: CABINET BONNET-THIRION |
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12, Avenue de la Grande-Armée 75017 Paris 75017 Paris (FR) |
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Documents cités: :
DE-A- 2 809 652 US-A- 2 646 314
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FR-A- 1 474 549
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] L'invention se rapporte à un dispositif de pulvérisation de liquide, notamment de
peintures ou vernis et concerne plus particulièrement un perfectionnement de la buse
d'atomisation d'un tel dispositif, permettant d'obtenir en toutes circonstances une
meilleure conformation du jet de liquide pulvérisé, en éventail relativement large,
notamment pour un débit de liquide relativement faible.
[0002] On conaît un dispositif de pulvérisation de liquide utilisant l'air comprimé à la
fois pour atomiser le liquide et pour donner au faisceau résultant une forme souhaitée,
par exemple en éventail relativement plat. Un tel dispositif est notamment décrit
dans le brevet américain N 2 646 314 et comprend une buse munie d'un canal d'éjection
de liquide, axial, d'un canal d'éjection d'air d'entraînement, par exemple annulaire
et coaxial au canal d'éjection de liquide, de canaux d'éjection d'air de pulvérisation,
obliques, qui convergent en aval de l'orifice du canal d'éjection de liquide et de
canaux d'éjection d'air de conformation dont les axes d'éjection se situent dans un
plan incluant l'axe du canal d'éjection de liquide. Ces derniers convergent vers l'avant
de la buse pour «aplatir» le faisceau divergent de liquide atomisé et lui donner ainsi
la forme souhaitée d'éventail relativement plat présentant une section transversale
approximativement oblongue. Les différents canaux d'éjection d'air sont généralement
alimentés par deux sources d'air comprimé, l'une pour les canaux d'éjection d'air
de conformation et l'autre pour les autres canaux. La pression de la première source
permet essentiellement d'ajuster la largeur de l'éventail, celle de la seconde source
permet d'ajuster la finesse de pulvérisation.
[0003] Un autre paramètre important à prendre en considération est le débit de liquide.
Le bon choix du nombre, du diamètre, des positions respectives et des orientations
des différents canaux permet, en combinaison avec le choix des pressions d'air, d'obtenir
des résultats satisfaisants pour une certaine gamme de débits. Cependent, les réglages
sont délicats car les actions de tous les jets d'air interfèrent entre elles.
[0004] Il est en particulier difficile d'obtenir un jet large (c'est-à-dire par exemple
un éventail très ouvert de 50 à 60 cm à une distance de 25 à 30 cm de la buse) pour
un faible débit de liquide (typiquement 100 à 200 cm
3 par minute). Dans de telles circonstances, on observe, suivant les réglages, des
anomalies de pulvérisation telles que: un jet trop étroit, ou bien un jet creusé,
voire coupé en deux, au voisinage du plan précité dans lequel se situe l'axe du canal
d'éjection de liquide ou bien encore une pulvérisation non homogène et notamment grossière
à la périphérie du jet. On attribue ces phénomènes au fait qu'aux faibles débits de
liquide, la pression d'air de pulvérisation doit être réduite de sorte que le jet
ne peut plus «résister» convenablement à l'action des jets d'air de conformation,
nécessairement violente pour obtenir une grande ouverture de faisceau, ceci en dépit
d'un choix aussi approprié que possible des diamètres des différents canaux d'éjection
d'air. L'invention a notamment pour but de résoudre ce problème.
[0005] Dans ce but l'invention concerne essentiellement un dispositif de pulvérisation de
liquide comportant une buse d'atomisation munie: d'un canal d'éjection de liquide,
de canaux d'éjection d'air de pulvérisation pour créer un faisceau divergent de liquide
pulvérisé et de canaux d'éjection d'air de conformation dudit faisceau, notamment
de premiers tels canaux dont les axes d'éjection se situent sensiblement dans un plan
prédéterminé incluant l'axe dudit canal d'éjection de liquide et convergent pour donner
naissance à un faisceau aplati divergent dont le plan médian est sensiblement perpendiculaire
audit plan prédéterminé et contient ledit axe dudit canal d'éjection de liquide, caractérisé
en ce que ladite buse comporte au moins deux paires de seconds canaux d'éjection d'air
de conformation dont les axes d'éjection sont orientés de part et d'autre dudit plan
prédéterminé et symétriquement par rapport à celui-ci, en direction dudit plan médian,
les canaux de chaque paire étant situés de part et d'autre dudit plan médian, et en
ce que les axes d'éjection desdits seconds canaux convergent deux à deux sensiblement
dans ledit plan médian, de part et d'autre de l'axe d'éjection du liquide et en aval
des axes d'éjection desdits premiers canaux, par rapport au sens de propagation dudit
faisceau.
[0006] Généralement, les premiers canaux précités sont pratiqués dans des cornes de la buse,
faisant saillie parallèlement à la direction axiale d'éjection du liquide et leurs
orifices débouchent sur les faces internes en regard de ces cornes.
[0007] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les seconds canaux d'éjection
précités sont aussi situés dans ces cornes et débouchent sur les mêmes faces internes,
en aval des orifices desdits premiers canaux par rapport au sens de propagation du
jet.
[0008] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus
clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation
d'un dispositif conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite
en référence aux dessins annexés dans lesquels:
la figure 1 est une vue générale en perspective de la buse d'un dispositif de pulvérisation
de liquide conforme à l'invention;
la figure 2 est une coupe axiale II-II de la figure 1 ; et
la figure 3 est une coupe partielle III-III de la figure 1.
[0009] En se reportant aux dessins, on a représenté la buse d'atomisation 11, approximativement
cylindrique, d'un dispositif de pulvérisation à air comprimé, renfermant différents
canaux débouchant par des orifices correspondants sur une surface circulaire 12 de
la buse ou sur les surfaces internes de deux cornes 13 parallèles et faisant saillie
sur les côtés de ladite surface circulaire 12.
[0010] De façon connue, la buse 11 est munie des canaux suivants:
- un canal d'éjection de liquide 15, axial, débouchant par un orifice 1 5a au centre
de la surface circulaire 12; l'axe d'éjection du liquide est l'axe X'X sur les dessins,
- un canal d'éjection d'air d'entraînement 16 à section annulaire, agencé coaxialement
au canal 15 et débouchant par un orifice annulaire 16a sur la surface circulaire 12,
- des canaux d'éjection d'air de pulvérisation 17, obliques par rapport à l'axe X'X
et dont les axes d'éjection convergent en A sur cet axe, en aval de l'orifice 15a,
par rapport au sens d'éjection du liquide; les orifices 17a de ces canaux débouchent
également sur la surface 12,
- des premiers canaux d'éjection d'air de conformation 18, pratiqués dans les cornes
13, obliques par rapport à l'axe X'X, agencés par paires et sensiblement situés dans
un plan prédéterminé P contenant cet axe; les orifices 18a desdits premiers canaux
débouchent sur les faces en regard des cornes 13 et les axes de ces canaux convergent
deux à deux sur l'axe X'X en des points 8" R2... échelonnés le long de cet axe, en aval du point A (le plan P mentionné ci-dessus
est aussi le plan de coupe de la figure 2),
- des canaux d'éjection d'air 19 situés ici dans le même plan P que les canaux 18,
et dont les orifices 19a débouchent sur la surface circulaire 12; les jets d'air issus
de ces canaux évitent que des éclaboussures de liquide pulvérisé ne viennent se déposer
sur les cornes 13, en outre ils «écrasent» légèrement les jets d'air issus des orifices
18a, ce qui contribue à éviter que ceux-ci creusent ou coupent le faisceau au voisinage
du plan P.
[0011] Classiquement, les canaux 18 sont alimentés par une source d'air comprimé et les
canaux 16, 17 et 19 sont alimentés par une autre source d'air comprimé pour permettre
les réglages indiqués plus haut. La séparation entre les éléments de conduit alimentant
ces deux groupes de canaux est assurée grâce à une pièce annulaire 20 réalisant également
le centrage du conduit axial dans lequel est défini le canal 15.
[0012] Le plan PM comprenant l'axe X'X et perpendiculaire au plan P se définit comme étant
le plan médian souhaité du faisceau en éventail 21 de liquide pulvérisé.
[0013] A ces dispositions connues, s'ajoutent, selon l'invention, des seconds canaux d'éjection
d'air de conformation 25 situés dans les cornes 13, de part et d'autre du plan P contenant
les canaux 18. Les orifices 25a de ces seconds canaux débouchent sur les surfaces
en regard des cornes 13 et les axes d'éjection de ces canaux sont orientés de part
et d'autre du plan P et symétriquement par rapport à celui-ci vers le plan médian
PM. Dans l'exemple représenté, on compte deux paires de seconds canaux 25 dont les
axes d'éjection convergent deux à deux en des points C
1 , C
2, sensiblement dans le plan médian PM, de part et d'autre de l'axe X'X et en aval
des points de convergence B
1, 8
2 des axes d'éjection des premiers canaux 18.
[0014] Dans l'exemple représenté, les premiers canaux 18 pratiqués dans chaque corne 13
sont sensiblement parallèles et les deux seconds canaux 25 de la même corne, situés
dans un même plan de part et d'autre du plan P sont eux-mêmes dans un plan sensiblement
parallèle à la direction axiale d'un canal 18 pratiqué dans la même corne. Si les
canaux 18 n'étaient pas parallèles, alors le plan des canaux 25 serait avantageusement
sensiblement parallèle à l'axe du canal 18 le plus proche. Le plan contenant les seconds
canaux 25 d'une même corne fait un angle d'environ 68° avec l'axe X'X. Par ailleurs,
les seconds canaux de chaque corne font entre eux un angle de 36° environ. Leurs orifices
25a sont situés à environ 2 mm en aval de l'orifice du ou du plus proche premier canal
précité de la même corne. De préférence, les orifices 25a de ces deux seconds canaux
pratiqués dans une même corne sont distants d'environ 2 mm.
[0015] Selon le mode de réalisation décrit, les seconds canaux ont tous le même diamètre
et ce diamètre est inférieur à celui des premiers canaux. Le diamètre des seconds
canaux 25 est de préférence sensiblement égal au diamètre des canaux d'éjection d'air
de pulvérisation 17 ou à celui des canaux 19.
[0016] Dans l'exemple décrit, ce diamètre est d'environ 0, 5 mm. Il va de soi cependant,
que tous les chiffres qui viennent d'être indiqués sont purement indicatifs et correspondent
à un mode de réalisation spécifique ayant donné de bons résultats. De nombreuses autres
combinaisons de diamètres et d'orientations des canaux sont possibles.
[0017] Le rôle des seconds canaux 25, dirigeant des jets d'air sur les côtés du faisceau
en éventail 21, est double. D'une part, il contribue à «aplatir» le jet de liquide
pulvérisé donc à élargir le faisceau en éventail 21.
[0018] Par ailleurs, en repoussant du liquide atomisé vers le centre du faisceau, les jets
d'air issus des canaux 25 contribuent à «combler» le creux éventuellement créé au
voisinage de l'axe X'X par les jets d'air issus des canaux 18. La section du faisceau
en éventail 21 est donc beaucoup plus proche de la section oblongue souhaitée.
1. Dispositif de pulvérisation de liquide comportant une buse d'atomisation (11) munie:
d'un canal d'éjection de liquide (15), de canaux d'éjection d'air de pulvérisation
(17) pour créer un faisceau divergent de liquide pulvérisé et de canaux d'éjection
d'air de conformation dudit faisceau, notamment de premiers tels canaux (18) dont
les axes d'éjection se situent sensiblement dans un plan prédéterminé (P) incluant
l'axe (X'X) dudit canal d'éjection de liquide et convergent pour donner naissance
à un faisceau aplati divergent (21) dont le plan médian (PM) est sensiblement perpendiculaire
audit plan prédéterminé et contient ledit axe dudit canal d'éjection de liquide, caractérisé
en ce que ladite buse comporte au moins deux paires de seconds canaux d'éjection d'air
de conformation (25) dont les axes d'éjection sont orientés de part et d'autre dudit
plan prédéterminé (P) et symétriquement par rapport à celui-ci, en direction dudit
plan médian, les canaux de chaque paire étant situés de part et d'autre dudit plan
médian (PM), et en ce que les axes d'éjection desdits seconds canaux convergent (Ci,
C2) deux à deux sensiblement dans ledit plan médian (PM), de part et d'autre de l'axe
d'éjection de liquide (X'X) et en aval des axes d'éjection desdits premiers canaux,
par rapport au sens de propagation dudit faisceau.
2. Dispositif de pulvérisation selon la revendication 1, au type dans lequel ladite
buse (11) est munin de deux cornes (13) faisant saillie parallèlement audit axe d'éjection
de liquide (X'X) et dans lesquelles sont forés les premiers canaux (18) précités,
caractérisé en ce que les seconds canaux (25) précités sont également forés dans lesdites
cornes.
3. Dispositif de pulvérisation selon la renvendica- tion 2, caractérisé en ce que
lesdits seconds canaux pratiqués (25) dans chaque corne (13), sont situés dans un
plan sensiblement parallèle à la direction axiale d'un premier canal pratiqué dans
la même corne.
4. Dispositif de pulvérisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que ce
plan fait un angle de 68 environ par rapport à l'axe du canal d'éjection de liquide
(X'X).
5. Dispositif de pulvérisation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que
les seconds canaux (25) de chaque corne font entre eux un angle d'environ 36°.
6. Dispositif de pulvérisation selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en
ce que les orifices (25a) des seconds canaux (25) sont situés à environ 2 mm en aval
de l'orifice ( 18a) du ou du plus proche premier canal précité de la même corne.
7. Dispositif de pulvérisation selon la revendication 6, caractérisé en ce que les
orifices (25a) des deux seconds canaux de chaque corne sont distants d'environ 2 mm.
8. Dispositif de pulvérisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que lesdits seconds canaux (25) ont, chacun, un diamètre sensiblement égal au
diamètre des canaux d'éjection d'air de pulvérisation (17).
9. Dispositif de pulvérisation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que lesdits seconds canaux ont, chacun, un diamètre sensiblement égal à 0,5
mm.
1. Vorrichtung zum Zerstäuben einer Flüssigkeit, mit einer Zerstäuberdüse (11), die
folgendes aufweist: einen Flüssigkeitsausstoßkanal (15), Zerstäuberluftausstoßkanäle
(17) zur Erzeugung eines divergierenden Strahls zerstäubter Flüssigkeit und Kanäle
zum Ausstoß von Luft zur Formgebung des Strahls, insbesondere erste Kanäle (18), deren
Ausstoßachsen zumindest näherungsweise in einer vorgegebenen, die Achse (X'X) des
Flüssigkeitsausstoßkanals enthaltenden Ebene (P) liegen und konvergieren, um einen
abgeflachten, divergierenden Strahl (21) entstehen zu lassen, dessen Mittelebene (PM)
zumindest näherungsweise senkrecht zu der vorgegebenen Ebene steht und die Achse des
Flüssigkeitsausstoßkanals enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse mindestens
zwei paarweise vorgesehene, zweite Kanäle (25) zum Ausstoß von formgebender Luft umfaßt
und die Ausstoßachsen der Kanäle beidseits der vorgegebenen Ebene (P) und symetrisch
zu dieser in Richtung der Mittelebene orientiert sind, wobei jedes Kanalpaar beidseits
der Mittelebene (PM) sitzt, und daß die Ausstoßachsen (C1, C2) der zweiten Kanäle jeweils annähernd in der Mittelebene (PM) beidseits der Flüssigkeitsausstobachse
(X'X) und, bezogen auf die Strahlströmungsrichtung, stromab der Ausstoßachsen der
ersten Kanäle konvergieren.
2. Zerstäubervorrichtung nach Anspruch 1, des Typs, bei dem die Düse (11) mit zwei
Hörnern (13) versehen ist, die parallel zur Flüssigkeitsausstoßachse (X'X) vorspringen
und in die die ersten Kanäle (18) gebohrt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten
Kanäle (25) ebenfalls in die Hörner gebohrt sind.
3. Zerstäubervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten
in jedem Horn (13) ausgebildeten Kanäle (25) in einer zu der axialen Richtung eines
ersten, in demselben Horn ausgebildeten Kanals etwa parallelen Ebene liegen.
4. Zerstäubervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Ebene
einen Winkel von etwa 68° mit der Achse (X'X) des Flüssigkeitsausstoßkanals einschließt.
5. Zerstäubervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten
Kanäle (25) jedes Horns miteinander einen Winkel von etwa 36° einschließen.
6. ZerstäubervorrichtungnacheinemderAnsprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Öffnungen (25a) der zweiten Kanäle (25) etwa 2 mm stromab der Öffnung (18a) des oder
des nächstgelegenen ersten Kanals desselben Horns liegen.
7. Zerstäubervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen
(25a) der zwei zweiten Kanäle jedes Horns einen Abstand von etwa 2 mm haben.
8. Zerstäubervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der zweiten Kanäle etwa den gleichen Durchmesser wie die Zerstäuberluftausstoßkanäle
(17) hat.
9. Zerstäubervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Kanäle jeweils einen Durchmesser von etwa 0,5 mm haben.
1. A device for spraying liquid comprising an atomisation nozzle (11) provided with:
a liquid ejection passage (15), spraying air ejection passages (17) for producing
a divergent jet of sprayed liquid and ejection passages for air for shaping said jet,
in particular first said passages (18), the axes of ejection of which are disposed
substantially in a predetermined plane (P) which includes the axis (X'X) of said liquid
ejection passage and converge to give rise to a divergent flattened jet (21), the
median plane (PM) of which is substantially perpendicular to said predetermined plane
and contains said axis of said liquid ejection passage, characterised in that said
nozzle comprises at least two pairs of second shaping air ejection passages (25),
the axes of ejection of which are oriented on respective sides of said predetermined
plane (P) and symmetrically with respect thereto, in the direction of said median
plane, the passages of each pair being disposed on respective sides of said median
plane (PM), and that the axes of ejection of said second passages converge (Ci, C2) in pairs substantially in said median plane (PM) on respective sides of the liquid
ejection axis (X'X) and downstream of the axes of ejection of said first passages
relative to the direction of propagation of said jet.
2. A spray device according to claim 1 of the type wherein said nozzle (11) is provided
with two horns (13) which project parallel to said liquid ejection axis (X'X) and
in which said first passages (18) are bored, characterised in that said second passages
(25) are also bored in said horns.
3. A spray device according to claim 2 characterised in that said second passages
(25) which are provided in each horn (13) are disposed in a plane which is substantially
parallel to the axial direction of a first passage provided in the same horn.
4. A spray device according to claim 3 characterised in that said plane is at an angle
of 68 •. approximately with respect to the axis of the liquid ejection passage (X'X).
5. A spray device according to claim 3 or claim 4 characterised in that the second
passages (25) of each horn are at an angle of approximately 36° to each other.
6. A spray device according to one of claims 3 to 5 characterised in that the orifices
(25a) of the second passages (25) are disposed at approximately 2 mm downstream of
the orifice (18a) of said first passage or said closest first passage in the same
horn.
7. A spray device according to claim 6 characterised in that the orifices (25a) of
the two second passages of each horn are approximately 2 mm apart.
8. A spray device according to one of the preceding claims characterised in that said
second passages (25) are each of a diameter which is substantially equal to the diameter
of the spraying air ejection passages (17).
9. A spray device according to one of the preceding claims characterised in that said
second passages are each of a diameter which is substantially equal to 0.5 mm.