CH621495A5 - - Google Patents

Description

L'invention concerne un dispositif pour revêtir un objet d'une couche de liquide. Le dispositif est conçu de manière à ne pas provoquer la formation d'une mousse sur la pellicule de peinture appliquée sur l'article, de manière que l'on obtienne un revêtement de grande qualité.

Il existe depuis quelques années une tendance accrue à l'utilisation de peintures liquides à faible teneur en solvant et à viscosité relativement élevée afin d'empêcher la pollution de l'environnement. Cependant, pour atomiser d'une manière satisfaisante une peinture liquide à viscosité relativement élevée à l'aide d'un dispositif rotatif, il est souvent nécessaire de faire tourner ce dernier à une vitesse extrêmement élevée.

Lors de l'atomisation d'une peinture liquide à l'aide d'un dispositif rotatif, le degré d'atomisation de la peinture est généralement inversement proportionnel à l'épaisseur de la pellicule de peinture déposée sous la forme d'une mince couche sur le bord circulaire de décharge délimitant la surface du dispositif rotatif. Par ailleurs, l'épaisseur de la pellicule est proportionnelle à la quantité de peinture déchargée et inversement proportionnelle au produit de la vitesse de rotation du dispositif d'atomisation et du rayon du bord circulaire de décharge.

Pour cette raison, lorsqu'on utilise un dispositif d'atomisation rotatif peu volumineux dont le rayon ou celui du bord circulaire de décharge est réduit afin de diminuer les dimensions et le poids dudit dispositif, il est nécessaire d'accroître suffisamment la vitesse de rotation de ce dernier lors de l'atomisation d'une peinture liquide, même lorsque la viscosité de celle-ci est relativement faible, pour obtenir une atomisation satisfaisante de cette peinture ou pour réduire l'épaisseur de la pellicule liquide se formant sur le bord circulaire de décharge.

Cependant, lorsque la vitesse de rotation du dispositif d'atomisation dépasse 4000 t/mn pendant le revêtement électrostatique, un grand nombre de bulles peuvent se former sur la surface de la pellicule de peinture appliquée sur l'article suivant le type de peinture utilisé, le débit d'application de la peinture, etc. Les bulles affectent la qualité du revêtement obtenu et un moussage excessif peut abîmer totalement l'article revêtu.

L'invention vise à fournir un dispositif rotatif d'atomisation conçu pour empêcher la formation de mousse ou d'autres imperfections sur la pellicule de peinture appliquée sur la surface d'un article, afin de produire un revêtement de grande qualité, quels que soient la vitesse de rotation du dispositif d'atomisation, le type de peinture utilisé, le débit de décharge de la peinture, etc.

Divers facteurs ont été cités ci-dessus en tant que responsables de la formation de mousse sur les pellicules de peinture. On suppose que les facteurs les plus importants sont l'état physique de la peinture liquide lorsqu'elle est dirigée vers le bord circulaire de décharge, le long de la surface du dispositif d'atomisation tournant rapidement et lorsqu'elle est déchargée au-delà de ce bord et atomisée. A partir de cette supposition et pour déterminer d'une manière claire les facteurs impliqués dans le moussage, on a pris un certain nombre d'images stroboscopiques de l'état de la peinture liquide sur la surface du dispositif rotatif d'atomisation et des conditions dans lesquelles cette peinture est déchargée et atomisée.

On a ainsi découvert que, lorsque l'atomisation électrostatique de la peinture est normalement effectuée par le dispositif rotatif, ladite peinture liquide s'écoule vers le bord circulaire de décharge en présentant une section droite en forme de lame de couteau orientée vers l'extérieur dans une direction axiale (dans le cas d'un dispositif du type à cloche) ou dans une direction radiale (dans le cas d'un dispositif du type à disque), formant ainsi un certain nombre de pointes (filets liquides). En raison de l'effet du champ électrostatique engendré par l'application d'une haute tension continue entre le bord de décharge et l'article à revêtir, une petite quantité de peinture liquide, située à l'extrémité de chaque pointe, se séparant, s'éloignant et prenant la forme d'une petite gouttelette, atteint l'état d'atomisation.

Cependant, lorsque le dispositif d'atomisation tourne à grande vitesse et qu'un certain nombre de bulles d'air se forment sur la pellicule de peinture appliquée sur la surface de l'article, l'atomisation de la peinture par libération de fines gouttelettes à l'extrémité de chacune d'un grand nombre de pointes formées le long de la totalité de la périphérie du bord circulaire de décharge ne peut être obtenue. Par contre, on a découvert, comme montré sur la fig. 1 des dessins annexés, qu'il se forme une pellicule liquide 3 constituée d'un certain nombre de triangles irréguliers dont la base est de grande largeur et qui font saillie à la périphérie du dispositif rotatif 1 d'atomisation, sur toute la circonférence du bord circulaire 2 de décharge, vers la partie avant évasée et vers l'extérieur. Le bord extérieur 4 de cette pellicule liquide 3 est extrêmement instable et réagit au contact de l'air ambiant en raison de la grande vitesse de rotation du dispositif d'atomisation.

Pendant que la pellicule 3 est ainsi tournée, rabattue, déformée et aspirée dans l'air en réagissant avec ce dernier, elle est soumise au champ électrostatique de sorte que son bord extérieur 4 se déchire et se divise en particules sphériques formant un certain nombre de gouttelettes 5 de peinture qui renferment chacune de faibles quantités d'air. On a découvert que ces gouttelettes 5 de peinture, retenant de l'air, sont libérées en même temps que les gouttelettes normales 6 de peinture avec lesquelles elles se mélangent.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

621 495

On pense donc que la formation de mousse sur la pellicule de peinture appliquée sur la surface de l'article à revêtir par voie électrostatique à l'aide d'un dispositif d'atomisation tournant à grande vitesse est due principalement au fait qu'un certain nombre de gouttelettes 5 de peinture, retenant de l'air, sont attirées vers l'article à revêtir sous l'effet du champ électrostatique, se fixent sur la surface de l'article et retiennent de l'air dans la pellicule de peinture ainsi formée.

Pour empêcher la formation, au bord extérieur déchiqueté de la pellicule liquide à pointes triangulaires et irrégulières, de gouttelettes de peinture retenant de l'air, on a effectué des essais avec un dispositif rotatif d'atomisation du type à cloche dont la circonférence du bord circulaire de décharge comporte un certain nombre de saillies triangulaires, comme décrit dans le brevet japonais N° 1266/1961. Il est apparu que, lorsque la peinture a une viscosité relativement faible et qu'elle est déchargée en petites quantités, chaque saillie triangulaire supporte une pellicule liquide de forme sensiblement triangulaire. En conséquence, le bord extérieur de chaque pellicule liquide forme une pointe au sommet de la saillie triangulaire ou le long du bord extérieur de ses deux côtés et l'atomisation de la peinture se produit à la pointe de chaque saillie.

Cependant, lorsque la viscosité de la peinture liquide et la quantité de peinture déchargée dépassent certaines valeurs critiques (par exemple un débit de décharge d'environ 200 cm3/mn pour une peinture ayant une viscosité de 30 s, mesurée au viscosi-mètre Zahn muni d'une coupelle N° 2, et un débit de décharge d'environ 300 cm3/mn pour une peinture ayant une viscosité de 25 s, mesurée au viscosimètre Zahn muni d'une coupelle N° 2), il est apparu que les pellicules liquides occupent les intervalles compris entre les paires de saillies triangulaires voisines et que le bord extérieur de chaque pellicule liquide est retourné ou déformé par réaction avec le champ électrostatique et est à l'origine de la formation de gouttelettes de peinture retenant de l'air, ce qui a pour résultat le développement de bulles d'air ou de mousse sur la pellicule de peinture appliquée sur l'article.

De plus, il a été confirmé que, du fait que le dispositif rotatif d'atomisation du type à cloche décrit ci-dessus comporte un certain nombre de saillies triangulaires situées sur la totalité de son bord de décharge et formant un nombre correspondant de sommets où il se produit une forte concentration du champ électrique, le gradient de potentiel s'élève à une valeur dangereuse, de sorte que le dispositif ne peut être utilisé en toute sécurité.

Pour remédier à ces défauts, l'invention propose un dispositif tel qu'il est défini dans la revendication 1.

Avec ce dispositif, lorsque la peinture liquide est conduite vers la totalité de la circonférence des bords 2 de décharge en formant un grand nombre de filets étroits et minces et atteint ledit bord de décharge, elle ne forme pas une pellicule liquide faisant saillie de ce bord vers la partie évasée vers l'avant ou vers l'extérieur, comme montré sur la fig. 1, mais elle forme des pointes 7 analogues à de minces fils qui font saillie au-delà du bord 2 de décharge et qui correspondent au filet étroit et mince. L'extrémité de chaque pointe est atomisée et se libère sous la forme d'une petite gouttelette 6 ne retenant pas l'air. La gouttelette est ensuite entraînée par les forces éloctrostatiques afin de s'appliquer sur l'article. Il est ainsi possible d'empêcher la formation de mousse sur la pellicule de peinture appliquée sur la surface de l'article.

La pellicule mince et continue formée le long d'une surface du dispositif rotatif d'atomisation peut être divisée en un certain nombre de filets étroits et minces 6 de diverses manières. Un moyen très efficace consiste à réaliser un certain nombre de rainures peu profondes, par exemple de fines rainures triangulaires 8 comme représenté, dans la surface sur laquelle la peinture liquide est dirigée sous la forme d'une mince pellicule, c'est-à-dire sur la surface de la paroi circonférentielle de la cavité intérieure de l'atomiseur du type à cloche ou sur une surface du disque d'atomisation, de manière que les rainures 8 atteignent le bord de décharge et soient orientées sensiblement dans la même direction que celle dans laquelle la peinture liquide s'écoule, c'est-à-dire sensiblement dans la direction axiale, dans le cas d'une cloche d'atomisation et sensiblement dans la direction radiale dans le cas d'un disque.

Pour un dispositif rotatif d'atomisation tournant à des vitesses de l'ordre de 4000 à 16000 t/mn, l'épaisseur de la peinture liquide s'écoulant le long de la surface du dispositif est généralement de l'ordre de plusieurs dizaines de micromètres, mais ne dépasse pas 100 jim lorsque le débit de décharge est compris entre environ 50 et 500 cm3/mn. En donnant à chacune des rainures 8 une profondeur comprise entre 0,2 et 0,4 mm, la pellicule de peinture liquide s'écoulant est divisée en minces filets espacés les uns des autres dans la direction circonférentielle par les rainures. Une longueur d'environ 1,5 à 4 mm suffit généralement à chaque rainure.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels:

— la fig. 1 est une vue partielle et schématique en plan montrant la formation de gouttelettes sur le bord circulaire de décharge d'un dispositif rotatif d'atomisation de l'art antérieur;

— la fig. 2 est une vue analogue à celle de la fig. 1, mais montrant le bord de décharge d'un dispositif rotatif d'atomisation selon l'invention ;

— la fig. 3 est une coupe axiale partielle d'une forme de réalisation à cloche du dispositif rotatif d'atomisation selon l'invention;

— la fig. 4 est une coupe axiale partielle d'une variante du dispositif rotatif d'atomisation selon l'invention;

— la fig. 5 est une coupe axiale partielle, à échelle agrandie, du bord de décharge du dispositif représenté sur la fig. 4;

— la fig. 6 est une coupe axiale partielle, à échelle agrandie, du bord d'un disque de décharge et d'atomisation faisant partie d'une variante du dispositif selon l'invention ;

— les fig. 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 8C et 8D sont des vues schématiques partielles en plan de variantes du bord de décharge du dispositif d'atomisation selon l'invention, et

— la fig. 9 est un graphique montrant le diamètre moyen des gouttelettes de peinture atomisée à l'aide d'un dispositif antérieur et à l'aide du dispositif selon l'invention.

La fig. 3 représente en coupe une première forme de réalisation selon l'invention, à savoir un dispositif rotatif d'atomisation du type à cloche. Ce dispositif comprend un manchon 12 monté sur l'extrémité avant d'un arbre 11 du dispositif (non représenté) pouvant tourner à grande vitesse, c'est-à-dire d'environ 10000 à 16000 t/mn sous la commande d'un moteur, par exemple du type pneumatique. Un disque 13 est fixé coaxialement à l'extrémité avant du manchon et un cylindre 14 part coaxialement vers l'arrière de la circonférence du disque 13. Les pièces décrites ci-dessus forment un moyeu 16 fixé à l'arbre 11 par un écrou 15 de blocage. Un élément 20 d'atomisation de peinture, du type à cloche, présente une cavité 17 de section circulaire, ouverte vers l'avant et délimitée par un bord circulaire 18 de décharge effilé vers l'avant. Cet élément 20 d'atomisation est emmanché coaxialement sur le cylindre 14 du moyeu 16 et y est fixé par une vis 19 de blocage. La peinture liquide, provenant d'une source convenable d'alimentation (non représentée) et arrivant par un conduit 21 dans l'intervalle compris entre le manchon 12 du moyeu 16 et le cylindre 14, est dirigée, sous l'effet de la rotation à grande vitesse du dispositif, vers l'extrémité arrière de la cavité 17 en passant dans plusieurs trous 22 réalisés à l'extrémité avant du cylindre 14 et elle s'écoule sous la forme d'une mince pellicule, dont l'épaisseur est d'environ 0,1 mm, le long de la paroi circonférentielle 23 de la cavité.

Un certain nombre de rainures 8 sont réalisées le long de la partie avant de la cavité 17. Chaque rainure a une longueur d'environ 1,5 mm et une profondeur maximale d'environ 0,2 à 0,3 mm, de sorte que les rainures atteignent le bord 18 de décharge. Ces rainures 8 peuvent être réalisées à l'aide d'un outil de moletage.

Les rainures 8 divisent la pellicule de peinture, comme indiqué précédemment, de manière que cette peinture, lorsqu'elle atteint le bord 18 de décharge, soit atomisée sous l'effet du champ électro5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

621 495

4

statique produit par une haute tension continue, par exemple une tension d'environ 80 à 120 kV, appliquée entre le bord 18 de décharge et un article à revêtir (non représenté). La peinture est ainsi déposée électrostatiquement sur la surface de l'article.

Lorsque le dispositif rotatif d'atomisation décrit ci-dessus, comportant un bord circulaire de décharge d'un diamètre de 7,3 cm et tournant à une vitesse élevée, par exemple de 16000 t/mn,

utilise une peinture liquide à haute viscosité, par exemple une viscosité de 30 s mesurée au viscosimètre Zahn muni d'une coupelle N° 2, et utilise également un débit de décharge de la peinture compris entre environ 150 et 500 cm3/mn, aucune mousse ne se forme sur la pellicule de peinture déposée et un revêtement de grande qualité est ainsi obtenu.

Pour déterminer l'effet des rainures 8 sur les courants d'obscurité, les essais consistant à mesurer ces courants ont été effectués sur le dispositif rotatif d'atomisation du type à cloche selon l'invention et sur des dispositifs de l'art antérieur. Le dispositif selon l'invention utilisé pour ces essais est analogue à celui montré sur la fig. 3 et présente un grand nombre de rainures avant une longueur d'environ 1,5 mm et une profondeur maximale d'environ 0,2 à 0,3 mm. Le dispositif de l'art antérieur également utilisé pour ces essais a la même forme et les mêmes dimensions que celles du dispositif montré sur la fig. 3, mais ne présente pas de rainures 8.

Lorsque la peinture liquide est atomisée en petites gouttelettes et pulvérisée sur un article, la qualité de la pellicule ou du revêtement de peinture formé sur cet article dépend largement des diamètres maximal et moyen des gouttelettes de peinture atomisée. Lorsque le diamètre maximal de ces gouttelettes est grand, la qualité de la pellicule appliquée sur l'article diminue suivant la relation suivante, déterminée empiriquement, établie, par conséquent, entre le diamètre maximal des particules et la qualité de la pellicule de peinture:

Diamètre maximal

Qualité de la pellicule des particules (jim)

de peinture

100 à 200

excellente

200 à 300

bonne

300 à 450

plutôt mauvaise plus de 450

mauvaise

Pour former une pellicule de peinture d'excellente qualité, il est nécessaire que les diamètres maximal et moyen des gouttelettes de peinture atomisée soient faibles. Cependant, lorsqu'une peinture atomisée contient une grande quantité de gouttelettes de diamètre extrêmement petit, le résultat obtenu n'est pas particulièrement bon, car le solvant s'évapore rapidement de ces gouttelettes lorsqu'elles se dirigent vers l'article à revêtir. Par conséquent, la solidification sensible de la résine et du pigment entraîne une diminution de la qualité de la pellicule de peinture. Il est donc souhaitable que le diamètre maximal des gouttelettes de peinture atomisée soit réglé à une petite valeur, par exemple une valeur comprise dans la plage de 100 à 200 jim indiquée ci-dessus, et que les diamètres de la plupart des gouttelettes soient réglés à des valeurs analogues.

Dans les dispositifs rotatifs classiques d'atomisation utilisés pour les revêtements électrostatiques, les diamètres des gouttelettes de peinture atomisée peuvent varier sur une grande plage suivant divers facteurs tels que le type de résine utilisé, le type de solvant, le type de pigment, la viscosité présentée par la peinture au moment de l'utilisation, la résistance électrique et le débit de décharge de cette peinture, le diamètre et la vitesse de rotation du dispositif d'atomisation et la valeur de la tension continue appliquée entre ce dispositif et l'article à revêtir.

Dans le cas de peinture à l'eau et de peinture à forte teneur en solides et à faible teneur en substances volatiles, dont l'utilisation s'est accrue au cours des dernières années dans le cadre de la lutte contre la pollution de l'environnement, il est souvent difficile, voire impossible, d'obtenir des gouttelettes ayant les diamètres souhaités. Même dans le cas de peintures synthétiques classiques de 5 divers types, utilisées dans de nombreux domaines industriels, il est parfois impossible d'obtenir des gouttelettes ayant les diamètres souhaités.

Les diamètres des gouttelettes de peinture liquide atomisée par un dispositif rotatif utilisé pour un revêtement électrostatique io dépendent du nombre et de l'épaisseur des pointes (filets liquides) formées au bord de décharge du dispositif d'atomisation. Le diamètre des gouttelettes de peinture est grand lorsque le nombre de pointes est faible et que ces pointes sont épaisses, et le diamètre des gouttelettes est faible lorsque le nombre des pointes est grand et 15 que leur épaisseur est faible. En général, l'épaisseur des pointes dépend de l'épaisseur présentée par la pellicule de peinture au bord de décharge selon la relation suivante:

Epaisseur de la pellicule débit de décharge x viscosité

20 de peinture as

diamètre du corps rotatif x vitesse de rotation

Pour obtenir aisément les diamètres maximal et moyen souhaités des particules de peinture, il est apparu que le dispositif rotatif 25 d'atomisation, plutôt que de comporter le bord avant arrondi ou effilé classique, doit avoir un bord avant ou de décharge dont la largeur, considérée perpendiculairement à la surface sur laquelle la peinture s'écoule, est faible et uniforme. Plusieurs rainures dont la profondeur est faible et croît progressivement sont avantageuse-30 ment réalisées le long de la surface périphérique intérieure sur laquelle la peinture s'écoule. En utilisant une telle forme de réalisation et ses variantes dont certaines sont représentées sur les fig. 4, 5, 6, 7A, 7B, 7C, 8A, 8B, 8C et 8D, la longueur de la surface périphérique intérieure du bord de décharge du dispositif rotatif 35 d'atomisation est sensiblement accrue par rapport à celle des dispositifs rotatifs classiques. Par conséquent, la circonférence de la pellicule de peinture arrivant à l'extrémité de décharge du dispositif d'atomisation est sensiblement augmentée et son épaisseur est donc considérablement réduite. Il en résulte un accroisse-,40 ment du nombre de pointes formées et une diminution du diamètre de ces pointes. Aussi des gouttelettes de peinture atomisée ayant un diamètre maximal faible et des diamètres variant sur une plage étroite se forment-elles d'une manière stable sur toute la circonférence de l'extrémité circulaire; il en résulte une amélioration de la 45 qualité de la pellicule de peinture déposée sur l'article.

Des mesures du courant d'obscurité ont été effectuées sur chacun de ces deux dispositifs à l'aide d'une électrode en forme de plaque et d'une électrode en forme d'aiguille de 0,7 mm de diamètre, opposées l'une à l'autre. On fait varier la distance D so comprise entre le dispositif et l'électrode et la tension continue V appliquée au dispositif alors que la quantité de peinture déchargée est nulle (le courant d'obscurité étant alors plus grand que celui obtenu pendant la décharge de peinture).

Les résultats obtenus sont donnés dans le tableau suivant. Il 55 en résulte une confirmation que l'accroissement du courant d'obscurité, dû à la présence des rainures, est extrêmement faible et ne fait donc apparaître aucun danger.

( Tableau en tête de la page suivante )

60 La fig. 4 est une élévation, avec coupe partielle, d'un petit dispositif rotatif d'atomisation réalisé selon l'invention. Ce dispositif comprend un moyeu 36 qui comporte un manchon 32 monté sur l'extrémité avant d'un arbre 31 d'un élément rotatif de commande (non représenté), par exemple un moteur pneumatique 65 pouvant tourner à grande vitesse, par exemple à une vitesse comprise entre 10000 et 18000 t/mn. Un disque 33 est fixé coaxialement sur l'extrémité avant du manchon 32 et un cylindre 34 fait saillie coaxialement de la périphérie du disque 33. Le moyeu 36 formé par

5

Résultats expérimentaux de mesure du courant d'obscurité

621 495

Tension V — 90 kV —120 kV

Electrode "~\^Courant

Art

Art

Distance D

Invention antérieur

Invention antérieur

(cm)

(HA)

(M)

(HA)

(HA)

20

210

200

440

420

25

170

160

320

310

30

120

120

280

270

20 250 230 700 700

Aiguille 25 170 160 420 420

30 120 120 320 310

ces éléments est fixé sur l'arbre 31 à l'aide d'un écrou 35. Une cloche 39 d'atomisation de peinture, ayant un faible diamètre et une section droite circulaire, présente une cavité 37 dont l'extrémité avant est ouverte et délimitée par un bord circulaire 38 de décharge. Cette cloche 39 est fixée au moyeu 36 par emmanchement coaxial de l'extrémité arrière de ladite cloche 39 sur le cylindre 34 du moyeu 36 et par blocage à l'aide d'une vis 40. Une peinture liquide, provenant d'une source convenable d'alimentation (non représentée), arrive dans une chambre annulaire 42 délimitée par le manchon 32 et le cylindre 34 du moyeu 36, par l'intermédiaire d'un conduit 41. Sous l'effet de la grande vitesse de rotation de l'arbre 31, cette peinture pénètre dans l'extrémité arrière de la cavité 37 de la cloche 39 en passant dans plusieurs trous 43 réalisés dans la paroi du cylindre 34 et elle se dirige, le long de la surface intérieure 44 de la cavité 37, vers l'extrémité 38 de décharge en formant une mince pellicule dont l'épaisseur est en général inférieure à environ 0,1 mm. La pellicule de peinture ainsi dirigée vers l'extrémité 38 de décharge est atomisée par le champ électrostatique créé entre cette extrémité 38 et un article (non représenté) à revêtir sous l'application d'une haute tension continue, par exemple comprise entre 80 et 100 kV, entre la cloche 39 et ledit article à l'aide d'une source convenable d'alimentation à haute tension continue (non représentée). La peinture atomisée ainsi obtenue se dépose électrostatiquement sur la surface de l'article.

Le bord circulaire 38 de décharge présente une surface extrême étroite 45 dont la largeur, mesurée à peu près perpendiculairement à la périphérie ou à l'extrémité avant de la surface intérieure 44 délimitant la cavité 37, est uniforme, comme montré sur la fig. 5. La partie avant de la surface intérieure 44 présente plusieurs rainures 46 orientées dans la direction d'écoulement de la peinture liquide le long de la surface intérieure 44, et ces rainures 46 sont rapprochées les unes des autres et sensiblement équidistantes.

Leurs extrémités extérieures s'ouvrent à la surface extrême 45 de décharge. Les rainures 46 peuvent avoir, en plan, une forme allongée. Il est cependant préférable que leur forme soit telle que leur largeur et leur profondeur croissent progressivement de leur extrémité intérieure vers leur extrémité extérieure. Par exemple, les rainures peuvent avoir la forme d'un V allongé (fig. 7A), d'un U allongé (fig. 7B) ou d'un V allongé dont l'axe est courbé ou en forme d'arc de cercle (fig. 7C). Les rainures 46 peuvent avoir différentes profils en section droite comme montré sur les fig. 8A, 8B, 8C et 8D, par exemple un profil en V (fig. 8A et 8C), un profil en U (fig. 8B) ou un profil trapézoïdal (fig. 8D). Les rainures 46 peuvent être réalisées à une profondeur constante, bien qu'il soit préférable que leur profondeur augmente progressivement de leur extrémité intérieure vers leur extrémité extérieure.

La fig. 6 est une coupe axiale partielle et à échelle agrandie montrant la partie périphérique d'un disque 47 de décharge et d'atomisation de peinture, réalisé selon l'invention. Dans ce dispositif, l'extrémité circulaire de décharge est également réalisée de manière qu'elle présente une surface extrême étroite 45 dont la 20 largeur, mesurée perpendiculairement à la surface intérieure 48 du disque 47 ou à la surface sur laquelle une peinture liquide s'écoule vers l'extrémité de décharge, soit uniforme. La partie périphérique de la surface intérieure 48 présente plusieurs rainures 46 orientées sensiblement radialement, rapprochées les unes des autres et 25 équidistantes, de manière que leur extrémité extérieure s'ouvre à la surface extrême 45.

Les exemples suivants portent sur des dispositifs rotatifs d'atomisation réalisés selon l'invention et donnent des valeurs numériques pour la largeur b de la surface extrême 45 du bord circulaire 30 de décharge, pour la profondeur d de l'extrémité extérieure des . rainures 46 s'ouvrant à la surface extrême 45, pour le pas P ou la distance comprise entre les axes centraux des rainures 46 et pour la longueur 1 de ces rainures 46.

35 Exemple 1 :

Une petite cloche d'atomisation de peinture, ayant un diamètre de 4 à 10 cm, présente les caractéristiques suivantes:

Largeur b de la surface de l'extrémité de

40 décharge 0,2 à 1,0 mm

Profondeur d de l'extrémité extérieure des rainures 0,1 à 0,4 mm

Pas P des rainures 0,2 à 1,0 mm

Longueur 1 des rainures 1,0 à 10 mm

45

Exemple 2:

Un dispositif d'atomisation de peinture du type à cloche ou à disque, ayant un diamètre de 10 à 64 cm, présente les caractéristiques suivantes :

50 Largeur b de la surface de l'extrémité de décharge 0,2 à 4 mm

Profondeur d de l'extrémité extérieure des ramures 0,1 à 3 mm

Pas P des rainures 0,2 à 3 mm

Longueur 1 des rainures 1,0 à 15 mm

Dans les exemples précédents, l'épaisseur de la pellicule de peinture se dirigeant vers l'extrémité de décharge, le long de la surface intérieure de l'élément de décharge et d'atomisation, est géné-60 ralement de plusieurs dizaines de micromètres, mais ne dépasse pas 100 um.

Des essais ont été effectués avec une cloche rotative 39 d'atomisation, analogue à celle représentée sur la fig. 4, ayant un diamètre d'environ 7,3 cm, et une extrémité 38 de décharge et une surface 65 extrême 45 d'une largeur b de 1,0 mm. Les rainures 46 présentent, en plan et en section droite, le profil montré sur les fig. 7A et 8A et ont une profondeur d de 0,1 à 0,4 mm, un pas P de 1,0 mm et une longueur 1 comprise entre 1 et 5 mm. Une tension continue de

621 495

6

90 kV est appliquée entre l'extrémité 38 de décharge et l'article à revêtir et la cloche 39 est mise en rotation à une vitesse variant entre 7000 et 18000 t/mn. Les résultats montrent que, lorsque divers types de peinture ayant des viscosités à 20° C comprises entre 15 et 50 s, mesurées sur un viscosimètre Zahn muni d'une coupelle N° 2, sont soumises à une atomisation à des débits de décharge de 50 à 700 cm3/mn, on obtient de petites gouttelettes de peinture atomisée ayant un diamètre maximal inférieur à 200 (im et des diamètres variant sur une plage étroite ou sensiblement égaux.

La courbe I de la fig. 9 montre la répartition des diamètres des gouttelettes de peinture atomisée obtenues à l'aide de la cloche 39 indiquée ci-dessus et tournant à 16000 t/mn et avec une peinture ayant une viscosité, à 20° C, de 25 s, déterminée au viscosimètre Zahn muni d'une coupelle N° 2, le débit de décharge de la peinture étant de 450 cm3/mn. La courbe I montre que le diamètre moyen des gouttelettes est d'environ 100 um et que les diamètres des gouttelettes peuvent varier d'environ 20 um.

La courbe II indique un diamètre moyen de gouttelettes s d'environ 150 jim et une variation des diamètres des gouttelettes d'environ 60 um. Cette courbe représente la répartition des diamètres de gouttelettes de peinture atomisée obtenues dans les mêmes conditions que celles indiquées ci-dessus, mais avec une cloche rotative classique d'atomisation ayant le même diamètre io que celui de la cloche mentionnée précédemment, mais dont le . bord annulaire de décharge est en forme de couteau et dont la surface périphérique intérieure ne présente pas de rainures. En comparant les courbes I et II, il apparaît que l'invention permet d'obtenir des résultats très supérieurs à ceux obtenus avec les 15 dispositifs rotatifs classiques d'atomisation de l'art antérieur.

R

2 feuilles dessins

Claims (10)

621 495

1. Dispositif pour revêtir un objet d'une couche de liquide, comportant un organe atomiseur rotatif avec un bord de décharge circulaire, cet organe étant destiné à être chargé électrostatique-ment et présentant une cavité d'alimentation en liquide à partir de laquelle celui-ci s'écoule, sous l'effet de la rotation, sur une surface de l'organe sous la forme d'une pellicule mince et continue progressant vers le bord de décharge de l'organe, le dispositif étant caractérisé en ce que cette surface comporte à sa périphérie une série de rainures, qui se terminent à l'arête de fuite du bord de décharge.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe est agencé pour tourner à au moins 4000 t/mn.

2

REVENDICATIONS

3. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la profondeur des rainures (46) croît dans le sens d'écoulement du liquide.

4. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur des rainures (46) croît dans le sens d'écoulement du liquide.

5. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bord de décharge circulaire (38) présente une étroite surface plane (45), perpendiculaire à la surface sur laquelle s'écoule la pellicule de liquide.

6. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe est en forme de cloche.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les rainures (46) sont essentiellement parallèles à l'axe de rotation de l'organe.

8. Dispositif selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe est en forme de disque.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les rainures s'étendent essentiellement en direction radiale.

10. Dispositif selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe est monté sur un arbre rotatif (11), sa section axiale présentant une région centrale concave en forme de bol (17) agencée (21, 22) pour être alimentée en liquide au voisinage dudit arbre, d'où le liquide s'éloigne vers l'extérieur et vers le bord de décharge (18), sous la forme d'une pellicule continue progressant sur la surface intérieure (23) du bol.