Brevet FR2012801A1 — publié le 19700327

Dans de nombreux domaines, il est utile ou nécessaire de soumettre des pièces ou produits divers, à l'un quelconque de leur stade de fabrication, production ou réalisation, à un. revêtement ou à un traitement de surface destiné, soit à leur confé-5 rer des caractéristiques esthétiques particulières, soit à leur donner des propriétés bien définies, telles qu'une plus grande résistance aux agents oxydants avec lesquels les pièces ou produits peuvent être amenés en contact. Pour réaliser les revêtements ou les traitements de surface, 10 on utilise le plus souvent des produits liquides contenant une fraction plus ou moins importante de solvant dont la nature et la quantité sont déterminées en fonction des procédés de séchage naturel ou forcé mis en oeuvre. Le traitement ou le revêtement de surface des pièces est généralement effectué par application 15 à la brosse ou au rouleau, par projection ainsi que par trempage. Dans tous les cas, il y a donc lieu de réaliser des installations de traitement plus ou moins complexes, mais de toute façon oné= reuseg destinées à éviter le plus possible les dégagements de produits généralement toxiques pour le personnel chargé de la 20 surveillance, de l'entretien ou de 1'approvisionnement de ces ins tallations. Par ailleurs, et bien que les techniques, notamment de revêtement par projection ou par trempage, aient été considérablement améliorées, il faut noter que ces procédés entraînent tou-25 jours une consommation excessive de produit de traitement ou de revêtement qui est ensuite difficilement récupérable. En outre;, dans le cas où les pièces doivent être transférées vers une enceinte de séchage ou de cuisson, on conçoit qu'il est extrêmement important de prendre toutes les précautions nécessaires 30 pour éviter de faire adhérer aux couches encore mouillées des particules, poussières ou autres corps étrangers en suspension dans le milieu ambiant. On est ainsi généralement amené à réaliser des couloirs ou des tunnels de transfert qui sont, le plus souvent, maintenus sous une pression relative par rapport au mi-35 lieu ambiant alors que l'enceinte de traitement avec laquelle ils communiquent est maintenue sous une dépression relative a.fin d'éviter l'émanation de produits toxiques, il en résulte des installations complexes et coûteuses dont le prix de revient est pratiquement toujours disproportionné par rapport aux possibilités 69 37914 2 2012801 de traitement ou à l'importance des pièces à traiter. la présente invention remédie aux inconvénients ci-dessus en créant une nouvelle installation de revêtement ou de traitement de surface de pièces permettant de réduire à la valeur mi-5 nimale la quantité de produit de traitement utilisée et de supprimer les risques d'évaporation ou d'émanation de ce produit même dans les cas où il y a lieu d'assurer le transfert des pièces en cours de traitement de l'installation de projection à line enceinte de refroidissement, de séchage ou de cuisson. 10 Conformément à l'invention, l'enceinte de projection de matières pulvérulentes éleetris é es destinées au revêtement ou au traitement de surface de pièces, délimite une cabine maintenue à une pression relative inférieure à celle du milieu ambiant et dont certaines des faces présentent des sas pour le passage 15 d'un transporteur d'entraînement en déplacement de pièces ou produits amenés à défiler devant, au moins, une rampe de projection d'un mélange air-poudre dont les particules sont soumises à une charge électrostatique différente de celle des pièces, ladite rampe étant en communication avec un doseur-mélangeur ré-20 glable alimenté en air comprimé et disposé à la partie basse de la cabine pour plonger dans un réservoir de produit pulvérulent associé à au moins une rampe de récupération par gravité de la fraction excédentaire de produit pulvérulent projeté. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent 25 d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig. 1 est une perspective schématique, partie en coupe, de l'installation conforme à l'invention. 30 La fig. 2 est une perspective partielle, partie en coupe, montrant, à plus grande échelle, un des éléments constitutifs de l'installation. La fig. 3 est une coupe montrant, à plus petite échelle, une variante de réalisation de l'installation suivant la fig. 1. 35 La fig. 4 est une perspective partielle, en partie arrachée, illustrant une autre forme d'exécution de l'installation. Suivant la fig. 1, l'enceinte comprend une cabine étanche t délimitant sur deux de ses faces opposées deux ouvertures 2 constituées d'une façon analogue à des sas et comportant, par 69 37914 3 2012801 exemple, des doubles panneaux souples superposés ou croisés. Les ouvertures ou sas 2 sont réalisés pour assurer également le passage d'une voie de circulation 3 représentée en traits mixtes et constituée par un transporteur à chaîne ou monorail 5 issu d'un poste de chargement de pièces à traiter et traversant totalement la cabine 1 pour être dirigé au-delà de cette dernière vers une installation de séchage naturel ou forcé. La cabine 1 comporte, à sa base, un récipient 4 destiné à contenir une réserve 5 de produit pulvérulent de faible gra-10 nulométrie dont le niveau maximal ou optimal est schématisé en traits mixtes. Le récipient 4 est principalement constitué par un fond 6 plan, de préférence horizontal, associé à deux panneaux inclinés 7 divergeant à partir du fond 6 vers les côtés latéraux correspondants pour constituer simultanément, 1:5 comme cela ressort de ce qui suit, des rampes ou des plans inclinés de récupération. Le récipient 4 supporte, par des traverses rigides 8 ou tout autre organe approprié, un doseur-mélangeur 9 constitué par un élément tubulaire 10 analogue à un venturi dont la petite base 11 est placée à distance du 20 fond b. La grande base 12 de l'élément tubulaire 10 est associée à un volet obturateur 13 monté pivotant dans le plan horizontal, de manière à pouvoir découvrir partiellement ou totalement, ou obturer complètement, la section de passage supérieure du tube 10. Le volet obturateur 13 est relié à une 25 tringlerie de commande 14 munie extérieurement à la cabine 1 d'un organe de manoeuvre 15. Le tube 10 communique dans sa partie sensiblement médiane avec une canalisation 16 d'injection d'air sous pression traversant la cabine 1 au-delà de laquelle elle est reliée à une 30 source de production d'air comprimé. Le tube 10 est en relation avec une tubulure 17 diamétralement opposée à la canalisation 16 et menant à/ou formant une rampe de projection 18 s'étendant verticalement à l'intérieur de la cabine 1. Suivant la conformation des pièces à traiter amenées à traverser la ca-35 bine 1 en étant suspendues et déplacées par la voie de circulation 3» la rampe de projection 18 peut être réctiligne, coudée ou en forme. Quelle que soit la forme de la rampe 18, il est avantageux de maintenir cette dernière parallèlement aux différentes parois qu'elle longe par l'intermédiaire de pattes- 69 37914 4 2012801 entretoises 19. La rampe 18 présente dans sa paroi périphérique et sur toute la longueur utile, c'est-à-dire celle comprise entre la tubulure 17 et l'extrémité libre opposée, une fente 20 axiale 5 traversée par une lame 21, de préférence en matière isolante, s'étendant sensiblement sur toute la section intérieure de la rampe 18. Cette lame 21 présente sur ses deux faces latérales des encoches 22 et 23 prévues à écartement constant en étant toutefois alternées les unes par rapport aux autres. Les enco-10 ches 22 et 23 peuvent être pratiquées de façon uniforme sur toute la largeur de la lame 21 ou être réalisées pour présenter une section ouverte maximale sur le chant 23 dirigé vers l'intérieur de la cabine 1 en prenant naissance sur les deux faces latérales correspondantes. La lame 21, qui est de préfé-15 rence interchangeable pour qu'il soit possible de modifier les caractéristiques de projection de la rampe 18 en fonction de la nature du produit pulvérulent 5 et du travail à réaliser, s'étend, de toute façon, entre deux supports ou doigts 25» fixes ou réglables rapportés sur la rampe 18 pour maintenir un fil 20 métallique 26 tendu en regard du chant 24. Le' fil 26 est relié à deux conducteurs 27 et 28 issus d'un générateur 29 de courant électrique haute-fréquence. L'enceinte, décrite ci-dessus, fonctionne de la façon suivant e : 25 Après remplissage du récipient 4 en produit pulvérulent, la canalisation 16 est mise en relation avec la source de production d'air comprimé qui est amenée à traverser le doseur-mé-langeur 9 avant d'emprunter la tubulure 17. La dépression créée à l'intérieur du tube 10, et dont la valeur peut être ré-30 glée en commandant la position du volet obturateur 13 par l'intermédiaire de la tringlerie 14, engendre une aspiration d'air complémentaire et une.aspiration du produit pulvérulent entraîné à débit constant à l'intérieur de la tubulure 17 qui constitue, simultanément, une chambre de dosage et d'homogénéisation, du mé-35 lange air-poudre amené à emprunter la rampe de projection 18 dont le volume assure la détente du mélange. A l'intérieur de cette dernière, le mélange air-poudre emprunte les différentes encoches 22 et 23 pour être fractionné en autant de jets assurant une projection continue répartie du mélange qui traverse 69 37914 5 2012801 obligatoirement le champ ionisant créé par le fil métallique tendu 26 mis sous tension. Au-delà du champ ionisant, les particules de produit pulvérulent soumises à une charge électrostatique sont projetées sur les pièces amenées à traverser la cabine 1 5 en étant suspendues et déplacées par la voie de circulation 30 Dans le cas où la hauteur de la rampe 18 est relativement importante, il est nécessaire que le mélange soit amené à une pression suffisante pour assurer une alimentation convenable de la partie supérieure. Pour éviter que cette pression entraîne la 10 formation de jets de projection trop puissants ayant pour résultat de décoller les particules adhérant sur les pièces, il est prévu de faire comporter à l'extrémité haute de la rampe un volet de décharge 18^ recyclant la fraction excédentaire dans la cabine. 15 Le réglage du doseur-mélangeur 9» par 1'intermédiaire du volet obturateur 13, est bien entendu effectué en fonction de la surface à recouvrir et de la vitesse de passage des pièces à l'intérieur de la cabine 1 pour que la projection produite soit à même de recouvrir convenablement toutes les surfaces présentée» 20 en regard de la rampe de projection 18 qui délivre, en général, une quantité de produit pulvérulent supérieure à celle nécessaire. Pour éviter que les particules excédentaires de produit pulvérulent aient tendance à s'échapper vers l'extérieur malgré la présence des sas d'entrée et de sortie 2, la cabine 1 est reliée 25 par une tuyauterie 30 à une source d'aspiration chargée de faire régner à l'intérieur de ladite cabine une pression inférieure à celle du milieu ambiant. Il en résulte une aspiration simultanée du produit excédentaire qui est récupéré par l'intermédiaire d'un cyclone, non représenté, pour être réintroduit ou recyclé, de façon 30 continue ou périodique, dans le récipient 4. La tuyauterie 30 est, de préférence, prévue au niveau supérieur de la cabine 1, de manière à limiter l'aspiration du produit pulvérulent excédentaire dont la fraction principale retombe, par gravité, vers la partie inférieure de la cabine où elle est collectée par les pan-35 neaux inclinés 7, de manière à être automatiquement dirigée vers le fond 6 afin de maintenir dans les meilleures conditions possibles le niveau optimal de la réserve de produit pulvérulent 5 par rapport à la petite base 11 du tube 10 du doseur-mélangeur 9. 69 37914 « 2012801 Les pièces amenées à traverser la cabine 1 présentent, bien entendu, une charge électrostatique différente de celle des particules de produit pulvérulent projeté, de sorte qu'elles sont automatiquement recouvertes d'une couche adhérente qui est 5 ensuite soumise, en dehors de la zone de projection ou éventuellement, à l'extérieur de la cabine 1, à un traitement de fixation permettant d'obtenir un revêtement homogène, compact et résistant. Comme cela ressort de ce qui précède, la mise en oeuvre de 10 l'enceinte, conforme à l'invention, permet d'éviter tout risque d'émanation, d'évaporation ou de projection hors de la cabine de produit de traitement ou de revêtement tout en limitant la consommation de ce produit à la quantité nécessaire pour assurer un revêtement complet et uniforme des pièces présentées qui peu-15 vent être amenées, sans aucune perte ou ésoulement, dans une cellule de travail autre que la cabine 1 pour y subir le traitement de fixation. La fig. 3 montre que l'enceinte de projection de produit pulvérulent électrisé peut être réalisée pour comporter intérieu— 20 rement plus d'une rampe de projection lorsqu'il y a lieu d'assurer le revêtement ou le traitement de surfaces opposées de pièces déplacées par l'intermédiaire de la voie de circulation 3. Suivant cette figure, le récipient 4 supporte deux doseurs-mélangeurs 9a» 9b disposés de façon alternée en étant décalés par 25 rapport à un plan vertical passant par la voie de circulation 3 et par un plan vertical perpendiculaire à ce dernier de manière à éviter toute interférence d'aspiration au niveau du fond 6. Les doseurs-mélangeurs 9a, 9b sont en relation avec des canalisations individuelles 16a, 16b d'amenée d'air comprimé et com-30 muniquant, en outre, avec deux tubulures 17a, 17b menant à deux rampea de projection 18a, 18b. Les fils 26a, 26b de ces dernières peuvent être alimentés par deux générateurs indépendants ou par un générateur 31 à double sortie. Les volets obturateurs 13a, 13 b sont reliés à des tringleries de commande 14a, 35 14b, de préférence, accessibles simultanément à partir de l'une des parois de la cabine 1, de manière à faciliter les opérations de réglage de débit des rampes de projection 18a, 18jb qui peuvent, en outre, présenter des conformations analogues, identiques ou différentes suivant les caractéristiques des faces exposée» 69 37914 7 '2012801 des pièces à traiter. La fig. 4 montre une autre forme d'exécution plus particulièrement adaptée et conçue pour le traitement ou le revêtement de surface de pièces de grande longueur. Suivant cet exemple de 5 réalisation, la cabine comporte un réservoir de produit pulvérulent 32 associé à une ou plusieurs rampes de projection 18 et disposé en bout d'une rampe de récupération 33 en forme de goulotte à section sensiblement en V. La rampe 33 est, de pré férence, constituée par deux panneaux inclinés 34 s'étendant 10 de façon convergente à partir des deux parois longitudinales de la cabine 1 pour être raccordés entre eux sensiblement dans l'axe médian de cette cabine. Les panneaux 34 sont conformés ou assemblés l'un à l'autre pour que le fond 35 qu'ils délimitent dans leur zone de raccordement présente une pente inclinée 15 descendant vers le réservoir 32 qui peut être constitué par une paroi verticale 36 s'étendant à partir du fond de la cabine entre les deux parois longitudinales et par une plaque de fer meture 37 rendue solidaire desdites parois longitudinales et des rives correspondantes des panneaux . 34. Ces derniers sont 20 fixés à l'intérieur de la cabine pour que le fond 35 aboutisse à la plaque de fermeture 37 à un niveau supérieur à celui du fond du réservoir 32 contenant la réserve de produit pulvérulent. Les panneaux 34 sont, en outre, reliés entre eux ou supportent, au-dessus du fond 35» un convoyeur 38 qui peut 25 être réalisé de plusieurs façons convenables par un élément mobile, tel qu'une bande sans fin, un tapis ou autre organe analogue, ou par un plan de descente incliné rigide formé notamment par une plaque 39 en matière poreuse. Dans cet exemple illustré à la fig. 4, la plaque 39 est disposée à distance du fond 30 35 pour délimiter avec ce dernier un conduit 40 communiquant, au niveau du sas d'entrée de la cabine, avec une canalisation 41 d'amenée d'air comprimé et, au niveau le plus bas, c'est-à-dire à proximité de la plaque de fermeture . 37, avec un- conduit d'évacuation 42. 35 Le fonctionnement de l'enceinte suivant la fig. 4 est sem blable à celui décrit ci-dessus. En effet, l'air comprimé est amené par la canalisation 16 à l'intérieur du doseur-mélangeur 9 pour aspirer par le tube 10 la quantité déterminée de produit pulvérulent à projeter sur les pièces qui peuvent être 69 37914 8 2012801 entraînées en défilement dans l'un ou l'autre des sens figurés par les flèches. La fraction excédentaire de produit pulvérulent non aspiré par la tuyauterie 30 retombe par gravité sur les panneaux inclinés 34 qui assurent, directement ou par l'inter-5 médiaire d'organes générateurs de vibration, son écoulement vers le convoyeur 3o. Dans cet exemple, l'air comprimé circulant dans le conduit 40 traverse au moins partiellement la plaque poreuse 39 au-delà de laquelle il constitue un coussin de support et d'entraînement des particules collectées vers le réservoir 10 32 où elles sont reprises et recyclées. ±sien que cela ne soit pas représenté, le réservoir 32 pourrait être intercalé entre deux rampes 33 s'étendant suivant un même axe ou un axe différent l'un par rapport à l'autre, à l'aplomb de la voie de circulation 3. 15 L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, les jets de projection de mélange air-poudre peuvent être produits directement par des trous pratiqués dans la parcn. périphéri-20 que de la ou des rampes 18. 69 37914 9 2012801 EETESIIICAIIOHS 1 - Enceinte de projection de matières pulvérulentes élec-trisées destinées au revêtement ou au traitement de surface de pièces, caractérisée en ce qu'elle délimite une cabine maintenue 5 à une pression relative inférieure à celle du milieu ambiant et dont certaines des faces présentent des sas pour le passage cl'un transporteur d'entraînementen déplacement de pièces ou produits amenés à défiler devant, au moins, une rampe de projection d'un mélange air-poudre dont les particules sont soumises à une charge 10 électrostatique différente de celle des pièces, ladite rampe étant en communication avec un doseur-mélangeur réglable alimenté en air comprimé et disposé à la partie basse de la cabine pour plonger dans un réservoir de produit pulvérulent associé à au. moins une rampe de récupération par gravité de la fraction excé-15 dentaire de produit pulvérulent projeté. 2 - Enceinte suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque rampe de projection de produit pulvérulent, reliée au doseur-mélangeur par une tubulure d'homogénéisation, présente au moins le long de sa partie utile des ouvertures destinées à la 20 production de jets de projection amenés à traverser obligatoirement un champ ionisant créé par un fil concfctofceur tendu en regard des ouvertutures et relié à un générateur de courant électrique haute-fréquence. 3 - Enceinte suivant l'une des revendications 1 et 2, carac-25 térisée en ce que la partie utile de chaque rampe de projection délimite une fente traversée par une lame rigide présentant sur chacune de ses faces latérales des encoches pratiquées, à intervalle constant mais de façon alternée de l'une des faces latérales par rapport à l'autre, pour déboucher au niveau du chant de 30 la lame orienté vers l'intérieur de la cabine. 4 - Enceinte suivant l'une des revendications 1 à 3» caractérisée en ce que le doseur-mélangeur réglable est constitué par un élément tubulaire vertical sensiblement en forme de tube de Venturi dont la petite base est placée à proximité du fond du 35 réservoir et dont la grande base est associée à un volet obturateur relié à une tringlerie de commande. 5 - Enceinte suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque doseur-mélangeur comporte une canalisation d'injection d'air comprimé aboutissant à l'élément tubu- 69 37914 10 2012801 laire à l'opposé de la tubulure d'homogénéisation de la rampe de projection. 6 - Enceinte suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le réservoir supporte intérieurement plusieurs 5 doseurs-mélangeurs réglables décalés par rapport aux plans longitudinal et transversal de la cabine et communiquant respectivement avec une rampe de projection. 7 - Enceinte suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le réservoir est associé à au moins une rampe 10 de récupération constituée par au moins un plan incliné descendant vers le fond du réservoir. 8 - Enceinte suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la rampe de récupération est constituée par deux panneaux inclinés délimitant sensiblement une goulotte à 15 section en V comportant, au niveau du fond, un convoyeur de descente disposé de façon inclinée vers le fond du réservoir de produit pulvérulent. 9 - Enceinte suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le convoyeur de descente est constitué par 20 une plaque poreuse délimitant, avec le fond de la goulotte, un conduit dans lequel circule de l'air comprimé dont la fraction amenée à traverser l'élément poreux constitue un coussin de support et d'entraînement de la fraction de produit pulvérulent excédentaire collectée par les parois inclinées de la goulotte0 25 10 - Enceinte suivant l'une des revendications 1 à 9, carac térisée en ce que la rampe de projection est munie d'un clapet de décharge à sa partie terminale opposée à la tubulure d'homogénéisation,,