Brevet FR2077593A1 — publié le 19711029

La présente invention concerne un procédé pour le revêtement intérieur de corps creux métalliques ouverts aux deux extrémités? à laide dune agglomération par tourbillonnement. L'invention concerne, également, un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est connu de revëtir des objets en les plongeant, par exemple, dans un bain ou un lit fluidisé du produit de revêtement. Dans les procèdes de revêtement par tourbillonnement connus on fixe par exemple7 à un fil, les pièces à usiner, métalliques, que I:on veut revêtir. On fait passer ces pièces dans une zone de préchauffage, puis on les plonge dans un lit fluidisé et on les recouvre de cette façon, par exemple avec une couche de matière synthétique. On connait, également, des procédés pour revêtir des fils et des tubes. Selon ces procédés, les produits à revêtir passent horizontalement dans un lit fluidisé et sont ainsi revêtus. De cette façon, on obtient un revêtement extérieur et intérieur simultanés du corps creux qui ncest pas revêtu au point d'accrochage. Dans le cas dSun guidage horizontal de la pièce à usiner, on ne peut obtenir qu;un revêtement extérieur. Mais pour n'obtenir qu un revêtement intérieur ou qu'un revêtement extérieur de corps creux, en utilisant le procédé mentionné ci-dessus, il faut prévoir des dispositifs de revêtement compliqués. nécessitant un travail et un temps considérables. Ces dispositifs doivent être fixés sur chaque pièce séparée et être enlevés après que le revêtement ait été effectué. En outre, de tels dispositifs de revêtement ment qu'une durée de vie très limitée. Une solution simple serait de revêtir complètement ces corps creux puis dfenlever le revêtement aux endroits choisis par des procédés mécaniques tels qu'un fraisage, un moulage ou par des procédés chimiques. Sans compter que de tels procédés entrainent une phase opératoire supplémentaire, non souhaitable, ils présentent également 1 'inconvénient d'augmenter les déchets. Ce cas se présente, notamment, pour l'industrie électrique où dans le cas de rotors et de garnitures de stators, l'enlèvement ultérieur constituerait une phase opératoire impensable et ne pourrait s'utiliser dans de nombreux cas comme par exemple pour des extrémités d'arbres polies ou des coussinets pour paliers. oe développé un procédé selon le- quel les surfaces supérieures iiit-reures d'un corps creux métal; que ouvert à ses deux extrémités commue par exemple, les rainures et les surfaces d'extrémité dans le cas d'une garniture de stator ont été recouvertes dans un lit fluidisé délimité par un profil de revêtement alors que la surface extérieure n'a pas été recouverte.On arrive à ce résultat par des dispositions particulib-res telles que la détermination de l'épaisseur du lit fluidisé, ou elle du récipient contenant le lit fluidisé3 tant pour le diamètre que pour la hauteur en fonction du corps creux à revêtir, La présente invention a pour but de créer un procédé pour le revêtement intérieur de corps creux métalliques, ouverts aux deux extrémités, à l'aide d'une agglomération par tourbillonnement, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on chauffe le corps creux sensiblement à la température de fusion du produit de revetement, on introduit dans un lit fluidisé constitué du produit pulvérulent destiné au rev8tement, et limité par les parois intérieures du corps creux et on agglomère ainsi le produit de revetement pulvérulent sur les parois intérieures ainsi que sur les surfaces frontales inférieure et supérieure du corps creux. le procédé selon l'invention est mise en oeuvre de façon que le corps creux à revêtir soit logé dans l'installation d'agglomération par tourbillonnement, afin que les parois intérieures du corps creux limitent le lit fluidisé de poudre synthétique et que l'extrémité inférieure du corps creux plonge dans le lit fluidisé. Àu cours de la première phase opératoire, lors de l'introduction du corps à revêtir dans l'installaS tion, la couche est déjà ramollie et on franchit à peine le point le plus bas. Dans la seconde phase, c'est-à-dire au cours de la phase de revêtement proprement dite, on amène la couche jusqu'à l'extrémité supérieure du corps creux, puis on abaisse de nouveau le lit fluidisé jusqu'à la position inférieure. L'expansion de la couche fluidisée sur toute la hauteur du corps creux peut autre réalisée plusieurs fois suivant l'épaisseur voulue de la couche. La commande de l'immersion du corps creux peut être assurée par une régulation automatique de l'alimentation en gaz. Comme gaz de fluidication, on utilise généralement de l'air. Il est toutefois également possible, lorsqu'on utilise une poudre de matière synthétique sensible, d'employer un, gaz inerte. L'utilisation d'un gaz inerte ne présente un intérêt que lorsque l'échauffement du corps creux steffectue au cours de la phase de revêtement. L'échauffement nécessaire du corps creux à revêtir peut s'effectuer dans un dispositif séparé de l'appareillage de revêtement, de façon connue, par exemple par induction ou par haute fréquence. Toutefois, dans le cas particulier où le corps creux à revêtir constitue une partie du dispositif de revêtement, il est possible d'effectuer de façon simple le chauffage de ce corps au cours de l'opération de revêtement. On a ainsi diverses possibilités pour chauffer le corps à revêtir, soit par un enroulement de chauffage électrique prévue autour de ce corps, soit par des courants électriques à haute fréquence. Le procédé selon l'invention convient tout particulièrement pour revêtir des garnitures de stator. La présente invention a, également, pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, ce dispositif étant constitué d'un récipient à lit fluidise, de préférence sous forme de cylindre, ayant une plaque d'aggloaération et une alimentation d'air réglable. L'installation comporte également des joints dçetanchéité reliés au récipientà lit fluidisé à revêtir, qui est constitué de préférence par un corps cylindrique creux muni d'une surface frontale inférieure et supérieure ainsi que par une partie de débordement prévue sur le corps creux. La partie de débordement peut également comporter des buses et le cas échéant un cylindre creux ouvert aux deux extrémités-et qui constitue la partie de revêtement. Comme produit de revêtement, on utilise essentiellement une poudre de matière synthétique thermoplastique ou une résine thermo-durcissable. Ces produits peuvent, également, être pigmentés. La grosseur des grains des matières synthétiques pulvérulentes utilisées doit se situer entre 90 et 200 / m. On utilise avant tout une poudre de matière synthétique a base de résine époxy à durcisseur aminé, de polyoléfine telle que par exemple une poudre de polyéthylène ou une poudre de matière synthétique à base d'un polyester d'acide téréphtalique, d'estherimide, ainsi que toutes les poudres de matière synthétique utilisées dans l'électrotechnique La température de préchauffage ou la température de chauffage du corps creux doit être déterminée en fonction de la matière synthétique à utiliser.Il suffit par exemple de chauffer la garniture de stator à une température de 1800 C lorsqu'on utilise une résine époxy. Lorsqu'on utilise une poudre de polyéthylène, il faut préchauffer le corps à 3000 C. Dans le cas où la capacité calorifique du produit à recouvrir ne suffit pas pour assurer un durcissement optimal de la poudre en matière synthétique thermodurcissable, il est nécessaire d'effectuer un durcissement ultérieur. Pour le durcissement ultérieur on peut utiliser pratiquement le même four que celui utilisé pour le préchauffage. Toutefois, le durcissement de la poudre s'effectue de la façon la plus simple lorsque le chauffage du produit est effectué directement dans l'installation de chauffage. On procède par exemple de façon que le lit fluidisé soit réglé à un niveau inférieur pendant que l'on poursuit le chauffage du corps déjà revêtu. Le procédé et l'installation pour la mise en oeuvre du procédé seront décrits plus en détails à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une installation complète pour le recouvrement de corps creux ouverts aux deux extrémités å - la figure 2 représente à titre d'exemple une coupe transversale d'un corps de stator à recouvrir. Le produit creux 1, de forme cylindrique, que l'on veut recouvrir et qui a été préchauffé ou chauffé directement, repose, sur le récipient de revêtement par tourbillonnement 2 (ou à lit fluidisé), de forme cylindrique. Le produit 1 est par exemple une garniture de stator. Le récipient de revêtement par tourbillonnement peut être en métal, en verre ou en matière synthétique. Les références 3 et 4 se rapportent à des joints d'étanchéité en caoutchouc siliconé. Les joints peuvent, également, être réa- lisés en métal, mais dans ce cas, ils doivent etre sous forme d'anneaux de refroidissement. La référence 7 se rapporte aux deux ressorts de serrage qui réunissent le récipient de revête ment 7 et l élément de trop plein 5 qui contient les buses d'air 17 et le cas échéant les dispositifs de revêtement nécessaires 6. La référence 9 se rapporte à la conduite d'alimentation de l'air comprimé qui est réglé par la soupape 10. La pression dans la chambre préliminaire il peut être contrôlée par le manomètre 12. Le réglage de la couche de tourbillonnement ou du lit fluidisé s:effectue à laide du réglage du débit d'air, de sorte que la couche de turbulence 14, constituant un lit fluidisé de poudre de matière synthétique n'arrive qu'au point 15 au cours de la première phase de travail, ctest-à-dire lors de l'introduction du corps à recouvrir. Au cours de la seconde phaseg c(est-à-dire la phase de recouvrement proprement dite, le lit arrive jusqu:au niveau supérieur 16. Le tube de recouvrement portant la référence 6 évite, lors du revêtement dléléments de stator, qu'il ne se produise un revêtement aux endroits portant la référence 8 et que seules les rainures et les surfaces d'extrémité soient recouvertes. La poudre de matière synthétique, qui reste dans la partie de déversement 5 après que le lit fluidisé ait été amené au niveau inférieur 15 est enlevée à l'aide des buses 17. Le récipient à lit fluidisé peut également être monté sur une installation vibrante ou pour éviter la formation d'éventuelles pulsations du lit fluidisée Les exemples ci-après décriront plus en détail le procédé sans toutefois limiter l invention. EXEMPTE 1 A l'aide du dispositif représenté dans la figure 19 on a procédé au revetement d'une garniture de stator. Les dimensions du stator étaient de 80-55 mm avec un perçage intérieur de 40 mm. Le récipient à couche fluidisée était constitué par un cylindre en tole de fer de 200 mm de haut et dun diamètre inférieur de 65 mm. Comme matière synthétique en poudre on a utilisé un système de résine époxy pigmentée comprenant un durcisseur aminé, ayant une grosseur de grains de 90 et 100 . On a introduit 460 grammes de cette poudre de matière synthétique dans le récipient à lit fluidisé.On a réglé le lit fluidisé au niveau inférieur 15 et l'on a introduit la garniture de stator préchauffée à 180 , puis on a monté le récipient de trop plein 5 et le cylindre de recouvrement 6,etl'ona effectué la fixation et réglé le lit fluidisé au niveau supérieur 16. Après avoir faite monter plusieurs fois le lit fluidisé de poudre de matière synthétique, on a obtenu sur la garniture de stator une couche lisse, régulière, ne copipor tant pas de pores. EXEMPLE 2 On a modifié le montage expérimental uti lisé dans 11 exemple 1 (voir figure 1) en disposant la garniture de stator à recouvrir, sur la bobine à induction d'un générateur à haute fréquence, fonctionnant avec 750 kHz. De cette façon, il est possible de chauffer le produit à revêtir après son introduction dans le dispositif expérimental. EXEMPLE 3 oli a également utilisé dans ce cas, le montage expérimental utilisé dans l'exem pie 1 (voir figure i-) ; seulement comme produit à recouvrir, on a prévu une garaltur0 de stator déjà bobinée. On a relié l'en roulement à une source de courant pour obtenir l'échauffement nécessaire. Comme il suffit de revêtir les surfaces frontales supérieure et inférieure 19, 18 d'une garniture de stator déjàbobinée, on n'a amené le lit fluidisé qu'au niveau inférieur 15, puis on a retourné le corps et on a revêtu l'autre face fron tale. De cette façon, on a obtenu un renforce ment considérable, et une bonne protection d-es extrémités de l'enroulement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 5 Procédé pour le revêtement intérieur de corps creux métalliques ouverts aux deux extrémités9 à l'aide d'une agglomération par tourbillonnement procédé caractérisé en ce qu'on chauffe le corps creux sensiblement à la température de fusion du produit de revêtement on leintroduit ainsi dans un lit fluidisé constitué du produit pulvérulent destiné au revêtement et limité par les parois intérieures du corps creux et l'on agglomère ainsi le produit de revêtement pulvérulent sur les parois intérieures ainsi que sur les surfaces frontales inférieure et supérieure du corps creux. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce dugon effectue l'échauffement du corps creux à revêtir dans une zone de préchauffage et à la suite de cela on amène le corps creux préchauffé dans la zone de revêtement. 30) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue lnéchauffe,ment du corps creux à revêtir, directement dans la zone de revêtement au cours de cette opération de revêtement. 4 ) Procédé selon la revendication 19 caractérisé en ce qulon utilise comme produit de revêtement pulvérulent une matière synthétique thermoplastique. 50) Procédé selon la revendication 19 caractérisé en ce qu on utilise comme produit de revêtement pulvérulent une résine thermodurcissable. 60 Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 4 et 5 caractérisé en ce qu9on utilise comme produit de revêtement pulvérulent des matières synthétiques pigmentées. 7 j Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications t à 6, caractérisé en ce qu il est constitué d:un récipient à lit fluidisé tel aucun récipient cylindrique, dtune plaque dbagglomération et d9une alimentation en air > réglable et de joints dvétanchéité reliés au récipient à lit fluidisé, à revêtir qui est constitué de préférence par un corps creux de forme cylindrique à recouvrir1 muni d'une surface frontale inférieure et supérieure ainsi que par une partie.de débordenent prévue au-dessus du corps creux. 80) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie de débordement comporte des buses et le cas échéant un elément de recouvrement en forme de cylindre creux, ouvert le cas échéant aux deux extrémités.