Brevet FR2136994A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne un procédé de poudrage électrostatique, du genre où l'on projette, dans une enceinte contenant l'objet à revêtir, un nuage de particules solides électrisées, en direction dudit objet auquel elles adhèrent alors par l'effet des forces électrostatiques. Par chauffage à une température suffisamment élevée, la couche de particules de poudre ainsi réalisée est fondue en un filon mince qui constitue le revêtement de l'objet. Dans la pratique, il est impossible d'obtenir que toutes les particules projetées se fixent sur l'objet à revêtir. Une partie de ces particules n'est pas retenue par l'objet ; ces dernières particules tombent au-dessous de l'objet ou sont entraînées au-delà de celui-ci, Aussi bien pour des raisons de salubre té que pour des raisons de rendement, on a donc été amené à prévoir comme enceinte une cabine, avec ou sans sas d'entrée et de sortie, qui, dans le cas d'un traitement manuel, est largement ouverte vers l'avant pour livrer passage au nuage de particules émis par les appareils de projection et qui, dans le cas d'un traitement automatique, est complètement fermée, à l'exception de lumières verticales pour le passage et le déplacement du pistolet monté sur robot.En général, on soumet l'atmosphère de la cabine à une filtration qui permet de récupérer au moins une partie des particules non fixées. On aspire simplement l'air hors de la cabine, où règne donc une pression légèrement inférieure à la pression atmosphérique, l'air ainsi aspiré parvenant dans un dispositif de séparation, du type cyclone, qui assure l'élimination des particules les plus grosses, puis dans un dispositif de filtration qui retient les particules fines. On peut rejeter l'air, ainsi purifié, dans l'atelier du poste de poudrage. On peut aussi réinjecter dans la cabine de poudrage l'air qui en a été soutiré et purifié par séparation et filtration, ce qui permet de projeter la poudre en circuit pneumatique pratiquement fermé en éliminant tout risque d'introduction d'impuretés provenant de l'atelier où est situé le poste de poudrage.Quel que soit le procédé utilisé, on s'est toujours attaché à obtenir une séparation complète de toutes les particules, grosses ou fines. Or, tandis que la séparation des particules les plus grosses et leur récupération ne présentent aucune difficulté particulière, la filtration des particules les plus fines présente au contraire de nombreux inconvénients. D'une part, le colmatage des filtres est relativement rapide, avec d'importantes pertes de charge dans le circuit du séparateur principal, d'où la nécessité d'adjoindre par exemple des moyens de vibrations intermittentes des filtres et de procéder à des nettoyages périodiques relativement fréquents. D'autre part, au cours de la réinjection, on est conduit à mélanger les particules fines, recueillies sur les filtres, avec les particules plus grossières, recueillies dans le dispositif de séparation.On a également constaté que l'ab sence de recyclage des particules fines conduit à un revêtement qui, après le traitement thermique final, ne présente pas les bonnes qualités de "tendu" propres aux revêtements de granulométrie échelonnée et contenant toutes les particules fines. L'invention a donc pour objet un procédé de poudrage électrostatique qui permet d'obtenir des revêtements d'un beau fini de surface, avec recyclage de la majeure partie des particules fines, sans nécessiter aucun traitement supplémentaire, tout en assurant dans le poste de poudrage des conditions tout à fait satisfaisantes de salubrité, et qui évite toute introduction dans la cabine de particules étrangères en provenance de l'atelier. Le procédé de poudrage électrostatique conforme à l'invention, avec projection, dans une enceinte contenant l'objet à revêtir, d'un nuage de particules solides électrisées est essentiellement caractérisé en ce qu'on aspire en continu de ladite enceinte l'air encore chargé de celles des particules qui n'ont pas été fixées par l'objet à revêtir, en ce qu'on extrait de cet air les particules de poudre d'une grosseur supérieure à une granulométrie déterminée et en ce qu'on recycle dans ladite enceinte, au voisinage dudit objet à revêtir, une partie seulement, prédominante, de l'air ainsi traité par extraction partielle, l'autre partie étant évacuée. On a en effet constaté, suivant l'invention, que le recyclage de la majeure partie des particules fines non fixées, jusqu'au voisinage immédiat de l'objet à revêtir, permet non seulement une économie appréciable en matière de poudrage, mais aussi une simplification de la fabrication avec, en même temps, l'obtention de revêtements d'un fini de surface tout à fait satisfaisant. La suppression du filtrage des particules fines, opération compliquée et coûteuse, est une innovation d'autant plus surprenante que, dans tous les procédés actuellement connus et utilisés, on s'attache au contraire à éliminer, d'un air circulant en circuit fermé, toutes les particules de poudre, grossières et fines, qu'il contient.On a également constaté que, s'il est effectivement judicieux d'éliminer du circuit d'air les grosses particules, celles-ci n'ayant aucune chance de se déposer finalement sur l'objet à revêtir, il est au contraire aberrant d'en faire de même pour les particules fines qui, même peu ou pas électrisées, ont de bonnes chances, après avoir reçu une nouvelle charge électrique, d'être précipitées sur l'objet et d'y rester fixées lors de leur second passage à proximité de celui-ci. L'invention a aussi pour objet une installation de poudrage électrostatique pour la mise en oeuvre du procédé précité, du genre comprenant une cabine de poudrage avec au moins un pistolet applicateur et au moins un conduit d'aspiration assurant dans ladite cabine une pression légèrement inférieure à la pression atmosphérique et conduisant l'air aspiré dans un dispositif de séparation n'extrayant de cet air que les particules les plus grossières, caractérisée en ce que ledit dispositif de séparation est un dispositif de triage pneumatique du type cyclone dont la partie supérieure est reliée à un ensemble de canalisations assurant d'une part le recyclage vers la cabine de la majeure partie de l'air ne contenant plus en suspension que les particules les plus fines et, d'autre part, l'évacuation dans l'atmosphère extérieure de la partie restante, cette évacuation partielle étant nécessaire pour maintenir constamment, dans la cabine, une pression légèrement inférieure à la pression atmos phérique. Les caractéristiques de l'invention et les avantages qu'elle procure ressortent de la description suivante, donnée seulement à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure I est une vue en élévation longitudinale, partiellement en coupe, d'une cabine de poudrage électrostatique correspondant à une partie de l'ins tallation conforme à l'invention et - la figure 2 est une vue, en coupe transversale, de cette même cabine de pou drage et des autres dispositifs de l'installation. Le dessin annexé montre qu'une cabine de poudrage 1 comprend un toit 2, deux parois frontales 3 et 3' supportées par des pieds 4 et 4' et deux parois longitudinales 5 et 5'. La paroi 5' est percée d'une lumière verticale pour le passage et le déplacement d'un projecteur de poudre 6 le long d'un robot 7. L'installation comprend aussi un convoyeur, par exemple avec monorail, non représenté, auquel sont suspendus les objets à recouvrir, qui sont déplacés dans le sens de la flèche F, en -aFsant d'abord dans un sas d'entrée 12, puis dans la cabine et enfin dans un sas de sortie 13. Le fond de la cabine de poudre est constitué par une trémie 14 dont les parois triangulaires se rejoignent en une pyramide à base rectangulaire et en position renversée avec, à son sommet, un conduit de soutirage 15 aboutissant à un dispositif de séparation 16, du type "cyclone". A la partie supérieure de ce dispositif, un ventilateur 17 soutire de l'air par une cheminée intérieure 18, le conduit 15 débouchant tangentiellement dans le cyclone 16, de manière à produire autour de la cheminée 18 un mouvement tourbillonnaire schématisé par la flèche en spirale f. A la partie supérieure du dispositif 16, un conduit 20 emmène l'air refoulé et le distribue en partie dans une canalisation latérale 21 ou 22 pénétrant respectivement dans le sas d'entrée 12 ou dans le sas de sortie 13, en partie dans une canalisation 24, pénétrant au travers du toit 2 dans la partie supérieure de la cabine 1, et en partie dans une canalisation 25 débouchant sur l'atmosphère extérieure. Le cyclone 16 est associé, de manière connue en soi, à une partie inférieure tronconique 19 qui aboutit à une bolte de récupération 23. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : lorsque le pistolet 6 projette vers l'objet à revêtir un nuage de particules de poudre électrisée, la majeure partie de cette poudre se fixe sur ledit objet, sous l'ef- fet des forces électrostatiques. Toutefois, une autre partie de la poudre est perdue, soit que les particules se détachent si elles sont insuffisamment char gées d'électricité, soit qu'elles passent au-delà de l'objet ou tombent audessous de lui. Toutes les particules non fixées se rassemblent dans la trémie 14 et sont transférées par le conduit de soutirage 15 dans le cyclone 16, dont le rôle essentiel est de séparer du courant gazeux les particules grossières celles-ci, soumises à une force centrifuge importante en tourbillonnant selon la flèche f, sont freinées par les parois 19 et tombent finalement dans la boite de récupération 23.Pendant ce temps, le mouvement de l'air de refoulement entraîne les particules fines dans la canalisation 20, d'où elles sont pour la plupart renvoyées par les canalisations 21, 22 et 24 dans la cabine de poudrage 1, tandis qu'une partie relativement faible du courant gazeux, entraînant une proportion correspondante de particules, s'échappe par la canalisation 25 qui débouche sur l'atmosphère extérieure. On dispose donc d'une installation où les particules fines sont, en majeure partie, directement recyclées, tandis que les particules grossières sont récupérées en totalité dans la boîte 23 et peuvent être réintroduites, dans le pot de poudre alimentant le pistolet 6. A la sortie de la canalisation 20, la répartition du courant gazeux entre les canalisations 21, 22, 24 et 25 peut être réglée par exemple au moyen de volets ou de registres, non représentés. Le débit de courant gazeux dans la canalisation 25 peut être par exemple le quart de celui assuré par le ventilateur 17 dans la canalisation 20. Au lieu d'évacuer en pure perte dans l'atmosphère les particules fines entraînées (quoiqu'en faible quantité) dans la canalisation 25, on peut aussi les récupérer à leur tour par tout moyen approprié, par exemple par filtrage. REVENDICATIONS 10 - Procédé de poudrage électrostatique, du genre où l'on projette, dans une enceinte contenant l'objet à revêtir, un nuage de particules solides électrisées, caractérisé en ce qu'on aspire en continu de ladite enceinte l'air encore chargé de celles des particules qui n'ont pas été fixées par 1'ob jet à revêtir, en ce qu'on extrait de cet air les particules de poudre d'une grosseur supérieure à une granulométrie déterminée et en ce qu'on recycle dans ladite enceinte, au voisinage dudit objet à revêtir, une partie seulement, prédominante, de l'air ainsi traité par extraction partielle, l'autre partie était évacuée. 20 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on extrait de l'air aspiré les particules les plus grossières par triage pneumatique au moyen d'un cyclone. 30 - Installation de poudrage électrostatique du genre comprenant une cabine avec au moins un projecteur de poudrage électrostatique et au moins un conduit d'aspiration assurant dans ladite cabine une pression légèrement inférieure à la pression atmosphérique et conduisant l'air aspiré dans un dispositif de séparation n'extrayant de cet air que les particules les plus grossières, caractérisée en ce que ledit dispositif de séparation est un dispositif de triage pneumatique du type cyclone dont la partie supérieure est reliée à un ensemble de canalisations assurant d'une part le recyclage de la majeure partie de l'air ne contenant plus en suspension que les particules fines et, d'autre part, l'évacuation dans l'atmosphère extérieure de la partie restante de ce même air.