Brevet FR2299921A1 — publié le 19760903

a présente invention concerne un procéde perfectionné pour l'application continue d'un enduit, procédé qui permet de traiter un matériau métallique de forme allongée qui avance et a trait notamment à un tel procédé qui permet d'obtenir une couche sans taches ni irrégularités. Il est bien connu que, pour appliquer des solvants organiques sur une surface d'un matériau métallique de forme allongée en mouvement, on utilise un procédé d'application au pistolet ou au rouleau, ou un procédé électrostatique ou des procédés par trempage ou par écoulement. Or la mise en oeuvre de solvants organiques contribuant à la pollution de l'environnement, on a proposé l'utilisation de peinture à base dgeau. Une telle peinture permet en effet d'éviter la pollution de l'environnement, mais il s'est avéré difficile d'obtenir avec elle un voile uniforme de peinture, car une peinture à base d'eau possède un faible coefficient de viscosité entre 1 cps et 500 cps environ du fait que le solvant de la peinture est de l'eau. Un procédé de revêtement électrostatique ou au pistolet est en effet efficace lorsqu'il s'agit de peindre des pièces fa çonnées. Toutefois, un tel procédé ne convient pas très bien au traitement d'un matériau métallique de forme allongée se déplaçant le long d'une chaine de production, parce que, si on prend le cas d'application au pistolet par exemple, il y a une perte importante de peinture et une tendance que la couche de peinture soit ir- régulière en raison d'un jet non uniforme et qu'il se forme des bulles. Dans le cas du procédé electrostatique on sait qu'il existe le risque d'une détÊrioration de la couleur et que, en outre, des substances étrangères tendent à s'y mêler, ce procédé étant d'ailleurs onéreux du fait qu'il est complique. Par contre, les procédés d'application au rouleau ou par écoulement mentionnés ci-dessus peuvent s'appliquer à un ma tériau métallique de forme allongée se déplaçant le long d'une chaine de production. Toutefois, ces procédés pressentent les in convénients suivants. Dans le cas du procédé d'application au rouleau, le matériau est tenu entre deux rouleaux d'application qui lui transfèrent la peinture. Pour ce faire on emploie en gé neral une machine à rouleaux cannelés ou à trois rouleaux. Bien que ce procède soit efficace dans l'application de peintures de coefficient de viscosite élevé, il est moins efficace lorsqu'il s'agit de l'application de peintures a base d'eau de faible coef ficient de viscosité.L'épaisseur de la couche de peinture ote- nue est irrégulière, laissant apparaître des tacites de peinture. En ce qui concerne le procédé d'application par écoulement, l'application de la peinture se fait par atomisation de la peinture sortant de buses ou par écoulement vers le bas de peinture sortant d'une fente. Ces deux procédés se prêtent bien à l' application d'un enduit a un matériau se déplaçant horizontalement malgré qu'il soit difficile d'éviter une perte importante de peinture et que le rendement est réduit en raison des opérations compliquées de récupération.En plus de ces inconvénients le procédé d'application par pulvérisation laisse apparaitre des taches de peinture dans la direction longitudinale du matériau selon l'em- placement des buses et des points de peinture dus au rejaillissement et, en outre, les buses tendent à s'obstruer.Dans le procédé d'application de la peinture par écoulement au travers d'une fente, lorsqu'il s'agit d'appliquer une peinture à base d'eau de faible coefficient de viscosité contenant des agents tensioactifs et apte de ce fait à former des bulles, il se forme une mousse engendrée par l'action d'une pompe utilisée dans le procédé, ou par l'agitation provoquée à la sortie des buses ou encore par de l'air aspiré qui se mêle à la peinture, ces petites bulles étant entraînées par la peinture forment de petites bulles d'air dans la couche de peinture disposée.Une telle couche est bien entendu peu satisfaisante pour le revêtement d'un métal en couleurs. Pour ces raisons, lorsqu'on utilise une peinture â base d'eau de faible coefficient de viscosité, il est de pratique d'enduire les deux côtés d'un matériau métallique de forme allongée par la combinaison des procédés d'application par pulvérisation et par rouleaux cannelés. Toutefois, malgré cette combinaison de procédés, les défauts mentionnés ci-dessus persistent. Il y a donc lieu de mettre au point un procédé qui permet d'éviter ces inconvénients. La présente invention a été mise au point pour remédier à cette situation. Selon ce procédé on fait utilisation d'une cuve de peinture du type à débordement, au milicu de laquelle est disposée une cloison, dans la partie inférieure de laquelle est ménagé un passage adéquat, et deuxièmement on fait en sorte que le trop-plein coule en courant constant vers le bas sur le mat- riau métallique, un dispositif de guidage étant disposé sous une certaine inclinaison. hn conséquence, un but de la présente invention est de fournir un procédé d'application d'enduit utilisable avec une subs-, tance de faible coefficient de viscosité, par exemple une peintu re à base d'eau, et qui permet de déposer une couche uniforme sans taches. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé d'application d'enduit qui permet de déposer une peinture à base d'eau de faible coefficient de viscosité sur un matériau métallique de forme allongée en mouvement, que ce mouvement s' ef- fectue en sens vertical ou horizontal, sans perte de peinture. Encore un but de la présente invention est de fournir un procédé d'application d'enduit qui est de mise en oeuvre faci le et stable permettant d'appliquer une peinture à base d'eau d' un faible coefficient de viscosité. Une forme d'exécution de la présente invention est dé crite ci-après à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en coupe pour ex pliquer la mise en oeuvre verticale du procédé conforme a la pré sente invention; - la figure 2 est une vue schématique en coupe pour ex pliquer la mise en oeuvre horizontale du procédé conforme à la présente invention; - la figure 3 représente une modification du système horizontal d'application d'enduit conforme à la présente inven tion. Sur la figure l on voit un exemple du système vertical '- d'application d'enduit conforme a la présente invention. Sur cet te figure la référence l désigne un matériau métallique de forme allongée en mouvement, par exemple une bande d'acier. Des cuves 2a et 2 b contenant de la peinture sont disposées à une hauteur et à une distance sdéquates de part et d'autre de la bande 1. Dans ces cuves 2a et 2 b sont disposées, au milieu de la cuve, des cloisons 10a et lOb,divisant ainsi les cuves en compartiments 3a, 3b, 3c, 3d. Dans ce cas un passage adéquat est prévu dans la partie inférieure dechaque cloison lOa, lOb, à savoir entre les compartiments 3a et 3b et entre 3c et 3d. Ce passage peut avoir n'importe quelle forme adéquate, ceux 3a et 3b représentés sur le dessin étant constitués par une ouverture menagée entre la cloison et le fond de la cuve. Une sortie 4a ou 4b, correspondant à la largeur de la bande mouvante 1, est prévu respectivement pour chaque compartiment 3b, 3c et des guides 5a et 5b associés aux sorties 4a et 4b sont orientés vers la bande. La surface supérieure des guides doivent être usinées avec précision pour éliminer la résistance à l'écoulement vers le bas. Une peinture à base d'eau d'un faible coefficient de viscosité est envoyée sous pression aux compartiments 3a et 3c par l'intermédiaire de conduites 8a et 8b respectivement. Des soupapes de régulation. 9a et 9b sont raccordées ins les conduites 8a et 8b pour permettre de contrôler Ive débit de la' peinture. Deux cylindres étireurs tla et llb, prévus pour égaliser la couche de peinture, sont disposés de part et d'autre de la bande 1. La fonction de ces cylindres étireurs est, comme on le sait, d'assurer une couche de peinture de l'épaisseur désirée. La bande, après réduction de la couche de peinture à l'épaisseur voulue, passe ensuite à une autre station de traitement 13, par exemple un four ou autres. La caractéristique de la présente invention réside dans l'inclusion d'une cloison loua, lOb dans les cuves de peinture. Comme on l'a déjà mentionné le procédé conforme à la présente invention est très efficace pour l'application d'une peinture à base d'eau d'un faible coefficient de viscosité. Si une telle peinture est fournie sous pression, à l'aide d'un dispositif tel qu'une pompe, il est inévitable qu'il se produise de petites bulles d'air dans la peinture en raison de l'air qui y est introduit. Il en résulte l'inconvénient que l'on a décrit ci-dessus. La présente invention cherche à éliminer cet inconvénient par inclusion de la cloison. La formation de bulles dans la peinture est due, comme on vient de le dire, à l'alimentation sous pression. Ainsi, si la peinture envoyée sous pression dans les compartiments 3a, 3c est poussée dans les compartiments 3b, 3d à travers les passages 3e, 3f prévus dans la partie inférieure des cloisons iOa, lOb, la peinture arrive dans ces compartiments 3b, 3d exempte de bulles et de mousse. La raison en est que les bulles et la mousse flottent à la surface et restent dans les chambres 3a, 3c. Il en résulte que le courant de peinture sortant des sorties de trop-plein 4a, 4b arrive sur la bande 1 à l'état propre et exempte de défauts. On décrit maintenant le fonctionnement des cloisons 5a, 5b. L'angle d'inclinaison de la plaque de guidage est déterminé en fonction de la vitesse de déplacement de la bande et de la viscosité de la peinture à base d'eau utilisée. D'après de nombreuses expériences, cet angle d'inclinaison est de préférence compris entre 45" + 20 et 450IO0. Ltinclinaison des plaques de guidage 5a et 5b étant rglée dans ces limites, les courants 7a et 7b s'écoulant vers le bas sur les plaques de guidage deviennent des courants constants pour maintenir le débit voulu. Un courant constant peut être maintenu et stabilisé en maintenant constants le débit de la pompe 6 et le niveau de peinture dans les compartiments 3a, 3b et 3c, 3d, ce qui maintient constant le débit traversant les passages 3e et 3f. Les avantages apportés par la présente invention, comme on les a énoncés ci-dessus, dépassent ceux apportés par le procédé classique dans ce domaine. La couche de peinture obtenue est excellente et n'a pas de pareille dans ce domaine. Sur la figure 2 on voit un système d'application d'enduit du type horizontal. La méthode d'application de la peinture sur la surface supérieure de la bande et les avantages obtenus sont les mêmes que dans le système représenté sur la figure 1. On prend en considération l'application d'une couche sur la face inférieure d'une bande se déplaçant horizontalement. Les points principaux sont comme suit. Un bac de guidage 5d, prévu pour la peinture à base d'eau de faible coefficient de viscosité, est disposé de façon à correspondre à la largeur de la bande et à la couvrir. Une extrémité du bac 5d est courbe pour correspondre au cylindre inférieur Ilb des cylindres étireurs et se termine dans un récipient de peinture 14. A l'autre extrémité un rouleau d'étanchéité 5c est disposé contre la bande et cette extrémité est raccordée à un accumulateur de peinture 13.Le trop-plein s'écoulant vers le bas depuis le compartiment 3b ou un autre compartiment de trop-plein d'une cuve de peinture disposée séparément, par exemple le compartiment de trop-plein 3d représenté sur la figure, est introduit dans l'accumulateur 13. Dans le cas d'une peinture à base d'eau d'un coefficient de vis comité relativement élevé, on peut alimenter l'accumulateur directement sous pression au moyen d'une pompe. Dans les deux cas, la peinture 7c dans l'accumulateur 13 est refoulée dans le bac de guidage 5d, soit en raison d'une différence de niveaux dans le cas d'une cuve de trop-plein, soit par alimentation sous pression dans le cas d'une pompe. La peinture refoulée remplit le bac de guidage 5d et s'écoule ensuite vers le réservoir 14 par l'intermédiaire du cylindre étireur ftil-etlr iniérieur 111. La bande 1 est enduite gracie à ce courant de peinture.La peinture dans le réservoir 14 retourne .i la pompe 6 en passant par une conduite 8c et une soupape de régulation 9c. La peinture peut être éventuellement acheminée dans le sens opposé pour arriver dans le réservoir 14 en passant par la soupape de régulation 9c et la pompe 6. Le rouleau d'étanchéité 5c non seulement s'oppose à l'entrée d'air dans la peinture mais carte le danger que la bande en mouvement soit endommagée en contact avec l'extrémité du bac de guidage 5d. La figure 3 représente une modification apportée au système représenté sur la figure 2. Dans cette variante une pla- que 15 flotte sur la peinture contenue dans le compartiment 3a (figure 2) ou dans les compartinents 3a et 3c (figure 1). Cette plaque flottante 15 sert à empêcher la formation de mousse et de bulles dans-la peinture et est, à cette fin, percée de trous 16 de forme adéquate. Une telle plaque flottante 15 s'emploie selon le type et la viscosité de la peinture. utilisée. Les effets et les avantages de la présente invention seront mieux compris en lisant les exemples suivants. Exemple 1 Cet exemple concerne le procédé représenté sur la figure 2. Une comparaison de techniques a donné les résultats suivants. (On a utilisé la même peinture à base d'eau de faible coefficient de viscosité). Procédé classique I : Une combinaison du procédé d'application par pulvérisation par buses et du mécanisme à cylindres étireurs cannelés dans un système d'application de peinture horizontal pour bandes d'acier. Procédé classique II La même combinaison que dans le procédé I ci-dessus est appliqué à un système de revêtement de type vertical. On obtient les résultats suivants quant à l'épaisseur de la couche déposée. Tableau I Procédé Procédé Procédé conforme classique classique à la pré- I Il sente in vention Epaisseur dessus dessous dessus dessous gauche droit mg/O,093m2 350 340 390 280 340 380 Il ressort de ce tableau que l'uniformité de l'épais seur de la couche déposée selon le procédé conforme à la présente invention est très bonne par rapport à celle des procédés classiques I et Il. En outre, le pourcentage de chaque couche présentant une qualité de première classe est comme suit Tableau II Pourcentage de première qualité Procédé conforme à l'invention 93 - 95 % Procédé classique I 75 - 78 % Procédé classique II 89 - 91 % Comme il ressort de ce tableau le pourcentage de la couche, obtenue conformément au procédé de la présente invention, présentant une qualité de première classe est très supérieure à celui obtenu par les procédés classiques.La raison pour laquelle le procédé classique est inférieur au procédé conforme à la présente invention est que dans le procédé classique il y a tendance à la formation de mousse et de bulles dans la peinture, ce qui provoque la formation de taches. Exemple II Cet exemple concerne le procédé représenté sur la figure 3. La comparaison se fait relativement au procédé classique Il mentionné dans l'exemple 1. Les résultats obtenus sont comme suit Tableau III Qualité de la Procédé conforme à Procédé couche déposée la présente invention classique Il Première classe 92 - 93 % 80,' Seconde classe 4 - 5 % 10 - i2 ,' Ainsi, la qualité de la couche obtenue par le procédé conforme à la présente invention est tres bonne, comme le montre exemple 1. Dans ces exemples, on a utilisé une bande d'acier comme support de la couche appliquée. Toutefois le procédé conforme à la présente invention peut s'appliquer à n'importe quel matériau métallique relativement long. REVENflI CATIONS 1. Procédé d'application en continu d'une couche de peinture à base d'eau de faible coefficient de viscosité sur un matériau métallique de forme allongée en mouvement, caractérisé en ce qu'il consiste à créer un trop-plein pour qu'il déborde d'une cuve de peinture, au milieu duquel est disposée une cloison dans la partie inférieure de laquelle est prévu un passage pour la pein ture, afin de former un courant constant s'écoulant vers le bas sur une plaque de guidage inclinée à un certain angle, le-materiau étant revêtu en continu par le courant constant s'écoulant vers le bas 2.Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que l'angle dtinclinaison de la plaque de guidage est choisi dans la gamme comprise entre 450 + 20e et 4o - 100 en fonction de la vitesse de déplacement du matériau et du genre et de la viscosité de la peinture1 le matériau étant enduit par le courant constant s'écoulant vers le bas ainsi formé. 3. Appareil pour l'application d'une peinture à base d'eau de faible-coefficient de viscosité sur un matériau métalli que de forme allongée en mouvement comprenant deux cylindres éti reurs, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une cuve au mi lieu de laquelle est disposée une cloison, dans la partie infé rieure de laquelle est prévu un passage pour la peinture1 un moyen permettant d'envoyer la peinture dans une chambre de la cuve di visée par la cloison et une plaque de guidage dont une extrémité est raccordée à la sortie de trop-plein d'une autre chambre de la cuve divisée par la cloison, tandis que l'autre extrémité atteint -le matériau en mouvement. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque flottante percée de trous qui recou vre la peinture dans la chambre d'arrivée de celle-ci. 5. Système d'application d'enduit sur un matériau mé tallique se déplaçant verticalement, caractérisé en ce qu'un ap pareil selon la revendication 3 est disposé de chaque côté du ma tériau en mouvement. 6. Système d'application d'enduit selon la revendica tion 5, caractérisé en ce qu'il comprend le perfectionnément in diqué dans la revendication 4. 7. Systeme d'application d'enduit sur un matériau mé talque de forme allongée se déplaçant en sens horizontal1 carac térisé en ee que l'appareil perfectionné selon la revendication 3 est dispos au-dessus du matériau en mouvement et, au-dessous de ce matériau, sont disposés un dispositif comprenant un accumulateur de la peinture relié à une source de pression adéquate, un bac de guidage disposé du côté entrée du cylindre étireur inférieur et permettant de mettre en contact un courant de peinture provenant de l'accumulateur et la face inférieure de la bande et un récipient de peinture disposé sous le cylindre étireur inférieur. 8. Système d'application d'enduit selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'accumulateur est raccordé à l'ori- fice de trop-plein d'une cuve de peinture. 9. Système d'application d'enduit selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un rouleau d'étanchéité est disposé, à l'extrémité du bac de guidage, contre le cylindre étireur inférieur.