Brevet FR2441433A1 — publié le 19800613

L'invention concerne les revêtements formés par application de poudres, et plus particulièrement une cabine dans laquelle il est possible d'appliquer une poudre par pulvérisation. La technique de l'application des poudres est bien connue dans l'industrie des revêtements. En général, une résine en poudre est appliquée sur un substrat, puis ce dernier ainsi revêtu est chauffé de manière que la poudre fonde et forme un revêtement sur ledit substrat lors du refroidissement. La poudre est presque toujours déposée sur le substrat par la mise en oeuvre de techniques d'application électrostatique. Ces techniques comprennent généralement un procédé permettant de donner une charge électrique à la poudre ou au substrat ou aux deux, afin de favoriser la déposition et la retenue de la poudre sur le substrat. Ces techniques électrostatiques sont bien connues et il est donc inutile de les décrire plus en détail. La déposition de la poudre est en général réalisée dans une cabine qui constitue une zone contrôlée destinée à retenir toute poudre pulvérisée en excès et ne se déposant pas sur les articles à revêtir. Dans de nombreuses installations, la poudre est retenue à l'intérieur de la cabine au moyen d'un circuit d'évacuation qui crée une pression négative ou dépression à i 'intérieur de la cabine et aspire la poudre en excès hors de la cabine pour la diriger vers des dispositifs de récupération et de filtrationd'une manière déterminée. Dans certaines installations, l'excédent de poudre qui est recueilli est simplement mis en réserve pour être utilisé par la suite, alors que dans d'autres installations, il est recyclé automatiquement vers l'appareil d'application. Dans une installation réalisant des revêtements par-application de poudre, il est nécessaire de considérer plusieurs points critiques ou souhaitables comprenant, entre autres, la sécurité, le rendement, la dimension de l'équipement, la complexité du fonctionnement et de la construction, les changements de couleur, le nettoyage, l'entretien et la retenue et/ou la récupération de la poudre non déposée sur le substrat. La cabine de pulvérisation utilisée dans de telles installations dont elle fait partie doit également être considérée en fonction de ces critères. Par conséquent, l'invention concerne une cabine de pulvérisation constituant un perfectionnement global important par rapport aux cabines de pulvérisation en ce qui concerne ces critères. Il est souhaitable, à de nombreux égards, d'utiliser des filtres du type à cartouche statique ou du type à "sacs" pour les opérations de filtration et de récupération de l'installation. Ces types de filtres ne comportent aucune partie mobile et ils sont donc simples tout en étant sûrs et efficaces. Cependant, lorsoue de tels dispositifs de filtration/récupération sont placés à distance, l'air chargé de poudre est aspiré de la cabine de pulvérisation vers le dispositif en passant dans des conduits ou d'autres éléments d'étranglement, ou bien dans une zone de section réduite.Dansdenombreuses installations, voire dans toutes les installations, le dispositif de filtration/récupération constitue lui-même une zone de section réduite.Ceci constitue un inconvénient des installations antérieures, car il existe alors un risque d'explosion. Les résines utilisées dans les revêtements de poudre sont d'une classe généralement inflammable. Sous leur forme en poudre et pour certains rapports air/poudre elles peuvent s'enflammer rapidement. Il apparait donc que dans le cas où un mélange d'air et de poudre s'enflamme dans un espace réduit ou fermé, il peut en résulter une explosion. Alors que la combustion de la poudre, même à l'air libre, constitue un inconvénient et présente des dangers de mort et de blessures, une explosion a généralement des conséquences beaucoup plus dramatiques. Par conséquent, étant donné le risque d'explosion présenté par ces zones fermées existant dans les installations antérieures, l'ensemble à cabine et dispositif de récupération selon l'invention est conçu de manière à ne pas présenter de zones fermées pouvant établir des conditions favorables à une explosion.La partie de récupération et de filtration de l'lnstallation selon l'invention est intégrée à la cabine, de sorte qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre un circuit formant une zone fermée. Bien que certaines cabines antérieures compren nent un dispositif de récupération intégré et que certaines d'entre elles réduisent sensiblement les "zones fermées", ces installations antérieures sont complexes et coûteuses à construire, à faire fonctionner et/ou à entretenir. Par conséquent, l'installation à cabine de pulvérisation de poudre et récupération selon l'invention est d'une conception, d'une fabrication, d'un entretien et d'un fonctionnement simples, tout en supprimant les zones fermées contenant des mélanges explosifs d'air et de poudre Une autre considération importante concernant les cabines d'application de poudre de revêtement est la possibilité de changer rapidement les poudres ou la couleur de la poudre pulvérisée.A cet égard, il est important que la composition venant d'être utilisée puisse être retirée efficacement de l'installation, sous peine de contaminer l'opération suivante d'applicatIon de revêtement avec une poudre différente. Par conséquent, l'installa- tion à cabine de pulvérisation et dispositif de récupération selon l'invention est sûre et simple, tout en permettant de passer rapidement et efficacement d'une couleur ou d'une poudre à une autre et tout en étant également d'un entretien aisé sans gêner l'opération de pul vérisation. L'invention concerne donc une installation à cabine de pulvérisation et dispositif de récupération, utilisant des filtres statiques, présentant une grande sécurité et permettant des changements de couleur, sous une forme très peu volumineuse. L'installation selon l'invention comprend une cabine dans laquelle une poudre peut être appliquée sur des substrats à revêtir. Cette cabine comporte un plafond, des parois et un plancher au-dessous duquel un dispositif de récupération est placé. Ce dispositif de récupération comprend une zone collectrice de poudre située au-dessous de la cabine, et une chambre à air propre séparée hermétiquement de la cabine et de la zone collectrice, cette dernière communiquant cependant avec la chambre par une ouverture et à travers des filtres statiques. La zone collectrice est ouverte vers l'intérieur de la cabine de pulvérisation par un trou de section relativement grande ménagé dans le plancher de la cabine et conduisant directement à la zone collectrice.Un ventilateur établit une pression négative dans la chambre, afin que l'air chargé de poudre soit aspiré vers le bas en passant dans l'ouverture du plancher de la cabine pour pénétrer cans la zone collectrice située immédiatement au-dessous s de la cabine, l'air étant ensuite entraîné vers le haut, à travers les filtres, vers la chambre à air propre. Cet air filtré, qui ne content que des traces de poudre fine en proportion ne soulevant aucun risque d'explosion, est éliminé de la chambre à air par le ventilateur et il passe dans un filtre absolu réalisant une Iltration finale. Etant donné la position du dispositif de récupération complète qui est placé au-dessous ce *- aulne de pulvérisation, l'espace demandé par l'installation comprenant la cabine et le dispositif de récupération est réduit à la surface au sol demandée pour la cabine, alors que les installations antérieures exigent n espace correspondant aux surfaces au sol à la fois de la cabine et du dispositif de récupération. Etant donné la section relativement importante de l'ouverture ménagée dans le plancher de la cabine et communiquant avec la zone collectrice, il n'existe aucune "zone fermée" pouvant présenter des conditions favorables à une explosion. La seule zone fermée du circuit d' écou- lement se trouve en aval des filtres, en un point où le rapport air/poudre ne présente aucun risque. Le collecteur situé au-dessous de la cabine peut être relié de maniere amovible Q cette-dernière, monté sur roues et être équipé d'organes amovibles de fixation lui permettant d'être relié au circuit du ventilateur de manière que, lorsqu'un changement de couleur ou de filtre est souhaité ou bien lorsqu'une opération d'entretien doit être effectuée sur le collecteur, un autre dispositif de récupération puisse être placé rapidement et efficacement au-dessous de la cabine, fixé et mis en marche pour que la pulvérisation de la poudre de revêtement puisse se poursuivre, même au cours de ces opérations. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels - la, figure 1 est une vue en perspective d'une cabine de revêtement par pulvérisation dont la base renferme un dispositif collecteur de récupération selon l'invention; et - la figure 2 est une coupe transversale partielle montrant l'intérieur du dispositif collecteur de récupération placé dans la base de la cabine représentée sur la figure 1. Ccmme représenté sur la figure 1, l'installation selon l'invention comprend une cabine 1 de pulvérisation qui comporte une embase 2 comprenant un dispositif de filtration et de récupération de la poudre, et un filtre absolu 5 relié à cette embase 2 par des conduits 3. Ces derniers sont reliés aux deux côtés d'une extrémité de l'embase 2 par des raccords rapides 30 montés dans des trous 22 de l'embase (figure 2 > . Ce circuit 3 fait commu- niquer l'intérieur de ltembase 2 avec un ventilateur 4 qui etablit une pression négative dans l'embase 2, comme décrit plus en détail ci-après. Le ventilateur 4 refoule dans une chambre intermédiaire 29 qui contient des filtres 28 épurant l'air déchargé par cette chambre.Le.ven- tilateur 4 peut être. monté sur une embase 10 pour plus de commodité. La cabine 1 de pulvérisation délimite une zone contrôlée permettant des opérations de pulvérisation. Cette cabine comprend globalement un plafond 6, des parois latérales opposées 7, des parois extrêmes opposées 32 et un plancher 8. Dans cette forme de réalisation, le plancher est constitué en fait par la partie supérieure du dispositif de récupération placé dans embase 2 et1 par conséquent, ces deux éléments portent la même réf é- rence numérique. La cabine 1 repose par des pieds sur l'embase 2. L'une des parois latérales 7 de la cabine 1 et les deux parois extrêmes 32 présentent chacune une ouverture.L'ouverture de la paroi latérale 7 permet d'in- troduire un équipement de pulvérisation à l'intérieur de la cabine 1 ou permet l'accès à un homme dans cette cabine Les ouvertures des parois extrêmes 32 permettent le passe des articles devant être transportés dans la cabine a et revêtus par pulvérisation. Le plafond 6 de la cabine présente une fente 9 qui permet le passage de crochets de convoyeurs ou autres organes d'un convoyeur aérien faisant passer les articles à revêtir dans la cabine t. La figure 2 représente en détail le dispositif de récupération et de filtration disposé dans l'embase 2 de la cabine 1. La figure 2 montre en coupe partielle les détails de l'intérieur du dispositif collecteur de récupération. L'embase 2 comprend globalement des parois la térales extérieures opposées 21, des parois extrêmes 33, une paroi supérieure 8 et un fond 13. Comme indiqué pré cédemment, la paroi supérieure 8 forme également le plan cher de la cabine. Une chambre à air propre 19 est formée le long de chacune des parois latérales opposées 21, au dessous du fond 8 de la cabine 1, cette chambre étant délimitée @n partie par la paroi latérale extérieure 21 de l'embase, la paroi supérieure 8 de l'embase, une partie de la paroi latérale intérieure 11 et un fond 20. Une paroi xr & e 33 de chacune des chambres 19 % air propre présente un trou 22 relié au circuit 3 (figure 1), de manière à permettre l'application d'une dépression dans la chambre 19 provoquant une aspiration d'air dans cette dernière. La paroi latérale intérieure i part vers le bas du fond ô et fore un canal central 12 d'écoulement d'air reliant directement la cabine à une zone collectrice 14 située au-dessous des chambres 19 à air propre et destinée à recueillir la poudre Le canal Central 12 est allongé dans la direction d'avance des articles à revetir et il s'étend sur toute la ionaueur de la cabine 1. Sa section droite est relativement Importante de manière à ne pas constituer d'étranglement pouvant former une "zone fermée soulevant des risques d'explosion. La partie inférieure de chaque chambre 19 présente plusieurs trous 17 réalisés dans le fond 20. Chaque trou 17 est recouvert d'un filtre 16 du type à cartouche statique. Les filtres 16 peuvent être reliés e manière amovible à la chambre 19 par tout moyen convenable. Dans cette forme de réalisation: les trous du fond 20 de la chambre à air propre 19 et les éléments filtrants associés 16 sont disposés en trois réseaux de six filtres sur chaque côté du dispositif, ce qui correspond à un total de 6 réseaux de filtre. Chaque réseau comprend deux radées et trois colonnes. Dans le plan de la figure 2. quatre filtres 16 sont visibles, à savoir deux filtres sur chaque côté. Au-dessous de chacun des six réseaux de filtres, le fond 13 de l'embase 2 présente une conicité orientée vers le bas, en forme de pyramide, chaque pyramide constituant l'une de six zones collectrices 14 dans lesquelles la poudre, séparée de l'air par les filtres 16, est recueillie. Le sommet de chaque "pyramide" comporte une pompe 15 à venturi ou tout autre moyen convenable permettant de transporter la poudre collectée vers un bac de recyclage ou de stockage, afin que cette poudre puisse être utilisée par la suite ou rejetée. Le sommet de chaque pyramide présente une ouverture (non représentée) communiquant avec une pompe correspondante 15 à venturi. Des venturis 18 sont disposés au-dessus et autour de chacun des trous 17, à l'intérieur de la chambre à air propre 19. L'air filtré passe dans ces venturis. Plusieurs tuyaux 25 sont disposés en travers de l'embase 2, chaque tuyau étant aligné avec quatre venturis 1c et, par ccnséquent, avec les filtres 16 d'une rangée. a ace infé- rieure de chaque tuyau 25 présente quatre trous 26 alignés chacun avec un venturi correspondant 18. Une bobine 24 à air, associée à chaque tuyau 25 et montée à l'extérieur de la paroi extérieure 21, permet de décharger une impulsion d'air dans un tuyau correspondant 25, l'air sortant donc par les trous 26 de la face inférieure du tuyau 25 pour pénétrer dans les venturis 18.Cette impulsion ou bouffée d'air provoque une inversion momentanée du sens de circulation de l'air dans les filtres 16 et enlève ainsi la poudre accumulée sur la matière filtrante. La poudre ainsi délogée tombe dans une- zone collectrice pyramidale correspondante 14. Les bobines 24 sont excitées les unes à la suite des autres sous la commande d'un dispositif convenable et bien connu de l'homme de l'art, de manière qu'un seul réseau ou une seule rangée à la fois soit nettoyé. Par conséquent, il ne se produit pas d'inter- ruption nette de la circulation de l'air dans le dispo- sitif collecteur de filtration. Des portes c ces 27 sont montées sur les parois latérales extérieures 21 pour permettre l'entretien ou le remplacement des filtres 16. L'ensemble de l'embase 2 est monté sur des roues 23 afin que cette embase 2 puisse être aisément retirée du dessous de la cabine 1 de pulvérisation, et qu'une embase neuve 2puisse être installée à la place de la précédente pour faciliter la pulvérisation d'une nouvelle poudre ou d'une poudre d'une autre couleur, ou encore pour faciliter l'entretien du dispositif. Si cela est nécessaire, un joint en caoutchouc peut être utilisé pour assurer l'étanchéité entre le bord périphérique de l'embase et la cabine. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent êtrc apportées à l'installation décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS . Installation à cabine de pulvérisation de poudre et filtre, caractérisée en ce qu'elle comporte une cabine (1) qui délimite une zone contrôlée dans laquelle une poudre peut être appliquée sur des substrats à revêtir, cette zone étant définie globalement par un plafond (6), des parois (7, 32) et un plancher (8), une embase (2) située sous la cabine et comprenant une zone collectrice (14) délimitée au-dessous de la cabine et destinée à recueillir la poudre, une chambre (19) à air propre, séparée hermétiquement de la cabine et de la zone collectrice, mais présentant une ouverture (17) au moyen de laquelle la zone collectrice communique avec ladite chambre à travers des filtres (15) cui empêchent efficacement la poudre de pénétrer dans la chambre, et un canal (12) d'écoulement d'air ayant une section droite relativement Importante et reliant la cabine à la zone collectrice, un ventilateur (4) établissant une pression négative dans la chambre 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal d'écoulement d'air reliant la cabine la zone collectrice est én ^' rat 12 cher de la cabine et communique directement avec la zone collectrice. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la chambre est située entre le plancher de la cabine et la zone collectrice. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le filtre comprend un filtre statique. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le filtre statique est du type cylindrique et creux. 6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre est située entre le plancher de la cabine et la zone collectrice de poudre. 7. Installation selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le haut de l'embase forme le plancher de la cabine, le dispositif collecteur pouvant être remplacé par un autre dispositif identique. 8. Installation à cabine de pulvérisaticn de poudre et dispositif de récupération, caractérisée en ce qu'elle comporte une cabine (1) qui délimite une zone contrôlée dans laquelle des substrats peuvent être revêtus d'une poudre, cette zone étant définie globalement par un plafond (6) au moins deux parois latérales opposées (7) et un plancher (6), un dispositif de récupération de poudre (2) situé au-dessous du plancher de la cabine et comprenant une partie supérieure disposée intérieurement et adjacente auxdites parois latérales de la cabine et située au-dessous de ces parois latérales, cette partie supérieure présentant un canal sensiblement central et allongé (X2) d'écoulement d'air qui communique avec la cabine et qui aboutit à une zone collectrice (14) située -u-dessous de la cabine et destinée à recueillir la poudre, deux chambres à air propre (19), situées au-dessous de la cabine, étant disposées intérieurement et adjacentes auxdites parois latérales opposées de la cabine, mais au-dessous de ces parois, les chambres (19) étant situées au-dessus de la zone collectrice (14) et présentant plusieurs trous (17) qui traversent une partie inférieure de ces cnci;;r;;rrs et qui permettent à l'air de s'écouler de la zone collectrice vers les chambres, des filtres (16) étant associés aux trous, à l'intérieur des chambres, afin de séparer efficacement la poudre de l'air pénétrant dans les chambres, un ventilateur (4) établissant une dépression dans les chambres et provoquant une aspiration de l'air chargé de poudre dans le canal d'écoulement (12) ménagé dans la partie supérieure du dispositif de récupération,puis à travers les filtres (16), afin que l'air pénètre dans les chambres. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif permettant d'enlever la poudre recueillie dans la zone collectrice. 10. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte des éléments reliant de manière étanche et amovible le dispositif de récupération à la cabine et au ventilateur, ces éléments permettant de remplacer le dispositif de récupération par un dispositif analogue.