Brevet FR2462202A1 — publié le 19810213

L'invention concerne un appareil servant à appliquer une poudre de saupoudrage,comprenant des moyens d'agitation permettant d'agiter une quantité de poudre pour former une atmosphère chargée de poudre et des moyens de transport permettant de transporter de l'air chargé de poudre, de l'atmosphère à un corps, de façon que le corps soit saupoudré. On cônnait des appareils destinés à saupou- drer des objets d'une poudre pour les empêcher d'adhé- rer entre eux ou à d'autres corps. Une application de ce genre d'appareils est le saupoudrage de fils et câ- bles électriques, soit pour faciliter le détachement d'une couche isolante appliquée ensuite sur un conduc- teur, soit pour empêcher plusieurs conducteurs isolés d'adhérer entre eux, à l'intérieur de la gaine d'un câble multipolaire. La poudre peut être par exemple du talc. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 886 897 décrit un appareil à saupoudrer comprenant un agita- teur mécanique monté de manière à pouvoir tourner dans une quantité de poudre à saupoudrer contenue dans une trémie, de manière à créer autour de l'agitateur une atmosphère chargée de poudre. Une sortie d'air part de la trémie en passant par une valve et arrive à un rotor qui sert à pousser de l'air chargé de poudre, de la trémie à des buses de saupoudrage voisines d'un objet à saupoudrer placé dans une chambre de saupou- drage. La valve est réglable,ce qui permet de comman- der la densité de poudre dans l'air amené aux buses, la valve faisant varier la quantité d'air purintroduit dans l'air chargé de poussière qui est retiré de la trémie. Le brevet britannique 1 383 109 décrit un appareil à saupoudrer comprenant une trémie conçue pour être mise en vibration de manière à rendre flui- de une poudre placée dans la trémie. L'appareil com- prend une pompe péristaltique servant à élever la poudre fluide de la trémie à une buse de saupoudra- ge de manière à saupoudrer un câble électrique que l'on fait passer à travers la buse. On comprend qu'il est généralement indési- rable de faire fonctionner des paliers et autres mé- canismes en présence de poussière et qu'un agitateur mécanique servant à agiter la poudre doit être dis- posé avec soin de façon que la poudre ne puisse pas encrasser le mécanisme. Lorsqu'on utilise une pompe pour amener de l'air chargé de poudre d'une trémie à une buse de saupoudrage, on peut avoir des difficultés à faire en sorte que la pompe donne un débit constant; si le débit n'est pas constant, avec une densité de poudre pratiquement uniforme dans l'air, il peut arriver qu'un objet soit saupoudré de façon peu sûre, spé- cialement si l'on doit faire passer à grande vitesse à travers l'appareil, pour le saupoudrer, un objet tel qu'un câble électrique. D'autres difficultés peuvent être dues à la formation de "trous" dans la poudre agitée que contient la trémie, ce qui entrat- ne de grandes variations dans la densité de poudre de l'air tiré de la trémie. L'invention a pour but de fournir un appa- reil à saupoudrer perfectionné qui évite à la fois l'utilisation d'un agitateur mécanique et d'une pom- pe mécanique pour le transport de l'air chargé de poudre et qui assure un afflux constant et uniforme d'air chargé de poudre à un corps à saupoudrer. L'invention est remarquable par le fait que les moyens d'agitation comprennent des moyens conçus pour engendrer un courant d'air de manière à maintenir une couche fluidisée de la poudre à sau- poudrer et que les moyens de transport sont formés d'une buse de transport comprenant une partie d'en- trée placée au sein de la couche fluidisée de ma- nière à recevoir une partie du courant d'air, une partie de sortie placée au voisinage d'un corps à saupoudrer et une partie convergente conçue pour ac- célérer le courant d'air entre la partie d'entrée et la partie de sortie. Dans un mode d'exécution préférentiel, la buse de transport comprend une partie tronconique qui forme à la fois, sans interruption, la partie d'entrée et la partie convergente. Une partie tubu- laire rectiligne peut partir de la partie tronconi- que vers le haut et aboutir à une partie de sortie formant une zone de sortie généralement en T de sor- te que le courant d'air venant de la partie tubulai- re est divisé par la partie de sortie en deux cou- rants de sens opposé, le long de l'aile du T. L'ap- pareil peut servir à saupoudrer un corps allongé (par exemple un fil ou câble électrique) que l'on fait passer à une vitesse constante à travers la zone de sortie, le long de la tête du T. La partie de sortie est de préférence placée dans une région située au-dessus de la limite supérieure de la cou- che fluidisée. Pour l'entretien de la couche fluidisée, l'appareil comprend de préférence un tamis perméa- ble à l'air et des moyens de refoulement (par exem- ple formés d'un ventilateur) servant à envoyer un courant d'air de bas en haut à travers le tamis. Le tamis peut être placé entre une première chambre dans laquelle est entretenue la couche fluidisée et une chambre d'expansion, les moyens de refoulement étant conçus pour mettre sous pression la chambre d'expansion de façon qu'un courant d'air passe à travers le tamis de manière à maintenir la couche fluidisée au-dessus du tamis. De préférence, l'appareil comprend des moyens de filtration qui séparent toute la poudre restant éventuellement dans l'air, une fois sorti de la buse de transport; l'air pur peut alors être recyclé ou bien on peut le laisser sortir de l'ap- pareil. Les moyens de filtration peuvent comprendre un filtre électrostatique duquel de la poudre à sau- poudrer séparée retombe dans le nuage de poussière. Ou encore, on peut utiliser un filtre à tambour tournant et un extracteur servant à aspirer de l'air à travers le filtre; l'extracteur peut aussi rédui- re la pression à l'intérieur de l'appareil de maniè- re à empêcher la poudre de s'en échapper. L'appareil peut comprendre des moyens con- çus pour tirer à une vitesse constante un corps à saupoudrer en le faisant passer devant la partie de sortie de la buse de transport. Pour régler la quan- tité de poudre appliquée à un corps et pour unifor- miser le revêtement appliqué, on peut soumettre le corps, après saupoudrage, à des jets d'air commandés et/ou à l'action de moyens de brossage. Les jets d'air peuvent être projetés vers l'intérieur en di- rection généralement radiale, depuis un anneau de soufflage à travers lequel on fait passer le corps, de façon qu'ils frappent le corps saupoudré. L'appareil décrit dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique 3 886 897 déjà cité comprend un fil- tre à tambour tournant de type classique servant à filtrer de l'air extrait de la chambre de saupoudra- ge. Le filtre comprend un tambour cylindrique creux monté sur un axe et présentant une surface courbe perforée qui supporte un élément remplaçable en pa- pier à travers lequel l'air est aspiré. Auprès de la surface courbe est montée une lame racleuse qui limite l'épaisseur de poudre qui peut se rassembler sur le papier. On a trouvé que pour filtrer un air char- gé d'une poudre de saupoudrage très fine, le filtre à tambour tournant de type classique ne donne pas toujours un résultat satisfaisant. En particulier, on a trouvé qu'il n'est pas toujours entièrement satisfaisant de prévoir une racle pour empêcher l'obs- truction du filtre et que si l'on remplace la racle par une brosse, cela tend à causer une usure exces- sive de l'élément filtrant. La vitesse de rotation usuelle d'un filtre classique est de l'ordre de tours/mn. En conséquence, un autre but de l'inven- tion est de fournir un filtre à tambour tournant perfectionné et selon l'invention, le filtre com- prend un tambour perforé cylindrique creux conçu pour supporter à sa surface cylindrique extérieure un élément filtrant en feuille, un extracteur ser- vant à réduire la pression d'air à l'intérieur du tambour de sorte que de l'air est continuellement aspiré radialement vers l'intérieur à travers l'élé- ment filtrant et le tambour, ainsi que des moyens d'entraînement servant à faire tourner continuelle- ment le tambour, le filtre étant remarquable en ce que les moyens d'entraînement sont conçus pour fai- re tourner le tambour à une vitesse suffisante pour que la poudre qui se rassemble sur l'élément filtrant soit projetée de celui-ci par force centrifuge de sor- te que l'élément ne peut pas être obstrué. Pour un tambour d'un diamètre de 203,2 mm, on a trouvé qu'une vitesse de rotation appropriée est d'environ 800 tours/mn, ce qui permet de main- tenir un fonctionnement efficace sans obstruction. La description qui va suivre, en regard des figures annexées données à titre d'exemple, fe- ra bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe verticale de l'ap- pareil à saupoudrer, les moyens de filtration étant enlevés et la figure 2 une coupe verticale des moyens de filtration, par le c8té opposé à celui de la fi- gure 1. L'appareil à saupoudrer comprend une enve- loppe extérieure 10 à l'intérieur de laquelle une enveloppe intérieure 12 délimite une chambre d'ex- pansion 14 et une chambre de saupoudrage 16. Une partie inférieure 18 dé l'enveloppe loge des moyens de circulation d'air 20. Entre la chambre d'expansion 14 et la cham- bre de saupoudrage 16 se trouve un tamis horizontal plan 21, perméable à l'air, formé d'une matière cé- ramique ayant une porosité d'environ 35%. les moyens de circulation 20 qui servent à faire passer un cou- rant d'air de bas en haut à travers le tamis 21 com- prennent un ventilateur soufflant 22 conçu pour en- gendrer une pression d'air dans la chambre d'expan- sion 14 et un ventilateur extracteur 23 conçu pour aspirer de l'air filtré du haut de l'appareil de manière à le recycler. Dans la chambre de saupoudrage 16 est montée une buse de transport 24 de l'appareil. La buse comprend une partie tronconique verticale 26 dont l'angle d'ouverture, en son sommet imaginaire, est de 60-. Une partie tubulaire rectiligne 28 con- duit verticalement de bas en haut, de la partie tron- conique à une partie de sortie 30 qui forme une zo- ne de sortie 32 généralement en T. La partie tron- conique 26 forme à la fois une partie d'entrée 34 disposée au voisinage du tamis 21 à une courte dis- tance au-dessus du tamis et une partie convergente 36, la partie d'entrée étant elle-même convergente. Dans l'appareil pris comme exemple, la partie d'en- trée 34 est située à 9,5 mm au-dessus du tamis, la partie tubulaire 28 a un alésage de 12,7 mm de dia- mètre et la partie de sortie 30 forme un alésage transversal (placé transversalement à celui de la partie tubulaire) d'un diamètre de 38,1 mm. L'appareil comprend des moyens comportant des guides d'entrée et de sortie, appelés respecti- vement 37 et 39, servant à tirer à une vitesse cons- tante, à travers la chambre de saupoudrage 16, un -câble (indiqué par le trait mixte 38) qui passe à travers l'alésage transversal de la partie de sor- tie 30 de la buse de transport 24. En un point d'en- trée o le câble entre dans la chambre de saupoudra- ge est monté un premier organe de mouvement d'air à travers lequel passe le câble. En un point de sortie o le câble quitte la chambre de saupoudra- ge sont montés une brosse 42, un anneau de souf- flage 44 et un deuxième organe de mouvement d'air 46 destinés à être traversés successivement par le câble. Chacun des premier et deuxième organes de mouvement d'air peut agir de manière à introduire un petit courant d'air dans la chambre de saupou- drage de manière à empêcher la poudre de s'échap- per de la chambre là o le câble entre dans la cham- bre et en sort. Dans l'utilisation de l'appareil à sau- poudrer, on place dans la chambre de saupoudrage 16 une quantité de poudre, sous la forme de talc microfin. Lorsque les ventilateurs soufflant et extracteur 22 et 23 fonctionnent, une pression d'air d'environ 2,24 kPa est engendrée dans la chambre d'expansion 14 de sorte qu'un courant d'air est ame- né à traverser de bas en haut le tamis 21 et la chambre de saupoudrage 16 de manière à agiter la poudre de saupoudrage pour engendrer et entretenir une couche fluidisée de poudre au-dessus du tamis 21. La limite supérieure désirable de la couche fluidisée est indiquée par un tireté 48, la partie de sortie 30 de la buse et les deux organes de mou- vement d'air 40 et 46 étant placés au-dessus de la couche fluidisée. La buse de transport 24 est conçue pour transporter de l'air chargé de poudre de la couche fluidisée vers le haut et jusque sur un câble pas- sant à une vitesse constante à travers la zone de sortie 32. La partie d'entrée 34 est placée à l'in- térieur de la couche fluidisée, près du tamis 21 et reçoit une partie du courant d'air traversant le tamis. La partie tronconique 26 qui forme la partie convergente 36 entre la partie d'entrée 34-et la partie de sortie 30 joue le r8le d'un amplificateur de pression accélérant le courant d'air qui entre dans la buse par la partie d'entrée. Ainsi, un cou- rant d'air chargé de poudre venant de la couche fluidisée entre dans la partie d'entrée 34 et est accéléré par la partie tronconique 26 de manière à monter dans la partie tubulaire 28, à sortir par la partie de sortie 30 et à saupoudrer une partie adjacente du câble dans l'alésage transversal. Le courant d'air venant de la partie tubulaire 28 est divisé par la partie de sortie 30 en deux courants de sens opposé le long de l'aile du T de la zone de sortie 32. Pour régler la quantité de poudre appli- quée au câble, on soumet d'abord le câble, après saupoudrage, à un brossage par la brosse 42. La brosse agit aussi de manière à comprimer le revê- tement de poudre sur le câble. Ensuite, le câble traverse axialement l'anneau de soufflage 44 et est soumis à des jets d'air commandés qui sont proje- tés de l'anneau vers l'intérieur en direction géné- ralement radiale de manière à atteindre le câble. Des moyens de filtration (figure 2) mon- tés au-dessus de la chambre de saupoudrage 16 ser- vent à séparer toute poudre restant dans l'air une fois sorti de la buse de transport avant que l'air ne soit recyclé; la poudre séparée retombe dans la couche fluidisée. Les moyens de filtration com- prennent un tambour perforé cylindrique creux 50 qui supporte, sur sa surface cylindrique extérieu- re, un élément filtrant en feuille 52. De préféren- ce, l'élément filtrant 52 est formé d'une matière ?462202 filtrante de désignation commerciale 'Gore-Tex". Le tambour 50 est monté sur un arbre horizontal 54 de manière à tourner dans des paliers 56 et 58 et des moyens d'entraînement 60 (comprenant un mo- teur non représenté) sont conçus pour faire tour- ner l'arbre 54 et le tambour 50 de façon continue à une vitesse constante. L'arbre 54 est creux et perforé,étant muni d'ouvertures indiquées en 62, de manière à extraire de l'air de l'intérieur du tambour; une extrémité de l'arbre est logée dans une chambre d'aspiration 64 reliée par un tuyau 66 au ventilateur extracteur 23 des moyens de cir- culation d'air. La disposition est telle que la pression 1.5 d'air à l'intérieur du tambour 50 peut être main- tenue réduite par le ventilateur extracteur23 de manière à aspirer continuellement vers l'intérieur en direction radiale de l'air impur, à travers l'élément filtrant 52 et le tambour 50. Les moyens d'entraînement sont conçus pour faire tourner con- tinuellement le tambour 50 en service, à une vi- tesse suffisante pour que la poudre qui se rassem- ble sur l'élément filtrant 52 soit projetée de ce- lui-ci par force centrifuge, empêchant l'obstruc- tion de l'élément. Le tambour a un diamètre de 203,2 mm et est entraîné à 800 tours/mn. Le ventilateur extracteur 23 tend à ré- duire la pression de la chambre de saupoudrage 16 dans une mesure telle qu'il puisse être superflu d'utiliser les organes de mouvement d'air 40 et 46 pour boucher les points d'entrée et de sortie du câble car l'extracteur tend à causer un petit af- flux d'air à la chambre de saupoudrage en ces points. On a indiqué plus haut certaines dimensions de la buse de transport mais dans la pratique de l'in- vention,on peut utiliser une large variété de dimen- sions. Pour un fonctionnement efficace de l'appareil, il est nécessaire que les diverses dimensions soient correctement harmonisées mais on peut déterminer cet- te harmonisation par une expérience simple. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Appareil servant à appliquer une pou- dre de saupoudrage, comprenant des moyens d'agita- tion permettant d'agiter une quantité de poudre pour former une atmosphère chargée de poudre et des moyens de transport permettant de transporter de l'air chargé de poudre, de l'atmosphère à un corps, de façon que le corps soit saupoudré, appa- reil caractérisé par le fait que les moyens d'agi- tation comprennent des moyens (22) conçus pour en- gendrer un courant d'air de manière à maintenir une couche fluidisée de la poudre à saupoudrer et que les moyens de transport sont formés d'une buse de transport (24) comprenant une partie d'entrée (34) placée au sein de la couche fluidisée de manière à recevoir une partie du courant d'air, une partie de sortie (30) placée au voisinage d'un corps à sau- poudrer et une partie convergente (36) conçue pour accélérer le courant d'air entre la partie d'entrée (34) et la partie de sortie (30). 2. Appareil selon la revendication 1, ca- ractérisé par le fait qu'il comprend un tamis perméa- ble à l'air (21) et des moyens de refoulement (22) conçus pour envoyer un courant d'air de bas en haut à travers le tamis de manière à entretenir la cou- che fluidisée. 3. Appareil selon la revendication 2, ca- ractérisé par le fait que le tamis (21) est placé entre une première chambre (16) dans laquelle est entretenue la couche fluidisée et une chambre d'ex- pansion (14), les moyens de refoulement (22) étant conçus pour mettre sous pression la chambre d'ex- pansion. 4. Appareil selon la revendication 1, ca- ractérisé par le fait que la partie de sortie (30) de la buse forme une zone de sortie généralement en T et que le courant d'air passant par la buse 1 1 est divisé par la partie de sortie en deux courants de sens opposé, suivant la tête du T, de manière à saupoudrer un corps allongé. 5. Appareil selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'il comprend une brosse (42) conçue pour uniformiser la poudre appliquée au corps. 6. Appareil selon la revendication 1, carac- térisé par le fait qu'il comprend un anneau de souf- flage (44) servant à diriger radialement vers l'inté- rieur des jets d'air qui frappent un corps à saupou- drer que l'on tire à travers l'anneau. 7. Appareil servant à appliquer une poudre de saupoudrage, comprenant des moyens d'agitation permet- tant d'agiter une quantité de poudre pour former une atmosphère chargée de poudre, des moyens de transport permettant de transporter de l'air chargé en poudre, de l'atmosphère à un corps, de façon que le eorps soit saupoudré, et des moyens de filtraGtion permettant de séparer la poudre restant dans l'air une fois sortie des moyens de transport avant que l'air soit évacué ou - recycle, appareil caractérisé en ce que les moyens d'a- gitation comprennent des moyens (22) conçus pour en- gendrer un courant d'air de manière à maintenir une cou- che fluidisée de la poudre à saupoudrer et que les moyens de transport sont formés d'une buse de transport (24) comprenant une partie d'entrée (34) placée au sein de la couche fluidisée de manière à recevoir une partie du courant d'air, une partie de sortie (30) placée au voisinage d'un corps à saupoudrer et une par- tie convergente (36) conçue pour accélérer le courant d'air entre la partie d'entrée (34) et la partie de sortie (30), et que les moyens de filtration sont cons- titués d'un filtre à tambour tournant comprenant un tam- bour perforé cylindrique creux (50) conçu pour supporter à sa surface cylindrique extérieure un élément filtrant en feuille (52), un extracteur (23) servant à réduire la pression de l'air à l'intérieur du tambour, de sorte que l'air est continuellement aspiré radialement vers l'intérieur à travers l'élément filtrant et tambour, des moyens d'entraînement (60) conçus pour faire tour- ner le tambour (50) à une vitesse suffisante pour que la poudre qui se rassemble sur l'élément filtrant (52) soit projetée de celui-ci par force centrifuge, de sorte que l'élément ne peut pas être obstrué.