Brevet FR2521170A1 — publié le 19830812

La présente invention concerne l'émaillage de pièces généralement métalliques, par un procédé d'appli- cation électrostatique d'émail en poudre Les spécialis- tes savent que la mise en oeuvre des procédés-d'applica- tion électrostatiques d'émail en poudre sont fortement tributaires quant à leur bon fonctionnement de l'état hygrométrique de l'air environnant le pistolet Cet état hygrométrique influe notamment sur l'épaisseur du dépôt et l'adhérence de la poudre aux pièces. Pour satisfaire ces exigences, il est déjà con- nu de conférer à l'air environnant la zone d'application des caractéristiques de température et d'humidité défi- nies avec précision. Pour réaliser cet objectif, on a proposé de met- tre l'installation d'application dans une enceinte cli- matisée et d'assécher plus ou moins l'air qui l'alimente. Une telle installation présente notamment deux inconvénients. Une enceinte climatisée complique notablement l'installation, car il faut construire dans l'atelier d'émaillage une cabine entièrement fermée et ne communi- quant avec l'extérieur, qu'à travers les passages qui y sont ménagés pour le convoyage des pièces. D'autre part, il s'est avéré que malgré la ré- gulation précise de l'atmosphère dans la cabine, les ré- sultats de l'application de la poudre d'émail sont tribu- taire des conditions climatiques extérieures et notamment de l'humidité de l'air C'est dire que suivant les condi- tions atmosphériques, les-dépôts d'émail sur les pièces sont plus ou moins épais Ceci est du au fait que l'air qui alimente et qui véhicule jusque sur les pièces, peut avoir des caractéristiques très éloignées des conditions optimales d'application En effet, cet air est bien sou- vent produit par des compresseurs situés en dehors de l'enceinte climatisée, il est ensuite séché Les carac- téristiques de cet air sont de ce fait tributaires des conditions climatiques extérieures Dans la zone d'appli- cation, cet air chasse l'air climatisé ambiant et'déter- mine pratiquement à lui seul les conditions d'application *de la poudre. Pour éviter ces problèmes, il est également con- nu d'introduire de l'eau en phase liquide en divers points d'une installation tels que par exemple, à la périphérie des embouchures des pistolets, dans la cabine d'applica- tion ou dans l'air de transport. Cependant, une telle introduction ne donne pas de résultats favorables. L'invention a donc pour but de fournir un pro- cédé de traitement du mélange air-émail en poudre pour le pistolage électrostatique sur des objets devant être émail- lés qui soit dépourvu des inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un tel procédé consistant à fluidiser la poudre d'émail dans un bac de fluidisation par insufflation d'air dans le fond de celui-ci, le procédé consistant en outre à extraire la poudre fluidisée du bac par entraînement au moyen d'un courant d'air de transport véhiculant la poudre vers un pistolet d'application électrostatique, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire également de la vapeur d'eau dans le bac de fluidisation. Grâce à ce procédé, il devient possible moyen- nant la mise en oeuvre de dispositifs simples, de déter- miner avec une précision très grande, la teneur en humi- dité du mélange air-poudre véhiculé vers les pistolets d'application Etant donné que la maitrise de l'humidité du mélange air-poudre dans le bac de fluidisation et que ce mélange est déterminant en ce qui concerne les condi- tions d'application comme indiqué plus haut, on peut se dispenser totalement d'une cabine climatisée et d'autres mesures visant à régler l'atmosphère environnante du lieu o se produit l'application de la poudre En outre, l'in- È. troduction de la vapeur d'eau dans le bac de fluidisation peut être réalisée au moyen d'une boucle de réglage en fonction de la valeur réelle de l'humidité régnant dans ce bac. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels la Fig 1 est une vue d'ensemble très schéma- tique, d'une installation d'application d'émail en poudre conçuesuivant l'invention; la Fig 2 représente par une vue en coupe à plus grande échelle un générateur de vapeur pouvant être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'inven- tion. Sur la Fig 1, on a représenté un bac de flui- disation qui présente la forme d'une cuve dont la partie inférieure va en rétrécissant vers le bas Dans cette partie inférieure est placée une grille 2 en dessous de laquelle aboutit un ajutage 3 raccordé à une canalisa- tion 4 d'air de fluidisation. Le bac 1 qui est fermé à sa partie supérieure, communique avec un dispositif d'alimentation en poudre d'émail par l'intermédiaire d'un tuyau vertical 5. Sur le couvercle est monté un dispositif 6 de prélèvement de poudre fluidisée au moyen duquel celle- ci est véhiculée vers un pistolet d'application 7 Bien entendu, le même bac de'fluidisation peut alimenter plu- sieurs pistolets, si nécessaire. Le dispositif de prélèvement comporte une tubu- lure 6 a qui descend verticalement dans le bac 1 Un rac- cord en T 8 comporte une branche horizontale dans laquel- le passe un courant d'air de transport qui est appliqué au dispositif de prélèvement 6 à travers une canalisation 9 d'air de transport Juste en amont du raccord 8, un tuyau 10 d'amenée d'air de dosage est raccordé sur la ca- nalisation 9. Les différents courantsd'air introduits respec- tivement dans les canalisations 4,9 et 10 sont obtenus dans une boite de distribution il qui est raccordée à une source d'air sous pression ( non représentée) munie des dispositifs de purification habituels tels qu'un sécheur et un déshuileur. Suivant l'invention, le bac de fluidisation 1 est associé à un générateur 12 de vapeur d'eau qui est relié d'une part par son entrée à une pompe de dosage 13 alimentée en eau par une canalisation 14, et d'autre part par sa sortie à une tubulure de sortie 15 menant au bac de fluidisation 1 dans lequel il débouche à travers le couvercle. Un capteur d'humidité et de température 16 est disposé dans le bac et relié à un dispositif de régula- tion 17 au moyen duquel on peut transférer le signal dé- tecté par le capteur 16 et un signal de consigne d'humi- dité d'une part à la pompe de dosage 13 par un disposi- tif de régulation 18 et d'autre part à un réchauffeur d'air 19 par un dispositif de régulation 20. Un exemple de construction du générateur de vapeur apparait sur la Fig 2 Il comporte un bloc métal- lique 21 délimitant une chambre 22 de production de va- peur de forme générale conique dont le sommet communique avec la tubulure 15 La pompe 13 refoule dans une canali- sation 23 débouchant à la périphérie de la chambre 22 Le bloc 21 est chauffé grâce à une plaque chauffante électri- que 24 qui peut rester branchée en permanence ou au con- traire être réglée en fonction des besoins Le générateur de vapeur 12 est complété par un capot de protection in- férieur 25. L'installation que l'on vient de décrire fonc- tionne de la façon suivante. L'émail en poudre est introduit dans le bac de fluidisation par l'intermédiaire du tuyau 5 L'air de fluidisation introduit dans le fond du bac par la tu- bulure 3 met cette poudre en suspension, tandis que l'air de transport traversant la canalisation 9 prélève constam- ment de la poudre en suspension pour l'envoyer dans les pistolets 7 Le dosage fin de la quantité de poudre trans- portée par unité de temps est effectué en agissant sur le courant d'air dans la canalisation 10, cette régulation étant connue en soi Le dispositif de réglage 17 permet d'afficher, pour une température déterminée, un degré d'hu- midité souhaité devant régner dans le bac 1 Si cette va- leur affichée correspond à la valeur constatée par la son- de 16, la boucle est au repos Par contre, lorsqu'un écart se produit, entre les deux valeurs, la boucle de réglage peut agir soit sur la quantité de vapeur produite en modi- fiant le régime de la pompe 13, soit sur la température de l'air de fluidisation en modifiant l'alimentation en énergie du réchauffeur 19. On constate donc que le procédé suivant l'inven- tion permet d'ajuster avec précision et par l'intermédiai- re de moyens simples, l'humidité relative de la poudre d'émail véhiculée vers les pistolets 7 Il s'est avéré en pratique, que l'introduction de la vapeur dans le bac 1 suffit pour obtenir de très bons résultats même sur des pièces creuses telles que par exemple les moufles utilisées pour la construction des fours de cuisson domestiques, objets qui ont jusqu'ici toujours présentés certaines difficultés sur le plan de l'émaillage des parois inté- rieures Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir d'excellents résultats avec ces objets creux et ce sans utilisation d'une cabine climatisée, comme cela était ha- bituel dans la technique antérieure. La valeur de l'humidité-relative dans le bac de fluidisation 1 peut être située entre 15 et 45 % pour une température de l'air dans ce même bac situÉeentre 20 et 300 C Des valeurs préférées sont respectivement pour l'humidité entre 27 et 30 %, une valeur de 25 % ayant don- né les meilleurs résultats A l'intérieur de ces gammes de valeurs d'humidité relatives et de température, il s'est avéré que par mètre cube d'air introduit dans le bac, on pouvait introduire de 3 à 12 grammes d'eau sous forme de vapeur dans la poudre en suspension dans le bac. A titre d'exemple, des poudres d'émail du type fabriqué par la Société Ferro et désigné par la référence ME 471 ou fabriqué par la Société Bayer et désigné par la référence AC 8799/MX 5016 ont donné d'excellents résul- tats avec le procédé suivant l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé pour l'émaillage d'objets notamment d'objets creux par pistolage électrostatique de poudre d'émail consistant à fluidiser la poudre d'émail dans un bac de fluidisation par insufflation d'air dans le fond de celui-ci, caractérisé en ce qu'il consiste à introdui- re de la vapeur d'eau dans le bac au cours de la fluidi- sation. 2 Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que l'on règle l'humidité relative dans le bac à une valeur située entre 15 et 45 % environ pour une température dans le bac située entre 20 et 300 C environ. 3 Procédé suivant la revendication 2, caracté- risé en ce que l'humidité relative est située entre 27 et 30 % environ et de préférence choisie à 25 %. 4 Procédé suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de vapeur d'eau introduite dans le bac de fluidisation est asservie à la valeur de l'humidité relative régnant dans ce bac. 5 Procédé suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que l'on asservit la température de l'air de fluidisation à l'humidité relative régnant dans ce bac. 6 Installation pour la mise en oeuvre du procé- dé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, com- portant un bac de f}uidisation pour la mise en suspension de la poudre d'émail, un dispositif pour le prélèvement de cette poudre, raccordé entre le ou les pistolets et ledit bac et des moyens d'alimentation en air pour la mise en suspension de la poudre et pour transporter celle-ci vers les pistolets, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un générateur de vapeur connecté audit bac de fluidisation. 7 Installation suivant la revendication 6, ca- ractérisée en ce que ledit générateur de vapeur est alimen- té en eau au moyen d'une pompe doseuse. 8 Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que ladite pompe est associée à une boucle de réglage qui en commande le débit en fonction de l'humidité Èelative régnant dans ledit bac, ladite boucle comprenant un capteur d'humidité placé dans ledit bac. 9 Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend également des moyens pour ajuster la température de l'air de fluidisation en fonction de l'humidité relative ré- gnant dans le bac.