Brevet FR2583150A1 — publié le 19861212

258t315 0 - 1 - 258150 La présente invention se rapporte à un procédé pour le revêtement de crayons avec traitement par électrons accélérés d'une couche de résine polymérisable, ainsi qu' à une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui comprend des moyens d'amenée et d'évacuation des crayons, un dispositif d'enduction des crayons par une ré- sine polymérisable et un dispositif de séchage de cette résine avec canons à électrons. Dans la fabrication industrielle des crayons, on LO soumet généralement les crayons à une opération de f inis- sage qui consiste à les enduire d'un revêtement à la fois protecteur et décoratif. Ce revêtement peut être constitué par un vernis qui est appliqué à la surface du bois des crayons à partir d'un bain contenant un mélange de vernis et de solvant, puis séché par passage à travers des fours ou bien par une résine polymérisable qui est durcie et sé- chée après application sur le bois des crayons par un trai- tement par électrons accélérés. Cette dernière technique est actuellement préférée, et sa mise en oeuvre est effectuée avec des installations du type précité. Dans ces installations connues, les crayons sont amenés aux différents postes de traitement par exemple en nappe ou les uns derrière les autres et entraîné en un mouvement d'avance continu par une chaîne de transfert. Pour obtenir une meilleure efficacité du traitement de durcissement de la résine par électrons accélérés, les crayons peuvent en outre être soumis dans le rayonnement du canon à électrons à un mouvement de rotation sur eux-mêmes, ou bien être disposés sur un man- drin rotatif. Les dispositif connus tels que décrits ci-dessus présentent toutefois l'inconvénient de nécessiter que les crayons soient toujours soit maintenus par des moyens mécaniques en contact avec la résine à sécher, soit posés sur une surface, ce qui empêche d'obtenir un revêtement uniforme et homogène sur la totalité de la surface des crayons. Le but de cette invention consiste par conséquent à fournir un procédé et une installation du type précité, qui ne présentent pas les inconvénient de ceux-ci. Un premier objet de cette invention consiste donc en un procédé pour le revêtement de crayons, qui est caractérisé par le fait que les crayons sont introduits dans une enceinte sous atmosphère inerte dans laquelle ils tombent en chute libre en passant dans des rideaux d'électrons accélérés. Un second objet de cette invention est une ins- tallation pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, qui est caractérisée par le fait que le dispositif de séchage comprend une enceinte fermée contenant les canons à électrons et présente une ouverture d'entrée dans sa pa- roi supérieure pour l'introduction des crayons et une ou- verture de sortie dans son fond pour l'évacuation vers l'extérieur des crayons traités, l'ouverture d'introduc- tion et l'ouverture de sortie étant disposées verticale- ment l'un au-dessous de l'autre de telle sorte que les crayons puissent passer de l'une à l'autre par une chute libre verticale. Le dessin annexé illustre schématiquement et à ti- tre d'exemple une réalisation de l'installation selon 1' invention. Cette installation comporte à son extrémité supé- rieure des molettes d'entraînement 1, mues par un moteur électrique et destinées à servir de moyens d'amenée des crayons 2, à l'état brut, verticalement du haut vers le -3 bas, plus particulièrement de manière à les introduire dans un dispositif d'enduction, ceci à une vitesse par exemple d'environ 1 m/sec. Les crayons 2 avancent donc verticalement vers le bas, les uns à la suite des au- tres et sur plusieurs rangées. Ce dispositifcomprend un récipient 3 fermé par un couvercle 3' présentant une ou- verture d'entrée des crayons 2, et contenant une compo- sition liquide 4 d'une résine polymérisable. 0 La composition de résine 4 peut être constituée par exemple d'un mélange de monomère et d'oligcmnère cu.répolyvmère, ce dernier pouvant être par exemple du type acrylique, époxy, polyester, uréthane, polyène - polythiol etc.; le mélange contient en outre de préférence une charge, des pigments L5 et autres additifs usuels. Le choix de la composition de résine polymérisable appropriée est à la portée de 1' homme du métier. Le fond du récipient 3 présente un ori- fice muni d'un joint 5 en caoutchouc, en plastique ou en un autre matériau approprié, agissant comme filière et ser- vant à répartir uniformément la résine 4 sur la surface extérieure des crayons 2, après le passage de ceux-ci ver- ticalement à travers le bain de résine 4. L'orifice de sortie 5 est disposé verticalement au-dessous de l'ouver- ture d'entrée pratiquée dans le couvercle 3'. Le dispositif d'enduction à filière est disposé directement au-dessus d'une enceinte fermée 6, formant une chambre sous atmosphère inerte, par exemple d'azote, et contenant ici deux canons à électrons 7. La paroi supé- rieure de cette enceinte 6 est percée d'un orifice 8 dans lequel débouche directement l'orifice de la filière 5 du dispositif d'enduction 3 et servant d'ouverture d'introduc- tion des crayons 2', revêtus de la résine polymérisable (couche d'environ 20 à 300 i dans la chambre de sGchage. _ 4 _ 2583150 Dans cette chambre, les crayons 2' tombent vertica- lement en chute libre sous l'effet de la gravité en pas- sant dans des rideaux 7' d'électrons accélérés émis par les canons 7 disposés de chaque côté du passage des crayons 2' et décalés verticalement l'un par rapport à l'autre. A titre d'exemple, chaque canon à électrons peut être d'un type approprié pour former un faisceau d'élec- trons de 150 à 180 FeWV avec un courant maximum de 100 mA; dans ce cas, un revêtement d'une résine de type polyester avec un monomère acrylique ayant une épaisseur de l'ordre de 30 microns est polymérisé et durci en environ 0,5 à 1 sec. Le fond de l'enceinte 6 présente un orifice de sor- tie 9 entouré d'un entonnoir 10 destiné à recevoir les crayons 2' après leur chute et à les diriger vers l'exté- rieur; cet orifice de sortie 9 est disposé verticalement au-dessous de l'ouverture d'introduction 8. Au-dessous de l'enceinte de séchage 6 est disposé un élément déflec- teur 11, destiné à faire basculer Ies crayons 2" munis de leur revêtement durci et sec de la position verticale à la position horizontale, afin qu'ils puissent alors être pris en charge par un dispositif d'évacuation, constitué par exemple d'un tapis roulant 12 sans fin. Ainsi, grâce à l'installation selon l'invention, il est possible de procéder à l'échelle industrielle au re- vêtement de crayons de manière rapide (quelques secondes) et économique (le procédé mis en oeuvre est réalisé à température ambiante); de plus, grâce au fait que les crayons passent verticalement les uns à la suite des au- tres, sur plusieurs rangées, en descendant sous l'action de leur propre poids, c'est-à-dire sans qu'ils soient main- tenus par des moyens mécaniques ou en contact avec une surface de support, le revêtement obtenu est parfaitement uniforme et homogène. En outre, la conception de l'ins- - 5 -2 3 50 tallation est simplifiée et les coûts de réalisation et d'entretien diminués. 6 - REVENDICATIONS 1. Procédé pour le revêtement de crayons, comprenant le traitement par électrons accélérés des crayons munis d'une couche de résine polymérisable, caractérisé par le fait que les crayons sont introduits dans une enceinte sous atmosphère inerte dans laquelle ils tombent en chute libre en passant dans des rideaux d'électrons accélérés. 2. Procédé selon la revendication l, caractérisé par le fait que les fideaux d'électrons accélérés sont produits par deux canons à électrons opposés et décalés verticalement. 3. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication l, comprenant des moyens d'amenée (1) et d'évacuation (12) des crayons, un dispositif d'enduction des crayons par une résine polymérisable et un dispositif de séchage de cette résine avec canons à électrons, caractérisée par le fait que le dispositif de séchage comprend une enceinte fermée (6) contenant les canons à électrons (7) et présente une ouverture d'entrée (8) dans sa paroi supérieure pour l'introduction des crayons et une ouverture de sortie (9) dans son fond pour l'évacuation vers l'extérieur des crayons traités (2''), l'ouverture d'introduction et l'ouverture de sortie étant disposées verticalement l'une au-dessous de l'autre de telle sorte que les crayons (2') puissent passer de l'une à l'autre par une chute libre verticale. 4. Installation selon la revendication 3, 2583150- -7 2- caractérisée par le fait qu'un élément en forme d'entonnoir (lO1) est disposé sur l'ouverture de sortie (9) à l'intérieur de l'enceinte (6). 5. Installation selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisée par le fait que l'enceinte de séchage (6) contient deux canons à électrons (7) disposés de manière opposée l'un à l'autre par rapport au trajet de chute verticale des crayons (2') et décalés verticalement l'un par rapport à l'autre. 6. Installation selon l'une des revendications.3 à 5, caractérisée par le fait que le dispositif d'enduction comporte un récipient (3) disposé directement en-dessus de l'enceinte de séchage (6) et contenant une composition de résine polymérisable (4), par le fait que ce récipient est fermé par un couvercle supérieur (3') présentant un orifice d'introduction des crayons et par le fait que le fond du récipient présente un orifice de sortie placé verticalement au-dessous de l'orifice -d'introduction et débouchant directement dans l'ouverture d'entrée (8) de l'enceinte de séchage, ledit orifice de sortie du récipient étant muni d'un joint (5) destiné à assurer l'uniformité de la couche de résine déposée sur les crayons. 257. Installation selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte un élément déflecteur (ll) présentant, vu latéralement, la forme d'un arc de cercle et disposé audessous de l'enceinte de séchage (6) de manière à faire basculer les crayons sortant verticalement de ladite enceinte en une position horizontale pour les amener sur les moyens d'évacuation. 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les moyens d'évacuation sont constitués par un tapis roulant (12) disposé au-dessous de la portion horizontale de l'élément déflecteur (11).