Brevet FR2670304A1 — publié le 19920612

L'invention concerne un dispositif d'alimentation sous pression en composition photosensible desaturée en gaz et concerne plus particulièrement l'alimentation en émulsion photographique d'un dispositif de couchage. Bon nombre de produits de l'industrie chimique, de l'industrie pharmaceutique, de l'industrie des produits alimentaires et des industries connexes, en particulier, des émulsions, des suspensions, des pâtes et des liquides de haute viscosité ou analogues contiennent de l'air ou des gaz dissous ou sous forme de petites bulles qui, lors de la fabrication, viennent inévitablement s'incorporer dans le liquide, mais qui ne doivent pas se trouver dans le produit final.C'est ainsi que, par exemple, dans le cas des émulsions photographiques, les bulles de gaz altèrent dans une importante mesure la qualité des pellicules ou des papiers photographiques réalisés avec ces émulsions du fait que les bulles ou les petites bulles de gaz perturbent le courant volumique dans les dispositifs d'enduction, donnant ainsi lieu à la formation de rayures qui rendent les matériaux photographiques inutilisables. C'est pourquoi, il est indispensable, pour obtenir des couchages photographiques de qualité satisfaisante, d'alimenter le dispositif de couchage avec une émulsion contenant la plus faible quantité possible de gaz dissous. Des procédés de désaération d'émulsions photographiques sont décrits à titre d'exemple dans les brevets DE-C-2 147 124, GB-A-2 008 971, EP-A-58 353. L'émulsion ainsi dés aérée est ensuite fournie par des moyens appropriés au dispositif de couchage. Il est bien sûr très important, que le dispositif servant à alimenter le dispositif de couchage, ne contribue pas en lui même à régénérer en air l'émulsion, ce qui aurait pour conséquence de faire perdre à l'émulsion tout le bénéfice de l'étape de désaération mise en oeuvre auparavant. Dans la technique la plus couramment utilisée, dans le domaine des émulsions photographiques, l'émulsion, une fois refondue, est fournie au dispositif de couchage par gravité. Selon une telle technique, la bassine d'émulsion est placée au-dessus du dispositif de couchage. Pour certains produits, il est parfois nécessaire d'avoir des débits allant jusqu'à 10 I/mn. Si l'on considère des tuyaux de descente d'un diamètre compris entre 15 et 20 mm, celà implique que la bassine d'émulsion soit placée au moins à 15 ou 20 m au dessus du dispositif de couchage. Cela est bien sur fortement pénalisant du point de vue de l'encombrement. De plus, il est nécessaire, afin de réaliser un couchage d'épaisseur uniforme, de réduire au minimum les variations de pression générées par le dispositif d'alimentation en émulsion. Les dispositifs de la technique antérieure utilisaient des systèmes de régulation auxiliaires augmentant la complexité et le coût de tels dispositifs. Aussi est-ce un des objets de la présente invention que de fournir un dispositif d'alimentation en émulsion d'un dispositif de couchage dans lequel le réservoir alimentant en émulsion le dispositif de couchage peut être disposé dans une position quelconque par rapport audit dispositif. C'est un autre objet de la présente invention que de fournir un dispositif d'alimentation sous pression d'un dispositif de couchage photographique ne nécessitant pas l'utilisation de dispositifs auxiliaires de régulation de pression à l'entrée du dispositif de couchage. C'est un autre objet de la présente invention que de fournir un dispositif d'alimentation en émulsion sous pression, préalablement désaturée en gaz, et ne contribuant pas à régénérer en air de manière significative ladite émulsion. D'autres objets de la présente invention apparaitront dans la description détaillée qui suit. Ces objets sont atteints au moyen d'un dispositif pour alimenter en émulsion photographique un poste de couchage, l'émulsion photographique ayant été préalablement désaturée en gaz et mise sous pression au moyen d'un agencement approprié, ledit dispositif d'alimentation comprenant un premier réservoir disposé en sortie dudit agencement approprié et destiné à recevoir un volume donné d'émulsion photographique, ledit premier réservoir étant relié à un réservoir d'air dont la pression est maintenue constante par des moyens appropriés, le volume dudit réservoir d'air étant très supérieur au volume du premier réservoir de façon à absorber de manière substantielle les variations relatives de pression liées aux variations de volume d'émulsion dans le premier réservoir. La description plus détaillée qui suit sera illustrée en faisant référence aux dessins dans lesquels - la Fig. 1 représente de façon schématique un exemple de dispositif permettant de fournir au système d'alimentation en émulsion du dispositif de couchage une émulsion sous pression et désaturée en gaz ; - la Fig. 2 représente un exemple de réalisation du dispositif d'alimentation selon la présente invention - la Fig. 3 représente un autre mode de réalisation du dispositif d'alimentation selon la présente invention. La Fig. 1 à laquelle on fait maintenant référence représente un dispositif tel que décrit dans la demande de brevet FR 89/17515 déposée le 26 décembre 1989 au nom de la déposante et permettant de fournir au dispositif d'alimentation selon la présente invention une émulsion sous pression et désaturée en gaz. Le dispositif comprend principalement une trémie d'alimentation 1, un dispositif de désaération 4, des dispositifs de convoyage 2 et 3 pour transporter le mélange et un dispositif de refonte 5. On alimente la trémie d'alimentation (I) avec un mélange de divers constituants d'une composition aqueuse, sous forme de morceaux solides. Dans un mode de réalisation particulier, ce mélange consiste en une composition photographique aux halogénures d'argent, apte à être appliquée sur un support pour former une couche. Le procédé d'obtention de ces morceaux solides consiste, ainsi que décrit dans la demande de brevet FR-A-2 626 088, à préparer séparément les divers constituants de la couche à obtenir, comprenant au moins une émulsion aux halogénures d'argent, et des solutions ou des dispersions contenant un ou plusieurs des additifs de finition et/ou de la gélatine, à refroidir ces constituants, pour les figer chacun à l'état solide, à les couper en morceaux, à mélanger au froid, à l'état solide, les constituants choisis en fonction de la formulation de la couche désirée.La trémie d'alimentation est munie à sa base d'un dispositif à pales rotatives (8) pour éviter la formation d'un pont à la sortie de ladite trémie. Le premier dispositif (2) assure le transport du mélange de la trémie d'alimentation (1) vers le dispositif de désaération (4) dont on reparlera plus en détail par la suite. Le second assure le transport du mélange du dispositif de désaération (4) vers un dispositif de refonte du mélange (5) dont on reparlera également en détail par la suite. Selon un mode de réalisation ces dispositifs de convoyage sont constitués d'une vis d'Archimède conventionnelle. Ces deux vis d'Archimède (2), (3) sont entraînées en rotation par les moteurs respectifs (6) et (7) et se terminent respectivement par un dispositif étanche (13) qui peut être, par exemple une pompe du type MOINEAU, permettant ainsi de mettre l'émulsion à la pression souhaitée.Un dispositif de désaération constitué d'une enceinte de dépression (4) est placé entre les deux dispositfs de convoyage et en amont du dispositif de refonte (5) du mélange. A l'intérieur de cette enceinte on applique au mélange une pression voisine de la tension de vapeur d'eau correspondant à la température du mélange, ladite enceinte comprenant un orifice d'entrée par lequel le mélange solide provenant de la trémie d'alimentation et entraîné par ledit premier dispositif de convoyage (2) est introduit dans ladite enceinte de dépression (4) et un orifice de sortie par lequel le mélange solide est évacué de ladite enceinte et est entraîné au moyen dudit second dispositif de convoyage (3) vers le dispositif de refonte du mélange (5). La pression absolue à l'intérieur de l'enceinte de dépresssion est comprise entre 1000 et 2000 Pa et de préférence est comprise entre 1000 et 1500 Pa.L'enceinte de dépression (4) est mise en dépression par l'intermédiaire d'une pompe (9) reliée à l'enceinte par un tube (10). L'enceinte (4) est munie d'un dispositif de brassage (11) à pales rotatives. Le dispositif de convoyage (3) ainsi que le dispositif de brassage (11) sont montés à rotation par l'intermédiaire de paliers (non représentés) permettant la mise en dépression de l'enceinte (4). Le râle de cette enceinte de dépression (4) est de réduire au minimum la quantité d'air intersticiel (c'est-à-dire, entre les morceaux formant le mélange) et de diminuer la quantité d'air dissous dans la composition elle-même. Le dispositif de refonte du mélange (5) est situé en aval de l'enceinte de dépression et comprend un échangeur de chaleur alimenté, par exemple, par une circulation (14) d'un liquide thermique. L'émulsion est refondue à environ 400C et sort par le tuyau (15). Selon un mode de réalisation particulier l'échangeur de chaleur est du type multitubulaire. Sa surface d'échange est de 3,2 m2. Le fluide chauffant est de l'eau dont on ajuste la température en fonction du débit de composition à refondre, mais de préférence inférieure à 600C pour assurer un réchauffage plus régulier. Le moteur entraînant en rotation le dispositif de convoyage (3) est asservi au débit du mélange fondu sortant par le tuyau (15). De même, le moteur entraînant en rotation le dispositif de convoyage (2) peut être asservi au volume contenu dans l'enceinte de dépression (4) au moyen d'une sonde (16). On peut également utiliser un dispositif d'alarme (17) indiquant un niveau de remplissage insuffisant de la trémie d'alimentation (1). A la sortie de l'échangeur de chaleur on a ainsi une émulsion refondue désaturée en air et pouvant être fournie à la pression desirée au dispositif d'alimentation selon la présente invention qui va être décrit maintenant plus en détail. Ce dispositif, appelé généralement dispositif de liquéfaction en continu constitue seulement un exemple de dispositif pouvant être utilisé pour la mise en oeuvre de la présente invention. Il est bien sûr évident que tout autre dispositif connu de la technique antérieur et permettant de fournir sous pression une émulsion désaturée en gaz peut être utilisé. La Fig. 2, à laquelle on fait maintenant référence représente un exemple de mode de réalisation du dispositif d'alimentation selon la présente invention. Ce dispositif d'alimentation est, dans l'exemple représenté en Fig. 2, placé à la sortie d'un dispositif de liquéfaction tel que décrit en référence à la Fig. 1, seul l'échangeur de chaleur 100 étant représenté. L'échangeur de chaleur 100 est surmonté d'un petit réservoir 101 dont la capacité maximale est, par exemple, de 5 litres. Ce petit réservoir est relié à un réservoir d'air 102 dont la pression est maintenue constante par un détenteur-régulateur 103, et dont le volume est très supérieur au réservoir d'émulsion 101. En réalité, le rapport des volumes des deux réservoirs doit être le plus grand possible afin d'absorber au mieux les variations relatives de pression liées aux variations de niveau d'émulsion. De préférence, le volume du réservoir d'air 102 est environ au moins 10 fois supérieur à celui du réservoir d'émulsion 101. Selon un mode de réalisation, la pression à l'intérieur du réservoir d'air varie entre 105 et 2,105 Pa.Il est évident que l'émulsion alimentant le réservoir d'émulsion 101 doit être sous une pression au moins supérieure à la pression du réservoir d'air, des moyens appropriés étant prévus pour réguler le débit d'émulsion entre l'échangeur de chaleur et le réservoir d'émulsion. L'émulsion refondue est maintenue à un niveau constant par l'intermédiaire de la sonde 104 qui agit sur le système de refonte. L'utilité du réservoir d'air 102 est double. Il permet la pressurisation de l'émulsion et, par conséquent, sa distribution vers une utilisation située à une altitude quelconque. De plus, il absorbe de manière substantielle les variations relatives de pression liées aux variations de volume d'émulsion, en application de la loi de Mariotte (le volume du réservoir d'air 102 est très grand vis-à-vis des variations de volume d'émulsion). L'émulsion sous pression est distribuée par la tuyauterie 105 vers une pompe à engrenages 106 dont la vitesse est contrôlée par le débimètre 107. Ce débit constant d'émulsion s'écoule vers le dispositif de couchage 109 en passant notamment par un filtre 117 et, selon un mode de réalisation particulier par 1'ECR 108 (désaérateur ultrasonique) dont la fonction est de redissoudre les quelques bulles pouvant être générées pendant les phases de remplissage ou lors de la refonte. Dans le dispositif représenté à la Fig. 2, on dispose de deux détecteurs de bulles 111, 112 permettant de contrôler la qualité de la désaération, à la sortie du système de refonte pour le premier, et à l'entrée du dispositif de couchage 109 pour le second. Lorsque l'on initialise le dispositif d'alimentation, le réservoir d'air 102 est isolé du réservoir d'émulsion 101 par la vanne 113 et de la tuyauterie 105 par la vanne 116. L'échangeur de chaleur 100 est à l'atmosphère. Afin d'éviter que les premiers morceaux solides entrant dans l'échangeur 100, se rechargent immédiatement en air interstitiel, ce qui génèrerait lors de leur refonte une grande quantité de bulles ou de mousse dont on sait qu'il serait très difficile de se débarasser, on utilise la séquence de démarrage suivante : par l'intermédiaire de la vanne 114 on introduit une quantité d'eau osmosée ébullée juste nécessaire pour remplir la partie basse de l'échangeur 100 ; on met en marche les pompes du dispositif de refonte de sorte que les premiers morceaux solides entrant dans l'échangeur se trouvent immergés dans l'eau, donc sans contact avec l'air ; l'eau est repoussée vers le haut jusqu'au réservoir 101 qui a été préalablement mis à la purge.Le tube de purge contient un détecteur d'émulsion 115 qui, lorsque la totalité de l'eau a été évacuée, provoque la fermeture de la purge ; le réservoir se remplit alors jusqu'à un niveau prédéterminé où la vanne 113 est ouverte, provoquant la pressurisation de l'émulsion et permettant le remplissage ultérieur de la tuyauterie 105 par ouverture de la vanne 116, la tuyauterie 105 ayant été préalablement remplie d'eau pour éviter l'apparition de bulles. Selon un autre mode de réalisation, représenté en Fig. 3, on remplace le filtre 117 par deux filtres 118, 119 disposés en parallèle, entre l'échangeur de chaleur 100 et le réservoir d'émulsion 101, chacun des deux filtres étant associé avec une vanne 120, 121. La manoeuvre combinée des vannes 120 et 121 permet de passer alternativement sur l'un ou l'autre des filtres, autorisant ainsi le changement de l'un des filtres pendant que l'autre est en service, le réservoir 101 absorbant les variations de niveau et de pression liées à ces permutations. Ainsi que représentés en Fig. 3, les filtres 118, 119 sont disposés entre le dispositif de refonte et le réservoir 101. Un des avantages de la présente invention réside dans le fait que, la pression de l'émulsion variant très faiblement, il est possible d'alimenter directement la pompe à engrenages du poste de couchage sans dispositif de régulation. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour alimenter en émulsion photographique un poste de couchage (109), l'émulsion photographique ayant été préalablement désaturée en gaz et mise sous pression au moyen d'un agencement approprié, ledit dispositif d'alimentation comprenant un premier réservoir (101) disposé en sortie dudit agencement approprié et destiné à recevoir un volume donné d'émulsion photographique, ledit premier réservoir étant relié à un réservoir d'air (102) dont la pression est maintenue constante par des moyens appropriés (103), le volume dudit réservoir d'air (102) étant très supérieur au volume du premier réservoir (101) de façon à absorber de manière substantielle les variations relatives de pression liées aux variations de volume d'émulsion. 2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le volume dudit réservoir d'air 102 est au moins 10 fois supérieur au volume du premier réservoir (101). 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens (103) permettant de maintenir la pression constante à l'intérieur du réservoir d'air comprennent un détenteur-régulateur. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le premier réservoir est muni d'une sonde (104) destinée à maintenir un niveau constant à l'intérieur dudit premier réservoir (101). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que des moyens de filtration (117) sont disposés entre ledit premier réservoir (101) et le dispositif de couchage 109. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des moyens de filtration sont disposés entre la sortie dudit agencement approprié et ledit premier réservoir (101). 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de filtration comportent deux filtres (118 ; 119) disposés en parallèle et sélectionnables individuellement, des moyens appropriés (120 ; 121) étant prévus pour sélectionner l'un ou l'autre des filtres.