Brevet FR2697176A1 — publié le 19940429

La présente invention concerne un dispositif d'enduction à jet servant à appliquer un mélange d'enduc- tion, sans contact et à la pression ambiante, sur une bande mobile, ledit dispositif comprenant une lèvre supérieure placée à proximité de la bande, et une lèvre inférieure située au voisinage de la lèvre supérieure et disposée sensiblement au niveau du bord arrière par rapport à la direction de déplacement de la bande, la surface de la lèvre supérieure et la surface de la lèvre inférieure définissant un orifice en forme de fente prévu pour l'envoi du mélange d'enduction sur la bande. Le procédé concerne également un procédé d'enduction à jet. La demande de brevet européen O 466 420 décrit un procédé d'enduction à jet, dans lequel un dispositif d'enduction à jet est utilisé pour appliquer le mélange d'enduction sur la bande, et le poids final du revêtement est contrôlé au moyen d'une racle effective Le mélange d'enduction est appliqué sur la bande à une pression ambiante, sans chambre d'enduction sous pression L'unité d'enduction à jet du dispositif peut être inclinée autour de sa pointe, ce qui permet, lorsque cela est nécessaire, une application presque perpendiculaire du jet de mélange d'enduction sur la bande En particulier, pour des vitesses élevées de la bande (supérieures à 1000 m/mn), il se pose des problèmes liés à l'air qui est entraîné par la bande et le mélange d'enduction appliqué, ce qui conduit à une qualité inférieure d'enduction, à l'obtention de marbrures et éventuellement de zones non enduites En outre, l'air entraîné avec la bande conduit à une inégalité du revêtement appliqué Il est également difficile d'obtenir une pénétration suffisante du mélange dans la bande. En outre, on connaît dans la technique, d'après la demande de brevet finlandais 89 0249 (demande de brevet US N 05 104 697) un dispositif d'enduction à brosse, dans lequel le mélange d'enduction est appliqué sur la bande par l'intermédiaire d'un conduit formé d'un orifice en forme de fente étroite, à l'aide d'une lame de préraclage inclinée sous un angle faible par rapport à la bande De façon typique, cette forme de réalisation comprend également une racle disposée sur le même rouleau d'appui Dans cette forme de réalisation, il se pose des problèmes dans certains cas de fonctionnement, en particulier lorsque la répartition de la tension dans la bande de base n'est pas uniforme, ce qui a pour effet que les deux points (dispositif d'enduction et racle) en contact avec la bande produisent une distribution non uniforme gênante de la tension de la bande dans le sens transversal de la machine, entre ces deux points Une telle situation pose des problèmes de fonctionnement dans certaines conditions. Un but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients des techniques décrites précédemment, et un dispositif et un procédé d'enduction à jet, entièrement nouveaux. L'invention est basée sur une conception du dispositif qui consiste en ce qu'un dispositif à jet, qui est écarté de la bande et n'a aucun contact avec elle, dirige un jet du mélange d'enduction, sous une pression ambiante, au moins en partie en sens opposé du sens de déplacement de la bande dans la machine En d'autres termes, le vecteur de direction du jet du mélange d'enduction, qui sort de l'orifice en forme de fente, possède une composante dirigée en sens opposé de la direction de déplacement de la bande dans la machine. De façon plus spécifique, le dispositif d'enduc- tion à jet selon l'invention est caractérisé en ce que dans l'orifice en forme de fente, au moins le vecteur de direction le long de la surface, qui délimite l'orifice en forme de fente, de la lèvre inférieure possède une composante qui est dirigée en sens opposé du vecteur de la vitesse tangentielle de la bande. En outre, le procédé d'enduction à jet selon la présente invention est caractérisé en ce que les moyens de commande sont constitués par une vis de réglage. L'invention fournit des avantages importants. Compte tenu du principe d'enduction sans contact, une distribution non uniforme de la tension de la bande dans la direction transversale par rapport au sens de déplacement de la machine est évitée Compte tenu du fait que l'enduction à jet est dirigée en sens inverse de la direction de déplacement de la bande dans la machine, on obtient une bonne pénétration du mélange d'enduction dans la bande de base L'enduction à jet dirigée en sens opposé à la direction de déplacement de la bande dans la machine empêche également que de l'air entraîné par la bande ne pénètre dans le mélange d'enduction, ce qui réduit l'apparition de zones non enduites sur la bande En outre, la technique d'enduction à jet en sens opposé élimine les problèmes liés à des bulles d'air entraînées dans le mélange d'enduction. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente une vue en élévation latérale et en coupe longitudinale d'un dispositif d'enduction à jet selon l'invention; la figure 2 représente un détail de la forme de réalisation représentée sur la figure 1; la figure 3 représente une forme de réalisation qui diffère de celle représentée sur la figure 2; et la figure 4 représente une vue en élévation latérale et en coupe longitudinale d'un autre dispositif d'enduction à jet selon l'invention. En référence à la figure 1, une droite tracée tangentiellement à la surface d'un rouleau d'appui 1, au niveau de l'orifice en forme de fente 5 d'un dispositif d'enduction à jet, qui est disposé essentiellement au- dessous du rouleau d'appui 1, est repérée par une ligne en pointillés 7 Le dispositif d'enduction à jet comprend une lèvre supérieure 2 et une lèvre inférieure 3 L'orifice en forme de fente 5 du dispositif d'enduction est formé par une surface courbe 9, qui délimite l'orifice en forme de fente, de la lèvre supérieure et par une surface de forme courbe correspondante 11, qui délimite l'orifice en forme de fente, de la lèvre inférieure 3 Le trajet du déplacement du mélange d'enduction commence sous la forme d'un canal étroit 6, qui, de façon typique, se rétrécit de plus en plus pour former l'orifice en forme de fente 5 La largeur du canal 6 est initialement égale à environ 0,5- mm et se situe de façon typique dans la gamme 1,5-4 mm. Il est évident que le canal 6 doit s'étendre dans la direction transversale de la machine, au moins sur la largeur de la bande 14, dans le sens transversal de la machine La largeur de l'orifice en forme de fente 5 se situe de façon typique dans la gamme 0,5-10 mm L'espace- ment au niveau de l'intervalle 8 entre le dispositif d'enduction à jet et le rouleau d'appui 1 (bande 14) est de façon typique égal à 1-20 mm et avantageusement est égal à environ 3-8 mm La largeur de l'intervalle 5 est réglable à l'aide d'une vis 4 Ce réglage de l'espacement affecte la vitesse de circulation du mélange d'enduction Avec une alimentation à volume constant, la vitesse de sortie du mélange d'enduction augmente lorsque l'orifice en forme de fente 5 est réglé de manière à être plus petit De même la lèvre supérieure 2 peut être disposée de manière à être réglable par rapport au châssis du dispositif d'enduction, ce qui permet également un réglage en coupe transversale du canal 6 lorsque cela est nécessaire La pointe incurvée 9 de la lèvre supérieure 2 produit l'effet Coanda connu, ce qui a pour effet que le jet du mélange d'enduction tend à adhérer à la surface limite de la lèvre supérieure 2 dans l'intervalle 8 Le rayon de courbure de la pointe 9 peut varier dans la gamme 1-50 mm; cependant, le rayon de courbure se situe de façon typique dans la gamme 3-10 mm. En référence à la figure 2, une droite 13 est tracée perpendiculairement à la tangente 7 au niveau du cylindre d'appui 1 (en étant perpendiculaire également à la bande 14) au niveau de l'orifice en forme de fente 5 Le jet du mélange d'Ienduction qui sort de l'orifice en forme de fente 5 peut être caractérisé par deux angles: "': angle entre la surface supérieure du jet et la perpendiculaire 13, ou angle arrière, et "": angle entre la surface inférieure du jet et la perpendiculaire 13, ou angle de retour. On obtient l'angle moyen, à savoir l'angle a de l'inclinaison du jet, en tant que moyenne de ces angles, soit (a' + a")/2 L'angle a peut être réglé à l'aide a) du rayon de courbure r, un rayon de courbure plus petit facilitant l'utilisation d'une valeur élevée pour les angles a et a', b) de la vis 4 (figure 1) qui règle la largeur de l'orifice en forme de fente 5, une largeur plus petite de la fente 5 augmentant l'angle a, et c) du réglage de la longueur de la surface limite 11 de la lèvre inférieure 3 Plus la surface limite de guidage 11 est courte, plus l'angle a et l'angle a' sont faibles. Dans la conception du canal incurvé conformément au dessin, l'exigence de base est que la surface 11, qui délimite l'orifice en forme de fente, de la lèvre inférieure 3 dans la zone de l'orifice en forme de fente 5 est recourbée vers la direction d'approche de la bande 14, ce qui permet d'obtenir une direction désirée du jet du mélange d'enduction En outre, la vitesse du jet du mélange d'enduction doit être suffisamment élevée pour réaliser la division de l'écoulement du jet en deux écoulements 16 et 17 Une vitesse limite suffisante est 1,5 m/s lorsque la distance entre l'orifice en forme de fente 5 et la bande est égale à 3 mm, que la largeur de l'orifice en forme de fente est de 2 mm et que la vitesse de la bande est de 1000 m/mn La vitesse limite minimale du jet est plus élevée si la distance entre l'orifice en forme de fente 5 et la surface de la bande est plus important De même le fait d'accroître la vitesse de la bande a pour effet d'accroître la vitesse limite minimale du jet du mélange d'enduction On obtient une vitesse souhaitable du jet à l'aide d'une pompe réalisant un entraînement efficace du mélange d'enduction (non représentée). Le principe de base de l'invention est de concevoir la structure de l'orifice en forme de fente de manière qu'on ait pour angle arrière a' > O , ce qui a pour effet que le jet du mélange d'enduction est dirigé en sens opposé de la direction de déplacement de la bande 14 dans la machine On peut modifier l'angle a' dans la gamme O' En référence à la figure 2, l'écoulement total 15 du jet du mélange d'enduction est divisé, en aval de l'orifice en forme de fente 5, en deux parties, un écoulement de retour 16 et un écoulement 17 du mélange d'enduction Compte tenu de la direction inclinée et de la vitesse du jet, l'écoulement de retour 16 représente approximativement 30-60 % de l'écoulement total 15 De façon typique, le pourcentage de l'écoulement de retour est égal à environ 50 %. En dehors de l'angle a', l'invention peut être caractérisée par le vecteur de direction 18 qui s'étend le long de la surface 11, qui délimite l'orifice en forme de fente, de la lèvre inférieure 3, ce qui a pour effet que ledit vecteur peut être divisé en une composante 21 perpendiculaire au vecteur vitesse tangentielle 19 de la bande et une composante 20 dirigée en sens opposé dudit vecteur de vitesse tangentielle de la bande Une condition préalable pour obtenir de façon correcte le jet du mélange d'enduction est l'existence de ladite composante vectorielle 20 dirigée en sens opposé Étant donné que le vecteur de direction 18 détermine l'angle arrière du jet du mélange d'enduction, le vecteur 18 peut être également défini par l'angle a' Le vecteur 18 sous-tend également l'angle a' avec la perpendiculaire 13. Comparativement à ce qui est représenté sur la figure 2, dans la forme de réalisation de la figure 3 le rayon de courbure r est légèrement accru et la surface limite 11 est raccourcie, ce qui a pour effet que les angles a et a' sont plus petits. Les lèvres inférieures 3 représentées sur les figures 3 et 4 peuvent être aisément remplacées par une lame flexible, ce qui permet de convertir aisément le dispositif pour son utilisation avec différents matériaux en forme de bande et différents mélanges d'enduction. La figure 4 représente une autre forme de réalisation selon l'invention, dans laquelle les surfaces 9 et 11, qui limitent l'orifice en forme de fente, sont réalisées en étant essentiellement non courbes. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'enduction à jet servant à appliquer un mélange d'enduction, sans contact, et à la pression ambiante, sur une bande mobile ( 14), ledit dispositif comprenant une lèvre supérieure ( 2) placée à proximité de la bande ( 14), et une lèvre inférieure ( 3) située au voisinage de la lèvre supérieure ( 2) et disposée sensiblement au niveau du bord arrière par rapport à la direction de déplacement de la bande ( 14), la surface ( 9) de la lèvre supérieure ( 2) et la surface ( 11) de la lèvre inférieure ( 3) définissant un orifice en forme de fente ( 5) prévu pour l'envoi du mélange d'enduction sur la bande ( 14), caractérisé en ce que dans l'orifice en forme de fente ( 5), au moins le vecteur de direction ( 18) le long de la surface ( 11), qui délimite l'orifice en forme de fente, de la lèvre inférieure ( 3) possède une composante ( 20) qui est dirigée en sens opposé du vecteur ( 19) de la vitesse tangentielle de la bande ( 14). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lèvre inférieure ( 3) possède un contour incurvé et s'étend, au niveau de l'orifice en forme de fente ( 5), vers la direction d'approche ( 19) de la bande ( 14). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone de la pointe ( 9) de la lèvre supérieure ( 2) possède un contour incurvé et la surface ( 11), qui délimite l'orifice en forme de fente, de la lèvre inférieure ( 3) possède une forme qui correspond essentiel- lement à la forme incurvée de la lèvre supérieure ( 3). 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lèvre inférieure ( 3) comprend des moyens de commande ( 4) permettant de régler la position de la lèvre inférieure ( 3) et d'aligner la direction du jet sortant. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande sont constitués par une vis de réglage ( 4). 6 Procédé d'enduction à jet servant à appliquer sans contact et à la pression ambiante, un mélange d'enduction sur une bande mobile ( 14), caractérisé en ce que le jet du mélange d'enduction est dirigé en sens inverse de la direction d'approche de la bande ( 14), avec une vitesse suffisamment élevée pour provoquer une division de l'écoulement du jet en un écoulement de retour ( 16) et un écoulement ( 17) d'application du mélange d'enduction. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le jet du mélange d'enduction est dirigé de telle sorte que l'angle arrière (a') sous-tendu entre le jet du mélange d'enduction et la perpendiculaire ( 13) à la droite ( 7) tracée tangentiellement au niveau de l'orifice en forme de fente ( 5) est supérieur à 0 . 8 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle arrière a' est réglé par déplacement de la lèvre inférieure ( 3). 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'angle arrière a' est réglé par déplacement de la lèvre inférieure ( 3) au moyen d'une vis de réglage ( 4).