Brevet FR2757787A1 — publié le 19980703

La présente invention concerne le revêtement d'une surface d'un substrat avec une couche d'une matière fluide, ou le dépôt sur ladite surface d'une couche continue de ladite matière fluide. Conformément à la présente invention, on considère tout substrat ou subjectile, dont la surface apparente est inférieure en valeur à la surface réelle ou développée du même substrat, en raison de la présence d'aspérités, rugosités, ou encore porosités superficielles, générant une surface développée plus importante que la surface apparente, c'est-à-dire celle visible à l'oeil nu. La présente invention a pour objet un procédé et une installation permettant de revêtir une surface telle que définie précédemment, et ceci, de manière relativement complète et uniforme, nonobstant la présence d'aspérités, rugosités ou encore porosités, contrariant normalement tout dépôt régulier en couche de la matière fluide servant au revêtement, sur toute la surface développée du substrat. Le procédé conforme à la présente invention associe en coopération les étapes suivantes a) avec une paroi de confinement refermée sur elle-même, disposée à distance et au-dessus de la surface à revêtir, et dont la bordure inférieure ménage avec cette dernière un interstice périphérique, on définit ou dispose d'une enceinte de traitement délimitant sur la surface à revêtir une zone à traiter b) on établit une dépression contrôlée au sein de l'enceinte de traitement, en admettant un flux gazeux entrant par l'interstice périphérique, et en extrayant un flux gazeux sortant de l'enceinte de traitement, pour obtenir dans ladite enceinte une pression interne inférieure à la pression externe, c'est-à-dire à l'extérieur de la même enceinte c) on introduit dans l'enceinte de traitement sous dépression un flux fluide contrôlé, comprenant la matière fluide de revêtement, qui forme avec le flux gazeux entrant un écoulement mixte turbulent, aspiré au contact de la surface développée dans la zone à traiter, et déposant dans cette dernière la matière fluide; puis cet écoulement mixte est évacué avec le flux gazeux sortant. Une installation pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit comprend, de manière générale - un moyen de traitement, comprenant une paroi de confinement refermée sur elle-même, agencée pour être disposée à distance et au-dessus de la surface à revêtir, avec une bordure inférieure adaptée ou agencée pour ménager avec ladite surface à revêtir un interstice périphérique; cette paroi de confinement définit une enceinte de traitement délimitant une zone à traiter sur la surface à revêtir - des moyens pour établir une dépression contrôlée au sein de l'enceinte de traitement, en admettant un flux gazeux entrant par l'interstice périphérique, et en extrayant un flux gazeux sortant de l'enceinte de traitement, pour obtenir une pression interne dans ladite enceinte, inférieure à la pression externe, c'est-à-dire à l'extérieur de ladite enceinte - un moyen d'introduction contrôlée dans l'enceinte de traitement, sous dépression, d'un flux fluide comprenant la matière fluide de revêtement, pour former avec le flux gazeux entrant un écoulement mixte turbulent, aspiré au contact de toute la surface développée dans la zone à traiter, en y déposant la matière fluide; puis cet écoulement mixte est évacué avec le flux gazeux sortant. Par "matière fluide", on entend tout produit, matériau ou matière, à l'état liquide, fluide, ou visqueux, susceptible d'être dispersé par le flux gazeux entrant dans l'enceinte de traitement, pour former avec ce dernier un écoulement turbulent, mixte, c'est-à-dire composé de particules de ladite matière fluide en suspension dans ce flux gazeux entrant, et ceci dans les conditions, notamment de température, prédéterminées, retenues pour le traitement de la surface à revêtir avec ladite matière fluide. A titre d'exemple d'une telle matière fluide, on citera toute peinture, comportant des pigments ou colorants en suspension ou solution dans un milieu liquide approprié, ou encore toute matière à l'état sensiblement solide ou solide dans les conditions normales ou ambiantes de température, mais liquide ou liquifiée à la température de traitement de la surface, le revêtement obtenu se solidifiant ensuite sur la surface du substrat; dans ce dernier cas, on citera par exemple tout hydrocarbure lourd, par exemple une paraffine. Par "flux fluide", on entend tout flux ou écoulement liquide, fluide, visqueux ou pâteux, susceptible d'être dispersé par le flux gazeux entrant dans l'enceinte de traitement, dans les conditions, notamment de température, retenues ou prédéterminées pour le fonctionnement de l'enceinte de traitement. Grâce au procédé et à l'installation selon la présente invention, le traitement ou revêtement de la surface du substrat traité s'effectue de manière complètement confinée, sans projection à l'extérieur ou vers l'extérieur de la matière fluide retenue pour recouvrir ladite surface. La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé dans lequel: - la Figure 1 représente, de manière schématique, une installation conforme à la présente invention, - la Figure 2 représente, toujours de manière schématique, un moyen ou tête de traitement, appartenant à l'installation représentée à la Figure 1 - la Figure 3 représente, à échelle agrandie, un substrat, tel que traité ou revêtu selon l'invention. Une installation selon l'invention comporte de manière générale: - un moyen ou tête de traitement 14, déplaçable par rapport à la surface la du substrat 1 à revêtir ou recouvrir, et agencé pour être manipulé par l'utilisateur; ce moyen comporte à titre principal une paroi 3 de confinement, refermée sur elle-même, ayant par exemple une symétrie de révolution, définissant une enceinte 5 de traitement, laquelle délimite en vis-à-vis une zone 6 à traiter de la surface à revêtir la - des moyens 13 pour établir une dépression contrôlée au sein de l'enceinte 5 de traitement - un moyen 16 d'introduction contrôlée dans l'enceinte de traitement, sous dépression, d'un flux fluide 10 comprenant la matière fluide de revêtement - un moyen de séparation 17, permettant d'obtenir un flux gazeux 18 et un flux fluide 19 - un moyen 30 de recyclage du flux fluide vers le moyen 16 d'introduction contrôlée - et un autre moyen de recyclage du flux gazeux 18, identique au moyen 13 de dépression contrôlée. Le moyen ou tête de traitement 14, plus particulièrement représenté à la Figure 2, présente de manière générale une symétrie de révolution autour d'un axe, et a généralement la forme d'une cloche par exemple. Ce moyen 14 comprend, de l'extérieur vers l'intérieur, une paroi externe 11, refermée sur elle-même, une paroi 3 de confinement, également refermée sur elle-même, séparée de la paroi externe, et délimitant avec cette dernière un passage annulaire 12, et une paroi interne 20, disposée à distance de la paroi de confinement 3, mais suffisamment proche de cette dernière pour former un canal capillaire cylindrique, se terminant par un orifice calibré 9, formant ainsi un moyen d'introduction contrôlée 16, sous la dépendance de la différence de pression existant entre l'amont et l'aval dudit orifice. L'enceinte de traitement 5 est délimitée à l'intérieur de la paroi 3 de confinement, et plus exactement à l'intérieur de la paroi interne 20. Par construction, la bordure inférieure lîa de la paroi externe 11 se trouve au-dessous de la bordure inférieure 3a de la paroi 3 de confinement, de telle sorte qu'un interstice périphérique 4 est ménagé entre la bordure inférieure 3a et la surface la du substrat à traiter, pendant la mise en oeuvre ou utilisation de la tête ou moyen de traitement 14. La bordure inférieure lîa de la paroi externe 11 est équipée de moyens de roulement 21, tels que roulettes, ce qui permet d'assurer un déplacement sans frottement de la tête ou moyen 14 de traitement, sur toute la surface la du substrat 1. Ces roulettes sont disposées de manière à ménager entre la bordure inférieure îîa et la surface la à revêtir, un passage de fuite de l'air ambiant vers l'intérieur de la tête de traitement 14. Ce moyen ou tête de traitement 14 est relié aux autres composants de l'installation, comme suit - le passage annulaire 12 communique par un tuyau 22 avec le refoulement du moyen 13 de dépression contrôlée, ou pompe, qui recycle le flux gazeux 18 obtenu à la sortie du moyen de séparation 17 vers le passage annulaire 12, pour constituer le flux gazeux entrant 7, passant de manière calibrée dans l'interstice périphérique 4 - par un tuyau 23, passant de manière étanche dans le tuyau 22, la sortie de l'enceinte de traitement 5 communique avec l'entrée du moyen de séparation 17, pour l'évacuation du flux gazeux 8 sortant de ladite enceinte - le canal cylindrique capillaire, se terminant par l'orifice calibré 9 communique par un tuyau 24 avec une réserve intermédiaire 25 de matière fluide, elle-même reliée au refoulement d'une pompe 30. Le moyen 13, ou pompe, permet d'assurer le recyclage du flux gazeux 18 sortant du moyen de séparation 17, en tant que flux gazeux entrant 7 dans l'enceinte de traitement 5. Et ce même moyen 13, par l'aspiration de la pompe, permet d'établir une dépression contrôlée au sein de l'enceinte 5, par l'intermédiaire du moyen de séparation 17. Cette dépression contrôlée est le résultat, d'un côté du flux gazeux 7 entrant de manière contrôlée par l'interstice périphérique 4, et du flux gazeux sortant 8, extrait de l'enceinte de traitement 5 par le tuyau 23, le tout pour obtenir dans l'enceinte 5 une pression interne, inférieure à la pression externe, c'est-à-dire à celle régnant dans le passage annulaire 12. Le moyen d'introduction contrôlée 16 s'identifie à l'orifice calibré 9, laissant passer le flux fluide 10, lorsque la différence de pression entre l'amont et l'aval de cet orifice est supérieure à la perte de charge de ce dernier vis-à-vis du même flux fluide 10. En fonctionnement, le moyen d'introduction contrôlée est donc sous la dépendance de la dépression régnant dans l'enceinte 5, et par conséquent de la pression interne dans cette dernière, en relation avec la pression externe dans le passage annulaire 12. Le moyen ou pot de séparation 17 est relié par le tuyau 23 à la sortie de l'enceinte 5 de traitement. Ce moyen permet de séparer l'écoulement mixte recueilli, d'une part en un flux fluide 19 recyclé par la pompe 30 vers le récipient de stockage intermédiaire 25, et d'autre part en un flux gazeux 18 recyclé par la pompe 13 vers le passage annulaire 12 du moyen ou tête de traitement 14. En fonctionnement, la tête ou moyen de traitement 14 est disposée au dessus mais néanmoins à distance de la surface la du substrat 1 à revêtir, et définit une zone 6 de cette dernière à traiter, laquelle se déplace selon toute la surface du substrat, en fonction du déplacement manuel par exemple de la tête ou moyen de traitement 14. Par mise en route de la pompe 13, on établit une dépression contrôlée au sein de l'enceinte 5 de traitement, de telle sorte qu'un pression interne, inférieure à la pression externe dans le passage annulaire 12, s'établit dans ladite enceinte. Sous l'effet de la dépression existant dans l'enceinte 5, on introduit un flux fluide contrôlé 10, au niveau de l'interstice périphérique 4, à l'intérieur de l'enceinte de traitement 5. Ce flux fluide 10 comprend la matière fluide de revêtement, et forme avec le flux gazeux entrant 7 un écoulement mixte turbulent, lequel est aspiré au contact de la surface développée lb dans la zone 6 à traiter (cf Figure 3). C'est cet écoulement mixte turbulent qui dépose la matière fluide, dans toutes les aspérités, rugosités et porosités de la surface du substrat 1, puis cet écoulement mixte est évacué de l'enceinte 5 avec le flux gazeux sortant 8. L'écoulement mixte turbulent résiduel, introduit dans le moyen de séparation 17, est séparé en un flux liquide recyclé vers le récipient intermédiaire 25, et un flux gazeux 18 recyclé par la pompe 13 vers le passage annulaire 12 de la tête ou moyen de traitement 14. Au total, on obtient un revêtement uniforme, régulier et continu 2, sur toute la surface développée lb du substrat 1, comme montré à la Figure 3. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour revêtir une surface (la) d'un substrat (1) avec une couche (2) d'une matière fluide, caractérisé en ce que a) avec une paroi (3) de confinement refermée sur elle-même, disposée à distance et au-dessus de la surface à revêtir (la), et dont la bordure inférieure (3a) ménage avec cette dernière un interstice périphérique (4), on définit une enceinte (5) de traitement délimitant une zone (6) à traiter sur ladite surface à revêtir b) on établit une dépression contrôlée au sein de l'enceinte (5) de traitement, en admettant un flux gazeux entrant (7) par l'interstice périphérique (4), et en extrayant un flux gazeux sortant (8) de l'enceinte de traitement, pour obtenir une pression interne dans ladite enceinte, inférieure à la pression externe c) on introduit dans l'enceinte de traitement (5) sous dépression un flux fluide contrôlé (10), comprenant la matière fluide de revêtement, qui forme avec le flux gazeux entrant (7) un écoulement mixte turbulent, aspiré au contact de la surface développée (lb) dans la zone (6) à traiter, et y déposant la matière fluide, puis qui est évacué avec le flux gazeux sortant (8). 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flux fluide (10) introduit (7) dans l'enceinte de traitement (5) est contrôlé par un orifice calibré (9), laissant passer ledit flux fluide lorsque la différence de pression entre l'amont et l'aval dudit orifice est supérieure à la perte de charge dudit orifice vis-à-vis dudit flux fluide. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avec une autre paroi (11) externe, refermée sur elle-même, séparée de la paroi (3) de confinement, on délimite avec cette dernière un passage (12) pour le flux gazeux entrant (7). 4/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit le flux fluide contrôlé (10) au niveau de l'interstice périphérique (4), notamment à l'intérieur de l'enceinte de traitement (5). 5/ Installation pour revêtir la surface (la) d'un substrat (1) avec une couche (2) d'une matière fluide, caractérisée en ce qu'elle comprend - un moyen (14) de traitement, comprenant une paroi (3) de confinement refermée sur elle-même, agencée pour être disposée à distance et au-dessus de la surface à revêtir (la), avec une bordure inférieure (3a) adaptée pour ménager avec cette denière un interstice périphérique (4), ladite paroi de confinement définissant une enceinte (5) de traitement délimitant une zone (6) à traiter sur ladite surface à revêtir - un moyen (13) pour établir une dépression contrôlée au sein de l'enceinte (5) de traitement, en admettant un flux gazeux entrant (7) par l'interstice périphérique (4), et en extrayant un flux gazeux sortant (8) de l'enceinte de traitement, pour obtenir une pression interne dans ladite enceinte, inférieure à la pression externe - un moyen (16) d'introduction contrôlée dans l'enceinte (5) de traitement, sous dépression, d'un flux fluide (10) comprenant la matière fluide de revêtement, pour former avec le flux gazeux (7) entrant un écoulement mixte turbulent, aspiré au contact de toute la surface développée (lb) dans la zone à traiter, en y déposant la matière fluide, puis qui est évacué avec le flux gazeux sortant (8). 6/ Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens d'introduction contrôlée (16) comprennent un orifice calibré (9), laissant passer le flux fluide lorsque la différence de pression entre l'amont et l'aval dudit orifice est supérieure à la perte de charge dudit orifice vis-à-vis dudit flux fluide. 7/ Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de traitement (14) comprend une autre paroi (11), externe, refermée sur ellemême, séparée de la paroi de confinement (3), délimitant avec cette dernière un passage (12) pour le flux gazeux entrant. 8/ Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend - un moyen de séparation (17) de l'écoulement mixte, en un flux gazeux (18) et un flux fluide (19) - un moyen de recyclage (30) de flux fluide vers le moyen d'introduction contrôlée (16) - un autre moyen de recyclage (13) du flux gazeux (18) en tant que flux gazeux entrant (7), ledit moyen de recyclage du flux gazeux étant notamment identique au moyen de dépression contrôlée.