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"Dispositif d'application de liquide de revêtement sur une thole."
La présente invention est relative à un dispositif d'application de liquide de revêtement sur une tôle, comprenant un cylindre d'appui rotatif autour duquel défile en continu une tôle, - un cylindre collecteur de film de liquide, rotatif, et des moyens de transfert du film de liquide du cylindre collecteur à la tôle défilant autour du cylindre d'appui,
On connaît depuis longtemps des dispositifs d'enduction de peinture liquide sur des tôles en défilement.
Couramment, on utilise un bac, appelé encrier, à partir duquel un cylindre caoutchouté prélève de la peinture et puis la transfère sur un ou plusieurs cylindres successifs, le dernier étant un cylindre enducteur qui applique la peinture sur la bande métallique qui défile et qui repose elle-même sur un gros cylindre d'appui (v. par exemple US-A-4. 046.931).
L'inconvénient de ces dispositifs à encrier réside dans la conception de l'encrier qui, par sa forme rectangulaire, ne permet qu'une très mauvaise circulation de la peinture. Après un certain temps, des mousses et des impuretés s'accumulent à la surface et surtout dans les coins de l'encrier. Lorsque la concentration en impuretés devient trop importante, celles-ci sont entraînées par les cylindres, puis sur la bande et provoquent des défauts en forme de chapelets ou en forme de lignes brillantes.
Dans certains cas, on alimente la peinture par le haut entre deux cylindres voisins. Toutefois lors d'une vitesse de rotation trop importante il peut apparaître un phénomène de démouillage sous l'un
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des cylindres par aquaplanage ou non accrochage de la peinture sur le cylindre. Il apparaît alors un défaut appelé "flamme" ou "effet translucide". Il faut donc alors limiter la vitesse de l'installation ce qui est un inconvénient majeur pour le rendement du dispositif.
On connaît également des dispositifs d'enduction à cylindre faisant usage de racles. Celles-ci sont prévues pour éliminer des dépôts résiduaires à la surface d'un cylindre (v. par exemple DE-A-3725116) ou pour appliquer une pression sur un film de peinture déjà préalablement appliqué et éventuellement régler son épaisseur (v. par exemple US-A- 5.454. 870), ou encore pour étanchéifier les bords d'une alimentation par le haut du cylindre collecteur (v. par exemple US-A-4. 485.132).
Dans ce brevet US-A-4. 485.132, on décrit en particulier un réservoir d'alimentation agencé au haut du cylindre collecteur, l'épaisseur du revêtement étant décidée par un intervalle ajustable entre la périphérie de ce cylindre et un élément de contrôle cylindrique.
La présente invention a pour but de résoudre les problèmes indiqués au début et de mettre au point un dispositif d'application de liquide de revêtement sur une tôle qui permette une alimentation simple des cylindres, sans encrier, d'une manière qui ne pose aucun problème d'étanchéité. Avantageusement, le dispositif doit pouvoir être nettoyé de manière rapide et efficace, avec un minimum de liquide de nettoyage.
On résout ces problèmes par un dispositif tel que décrit au début, ce dispositif comprenant en outre un récipient d'alimentation contenant ledit liquide et présentant une ouverture de sortie de liquide s'étendant le long du cylindre collecteur, dans une partie inférieure dudit récipient, - une racle flexible agencée sur le récipient d'alimentation de manière à limiter l'ouverture de sortie, vers le bas, et à être pressée contre le cylindre collecteur pour y appliquer le film de liquide.
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Ce dispositif permet donc d'éviter l'emploi d'un encrier dans lequel une partie du collecteur devrait plonger, avec une disparition de tous les inconvénients associés à l'usage de cet encrier. De plus, par l'alimentation à l'aide d'une racle flexible le film de liquide est bien appliqué sous pression sur la surface périphérique habituellement caoutchoutée du cylindre collecteur, ce qui évite les phénomènes de démouillage. Enfin l'écoulement du liquide de revêtement dans le récipient d'alimentation se fait par gravité vers l'ouverture de sortie située au bas du récipient. Il n'y a donc pas de zones mortes dans le récipient d'alimentation, dans lesquelles le liquide de revêtement n'est pas ou peu en circulation, et le danger d'encrassement de celui-ci par des mousses ou des impuretés en est donc fortement réduit.
Suivant l'invention, par liquide de revêtement, on peut entendre tout liquide servant à revêtir en particulier des tôles, bandes ou rubans métalliques, par exemple de la peinture, de la laque et des liquides analogues.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, le récipient d'alimentation est pourvu d'un conduit d'amenée de liquide qui peut y introduire celui-ci en continu. Le dispositif peut ainsi avantageusement fonctionner avec une alimentation continue, ajustable notamment sur la quantité de liquide de revêtement à appliquer sur la tôle en défilement et sur la vitesse de défilement de celle-ci.
Suivant une forme avantageuse de réalisation de l'invention, le dispositif comprend, dans le récipient d'alimentation, des moyens de trop-plein qui maintiennent constant le niveau de liquide dans ce récipient. Tout risque de débordement intempestif hors du récipient d'alimentation est ainsi évité. De préférence, ces moyens de trop-plein débouchent dans un récipient de récupération de liquide situé en dessous des cylindres et du récipient d'alimentation.
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Suivant une forme perfectionnée de l'invention, le récipient d'alimentation est une goulotte en forme de prisme triangulaire ouvert vers le haut dont une première paroi est disposée parallèlement au cylindre collecteur, approximativement verticalement, et une seconde paroi s'étend en oblique vers le haut depuis le bas de la première paroi, en formant un angle inférieur où sont situées ladite ouverture de sortie et la racle flexible. Cette forme de réalisation est de construction particulièrement simple et d'un encombrement tout à fait réduit, tout en permettant une alimentation parfaite du cylindre collecteur.
Suivant une forme particulière de réalisation de l'invention, le dispositif comprend en outre un récipient de récupération de liquide, qui collecte le liquide en excès passant par des moyens de débordement et/ou provenant des moyens de transfert, et éventuellement des moyens de recyclage du liquide récupéré vers le récipient d'alimentation. Le liquide de revêtement non utilisé est ainsi constamment recyclé, sans qu'il y ait possibilité d'encrassement dans une zone morte, et sans nécessiter obligatoirement de filtrage du liquide recyclé, avant sa réintroduction dans le récipient d'alimentation.
Suivant une forme supplémentaire de réalisation de l'invention, le dispositif comprend un appareil de lavage comportant - une coquille inférieure formée par le récipient de récupération et une coquille supérieure mutuellement déplaçables entre une position fermée dans laquelle elles forment une enceinte fermée renfermant le récipient d'alimentation, le cylindre collecteur et les moyens de transfert et une position ouverte dans laquelle elles sont écartées l'une de l'autre, un récipient de réserve de liquide de nettoyage, - un récipient de réserve de liquide de revêtement, une source d'air comprimé,
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des moyens de circulation qui sont capables d'introduire alternativement dans le récipient d'alimentation, en position ouverte de l'enceinte,
du liquide de revêtement à partir du récipient de réserve de liquide de revêtement et, en position fermée de l'enceinte, du liquide de nettoyage à partir du récipient de réserve de liquide de nettoyage, des moyens de projection qui sont capables de projeter du liquide de nettoyage à travers au moins une des deux coquilles pour laver les éléments renfermés par l'enceinte en position fermée, et des moyens d'injection d'air comprimé au travers d'au moins une des deux coquilles pour sécher les éléments renfermés par l'enceinte en position fermée.
Le déplacement et le fonctionnement de certains ou de tous ces moyens peuvent être réalisés manuellement ou de manière automatisée.
Cet appareillage permet une réduction du temps de nettoyage, une diminution de la consommation de liquide de nettoyage, qui est généralement un solvant pour le liquide de revêtement, et une sécurité et hygiène fortement améliorées puisque les vapeurs dégagées par le solvant sont confinées dans une enceinte fermée, à partir de laquelle elles peuvent être aspirées d'une manière courante.
D'autres formes de réalisation de dispositif suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente une vue en coupe verticale à travers une goulotte d'alimentation suivant l'invention.
La figure 2 représente une vue agrandie d'un détail de la figure 1.
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La figure 3 représente, à une échelle réduite, une vue de face de la goulotte d'alimentation représentée sur la figure 1, la paroi avant de celle-ci et sa barre de support ayant été omises.
La figure 4 représente une vue en plan de la figure 3, seule la barre de support ayant été supprimée.
Les figures 5 et 6 représentent deux variantes de réalisation du dispositif suivant l'invention.
Les figures 7 à 12 représentent une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention avec appareil de nettoyage, à différents stades successifs de son utilisation.
Sur la figure 5 on a représenté une variante de réalisation de dispositif suivant l'invention très simple, qui comprend un cylindre d'appui rotatif 1 autour duquel défile en continu une tôle ou bande métallique 2. La bande 2 pressée passe dans l'entrefer ajustable, existant entre le cylindre d'appui 1 et un cylindre appelé collecteur 3, dont la surface périphérique est avantageusement en une matière caoutchouteuse. Le cylindre collecteur 3 tourne en sens inverse du cylindre d'appui 1. Un récipient d'alimentation 4 contenant du liquide de revêtement à appliquer sur la bande 2 est monté en face du cylindre collecteur 3, de manière à s'étendre le long de celui-ci.
Ce récipient d'alimentation 4 est représenté de manière plus détaillée sur les figures 1 à 4, où, dans l'exemple illustré, il se présente sous la forme d'une goulotte d'alimentation de forme approximativement prismatique. La goulotte 4 est ouverte vers le haut et comprend une paroi avant 5 qui est de préférence parallèle à l'axe 6 du cylindre collecteur 3 et qui s'étend approximativement verticalement. La goulotte comprend en outre une paroi de fond 7 qui s'étend en oblique vers le haut, depuis le bas de la paroi avant 5, tout en formant à l'angle inférieur de la goulotte ainsi formé, une ouverture de sortie 8 pour le liquide contenu dans la goulotte 4.
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Une racle flexible 9 est, dans l'exemple illustré, agencée de manière réglable sur la paroi de fond 7 de manière à pouvoir s'étendre plus ou moins loin en direction de la surface périphérique du cylindre collecteur 3. Pour ce faire, dans l'exemple illustré, la racle flexible 9 est composée de plusieurs lames 10 à 13 superposées et présentant chacune une ouverture allongée qui permet de les fixer de manière ajustable sur la paroi de fond 7. A cet effet, on a prévu dans cet exemple des boulons 14, des écrous à papillon 15 et des plaquettes 16 également munies d'un trou allongé 17.
On peut de cette manière faire varier la distance entre les lames de la racle et le cylindre collecteur ce qui aura pour effet de faire fléchir plus ou moins fortement ces lames et donc de faire varier la pression appliquée par la racle et la quantité de peinture qui peut passer sur la surface périphérique du cylindre 3.
La goulotte d'alimentation 4 illustrée comprend aussi deux parois latérales 18 et 19 et une paroi arrière 20.
La goulotte est montée sur une barre de support 21, qui est agencée de manière à pouvoir tourner autour de son axe 22, à l'aide de moyens de commande non représentés. On peut ainsi régler l'ouverture de sortie 8 en faisant varier l'inclinaison de la goulotte par une rotation de celle-ci autour de l'axe 22. Cela permet de diminuer ou d'augmenter la pression de la racle sur le cylindre collecteur 3 en fonction du débit demandé.
Tous ces moyens permettent donc d'appliquer le liquide de revêtement sur le cylindre collecteur avec une pression parfaitement déterminée en fonction des besoins, ce qui permet d'éviter le problème de démouillage et de réduire la quantité de liquide nécessaire.
Dans les coins inférieurs latéraux de la goulotte 4 représentée, on peut voir deux trop-plein 23 et 24 qui permettent d'évacuer par des conduits d'évacuation 25 et 26 tout liquide débordant dans les trop-plein. Ceux-ci maintiennent ainsi constant le niveau de
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liquide à l'intérieur d'un récipient d'alimentation. Des déflecteurs 27 à 29 disposés sur la paroi de fond 7 distribuent de manière uniforme le liquide de revêtement alimenté par un conduit d'alimentation 30 dans la partie haute de la goulotte 4.
De cette manière, le liquide de revêtement est toujours en circulation dans la goulotte, du haut vers le bas, de manière uniforme, à une vitesse réglée précisément sur la quantité de liquide devant passer par la racle flexible. Cela permet de diminuer d'environ quatre fois la quantité de liquide qui est normalement nécessaire lors de l'emploi d'un encrier, tout en évitant tous les inconvénients liés aux impuretés qui y circulent. Le dispositif est ainsi alimenté en continu par un liquide de préférence filtré et maintenu à bonne température et viscosité.
Ainsi qu'il ressort de la figure 6, on peut aussi prévoir que le cylindre collecteur transfère le liquide de revêtement à la bande 2 par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs cylindres intercalaires 31 et 32.
Ainsi qu'il ressort des figures 7 à 12 le dispositif suivant l'invention peut en outre comprendre un récipient de récupération 33 qui, dans l'exemple illustré, a la forme d'une coquille. Cette coquille 33 peut par exemple récupérer tout excès de liquide de revêtement débordant latéralement du cylindre collecteur, de la racle flexible, ou des cylindres intercalaires, ainsi qu'éventuellement le liquide évacué par les conduits d'évacuation 25 et 26. Un conduit de décharge 34, pourvu d'une vanne 35, permet d'évacuer le liquide contenu dans le récipient 33 dans un réservoir à liquide de revêtement 36, ce qui permet le recyclage de celuici (v. figures 7 et 12) ou dans un réservoir à liquide de nettoyage usagé 53 (v. figures 8 à 11).
Le dispositif illustré sur les figures 7 à 12 comprend en outre un appareil de nettoyage comprenant en plus de la coquille inférieure 33 décrite ci-dessus une coquille supérieure 37. La coquille supérieure est munie de préférence d'un conduit de dégagement 38 pour
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les vapeurs et gaz et des tuyères de pulvérisation 39 qui peuvent être reliées à un conduit flexible d'alimentation 40 pourvu de préférence d'une vanne 41.
Les coquilles sont mutuellement déplaçables et peuvent donc former en position rapprochée une enceinte fermée comme représenté par exemple sur la figure 8.
Le conduit d'alimentation 30, pourvu d'une vanne 42, est un conduit flexible qui est connecté à la sortie d'une pompe de circulation 43.
La sortie de cette pompe 43 est également en communication avec le conduit flexible d'alimentation 40, par un tuyau 44, muni à chacune de ses deux extrémités d'une vanne 45 et 46.
Un compresseur à air 47 est relié également au conduit d'alimentation flexible 40 par un tuyau 48 muni d'une vanne 49.
L'entrée de la pompe de circulation 43 est reliée à un conduit d'amenée flexible 50, muni d'une vanne 51 ainsi que d'une lance d'aspiration 52. Cette lance 52 peut d'une manière sélective être plongée dans le réservoir à liquide de revêtement 36 (v. figure 12) ou dans le réservoir à liquide de nettoyage usagé 53 (v. figure 8) ou ne pas être plongée dans un quelconque réservoir (v. figures 7 et 9 à 11).
L'entrée de la pompe de circulation 43 est aussi pourvue de deux tuyaux 54 et 55, pourvus chacun d'une vanne 56 et 57, l'un étant immergé dans le réservoir à liquide de nettoyage usagé 53 et l'autre dans un réservoir à liquide de nettoyage frais 58.
Dans le réservoir 53, une sortie peut être prévue en 59 vers un réservoir de liquide de nettoyage à régénérer 60.
Dans l'exemple illustré, les vannes, la pompe de circulation et la source d'air comprimé peuvent être mis en fonctionnement selon un programme automatisé. L'ouverture et la fermeture des vannes sont
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commandées automatiquement et leurs positions sont représentées sur les figures et ne feront donc pas l'objet d'une description plus précise.
Après une étape de revêtement, il peut être nécessaire de nettoyer le dispositif. L'opérateur commence par purger le circuit d'alimentation de liquide de revêtement, comme illustré sur la figure 7.
De l'air est aspiré dans la lance d'aspiration 52, auparavant sortie du réservoir 36. Il passe par le conduit 50, la pompe de circulation 43 et le conduit d'alimentation 30. Il purge ainsi ce circuit d'alimentation en liquide de revêtement et le liquide purgé est récupéré dans la coquille inférieure 33, puis recyclé dans le réservoir 36.
Comme représenté sur la figure 8, l'opérateur plonge la lance d'aspiration 52 ainsi que le conduit de décharge 34 dans le réservoir à liquide de nettoyage usagé 53. C'est donc le même circuit qui a servi à l'alimentation en liquide de revêtement qui sert à la purge de ce circuit et à l'introduction du liquide de nettoyage.
La coquille supérieure 37 et la coquille inférieure 33 sont maintenant en position fermée, et, pendant par exemple 10 secondes, le liquide de nettoyage va laver le circuit d'alimentation en liquide de revêtement.
Ainsi qu'il est illustré sur la figure 9, la lance d'aspiration 52 est à nouveau sortie du réservoir 53. Par le tuyau 55, du liquide de nettoyage est projeté pendant environ 2 minutes vers l'intérieur de l'enceinte formée par les coquilles, par l'intermédiaire des tuyères 39. Le liquide lave ainsi l'ensemble du dispositif et le liquide de nettoyage usagé revient au réservoir 53.
Pendant une éventuelle séquence ultérieure de par exemple 15 secondes, illustrée sur la figure 10, on ferme la vanne 57 et on ouvre la vanne 56, ce qui permet d'aspirer du liquide de nettoyage frais à partir de la cuve 58 et de rincer ainsi l'installation.
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Dans la séquence ultérieure représentée sur la figure 11 et qui peut durer environ 2 minutes, toutes les entrées et sorties de la pompe de circulation 43 sont obturées. De l'air comprimé est alors injecté par les mêmes tuyères 39, à l'intérieur de l'enceinte, pour purger l'installation et la sécher. On peut prévoir, raccordé au conduit de dégagement 38 un système d'aspiration non représenté.
Après séchage, les coquilles 33 et 37 sont écartées l'une de l'autre comme représenté sur la figure 12, la lance d'aspiration 52 est à nouveau immergée dans le réservoir à liquide de revêtement 36 et le circuit d'alimentation est à nouveau ouvert. Le dispositif est alors prêt pour une nouvelle commande d'application.
Le temps total d'un tel nettoyage peut être d'environ 10 minutes et la consommation totale en liquide de nettoyage de 20 litres, alors qu'actuellement on peut envisager un triple de temps et une quantité doublée de produit. On ne doit plus envisager d'opérations manuelles, et souvent dangereuses et insalubres, de nettoyage par exemple des flancs des cylindres.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.
On peut prévoir aussi que l'appareil de nettoyage décrit cidessus puisse s'appliquer à un dispositif présentant un système d'alimentation différent de celui d'une goulotte à racle flexible, éventuellement même avec un encrier ou tout moyen analogue.