Procédé de pulvérisation d'un liquide et dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention a pour objet un pro cédé pour pulvériser un liquide chaud, et plus particulièrement pour pulvériser un liquide en réponse à un signal intermittent. Elle a égale ment pour objet un dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé.
Dans l'art de l'impression, il est d'usage de puis quelque temps de recouvrir une feuille im primée avec de la cire pour protéger l'impres sion contre le contact abrasif d'autres feuilles. Les dispositifs proposés jusqu'ici dans ce but n'ont jamais donné entière satisfaction #pen- dant, par suite d'une action inefficace.
Le procédé faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'on chauffe une cuve con tenant du liquide, on recueille ledit liquide dans un récipient allongé, on siphonne le liquide du- dit récipient à travers une tuyère de pulvérisa tion actionnée par air comprimé, on mélange l'air et le liquide une fois émis de la tuyère, et on dirige ledit mélange sur l'objet à pulvé riser.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une cuve d'alimentation chauffée, destinée à contenir le liquide à pulvériser, un récipient allongé chauf fé également, destiné à contenir dudit liquide, des moyens reliant ladite cuve audit récipient, des moyens de pulvérisation à siphon agencés pour retirer le liquide dudit récipient en réponse au passage d'un courant d'air à travers lesdits moyens de pulvérisation,
et des moyens pour en gendrer et arrêter le courant d'air.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du dispositif selon. l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation.
La fig. 2 est une coupe, à plus grande échelle, d'une partie du dispositif représenté à la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe selon 3-3 de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe d'un détail repré senté aux fig. 1 à 3.
La fig. 5 ,est un schéma électrique montrant le câblage du dispositif représenté.
Dans la forme d'exécution représentée, le dispositif comprend une cuve chauffante d'ali- mentation 10 qui est chauffée par un élément électrique 12. La cuve est placée dans une co quille 16 qui est elle-même montée sur un support 14 au-dessus d'un récipient 18. Une commande thermostatique 20 est disposée dans la cuve 10 et connectée à l'élément de chauffe 12 pour maintenir le contenu de la cuve à une température déterminée.
Un flotteur 22 est placé dans la cuve et connecté par une tige 24 à un élément de signalisation 26. Un interrup teur 28 est agencé pour se fermer sous l'action d'un doigt 30 fixé à la tige 24 et pour exciter une lampe témoin 32 montée sur la coquille 16.. Il est évident que la lampe pourrait être placée à distance du dispositif.
L'espace compris entre la cuve 10 et la coquille 16 est utilisé pour le chauffage d'air comprimé alimenté à des pulvérisateurs.
Com me ale montre la fig. 2,,on utilise un tube 34 en roulé en hélice à travers lequel passe de l'air après avoir été admis par une vanne 36 depuis une source non représentée. Il est évident que cet espace peut être scellé, sauf en ce qui con cerne une entrée et une sortie pour d'air, et que le tube 34 peut être éliminé.
Dans ce cas, l'air en circulation reçoit sa chaleur des côtés de la cuve chaude 10 et de l'élément 12. Des ouver tures 38 et 40 sont ménagées dans la coquille 16 pour recevoir le tube 34.
L'air chaud quitte l'espace de chauffe et passe à travers un tuyau 42 vers une soupape 44 actionnée par solénoïde et agencée pour s'ouvrir et se fermer en réponse à un signal élec trique.
Dans le cas présent, le signal est émis par le fonctionnement -d'un interrupteur élec trique (non représenté) par suite .du passage d'une feuille de la matière à imprimer au-delà d'une position déterminée. Une feuille 46 de papier ou de carton (fig. 1) portée sur un con voyeur 48, est utilisée pour déplacer un levier (non représenté) et actionner l'interrupteur, afin d'agir sur le solénoïde dé la -soupape 44 et ouvrir cette soupape pour ,
laisser passer l'air aux pulvérisateurs. Quand la feuille 46 a passé au point de référence, -le levier retourne dans sa position initiale, coupant l'alimentation d'air aux pulvérisateurs comme on le verra en dé tail plus loin. On pourrait utiliser aussi un oeil électronique et un rayon de lumière in- tercepté par le passage de la feuille dans le trajet de ce rayon, l'interruption du rayon étant utilisé par un procédé connu pour actionner la soupape à solénoïde 44.
Le liquide chaud (par exemple de la paraf fine fondue) dans la cuve 10 passe par un tuyau 50 et une vanne 52 commandée manuellement vers une soupape 54 commandée par solénoïde qui est connectée à un interrupteur de fonction- nement (non représenté) d'une presse à impri mer, de manière que ladite soupape soit ou verte quand la presse fonctionne et fermée quand la presse s'arrête.
Il 'agit là d'un dispo sitif de sécurité pour empêcher un écoulement accidentel die la paraffine à partir du récipient d'alimentation 18 sur le châssis et le mécanisme de la presse.
La paraffine fondue depuis la soupape 54 vers urne soupape de décharge 56 (fig. 2) qui est commandée par un système articulé compre nant un flotteur 58. Le flotteur flotte sur la surface du liquide 60 dans le récipient 18, et quand le liquide a été complètement utilisé le flotteur ouvre la soupape 56 et permet l'entrée du liquide depuis la cuve 10. Le récipient 18 est de section carrée et maintenu à moitié rem pli de liquide pendant le fonctionnement. Ce récipient peut avoir 5 cm de côté et contenir une couche d'environ 2,5 cm de paraffine fondue pendant l'opération.
Une ouverture 62 est ména gée à une extrémité du récipient 18 pour laisser passer le flotteur 58 et la soupape de décharge 56 et ventiler le récipient afin que les pulvérisa- teurs puissent fonctionner correctement. Le ré cipient 18 est supporté en 63.
Des éléments de chauffage 64 et 66 en forme de rubans sont fixés du côté du ré cipient 18 opposé aux tuyères de pulvérisation. Un des éléments, ordinairement l'élément in férieur 64, est connecté en parallèle avec l'élé ment 12 de la cuve 10 de manière que le ré cipient fonctionne pratiquement à la même température que la cuve. L'autre élément, or dinairement l'élément supérieur 66, est con necté à un dispositif à temps et utilisé princi palement comme élément secondaire de chauf fage ou de préchauffage.
Par exemple, le dispo sitif à temps peut être agencé pour enclencher l'élément 66 environ 30 minutes avant que la presse et l'élément de pulvérisation soient ap pelés à fonctionner.
Le dispositif comprend un élément de pul vérisation (fig. 1 à 3) qui comprend plusieurs têtes de pulvérisation 68 montées sur le réci pient 18, et un conduit 70 qui s'étend à par- tir de chaque tête vers un point situé en des sous de la surface du liquide 60. Chaque tête 68 comprend un conduit 72 pour le liquide et un conduit 74 pour l'air comprimé, le conduit 74 étant connecté à une ligne principale 76 qui communique avec la soupape à .air 44.
La coupe détaillée d'une tête de pulvérisa- tion 68 est représentée à la fig. 4. De l'air com primé est envoyé à chaque tête 68 par le con duit 74 et passe à travers un conduit 78 ména gé dans une partie .supérieure 80 de la tête. Le conduit 78 communique avec une chambre 82 formée entre un anneau inférieur 84 de la tête et la partie supérieure 80. Un petit trou 86 est ménagé dans un élément interne 88 et relie la chambre 82 avec une chambre d'air intérieure 90.
L'air comprimé quitte la chambre 90 par une petite ouverture circulaire 92 dans l'élé ment 88.
Le liquide (paraffine fondue ou autre) est aspiré à travers le conduit 70 à partir du liquide contenu dans 'le récipient 18 (fig. 3). Il passe à travers le conduit 72 vers la tête de pulvérisa tion 68 et entre dans la tête à travers une ou verture 94. Une chambre 96 est formée par un élément de resserrement 98 qui s'étend par éta ges d'une extrémité plus large à une extrémité de décharge plus petite. L'air s'écoulant au-delà d'une ouverture 100 crée un vide qui aspire le liquide fondu depuis ladite tuyère et le pulvé rise à l'extérieur à partir de la tête 68.
L'air comprimé passe aussi à partir de la chambre 82 dans des ouvertures 102 au cen tre d'éléments 104 faisant saillie. L'air s'échap pe à partir de ces éléments à travers des auver- tures inclinées 106, et le courant d'air .ainsi pro duit passe à travers le cône d'air et de paTaf- fine sortant du centre de la tête et pulvérise ce cône en un jet large mais plutôt mince. Le jet 108 (fig. 3) dépose de la paraffine sur le papier 46 déplacé par le convoyeur 48.
On charge la matière à chauffer, par exem ple de la paraffine solide, dans la cuve 10. On fournit du courant à l'élément de chauffe 12 pour fondre la paraffine, et -on envoie simulta nément le courant à l'élément dé chauffe 64 sur la barre 18 pour chauffer préalablement cette barre et l'ensemble des tuyères de pal- vérisation. Si le dispositif doit être remis en fonctionnement .après un repos d'une .nuit, le dispositif à temps (fig. 5)
peut être présélec- tionné pour envoyer le courant à l'élément de préchauffage 66,sur le récipient 18.
Quand la paraffine est fondue et à la tem- pérature de fonctionnement appropriée (entre 43 et 2500 C), la presse est mise en marche et l'impression des feuilles commence.
Quand la première feuille passe au .point de référence choisi, elle actionne un levier ou coupe un rayon<B>de</B> -lumière afin d'exciter un interrupteur 110 (fig. 5) qui ferme le circuit et excite le solé noïde de la soupape 44 pour admettre l'air comprimé de la source dans le circuit d'air du dispositif.
L'air comprimé passe à travers le tuyau 76 vers chaque .tête de pulvérisation in- dividuelle 68 qui peut être mise individuelle- ment hors circuit au moyen de vannes 112 (fig. 1 et 2). De cette manière, on peut ac- tibnner à volonté l'une des têtes ou un certain nombre d'entre elles.
Quand l'air comprimé passe à travers une tête de vaporisation 68, il crée un vide sur la tuyère de décharge 100 de la paraffine et aspire cette dernière depuis -la réserve dans le réci pient 18 et vers les tuyères. La paraffine est atomisée ici en petits globules qui se solidifient à l'air avant de heurter la feuille de papier 46.
Les petits globules de paraffine adhèrent à la feuille imprimée et empêchent de manière satis- faisante le maculage de l'encre d'impression partiellement sèche et ,le collage des feuilles. les unes aux autres. Les globules de paraffine don nent un toucher et un lustre favorables à la feuille et- permettent aux diverses feuilles de glisser facilement les unes sur les autres.
Au fur et à mesure que .la paraffine fondue est retirée du récipient 18, celui-ci est appro visionné par l'action de la soupape à flotteur 56 qui permet de soutirer de la paraffine à partir de la cuve 10. Quand la provision dans la cuve diminue, la jauge à flotteur enclenche la lampe témoin, ce qui indique à l'opérateur qu'il faut remettre de la paraffine dans la cuve.
La feuille imprimée peut être très étroite ou présenter une largeur égale à celle d'un grand rouleau de papier. Quand la fin de la feuille passe au niveau du point de référence déterminé, le levier ou le rayon électrique ex cite la soupape à solénoïde 44 pour fermer et arrêter le courant d'air comprimé vers les tê tes de pulvérisation. Les ,têtes arrêtent la pulvé risation instantanément, ce qui présente un avantage important.
On évite ainsi une pulvé risation supplémentaire indésirable au-delà de la feuille de papier et la formation de gouttes. Cela est possible par le fait que la paraffine est aspirée par le vide à partir de 11a tuyère de pul vérisation 100 et que dès l'instant où le vide est coupé, le poids de la colonne de paraffine dans le tuyau 70 tend à ramener la paraffine en ar rière de la tuyère dans la barre 18.
Comme indiqué précédemment, la paraffine fondue sortant de la .tuyère 100 se solidifie promptement dans l'air et heurte la feuille sous la forme de petits globules, adhérant à la feuille en une couche mince. Il est évident que le dispositif décrit pourrait être monté de ma- nière à pulvériser la paraffine sur le dos d'une feuille passant sur les têtes de pulvérisation,
ou sur une feuille passant latéralement dans le dis positif ou en avant de ce dernier.
La quantité de paraffine déposée sur la feuille peut être modifiée à volonté simplement en augmentant ou diminuant la pression d'air dans le circuit. Une augmentation de la pres sion 'air entraîne le passage d'un plus grand volume d'air à travers la tuyère, ce qui aspire ou siphonne une plus grande quantité de pa- raffine. Une diminution de la pression d'air a évidemment un effet opposé.
Le dispositif décrit .peut également être uti lisé pour pulvériser un ;autre liquide que la paraffine fondue. Il peut pulvériser des, liquides, des émulsions, des suspensions et des disper sions, chaudes.
Par exemple, des émulsions de paraffine, de peintures, des laques, des vernis, de l'eau chaude, etc., peuvent être appliqués par ce procédé et ce dispositif, soit dans les arts d'impression soit dans d'autres applications.
Parmi les matières qui peuvent être pulvé risées, on peut citer le papier, le carton, les ma tières plastiques, les matières pressées, etc.
Dans la présente description, le terme cire désigne une classe particulière de ma- tière et n'est pas limité au sens de paraffine solide.
En plus de paraffine solide, il est possible en pratique de pulvériser d'autres matières fon dues telles que des cires végétales, de la cire d'abeille, des cires- synthétiques normalement solides du type polyéthylène-glycol et d'autres substances cireuses synthétiques.
Une autre classe importante de matières susceptibles d'ê tre utilisées comprend les plastiques synth6ti- ques qui sont fondus (liquides) à des tempéra tures quelque peu supérieures à la température ambiante, mais solides à cette température. Le polyéthylène, le nylon et de grandes variétés d'autres matières plastiques synthétiques pré sentent les caractéristiques désirées et peuvent être utilisées seules, en mélanges les unes avec les outres ou en mélanges avec des cires natu relles ou synthétiques.
Les matières plastiques synthétiques présen tent l'avantage d'être compatibles avec les en cres d'imprimerie et de pouvoir recevoir par faitement bien une impression.
Method for spraying a liquid and device for implementing this method The present invention relates to a method for spraying a hot liquid, and more particularly for spraying a liquid in response to an intermittent signal. It also relates to a device for the implementation of this process.
In the printing art, it has been common practice for some time to cover a printed sheet with wax to protect the print from abrasive contact with other sheets. The devices proposed so far for this purpose have never given complete satisfaction # during, owing to ineffective action.
The method forming the subject of the invention is characterized in that a tank containing liquid is heated, said liquid is collected in an elongated container, the liquid is siphoned from said container through an actuated spray nozzle. by compressed air, the air and the liquid are mixed once emitted from the nozzle, and said mixture is directed onto the object to be sprayed.
The device which is the subject of the invention is characterized in that it comprises a heated supply tank, intended to contain the liquid to be sprayed, an elongated heated container also, intended to contain said liquid, means connecting said liquid. tank to said container, siphon spray means arranged to withdraw liquid from said container in response to the passage of an air stream through said spray means,
and means to generate it and stop the draft.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the device according to. invention.
Fig. 1 is an elevation view thereof.
Fig. 2 is a section, on a larger scale, of part of the device shown in FIG. 1.
Fig. 3 is a section on 3-3 of FIG. 2.
Fig. 4 is a section of a detail shown in FIGS. 1 to 3.
Fig. 5 is an electrical diagram showing the wiring of the device shown.
In the embodiment shown, the device comprises a heating feed tank 10 which is heated by an electric element 12. The tank is placed in a shell 16 which is itself mounted on a support 14 at the top. above a container 18. A thermostatic control 20 is arranged in the tank 10 and connected to the heating element 12 to maintain the contents of the tank at a determined temperature.
A float 22 is placed in the tank and connected by a rod 24 to a signaling element 26. A switch 28 is arranged to close under the action of a finger 30 fixed to the rod 24 and to energize a pilot light. 32 mounted on the shell 16. It is obvious that the lamp could be placed at a distance from the device.
The space between the tank 10 and the shell 16 is used for heating compressed air supplied to sprayers.
As shown in fig. 2, a helically rolled tube 34 is used, through which air passes after being admitted by a valve 36 from a source not shown. It is obvious that this space can be sealed, except as regards an inlet and an outlet for air, and that the tube 34 can be eliminated.
In this case, the circulating air receives its heat from the sides of the hot tank 10 and of the element 12. Openings 38 and 40 are made in the shell 16 to receive the tube 34.
Hot air leaves the heating space and passes through a pipe 42 to a solenoid actuated valve 44 and arranged to open and close in response to an electrical signal.
In the present case, the signal is emitted by the operation of an electric switch (not shown) as a result of the passage of a sheet of the material to be printed beyond a determined position. A sheet 46 of paper or cardboard (fig. 1) carried on a conveyor 48, is used to move a lever (not shown) and actuate the switch, in order to act on the solenoid of the valve 44 and open. this valve for,
allow air to pass through the sprayers. When sheet 46 has passed the reference point, the lever returns to its original position, shutting off the air supply to the sprayers as will be discussed in detail below. One could also use an electronic eye and a ray of light intercepted by the passage of the sheet in the path of that ray, the interruption of the ray being used by a known method to actuate the solenoid valve 44.
The hot liquid (eg, molten paraf fine) in the vessel 10 passes through a pipe 50 and a manually controlled valve 52 to a solenoid controlled valve 54 which is connected to an operation switch (not shown). a printing press, so that said valve is either green when the press is running and closed when the press stops.
This acts as a safety feature to prevent accidental paraffin spillage from the feed container 18 onto the frame and press mechanism.
Paraffin melted from valve 54 to a discharge valve 56 (Fig. 2) which is controlled by a hinged system including a float 58. The float floats on the surface of the liquid 60 in the vessel 18, and when the liquid has When completely used, the float opens the valve 56 and allows the entry of liquid from the tank 10. The receptacle 18 is of square section and kept half-filled with liquid during operation. This container may have a side of 5 cm and contain a layer of about 2.5 cm of molten paraffin during the operation.
An opening 62 is provided at one end of the container 18 to allow the float 58 and the relief valve 56 to pass and to ventilate the container so that the sprayers can function properly. The receptacle 18 is supported at 63.
Ribbon-shaped heating elements 64 and 66 are attached to the side of container 18 opposite the spray nozzles. One of the elements, usually the lower element 64, is connected in parallel with the element 12 of the vessel 10 so that the vessel operates at substantially the same temperature as the vessel. The other element, usually the upper element 66, is connected to a timing device and used mainly as a secondary heating or preheating element.
For example, the timing device can be arranged to engage element 66 about 30 minutes before the press and spray element are called into operation.
The device comprises a spray element (Figs. 1 to 3) which comprises several spray heads 68 mounted on the container 18, and a duct 70 which extends from each head to a point situated at the bottom. below the surface of the liquid 60. Each head 68 includes a conduit 72 for the liquid and a conduit 74 for the compressed air, the conduit 74 being connected to a main line 76 which communicates with the air valve 44.
The detailed sectional view of a spray head 68 is shown in FIG. 4. Compressed air is sent to each head 68 through duct 74 and passes through duct 78 provided in an upper portion 80 of the head. The duct 78 communicates with a chamber 82 formed between a lower ring 84 of the head and the upper part 80. A small hole 86 is made in an internal element 88 and connects the chamber 82 with an internal air chamber 90.
Compressed air leaves chamber 90 through a small circular opening 92 in element 88.
Liquid (molten paraffin or the like) is drawn through line 70 from liquid contained in vessel 18 (Fig. 3). It passes through conduit 72 to spray head 68 and enters the head through a hole 94. A chamber 96 is formed by a constriction member 98 which extends in stages from a wider end. at a smaller discharge end. Air flowing past an opening 100 creates a vacuum which draws molten liquid from said nozzle and atomizes it out from head 68.
Compressed air also passes from chamber 82 through openings 102 at the center of protruding elements 104. Air escapes from these elements through sloping openings 106, and the air stream thus produced passes through the cone of air and paTaf- fine exiting the center of the head and pulverizes this cone in a broad but rather thin jet. The jet 108 (fig. 3) deposits paraffin on the paper 46 moved by the conveyor 48.
The material to be heated, for example solid paraffin, is charged into the vessel 10. Current is supplied to the heating element 12 to melt the paraffin, and the current is simultaneously sent to the heating element. 64 on bar 18 in order to preheat this bar and all of the pal- verisation nozzles. If the device has to be put back into operation after a one night's rest, the device in time (fig. 5)
can be preselected to send current to preheater 66, on vessel 18.
When the paraffin is melted and at the proper operating temperature (between 43 and 2500 C), the press is turned on and sheet printing begins.
When the first leaf passes the chosen reference point, it actuates a lever or cuts a <B> of </B> ray of light in order to energize a switch 110 (fig. 5) which closes the circuit and energizes the solé. valve node 44 to admit the compressed air from the source into the air circuit of the device.
Compressed air passes through pipe 76 to each individual spray head 68 which can be individually switched off by means of valves 112 (Figs. 1 and 2). In this way, one or a number of the heads can be activated at will.
As the compressed air passes through a vaporizer head 68, it creates a vacuum on the paraffin discharge nozzle 100 and draws the paraffin from the reserve into the vessel 18 and to the nozzles. The paraffin is atomized here into small globules which solidify in air before hitting the sheet of paper 46.
The small paraffin globules adhere to the printed sheet and satisfactorily prevent smearing of the partially dry printing ink and sticking of the sheets. to each other. The paraffin globules impart a favorable feel and luster to the sheet and allow the various sheets to glide easily over each other.
As the molten paraffin is withdrawn from the vessel 18, the latter is supplied by the action of the float valve 56 which allows paraffin to be withdrawn from the vessel 10. When the supply in the tank decreases, the float gauge activates the pilot light, which indicates to the operator that paraffin must be put back in the tank.
The printed sheet can be very narrow or have a width equal to that of a large roll of paper. When the end of the sheet passes the determined reference point, the lever or electric beam exits the solenoid valve 44 to shut off and stop the flow of compressed air to the spray heads. The heads stop spraying instantly, which is an important advantage.
This prevents unwanted additional spraying beyond the sheet of paper and the formation of drops. This is possible by the fact that the paraffin is sucked by vacuum from the pulverization nozzle 100 and that as soon as the vacuum is cut off, the weight of the paraffin column in the pipe 70 tends to bring the pressure back. paraffin at the rear of the nozzle in bar 18.
As previously stated, the molten paraffin exiting the nozzle 100 quickly solidifies in air and strikes the sheet as small globules, adhering to the sheet in a thin layer. It is evident that the device described could be mounted so as to spray paraffin on the back of a sheet passing over the spray heads,
or on a sheet passing laterally in the positive say or in front of the latter.
The amount of paraffin deposited on the sheet can be changed at will simply by increasing or decreasing the air pressure in the circuit. An increase in air pressure causes a greater volume of air to pass through the nozzle, which sucks or siphons more paraffin. A decrease in air pressure obviously has the opposite effect.
The device described can also be used to spray a liquid other than molten paraffin. It can spray hot liquids, emulsions, suspensions and dispersions.
For example, emulsions of paraffin, paints, lacquers, varnishes, hot water, etc., can be applied by this method and device, either in the printing arts or in other applications.
Among the materials which can be pulverized, there may be mentioned paper, cardboard, plastics, pressed materials, etc.
In the present description, the term wax denotes a particular class of material and is not limited to the meaning of solid paraffin.
In addition to solid paraffin, it is in practice possible to spray other melts such as vegetable waxes, beeswax, normally solid synthetic waxes of the polyethylene glycol type and other synthetic waxy substances. .
Another important class of materials which may be used include synthetic plastics which are molten (liquid) at temperatures somewhat above room temperature, but solid at that temperature. Polyethylene, nylon and a wide variety of other synthetic plastics exhibit the desired characteristics and can be used singly, in mixtures with one another or in mixtures with natural or synthetic waxes.
Synthetic plastics have the advantage of being compatible with printing cres and of being able to receive an impression perfectly.