FR2523876A1 - Appareil et procede pour appliquer un revetement sur un substrat avec durcissement sous vide et recuperation du solvant - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN APPAREIL ET PROCEDE CONTINU D'APPLICATION D'UN REVETEMENT SUR UN SUBSTRAT AVEC DURCISSEMENT SOUS VIDE ET RECUPERATION DU SOLVANT. L'APPAREIL COMPREND UNE CHAMBRE A VIDE 18 COMPORTANT UNE ENTREE ET UNE SORTIE POUR LE SUBSTRAT, UN DISPOSITIF 13 POUR APPLIQUER UNE MATIERE DE REVETEMENT DANS UN SOLVANT LIQUEFIABLE SOUS VIDE AU SUBSTRAT, UN DISPOSITIF 20, 28 POUR CHAUFFER LE SUBSTRAT DANSUN ESPACE CONFINE 22 AFIN D'OBTENIR UNE TENSION DE VAPEUR SUFFISANTE POUR EMPECHER LA PENETRATION DE L'AIR DANS LA CHAMBRE A VIDE 18, UN DISPOSITIF 68, 72, 76 POUR CONDENSER CE SOLVANT CONDENSABLE SOUS VIDE ET LE RECUPERER ET UN DISPOSITIF 38, 42, 46 A LA SORTIE DE LA CHAMBRE A VIDE POUR ENLEVER LE SUBSTRAT ENDUIT DE CETTE CHAMBRE A VIDE. L'INVENTION EST PAR EXEMPLE UTILISABLE POUR ENDUIRE LES PAROIS INTERNES DE BOITES A CONSERVES EN FER-BLANC OU EN ACIER.

Description

La présente invention concerne un procédé et appareil amélioréspour

fabriquer un substrat enduit d'un revêtement polymérisé durci Plus précisément, l'invention concerne un appareil et un procédé o un revêtement en matière polymérisable ou polymère est appliqué au substrat dans un solvant liquéfiable sous vide et le solvant est évaporé et récupéré selon une manière améliorée Plus spécialement, l'invention concerne un appareil et un procédé pour appliquer des revêtements de laque ou verni

sur un substrat en fer-blanc.

Il a longtemps été de pratique courante d'enduire l'intérieur des boites à conserves en fer-blanc utilisées pour l'alimentation et autres matières emballées d'une laque ou verni dans le but d'empêcher la corrosion des boites à conserves par l'aliment et la contamination de l'aliment Ainsi qu'on a pratiqué habituellement, de tels revêtements de laque ou de vernis sont appliqués au rouleau dans un solvant sur une matière plate utilisée pour réaliser les corps des boites, le solvant est évaporé à l'air dans un four chauffé, et la matière plate est chauffée davantage pour durcir la laque ou le vernis Etant donné que l'intérêt

sur la pollution de l'environnement au moyen de tels sol-

vants a augmenté, on a commencé à pratiquer l'incinération du solvant évaporé La récupération du solvant ne s'est pas avérée pratique dans de tels procédés parce que la concentration du solvant dans l'air à partir de tels fours est maintenue en-dessous de 0,5 % en poids dans le

but d'éviter la formation de mélanges explosifs.

Après que le revêtement sur la matière plate en fer-blanc a été réalisé de cette façon, les corps des boites sont formés,scellés le long du joint, pourvus de rebords pour la fixation du fond et du sommet et pour augmenter leur résistance Ces opérations produisent des éraflures et autres dégats visibles au revêtement de laque ou de vernis En outre, de telles contraintes mécaniques appliquées aux revêtementsles -2- affaiblim Entselon des façons qui ne sont pas aisément détectables par observation visuelle, par exemple en formant des éraflures sur les polymères constituant les revêtements La perte résultante de l'intégrité des revêtements résulte en une détérioration accélérée des boites à conserve après qu'elles aient été remplies et provoquent une contamination indésirable en particulier dans le cas des boissons, dont le goût est très sensible

à des quantités minimes d'impuretés.

Il ne s'est en général pas avéré être économique d'enduire l'intérieur des corps des boites à conserve après que les procédés de miseen forme mécaniqueset de soudage des joints aient été terminés dans de tels procédés de chauffage au four alair à cause du volume beaucoup plus élevé occupé au four par les corps formés des boites par comparaison aux matières métalliques plates Cependant une seconde couche de laque ou de vernis est souvent appliquée à l'endroit du joint de la boite, mais seulement durcie partiellement dans le but d'augmenter

l'intégrité du revêtement à l'intérieur de la boite finie.

Certaines boites à bière scellées comportent un second revêtement de vinyle appliqué après la formation du corps

de la boite parce que la bière est particulièrement sensi-

ble à un changement de goût par les contaminants mais un tel second revêtement augmente matériellement le prix des boites. L'utilisation de fours à air pour l'évaporation du solvant et le durcissement des revêtements en outre introduit les problèmes de l'intégrité du revêtement due à la formation de cratère et d'air ou autre gaz

piégé autour des joints de la boîte Ceci est particulière-

ment vrai si l'épaisseur du revêtement durci n'est pas

contrôlée avec soin et maintenue mince.

Durant ces dernières années lorsque les prix de l'énergie ont grimpés rapidement, il y a eu une demande

pour un procédé à meilleur rendement du point de vue éner-

-3- gie et non polluant pour réaliser de tels revêtements

sur des boites en fer-blanc et des substrats similaires.

Il existeen outreun désire d'augmenter l'intégrité du revêtement,en particulier, à des épaisseurs différentes. Dans le brevet israélien No 50398 on décrit un appareil de traitement sous vide o un gaz condensable sous vide est fourni pour exclure l'air à l'entrée et à la sortie d'une chambre à vide dans laquelle des matières sous soumises à divers procédés de traitement Le gaz condensable sous vide est fourni séparément des matières

à traiter dans la chambre à vide.

En conséquence il est un but de la présente invention de réaliser un procédé à bon rendement du point de vue énergie et non polluant pour l'application d'un revêtement de polymère dans un solvant sur un substrat et le

durcissement ultérieur du revêtement.

Il est un autre but de l'invention de mettre en oeuvre un procédé et appareil pour appliquer un revêtement de polymère sur du fer-blanc en utilisant moins d'énergie et en produisant moins de polution par le solvant

volatil que dans les procédés connus d'appliquer des revête-

ments de polymères sur du fer-blanc.

flest un autre but de l'invention de mettre en oeuvre un tel procédé et appareil o le solvant pour le revêtement

de polymère est récupéré en vue d'être réutilisé.

Il est encore un autre but de l'invention de mettre en oeuvre un procédé pour enduire les intérieurs des

boites après leur fabrication lequel procédé est économique-

ment réalisable par comparaison avec l'utilisation de fourschauffésà l'air avec des matières plates pour les boites. Il est encore un autre but de l'invention de réaliser un procédé pour appliquer un revêtement de polymère sur un substrat dans un solvant, évaporer le solvant et durcir le revêtement qui produira un revêtement ayant une intégrité accrue dans un grand domaine d'épaisseurs de -4- revêtement. L'obtention des buts précédents et associés peut être

réa Uséepar utilisation d'un nouvel appareil pour appli-

quer le revêtement et pour mettre en oeuvre le procédé décrit ici Le nouvel appareil pour appliquer un revêtement sur un substrat selon l'invention comprend une chambre à vide comportant une entrée et une sortie pour le substrat à enduire Un dispositif est prévu pour appliquer un revêtement d'une matière polymérisable ou un polymère dans un solvant liquéfiable sous vide au substrat Il y a un dispositif définissant un espace confiné autour de l'entrée de la chambre à vide Un premier dispositif pour chauffer le substrat dans l'espace confiné évapore

suffisamment de solvant pour exclure une quantité substan-

tielle d'air autour de l'entrée de la chambre à vide.

Il y a un dispositif à l'entrée de la chambre à vide pour déplacer le substrat enduit et le solvant évaporé depuis l'espace confiné dans la chambre à vide La chambre à vide comprend un dispositif pour liquéfier le solvant liquéfiabb

sous vide alors qu'il est soumis-a vide de la chambre à vide.

Un dispositif à la sortie de la chambre à vide enlève le substrat enduit de la chambre à vide Une seule ouverture peut être utilisée pour à la fois faire pénétrer et sortir

le substrat de l'installation à vide Ainsi qu'on le décri-

ra avec davantage de détails ci-dessous, le dispositif pour déplacer le substrat dans la chambre à vide et le dispositif pour enlever le substrat peuvent être combinés en une seule

structure dans un tel cas Un deuxième dispositif de chauf-

fage chauffe le substrat enduit pour une évaporation éclai-

re du solvant restant du revêtement dans h chambre à vide et pour durcir le revêtement En particulier, on préfère utiliser des bobines de chauffage par induction pour les deux dispositifs de chauffage lorsque le substrat est

-un métal.

En utilisant l'appareil selon l'invention, le nouveau procédé d'application d'un revêtement selon l'invention - comprend les étapes d'appliquer un revêtement de matière polymérisable dans un solvant liquéfiable sous vide au substrat Le substrat est chauffé dans l'espace confiné autour de l'entrée de la chambre à vide pour évaporer une quantité suffisante du solvant pour l'exclusion substantielle de l'air autour de l'entrée de la chambre à vide c'est-à-dire une quantité au moins égale à une tension de vapeur d'une atmosphère Le substrat enduit et le solvant condensable sous vide évaporés sont admis

dans la chambre à vide avec exclusion substantielle d'air.

Le solvant est liquéfié pendant qu'il est soumis au vide de la chambre, et le substrat est chauffé une seconde fois pour durcir la matière polymérisable, de préférence également pendant qu'il est sous vide En plus de favoriser l'élimination du solvant, le vide favorise une meilleure intégrité du revêtement durci pour des

épaisseurs variant largement.

Bien que l'appareil et le procédé selon l'invention conviennent particulièrement pour enduire des bottes en acier ou en fer-blanc d'un revêtement de laque ou de verniq ilsdevraint trouver application pour enduire un revêtement de grande variété de matières sur une grande

variété d'autres substrats,aussi bien Parce que sensible-

ment uniquement le solvant liquéfiable sous vide évaporé est admis à la chambre à vide ensemble avec le substrat enduit, et que le solvant liquéfiable est liquéfié dans la chambre à vide, une petite pompe à vide est suffisante pour maintenir le vide dans la chambre à vide et doit

typiquement être mise en marche seulement par intermit-

tance pour maintenir le vide.

Pour que l'invention puisse être mieux comprise, référence est faite aux dessins suivants ayant un but uniquement illustratif o: la figure 1 est une vue schématique d'un appareil pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention, la figure 2 est une vue schématique d'un autre mode de -6-

réalisation d'un appareil pour la mise en oeuvre d'un procé-

dé selon l'invention.

La figure 3 est une vue en perspective montrant une partie de l'appareil de la figure 2. La figure 4 est un diagramme schématique d'un autre mode de réalisation de l'appareil pour la mise en oeuvre

du procédé selon l'invention.

Dans la figure 1 on montre un appareil 10 pour appliquer des revêtements de vernisou de laque à l'intérieur de corps 12 de boites en fer-blanc ou acier Les corps 12 cylindrique de boites sont fabriqués selon tout procédé habituel c'est-à-direc'ils peuvent être étirés, soudés ou brasés Une laque, vernisou autre revêtement convenable est alors appliquée par pulvérisation en solution au moyen d'un solvant liquéfiable sous vide dans un dispositif de pulvérisation 13 de modèle habituel Etant donné que le modèle de dispositif de pulvérisation 13 ne constitue pas une partie de l'invention et que de tels dispositifs sont disponibles dans le commerce, il ne sera pas décrit avec davantage de détails Un conduit de verre 14 amène les corps 12 des boites vers le dispositif d'alimentation 16 de la chambre à vide 18 Le conduit de verre 14 forme un espace confiné 22 autour du dispositif d'alimentation 16 vers la chambre à vide 18 Une série de bobines d'induction 20 sont prévues autour du conduit de verre 14 pour chauffer les corps 12 des bottes afin d'évaporer suffisamment de solvant du revêtement à l'intérieur des

corps des boites pour exclure l'air du dispositif d'alimen-

tation 16 Une tension de vapeur du solvant d'au moins

une atmosphère exclura totalement l'air en cet endroit.

Avec un solvant de méthyl-éthyl cétone, une température

du corps 12 de la boite d'environ 150 C est suffisante.

Le dispositif d'alimentation 16 vers la chambre à vide 18 comprend des parties 23 en rotation dans une enceinte 24 qui défirissert des réceptacles pour chaque corps 12 de botte Les corps 12 des boites sont déposés depuis le -7- mécanisme 16 dans un second conduit de verre 26 raccordé à la chambre à vide 18 Une seconde série de bobines d'induction 28 est également prévueautour du conduit 26 pour chauffer davantage les corps 12 des boites Les corps 12 des boîtes pénètrent dans le second conduit de verre 26 à une température d'environ 1500 C du fait du chauffage par la première série de bobines d'induction autour du premier conduit de verre 14 Etant donné que l'intérieur 30 du second conduit de verre 26 est soumis au vide de la chambre 28, le solvant restant dans les revêtements à l'intérieur des corps 12 de boite est soumis à une évaporation éclair Dans une situation typique o en gros la moitié du solvant dans les revêtements est évaporée dans le premier conduit de verre 14 et la moitié restanti du solvant est soumise à une évaporation éclair

dans le second conduit de verre 26, la chaleur de vaporisa-

tion du solvant dans le second conduit de verre 26 réduit la température des corps 12 de boites d'environ 40 à 500 C. La seconde série de bobines d'induction 28 chauffe les corps de bottes 12 jusqu'à une température d'environ 2100 C dans le but de permettre le durcissement thermique

des revêtements à l'intérieur des corps 12 de boites.

A partir du second conduit de verre 26, les corps 12 de bottes se déplacent sous l'effet de la gravité dans la partie principale 31 de la chambre à vide 18, o ils pénètrent sur un convoyeur 32 à courroie sans fin Les corps de bottes sont élevés au moyen du convoyeur 32 à courroie sans fin par-dessus'la séparation 34 o ils s'accumulent dans l'espace 36 formé par la séparation

34 et les parois latérales de bchambre à vide 18.

Etant donné quun vide d'environ 700 mm -hg est maintenu dans la chambre à vide 18, très peu de perte de chaleur P Xarconvection par les corps 12 de bottes se produit dans la chambre à vide 18 L'espace 36 dans lequel les corps 12 de bottes s'accumulent est prévu dans le but de permettre une période de séjour accrue des corps 12 -8-

de boites dans la chambre à vide 18 de sorte que le durcis-

sement de leur revêtement interne s'achèvera presque entièrement avant que les corps de boites ne passent hors du corps principal 31 de la chambre à vide 18 vers un

trosième conduit de verre 38 dont l'intérieur 40 est égale-

ment soumis au vide de la chambre 18 Une durée de séjour

dans la chambre à vide d'environ 2 à 4 minutes à une tempé-

rature entre 200 et 2100 C environ est généralement suffisan-

te pour la plupart des revêtements Le troisième conduit

de verre 38 est raccordé à un second dispositif d'alimenta-

tion 42 ayant la même construction que le dispositif d'ali-

mentation 16 Parce que le troisième conduit de verre, comme les premier et second conduits de verre 14 et 26 est incliné, lescorps 12 de boitespénérentdans le dispositif d'alimentation 42 sous l'effet de la gravité et on les fait tourner par les séparations 44 vers l'enceinte 46 de la sortie de l'appareil 10 qui comporte une ouverture 48 faisant face au dispositif d'alimentation 42 pour recevoir les

corps 12 de boites de nouveau par amenée sous gravité.

On empêche l'air de pénétrer dans la chambre à vide

18 par le dispositif d'alimentation 42 d'une manière similai-

re à celle du dispositif d'alimentation 16 Cepen-

dant, étant donné que le solvant dans les revêtements appliqués aikcorps 12 de boites a déjà été évaporé de ces corps 12 de Doites en cet endroit, il est nécessaire de fournir une vapeur liquéfiable sous vide séparément à l'enceinte 46 de sortie dans cet but On préfère utiliser de l'eau distilléedans ce but, appliquéepar les buses 50

de pulvérisation sur l'extérieur des corps 12 de boites.

Etant donné que les corps 12 des boites sont à une tempé-

rature seulement légèrement inférieure à 210 OC lorsqu'ils quittent le dispositif d'alimentation 42, ils évaporeront l'eau distillée pour fournir une tension de vapeur d'eau au moins égale à une atmosphère, donc excluant l'air de l'extrémité de l'enceinte 46 de sortie-faisant face 99- au dispositif d'alimentation 42 Du fait de l'évaporation de l'eau distillée pulvérisée, la température des corps 12 des boites est réduite jusqu' à environ 1000 C. Un condenseur 52 est pourvu de l'autre côté du dispositif d'alimentation 42 dans le but de condenser la vapeur d'eau passant au travers du dispositif 42 vers la chambre à vide 18 lorsque les corps 12 de boites se déplacent vers la chambre de sortie 46 Le condenseur 52 empêche la vapeur d'eau de pénétrer dans la partie principale

de la chambre à vide 18.

Les solvants utilisés dans les compositions de revêtements typiques disponibles dans le commerce sont

d Esmélangesde fractions légères et lourdes, et une conden-

sation en plusieurs étages estde préférence mise en oeuvre dans le but de collecter des fractions séparées Etant donné que la partie principale 31 de la chambre à vide 18 est à une température inférieure aux 2100 C utiliséspour l'évaporation éclair du solvant des corps 12 dsboîtes dans le second conduit de verre 26, au moins une partie -de la fraction la plus lourde du solvant se condense dans la partie principale 31 Le fond 60 de la partie principale

31 est réalisé en une forme pour collecter la partie con-

densée de cette fraction, qui est fournie au moyen d'une

valve 62 au récipient 64.

Le conduit 66 relie la partie principale 31 de la chambre à vide 18 à un condenseur 68 refroidi à l'air pour condenser une fraction supplémentaire plus lourde du solvant

du revêtement Le condenseur 68 refroidi à l'air est raccor-

dé par le conduit 70 à un condenseur 72 refroidi à l'eau pour condenser une fraction plus légère Le condenseur 72

refroidi à l'eau est raccordé par le conduit 74 à un conden-

seur 76 refroidi au fréon, pour condenser la fraction la

plus légère du solvant du revêtement qui consiste principale-

ment en méthyl éthyl cétone Le conduit 78 raccorde les condenseurs 68, 72 et 76 et la chambre à vide 18 à une - pompe à vide 80 Le conduit 82 raccorde la sortie de la pompe à vide 80 à un quatrième condenseur 84 pour condenser toute légère quantité restante de solvant du revêtement qui ne soit pas condensée par le condenseur 76 refroidi au fréon Le conduit 86 raccorde également la hotte 88 au condenseur 84 La hotte 88 collecte un panache 90 de vapeur du solvant de revêtement à l'extrémité d'entrée

du conduit 14 de verre En fournissant une quantité suffisan-

Ao te de solvant du revêtement dans le conduit de verre 14 pour produire le panache 90 on garantit que l'air ne pénètre pas au travers du dispositif d'alimentation 16 avec les corps 12 des boites Des valves convenables 92, 94, 96 et 98 et des récipients 100, 102, 104 et 106 sont prévus pour

chacun des condenseurs 68,72,76 et 84.

L'appareil et le procédé selon l'invention peuvent être utilisés pour l'application d'une grande variété de revêtements

dilu As au solvant sur une grande variété de substrats.

La corditbn essentielle est que le solvant dans chaque cas produise une vapeur liquéfiable sous vide On préfère que la liquéfaction se fasse par condensation bien qu'elles puissent également se produire par exemple en dissolvant la vapeur dans un autre liquide à l'intérieur de la chambre

à vide Une grande variété de solvants inorganiques et orga-

niques polaires et non polaires satisfont à cette exigence.

Des exemples spécifiques convenables comprennent l'eau, le benzène, les solvants à base de pétrole, le trichlorure d'éthylène, l'ac 6 tone, l'éther, la méthyl éthyl cétone, le toluène, l'étllylane glycol, le butylène glycol et autres semblables Similairement une grande variété de matières de revêtements polymérisables peuvent être

utilisées habituellement celles qui sont du type thermo-

durcissables Les exemples spécifiques convenables de telles résines sont la gomme-laque, les dérivés de la cellulose, teb que les laques à base de nitrocellulose, les dérivés du caoutchouc, les résines acryliques, les résines vinyliques, les bitumes, les résines époxy, 11 -

e poiyuréthanes polyesters les vernis et autres semblables.

Pour enduire des boîtes de fer-blanc, on utilise habituelle-

ment une laque ou un verni dissous dans un mélange de solvant à point d'ébullition relativement élevéset bas. Ces solutions sont typiquement obtenues sous forme d'environ % en poids de résine dans environ 80 % en poids de solvant Selon la pratique habituelle de l'invention, une quantité totale d'environ 0,5 à environ 1 g de solvants sera évaporée de chaque corps 12 de boite ayant une capacité d'environ

500 g.

Le solvant préféré à utiliser dans l'appareil et le procédé selon l'invention est la méthyl éthyl cétone o

un solvant similaire à tension de vapeur élevée La composi-

tion de revêtement préfér 6 eà utiliser dans l'appareil et le procédé est un vernis époxy-phénolique qui est disponible

dans le commerce de diverses sources De tels vernis époxy-

phénoliques sont habituelbment fournis sous forme de compositions de 30 à 40 % de solides dans un mnlange de solvants à point d'ébullition éleve et bas, le solvant à point

d'ébullition élevé étant présent pour garantir une pulvérisa-

tion uniforme du revêtement Selon la pratique préféré du procédé, de tels compositions disponibles dans le commerce sont diluée sur une base volumique de 1:1 avec de la méthyl éthyl cétone pour obtenir environ 15 % en poids à environ 20 % en poids de résine et environ 30 à environ 85 % en poids du mélange de solvants résultant La figure 2 est un autre diagramme schématique d'un autre mode de réalisation de l'appareil 200 pour la mise

en oeuvre du procédé selon l'invention, o un seul disposi-

tif 202 d'alimentation peut être utilisé à la fois pour introduire et enlever les corps 12 des boites dans et hors de la chambre à vide 204 Comme dans le cas du mode de réalisation de la figure 1, les bobines d'induction 206 sont prévues autour d'un premier conduit de verre 208 dans le

but de chauffer des corps 12 de boites jusqu'à une températu-

re d'environ 150 C avant de pénétrer dans le dispositif d'ali-

12 -

mentation 202 Une tension de vapeur de solvant du revête-

ment appliqué auxcorps 12 de boites dans un dispositif de pulvérisation 209 dépassant légèrement une atmosphère est cré&-dans le tube de verre 208, excluant donc l'air à l'entrée du dispositif d'alimentation 202 Les corps 12 de boites et une quantité de solvant évaporé pénètrent dans la chambre à vide 204 au travers du dispositif d'alimentation 202 Les corps de boîtes sont chauffés davantage jusqu'à une température d'environ 2100 C dans le conduit de verre 210 par les bobines d'induction 212 Le solvant restant dans les revêtements sur les corps 12 de boites est soumis à une évaporation éclair dans la chambre à vide 204 et le durcissement des revêtements se produit alors que les corps 12 des boites résidentdans la chambre à vide 204 Un convoyeur 214 à courroiesans fin reçoit les corps 12 des boites depuis l'extrémité du conduit de verre 210 qui les transporte Vers le réservoir 216 des boites au sommet de la chambre à vide 204 Le conduit 218 amène les corps 12 des boites vers le dispositif d'alimentation 202 pour les enlever

hors de la chambre à viàe 204 Depuis le dispositif d'alimen-

tation 202, les corps 12 des boites se déplacent vers le conduit de sortie 220 sous l'effet de la gravité Dans ce mode de réalisation, une chambre fermée 222 relie le premier conduit de verre 208 et le conduit de sortie 220 La vapeur du solvant créé en chauffant les corps 12 des boites dans les conduits 208 remplit également la chambre 222 et le conduit 220, au moins autour du dispositif d'alimentation 202 On empêche ainsi l'air d'entrer dans la chambre à vide 204 au travers du conduit 220 aussi bien qu'au travers du conduit 208 par la vapeur du solvant évaporée des corps 12 de boites dans le conduit 208 Le conduit de sortie 220

peut être aussi en verre,dans le but de permettre l'ob-

servation des corps 12 de boites quittant le dispositif d'alimentation 202, bien que ceci ne soit-pas nécessaire à moins que des bobines d'induction ne soient prév 13 - autour du conduit 220 pour le chauffage supplémentaire afin de garantir un durcissement complet des revêtements

dans les corps 12 des boites.

La figure 3 montre la construction du dispositif d'alimentation 202 qui permet à la fois d'amener les corps 12 de boites dans la chambre à vide 204 et de les sortir de la chambre 204 Comme on peut le voir, il existe

deux séries de séparation 203 et 232 superposées pour -

former des enceintes d'entrée et de sortie pour les corps 12 de boites Les conduits de verre 208 et 210 sont

positionnés pour fonctionner avec la première série d'en-

ceintes formées par les séparations 230 Les conduits 218 et 220 sont positionn Cs pour fonctionner avec la

seconde série d'enceintesformées par lesséparations 232.

Etant donné qu'un nombre égal d'enceintes pour les corps 12 de boites est formé par les séparations 230 et 232, la rotation de la structure formée par les séparations 230, 232, le côté 234, la plaque 236 et le côté 238 de l'enceinte 240 autour de l'axe 241 amène un nombre égal de corps 12 de boites dans et hors de la chambre à vide 204, en suq 3 sant qu'un corps de boite 12 soit présent au deux conduits de verre 208 et 218 pour chaque enceinte correspondante présentée par ces conduits pour recevoir les corps 12 de boites L'appareil 200 peut fonctionner pour faire passer les corps 12 de boites au travers de la chambre à vide 104 et à une vitesse de par exemple 500 boites par heure avec un temps de séjour dans la chambre

à vide 204 entre 2 et 4 minutes.

Comme dans le cas de la figure 1, l'appareil 200 de la figure 2 comprend une valve 250 et un récipient 252 à la base de la chambre à vide 204 pour recevoir une fraction lourde initiale du solvant des revêtements des corps 12

de boites, qui se condense dans la chambre à vide 204.

Les conduits 204, 256, 258 et 260 relient la chambre à vide 204 a un condenseur 62 refroidi à l'air, un condenseur 264 refroidi à l'eau, un condenseur 266 refroidi au fréon, 14 - et une pompe à vide 268 Les valves 270, 272 et 274 relient les condenseurs 262, 264, et 266 aux récipients de réception des fractions de solvant 276, 278 et 280, respectivement La hotte 282 et le conduit 284 sont raccordés par la pompe 286 et le conduit 288 au condenseur 290 La sortie de la pompe à vide 268 est raccordée par le conduit 292 au condenseur 290 Pour les autres éléments que ceux expliqués ci-dessus, le fonctionnement du mode de réalisation de la figure 2 est identique au mode de

réalisation de la figure 1.

La figure 4 montre un autre appareil 300 selon l'inven-

tion pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.

L'appareil 300 comprend un conduit de verre 302 d'entrée pourvue de bobines d'induction 304 pour préchauffer des corps 12 de boites enduits par pulvérisation jusqu'à environ 1500 C, pour évaporer le solvant des revêtements

jusqu'à une tension de vapeur d'au moins une atmosphère.

Un dispositif d'alimentation 306 relie le conduit de verre 302 à une première chambre à vide 308 o l'évaporation éclair du solvant restant dans les revêtements sur les corps 12 de boites se produit Un second conduit de verre 310

pourvu de bobines d'induction 312 est utilisé pour chauf- fer les corps 12 de boites jusqu'à la température de durcis-

sement de 210 C Une seconde chambre à vide 314 est raccordée au second conduit de verre 310 et comprend un convoyeur et un réservoir comme dans les modes de réalisation des figures 1 ou 2, dans le but de donner une durée de séjour sous vide entre 200 et 2100 C pendant environ 2 à 4 minutes aus corps des boites Un dispositif d'alimentation 316 et un conduit de sortie 318 sont raccordés pour recevoir

les corps de boites 12 de la seconde chambre à vide 314.

Comme dans le mode de réalisation de la figure lde l'eau distillée est pulvérisée sur les corps 12 de boites pour empêcher l'introduction d'air au travers du dispositif d'alimentation 316 Un condenseur séparé (non représenté) pour la vapeur d'eau résultante est - prévu dans le but d'empêcher la contamination des solvants par l'eau Les conduits 320 et 322 raccordent les chambres à vide 308 et 316 à des condenseurs à plusieurs étages comme dans le mode de réalisation des figures 1 et 2 pour liquéfier et collecter la vapeur de solvants Les conduits 302, 310 et 318 dans le mode de réalisation de la figure 4 peuvent être inclinés de sorte que les corps 12 des boites se déplacent sous l'effet de la gravité dans l'appareil 300 ou des convoyeurs à courroiesans fin peuvent être utilisés

pour déplacer les corps de boites.

Les exemples suivants n'ayant pas un-but limitatif représentent les meilleurs modes de réalisation prévus par l'inventeur pour la mise en oeuvre de l'ivention et

décrivent l'invention davantage.

Exemple 1

Dans le but de prouver que les conditions du procédé de base utilisées pour la mise en oeuvre de l'invention sont réalisables, le procédé suivant est mis en oeuvre

sur une base discontinue dans une chambre à vide.

Un revêtement d'une solution de verni époxy-phénolique obtenu de Polylac en Israel sous le numéro de désignation 374, est dilué sur une base volumique de 1:1 par de la méthyl éthyl cétone, pour obtenir une composition contenant

18 % en poids de résine dans 82 % en poids de mélange de soi-

vantpprincipalement de la méthyl éthyl cétone La composi-

tion résultante est pulvérisée sur une feuille plate de fer-blanc La feuille est disposée dans la chambre à vide sur une plaque chauffée par induction la chambre à vide est scellée, les corps de boites sont chauffés jusqu'à 120 OC et un vide de 700 mm de mercure est appliqué dans la chambre à vide De la vapeur de solvant obtenue par évaporation éclair des corps de boites est condensée dans de petits condenseurs refroidis à l'eau raccord& à la chambre à vide Les corps de boites sont chauffés jusqu'à 2100 C dans une chambre à vide pendant qu'ils sont sous vide et sont maintenus dans la chambre à vide à cette 16 - température durant 2 minutes supplémentaires pour durcir

les couches desrevêtements Les revêtements durcis résul-

tant sur les corps de boites ne comportent pas de cratères a ni de bulles Pxur une variation d'épaisseur d'un facteur de 10.

Exemple 2

Le procédé de l'exemple 1 est répété sur les corps de boites avec des revêtements pulvérisés appliqués sur leur surfaces internes, mais en utilisant un appareil sous vide comme celui montré dans la figure 1, de l'eau distillée pulvérisée etant appliquée sur les corps de boîtes pour former de la vapeur à la sortie de la chambre 18 Les revêtements résultants sur les corps de boites ont les

mêmes caractéristiques que celles observées dans l'exemple 1.

Une pompe à vide de 0,75 KW, fonctionnant par iptermittance, est suffisante pour maintenir le vide à 700 mm de mercure pendant le procédé, et essentiellement

la totalité du solvant est récupérée pour être réutilisée.

Des résultats avantageux similaires sont obtenus avec d'autres résines, d'autres solvants et un autre appareil

que celui décrit ci-dessus.

Il doit Maintenant être évident à ces spécialistes

O Ella matière qu'un nouvel appareil d'application d'un revé-

tement et un nouveau procédé-capable d'atteindre les buts indiqués de l'invention ont été réalisés En utilisant un solvant liquéfiable sous vide pour les matières de revêtement durcissables à la chaleur utiliséEsdans l'appareil et le procédé et en évaporant une quantité suffisante de solvant des revêtements après l'application à l'entrée pouraeoe cher sensiblement l'air d'entrer et également en fournissant une vapeur de solvant ou autre vapeur liquéfiable sous vide à la sortie de la chambre à vide, un appareil non polluant et des résultats de procédé hautement performants sont obtenus qui produisent des revêtements de qualité supérieure sur des substratssur un grand domaine d'épaisseursde revêtement 17 - Il doit également être évident à ces spécialistes enla matière que de nombreux changements dans la forme et les détails de l'invention peuvent être faits Par exemple si on le désire, uniquement l'évaporation éclair du solvant des revêtements doit être mise en oeuvre sous vide Le durcissement ultérieur des revêtements peut ensuite être mis en oeuvre à l'air après que les substrats aient quittés la chambre à vide Il est prévu que de tels changements font partie des limites de l'invention telle qu'elle est revendiquée. 18 -

Claims (16)

Revendications

1 Procédé pour appliquer un revêtement sur un substrat caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer une matière de revêtement dans un solvant liquéfiable sous vide au substrat ( 12),chauffer le substrat ( 12) dans un espace confiné ( 22) autour d'une entrée d'une chambre à vide ( 18)

pour évaporer une quantité suffisante de solvant pour exclu-

re sensiblement l'air autour de l'entrée de la chambre à vi-

de ( 18), admettre le substrat enduit et le solvant condensa-

ble sous vide évaporé dans la chambre à vide ( 18) pour exclure sensiblement tout l'air, condenser le solvant pendant qu'il est dans la chambre à vide ( 18) et chauffer le substrat

( 12) une deuxième fois pour durcir la matière polymérisable.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat ( 12) est chauffé une deuxième fois dans la

chambre à vide ( 13).

3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' une quantité supplémentaire de solvant est séparée par une

évaporation éclair du revêtement dans la chambre à vide.

4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que le substrat ( 12) est un métal.

Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce

que le substrat de métal est chauffé par induction.

6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière du revêtement dans le solvant condensable est une matière polymérisable ou un polymère et est appliquée

par pulvérisation.

7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière polymérisable est une laque ou un vernis 8 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que

le solvant condensable est de la méthyl éthyl cétone.

9 Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une

quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il

comprend unechambre à vide ( 18) comportant une entrée et

une sortie pour le substrat, un dispositif < 13) pour appli-

quer une matière de revêtement dans un solvant liqué -

19 -

fiable sous vide au substrat, un dispositif ( 14) définis-

sant un espace confiné ( 22) autour de l'entrée de cette chambre à vide, un premier dispositif ( 20) pour chauffer le substrat dans l'espace confiné ( 22) pour évaporer suffisam- ment de solvant pour l'exclusion substantielle de l'air

autour de l'entrée de cette chambre à vide ( 13) un disposi-

tif ( 23, 24) à l'entrée de cette chambre à vide ( 13) pour déplacer le substrat enduit et le solvant évaporé depuis l'espace confiné ( 22) dans cette chambre à vide ( 13), un dispositif pour condenser ce solvant condensable sous vide alors qu'il est soumis au vide de la chambre à vide ( 13), un dispositif ( 38) à la sortie de cette chambre à vide pour enlever le substrat enduit de cette chambre à vide

et un second dispositif ( 28) pour chauffer le substrat en-

duit afin de durcir le revêtement.

Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le substrat est un métal et ces premier et second

dispositifs de chauffage ( 20,28) sont des bobines d'induc-

tion.

11 Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que ce dispositif ( 14) définissant l'espace confiné ( 22) est formé à partir d'une matière isolante et est entouré par des bobines d'induction de ce premier dispositif de

chauffage ( 20).

12 Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que ce dispositif ( 14) définissant l'espace confiné ( 22)

est un conduit de verre.

13 Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les bobines d'induction de ce second dispositif de chauffage ( 28) chauffent le substrat alors que le substrat

est soumis à vide de la chambre à vide.

14 Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les bobines d'induction de ce second dispositif de

chauffage ( 28) sont à l'intérieur de la chambre à vide.

Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les bobines d'induction de ce second dispositif de - chauffage ( 28) sont à l'extérieur de cette chambre à vide et entoure une enceinte isolante pour des substrats métalliques, l'intérieur de l'enceinte isolante étant soumise au vide de la chambre à vide. 16 Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce

que l'enceinte isolante est un conduit de verre.

17 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'application du revêtement ( 13) est

un dispositif de pulvérisation.

18 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif pour condenser comprend un condenseur sous vide ( 68,72,76) et une pompe à vide ( 80)raccordée à ce condenseur sous vide, cette pompe à vide établissant

également le vide dans cette chambre à vide ( 13).

19 Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif ( 46) définissant un espace confiné autour de la sortie de cette chambre à vide et un dispositif ( 50) pour fournir une quantité suffisante de vapeur liquéfiable sous vide dans l'espace confiné pour l'exclusion substantielle de l'air autour

de la sortie de cette chambre à vide ( 13).

Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que ce dispositif ( 50) fournissant de la vapeur liquéfiable sous vide comprend une buse de pulvérisation pour mettre le substrat en contact avec un liquide alors que le substrat est à température élevée pour

produire la vapeur liquéfiable sous vide.

21 Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce

que la vapeur liquéfiable sous vide est de la vapeur d'eau.

22 Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un condenseur sous vide ( 52) disposé entre la sortie et le restant de cette chambre à vide pour empêcher la vapeur liquéfiable sous vide de pénétrer dans la chambre à vide depuis la sortie du

restant de cette chambre à vide.