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"Perfectionnements aux procédés et dispositifs pour le traitement thermique des enduits appliqués sur des pièces métal- liques, notamment des bottes à conserves".
L'invention est relative aux procédés et.-dispositifs pour le traitement thermique des enduits appliqués sur les pièces mé- talliques;et elle concerne plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement parmi ces procédés et disposi- tifs ceux à utiliser au cours de la fabrication des boîtes à conserves.
Elle a pour but, surtout, de rendre ces procédés et dis- positifs tels qu'ils répondent, mieux que jusqu'ici,aux divers
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desiderata de la pratique, notamment en ce qui concerne la simpli- cité et l'économie de leur mise en oeuvre et les qualités meilleu- res des produits obtenus par leur intermédiaire.
Elle consiste, principalement-- pour ce qui est des procédés du genre en question-- à effectuer le traitement thermi- que des articles du genre en question par exemple en vue d'obte- nir la polymérisation, la cuisson et/ ou le séchage des enduits qui les recouvrent, par un chauffage électrique (par induction ou par résistance) de la masse de la pièce métallique, le courant uti lisé pour un tel chauffage ayant, de préférence, une fréquence élevée de l'ordre de plusieurs milliers de périodes par seconde ;
et--pour ce qui est dispositifs du genre en question-- à avoir recours à des moyens électriques, alimentés avantageuse- ment avec des courants à fréquence élevée et propres à chauffer directement la masse métallique de la pièce(par induction ou par résistance) afin que celle-ci puisse transmettre la chaleur,depuis l'intérieur, à l'enuuit qui recouvre, en totalité ou en partie ladite masse métallique.
Elle consiste, mise à part ces dispositions principales, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après , notamment : en une autre disposition, consistant à appliquer les matières, destinées à former l'enduit des pièces métalliques, sur ces der- nières par pulvérisation ou projection desdites matières pendant que les pièces sont chauffées électriquement; et encore une autre disposition consistant à plonger lesdites pièces dans un bain de matières, destinées à former leur enduit, dans une position telle que leur partie inférieure plonge entière- ment dans le bain alors que leur partie supérieure est complète- ment dégagée hors dudit bain;
et à établir en regard de la partie supérieure des moyens propres à chauffer lesdites pièces métalli- ques par induction électrique.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'appli- cation, (notamment celui où il s'agit de la fabrication des boî-
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tes à conserves) ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions ; et elle vise plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les pièces métalliques obtenues, selon lesdits procédés et lesdites dispositions, les éléments et outils speiaux convenant à la mise en oeuvre de ces procédés et dispositions, ainsi que les articles, objets et pro- duits constitués à l'aide de ces pièces métalliques.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont bien entendu donnés surtout à titre d'indication.
La fig. 1 montre, en coupe verticale schématique,un dispositif pour le traitement thermique de l'enduit recouvrant une pièce tubulaire cylindrique telle que la paroi latérale d'une boite à conserves.
La fig. 2 montre, semblablement, un dispositif pour le traitement thermique d'un enduit recouvrant une pièce métallique en forme de disque, par exemple un des fonds d'une boîte à conser- ves.
La fig. 3 montre, semblablement, un dispositif pour le traitement thermique de l'enduit recouvrant un récipient à parois latérales cylindriques tel qu'une boîte à conserves avec un fond.
La fig. 4 montre, schématiquement, un dispositif pour appliquer un enduit par immersion d'une pièce, par exemple d'un tube cylindrique, ainsi que les moyens pour obtenir le traitement thermique de cet enduit.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réalisation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'ac- corder la préférence, se proposant de constituer une botte à conserves dont les parois portent un enduit protecteur, on s'y prend comme suit ou de façon analogue .
On connait des boîtes métalliques en fer noir enduites
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d'un vernis destiné à éviter la corrosion du métal.Ce vernis est ou bien un ,vernis gras siccatif ou un vernis constitué par un produit de condensation tel que la bakélite par exemple;dans l'un et l'autre cas il est usuel de soumettre le vernis,pprès son application sur le corps métallique, à un traitement thermi- que pour assurer sa cuisson et son séchage en vue d'obtenir son inaltérabilité.En outre, quand il s'agit de produits de condensa- tion, il y a lieu d'effectuer en même temps la polymérisation du . vernis laquelle est obtenue également par chauffage.
Jusqu'ici on soumettait la pièce métallique,recouverte de son enduit, à l'action d'une température extérieure élevée,par exemple de 200 à 3000 C environ, ce qui donnait lieu à un durcis- sement--par séchage ou par polymérisation--des couches super- ficielles alors que les couches voisinés du métal n'avaient pas encore subi l'effet de la chaleur. Ceci retardait notamment.le dé- gagement des produits volatils de 1''enduit dont le passage trop rapide à travers la couche superficielle déjà durcie provoquait la formation de craquelures ou de minuscules cratères dans cet en- duit. De cette manière le métal était exposé à l'attaque des agents extérieurs au travers de ces passages et n'était pas effi- cacement protégé.
D'autre part il est impossible d'élever la température des fours, dans lesquels se faitle traitement thermique usuel, au-delà d'une température limite déterminée, par exemple au delà de 300 C pour la raison qu'alors les vernis subissent un commence- ment de décomposition donnant lieu à des crevasses, un changement de coloration,etc.
En outre, cornue ces enduits,plus spécialement ceux qui doivent être polymérisés avant d'être séchés par le chauffage ex- térieur, sont généralement mauvais conducteurs de la chaleur il ne se produit pas un équilibre rapide entre les températures des différentes couches superposées et c'est ainsi, par exemple, qu'après un séjour de 3 minutes dans un four à air, porté à 300
C, la température du métal n'atteint même pas 2500 C ce qui pro- voque, par conséquent, des écarts entre les températures de cuis@@ n son de ces différentes couches ou oblige à des applications suc-
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cessives de plusieurs couches qui sont soumises chacune à une cuis- son particulière.
Conformément à l'invention, on remplace le chauffage ex- térieur de l'enduit, après que celui-ci a été appliqué sur la totalité ou sur une partie de la pièce métallique 1 à protéger, par un chauffage intérieur , c'est-à-dire dans la masse même de la partie métallique. Ce chauffage intérieur est effectué en ayant recours à des moyens électriques propred à chauffer directement la partie métallique par résistance ou par induction. On donne la préférence au chauffage par -induction, celui-ci étant plus pra- tique et plus efficace que le chauffage par résistance tout en pouvant être réglé à volonté.
Il permet, en outre, de chauffer uniformément la partie métallique de la pièce et se soumettre,au besoin, certaines parties de celle-ci à une température plus éle- vée ou plus basse un vernis plus souple ou moins polymérisé en cer tains points de la pièce qui devront subir ultérieurement une dé- formation par pliage, sertissage,etc.
Pour ce qui est du chauffage par résistance on peut, par exemple, intercaler la pièce métallique à chauffer dans un cir- la fréquence cuit électrique dont la tension, l'intensité et/ en un- sont convenablement choisies pour qu'on obtienne en un temps vou- lu une cuisson suffisamment intense et rapide de l'enduit appli- qué sur la totalité ou sur une partie du,support métallique.Ce dernier peut être maintenu par exemple par des préhenseurs, ou des pinces, respectivement réservée à l'entrée et à la sortie du courant.
Dans le cas où. il s'agit du chauffage par induction on peut avoir recours à un solénoïde de forme appropriée parcouru par un courant alternatif d'intensité et de fréquence convenables et dans le champ électro-magnétique émanant dudit solénoïde on établit la pièce à chauffer par induction pendant le temps voulu en prévoyant, au besoin, un mouvement relatif entre ladite pièce et ledit solénoïde, quand on veut faire intervenir un traitement continu de plusieurs pièces semblables.
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Laréquence de courant d'alimentation du solénoïde peut être industrielle toutefois il est plus simple et plus pratique d'avoir recours à des fréquences élevées d'un ordre tel que l'emploi de circuits ferro-magnétiques pour le transfert d'énergie soit inutile, par exemple 5. 000 périodes par seconde ou davantage.
Zn choisissant judicieusement les caractéristiques élec-
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triques pour la production du champ électro-magnétique c'est-à- dire la tension, l'intensité et la fréquence du courant d'alimentation, on parvient à obtenir, en un temps extrêmement court et de l'ordre de 3 à 5 secondes par exemple, tout au moins le séchage et, le cas échéant, la cuisson et/ ou la polymérisation de l'enduit recouvrant la pièce métallique.Le chauffage inductif permet de chauffer la paroi latérale des boîtes isolément ou des boîtes munies déjà de leur fond.
Sur la fig. 1 on a montré un solénoïde 2 dans lequel on établit axialement la paroi latémLe. 1 de la botte le déplacement relatif à prévoir entre la boite et le solénoïde avant, pendant et après/traitement thermique pouvant être obtenu à l'aide d'un transporteur comprenant par exemple deux chaînes sans fin 6,avec taquets 61 propres à supporter les bottes, amenées successivement en bas dudit tranporteur, pendant leur déplacement suivant l'axe dudit solénoïde.On pourrait également prévoir un déplacement al- ternatif du solénoïde dans le sens vertical pendant que les bottes défilent sur un transporteur horizontal en-dessous de celui-ci.
Sur la fig. 2 on constitue l'organe producteur du champ élëctrique par un enroulement 3 en forme de/galette ou de disque en regard duquel est amené le fond de la boite.
La fig. 3 est relative au cas où la boîte comporte un fond rapporté et maintenu en place par sertissage,pliage ou au- trement.Dans ce cas on peut donner au solénoïde 5 la forme d'une "ruche" qui vient coiffer l'ensemble de la boîte supportée par un transporteur 6 que l'on déplace par exemple suivant un mouvement continu horizontal en-dessous du solénoïde 5 animé d'un mouvement alternatif vertical.
Bien entendu on adopte pour le transporteur tel que 6 ou 62 une matière oui n'influence pas la formedu champ électro-ma- gnétique et qui est autant que possible indifférente à ce champ,
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cette matière étant par exemple un produit céramique tel Que celui connu sous la dénomination "@YCALEX", ou du cuivre utilisé sous forme d'éléments très légers, et disposés de telle manière qu'ils subissent très peu l'action du champ électro-magnétique.
Sur la fig. 4 on a montré un moyen pour enduire la paroi latérale 1 de la boîte avec des matières que contient un récipient
6, ladite boîte étant maintenue par un organe préhenseur 7 par exemple une pince élastique animée d'un mouvement de rotation au- tour de son axe longitudinal. Jans ce cas on plonge la pièce métal lique tubulaire 1 dans le bain en donnant à son axe, oblique par rapport à la surface libre du bain de matières contenu dans le récipient 8, une position telle que la génératrice inférieure de la pièce tubulaire plonge complètement dans le bain alors que sa génératrice supérieure est dégagée hors de ce dernier.
Il en ré- sulte que pendant la rotation de la pièce 1 celle-ci est recou- verte extérieurement et intérieurement des matières constituant l'enduit pour la partie qui plonge dans le bain de matières, alors que pour la partie qui est déjà hors dudit bain l'excès de matiè- re peut couler le long des faces de la paroi et se répartir uni- formément sur celles-ci.En regard de la génératrice supérieure on établit des moyens propres à créer un champ électro-magnétique tel qu'un enroulement 3 en forme de galette ou de disque ou en forme de portion de cylindre.
En procédant ainsi on est dispensé d'effectuer l'égoutta- ge des pièces à la sortie du bain de trempage puisque l'on sèche et l'on cuit le vernis directement sur la pièce pendant le trempa.- ge. On pourrait également enduire la face externe et/ ou in- terne de la boîte à la sortie par pulvérisation pendant que l'on fait agir sur la pièce métallique un champ électro-magnétique ou a un effet de chauffage par résistance comme expliqué plus haut.
Il est à noter que les procédés utilisés actuellement né- cessitent généralement un traitement préalable du métal (phospha- tation) pour obtenir l'adhérence de l'enduit à son support métal- lique, ce traitement étant long et coûteux car il existe un pas- sage dans plusieurs bains aqueux suivi d'un séchage.Ce traite-
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tètent peut être remplacée conformément à 1'invention, par la pré- paration thermique du métal cui est chauffé à une température suf- fisante avant de recevoir une couche d'enduit. Cette température varie avec la nature et l'état du métal à préparer et se situe géit néralement entre 300 à 700 C pour les métaux les plus coulants.
Dans ce cas la succession des opérations est la suivante:
1 préparation thermique du métal donnait lieu à une oxydation superficielle,
2 application de l'enduit par trempage ou pulvérisation, et,
3 séchage, cuisson et au besoin polymérisation de l'enduit par chauffage de son support métallique.
Dans ce qui précède,on n'a pas insisté sur la nature du métal à utiliser pour constituer la boîte à conserves. N'impor- te quel métal convient 'à cet effet bien que l'on préconise plus- particulièrement l'usage de fer. et de l'aluminium.
En suite de quoi on obtient un procédé et des dispositifs pour obtenir le traitement thermique de pièces métalliques de na- ture quelconque et destinées à n'importe quel usage en vue d'obte- nir le séchage, la cuisson et/ ou la polymérisation d'un enduit qui les recouvre en totalité ou en partie, ce procédé et ces dispè sitifs répondent bien au but que l'on s'est proposé d'atteindre pour écarter les inconvénients des procédés actuels et qui ont été spécifiés plus haut.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention, ne se Imite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisa- tion de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisa- gés, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
Résumé.'
L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux procédés et dispositifs pour le traitement thermique des en- duits appliqués sur des pièces métalliques, notamment des boîtes à conserves,lesquels perfectionnements consistent, principalement, --pour ce qui est des procédés.du genre en question--à effectuer le traitement thermique des articles du genre en question, par .exemple en vue d'obtenir la polymérisation, la cuisson et/ ou