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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR L'APPLICATION UNIFORME DE LIQUIDES SUR DES OBJETS
DE TOUTE ESPECE.
L'invention a trait à un procédé d'application uniforme de li- quides, tels que couleurs ou encres d'imprimerie,, liquides humect3urs ou agents analogues, sur des matières de toute espèce, comme le papier,le verre, le bois ou toute matière analogue, et elle réside en ce que le liquide à appliquer est diffusé de l'intérieur d'un réservoir fermé,à la surface de celui-ci, par des conduits capillaires existant naturellement ou prati- qués artificiellement dans la paroi entière du réservoir ou dans une partie de celle-ci et agissant, à l'état de repos du dispositif, comme moyens d'ar- rêt du liquide, par production d'une compensation de pression entre la pres- sion interne du réservoir et la pression externe, et en ce que, de la sur- face du réservoir,
le liquide est appliqué directement ou indirectement sur les matières à pourvoir ou à couvrir de liquide.
On connaît déjà des procédés et des dispositifs pour l'appli- cation de liquides sur des matières des espèces les plus variées.
Dans la technique de la reproduction et dans la technique de l'impression en particulier, des couleurs ou des liquides humecteurs doivent être distribués parfaitement uniformément et en quantité exactement réglable, sur du papier, du carton, du verre etc.. Mais précisément, jusqu'ici, la distribution tout à fait uniforme, en quantité exactement réglable, n'a pu être obtenue, du fait que la plupart des agencements utilisaient, pour la distribution, une enveloppe en feutre, une enveloppe en caoutchouc éponge ou un autre dispositif distributeur, agissant comme une mèche et composé de feutre, de caoutchouc éponge ou d'une matière analogue, moyens par les- quels le liquide, là où il devait être réparti uniformément, n'était amené que grossièrement réparti.
Mais là où une distribution uniforme est requise, les enveloppes en feutre ou moyens analogues ne sont pas à même de l'entre- prendre. Même le choix d'une enveloppe cylindrique perforée, avec un revê- tement absorbant en feutre ou matière analogue, n'assurait pas le résultat voulu car la distribution par l'enveloppe cylindrique perforée était encore
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beaucoup trop grossière, d'autant plus que, le plus souvent, le passage vou- lu du liquide à travers l'enveloppe cylindrique et à travers le revêtement de la surface de l'enveloppe devait encore être obtenu par voie mécanique, par exemple par l'emploi de pistons compresseurs, de cylindres ou de rouleaux.
L'invention part du principe connu, selon lequel un résultat impeccable ne peut être obtenu que si l'amenée du liquide à la surface qui le délivre s'effectue, de prime abord, par une répartition uniforme sur la totalité de la surface. Sur base de ce principe, il a été établi que la solution de ce problème était possible, sans complication, si l'on amenait le liquide à la surface devant le délivrer, par des conduits capillaires, par une sorte de diffusion.
Ce mode d'amenée du liquide offre tout d'abord le grand avantage que les conduits capillaires agissent en même temps comme moyens d'arrêt du liquide et empêchent donc, lors de la non utilisation du dispositif, un échappement intempestif du liquide, du fait que, par le remplissage des conduits capillaires au moyen de:liquide, il se crée, à l'intérieur du réservoir, une certaine sous-pression, qui évite que le li- quide soit poussé davantage. Cet effet offre en même temps la possibilité d'entreprendre la régulation de la quantité de liquide à distribuer, d'une façon pleinement satisfaisante, puisque l'on doit, pour permettre l'échap- pement du liquide, établir une compensation de la différence de pression existant entre la pression interne et la pression externe, compensation qui s'obtient par -amenée d'air à l'intérieur du réservoir à liquide.
L'importance de l'amenée d'air détermine toutefois l'allure de la compensation de pression, de telle sorte que, par réglage de l'ame- née d'air, la quantité de liquide délivrée peut être facilement déterminée avec précision.
S'il s'agit de liquides plutôt épais ou visqueux, si une très grande quantité de liquide doit être distribuée ou encore, si le liquide doit s'écouler à une vitesse plus élevée que celle qui pourrait être atteinte par la compensation de pression uniquement, on peut élevér la pression, au delà de la pression compensatrice, jusqu'à une surpression et obtenir ainsi un réglage satisfaisant à toutes les exigences. La surpression peut être obtenue à l'aide d'une pompe d'un genre quelconque, à l'aide d'un soufflet à accordéon ou de toute autre manière convenable.
Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comporte es- sentiellement un réservoir fermé de toutes parts, servant à emmagasiner la réserve de liquide, réservoir qui est pourvu d'un dispositif d'admission . d'air, commandé manuellement ou mécaniquement ou fonctionnant automatique- ment, et dont les parois présentent, sur leur totalité ou en partie, des conduits capillaires, qui sont soit propres à la matière employée, soit pratiqués artificiellement. Le réservoir sera avantageusement choisi sous forme d'un cylindre dont l'enveloppe présente les conduits capillaires sur tout son pourtour et sur toute sa longueur.
A l'une des bases de ce cylin- dre, qui constitue un rouleau rotatif, est prévue une soupape de distribu- tion d'air et à la- même face ou à la tape opposée est pratiquée une ouver- ture de remplissage, pour l'introduction du'liquide. Il va de soi que la soupape de distribution d'air peut également être prévue sur l'enveloppe cylindrique, en dehors de la surface perforée. De plus, on peut aussi agencer dans le dispositif une pompe à air, qui permette de passer de la pression compensatrice à la surpression.
Dans le réservoir, il peut avantageusement être prévu un se- cond récipient, destiné à sérvir de réservoir à liquide proprement dit, dont la section ne soit inférieure à celle du réservoir externe que, de la petite mesure nécessaire pour 'ne laisser subsister qu'un espace annulaire entre l'enveloppe interne du réservoir extérieur et l'enveloppe externe du ré- servoir intérieur, et qui ne soit en relation avec l'intérieur du réser- voir extérieur que par une rangée de trous suivant l'axe longitudinal.
Dans cette disposition, les réservoirs intérieur et extérieur peuvent ê- tre fermement reliés l'un à l'autre et être animés d'un mouvement de rota- tion commun; toutefois, il peut aussi se faire que le réservoir intérieur
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soit fixe et le réservoir extérieur, rotatif autour du premier.
La matière du réservoir extérieur peut être toute matière quel- conque appropriée. On peut, par exemple,fabriquer l'enveloppe du réservoir en matière filtrante céramique ou métallo-céramique (obtenue par la métallur- gie des poudres), qui présente les conduits capillaires désirés. On a donc à choisir la grandeur et le nombre des pores selon le liquide à utiliser.
Dans le choix de la matière céramique, il y a lieu de tenir compte du fait que l'épaisseur de la paroi doit être relativement forte de façon que la quantité de liquide se trouvant dans l'enveloppe soit suffisamment grande par rapport au contenu du réservoir. S'il s'agit d'un liquide qui s'évapore ou se volatilise facilement, la perte du liquide, lorsque.l'appareil est rarement utilisé, est très élevée.
On peut éviter cet inconvénient en fabriquant l'enveloppe du réservoir présentant des conduits capillaires en un support conformé comme un tamis grossier, sur lequel on dispose une ou plusieurs couches de gaze métallique, de gaze de fibre de verre, de gaze de soie ou analogue, et, comme couche de recouvrement, une feuille de métal présentant un grand nom- bre d'orifices régulièrement répartis.
La gaze assure ainsi le travail de répartition uniforme du liquide et joue en même temps le rôle d'organe d'ar- rêt pour le liquide, la feuille de recouvrement assurant, grâce à ses fins orifices uniformément répartis, la distribution parfaitement régulière du liquide, tout en diminuant la masse d'évaporation ou de volatilisation à une valeur à peine encore mesurableo Comme couche de recouvrement,on peut employer, par exemple, une feuille de métal obtenue par galvanoplastie, qui présente 500000 orifices ou plus par cm2 Il est donc évident que la finesse de la distribution peut répondre à toutes les exigences et convenir pour tous les liquides à employer puisque pratiquement tout nombre voulu d'ori- fices par unité de surface et toute dimension voulue des orifices peuvent être choisis, pour aùtant que les orifices,
dans de telles feuilles de métal, puissent être réalisés avec une régularité extrême, en ce qui con- cerne leur dimension et la distance qui les sépareo
Une distribution rapide et uniforme est également possible si, lorsque la gaze n'est pas prévue, on rend le cylindre métallique ru- gueux à sa surface interne c'est-à-dire, par conséquent, si l'on augmente l'activité- superficielle. Cette rugosité peut se faire de toute manière connue, par exemple par moletage, par oxydation anodique, par soufflage de jets de sable, par métallisation (procédé Schoop ou analogue), par précipitation électrolytique d'une couche fortement poreuse et rugueuse, c'est-à-dire de toute manière qui permette d'obtenir une surface rugueuse.
L'activité superficielle peut encore être accrue par élargis- sement des bords des orifices en forme de cratères à la surface intérieure.
Outre l'augmentation de surface obtenue de ce fait, on a l'avantage que toutes les impuretés venant de l'extérieur et pénétrant dans les orifices sont éliminées sans complication.
Pour éviter une obstruction des orifices par oxydation, il faut veiller à ce que, dans 1'emploi de métaux, toute différence de poten- tiel électrolytique soit exclue. Ceci s'obtient par prévision de toutes les parties métalliques venant en contact avec le liquide, en un même mé- tal.
On emploiera avantageusement du nickel car cette matière est suffisam- ment résistante vis-à-vis de la plupart de tous les liquides venant en considération et elle précipite en outre galvaniquement, de façon particu- lièrement régulièreo
La. transmission du liquide de la surface de l'enveloppe exté- rieure sur l'objet que l'on désire traiter, par exemple une feuille dé pa- pier, peut s'effectuer directement, par rotation du rouleau sur l'objet, ou à l'intervention d'un cylindre d'aspiration ou d'un autre élément appro- prié, qui aspire le liquide s'échappant et l'applique sur la matière à couvrir de liquide.
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Pour obtenir une distribution uniforme plus rapide du liquide sur toutes les parties superficielles rendues rugueuses, on peut prévoir sur la surface interne du cylindre extérieur un certain nombre de canaux orien- tés de façon voulue,qui partent' des ouvertures du cylindre extérieur.
Le dessin représente plusieurs exemples d'exécution de dispo- sitifs destinés à la mise en oeuvre du procédé conforme.à l'invention.
La figure 1 représente une coupe longitudinale à travers un cylindre fait de matière céramique,avec un cylindre interne y disposé.
La figure 2 montre une coupe transversale de l'agencement re- présenté à la figure 1, avec distribution directe du liquide.
La figure 3 donne une coupe longitudinale à travers un cylindre se composant d'un support, de gaze métallique et d'une feuille de recouvre- ment.
La figure 4 donne une coupe transversale à travers l'agencement montré à la figure 3, avec distribution indirecte du liquide.
La figure 5 est une représentation d'un détail dont les dimen- sions sont quadruplées.
Dans l'exécution représentée aux figures 1 et 2, le cylindre se compose d'une enveloppe cylindrique a, faite de matière céramique et comportant les conduits capillaires nécessaires. Le cylindre est, à ses deux bases,fermé par des disques b, qui, en même temps, portent les tou- rillons cservant à la rotation du cylindre. Dans le cylindre fermé ainsi constitué est disposée une seconde enveloppe cylindrique d, qui, à ses bases, est fermée au moyen des disques b également. Le diamètre de cette enveloppe d est, comme il ressort nettement de la figure 2, plus petit que celui de l'enveloppe a au point de laisser, autour de l'enveloppe d et sur toute sa longueur, un espace cylindrique e, qui est de la grandeur appropriée pour assurer une distribution rapide et uniforme du liquide sortant de l'enve- loppe d.
L'évacuation du liquide du cylindre intérieur dans le cylindre extérieur s'effectue par une rangée d'ouvertures f prévue sur la lon- gueur de l'enveloppe d. Cette disposition a pour effet que l'accès du liquide dans le cylindre extérieur ne se produit pas pendant la non utili- sation du dispositif du fait que l'on fait tourner l'enveloppe d de telle façon que la rangée d'orifices se trouve vers le haut.
Si l'enveloppe a et l'enveloppe d tournent ensemble, le liquide, pendant l'utilisation du dispositif, passe une fois par rotation du cylindre intérieur, dans l'es- pace cylindrique e, tandis que, si l'enveloppe d est fixe, un prélèvement continu et uniforme de liquide du cylindre intérieur s'effectue pendant l'emploi et ce, selon la consommation de liquide voulue,'
En vue de provoquer et de régler la compensation de pression, il est prévu, dans l'un des disques de base b, une simple soupape d'é- chappement g, tandis que dans l'autre disque de base b, est prévue une ouverture obturable de remplissage h.
Dans l'agencement montré à la figure 2, une distribution di- recte du liquide sur les objets à couvrir de liquide, par exemple une feuil- le de papier i, est prévue, un rouleau de transport k étant disposé de façon connue, pour le transport de la feuille ,1:..
Dans la disposition représentée aux figures 3 et 4, les parties b-h sont les mêmes qu'aux figures 1 et 2. Au lieu de 1'enveloppe a faite de matière céramique, il est toutefois prévu une enveloppe se composant d'un cylindre métallique perforé m, sur lequel sont disposées des couches de gaze n et une feuille métallique o de répartition, analogue à un tamis.
La transmission du liquide sur l'objet, par exemple la feuille de papier i se fait, selon la figure 4 par voie indirecte. A cet effet, sous le rouleau contenant le liquide, il est prévu un rouleau d'aspiration p, qui aspire le liquide sortant du cylindre et le transmet à la feuille de papier i La feuille de papier 1 est mue, de la façon habituelle, par le rouleau transporteur k, agissant comme un cylindre de contre-épreuve.
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Dans l'exécution visible à la figure 5, r est une partie de l'enveloppe du cylindre et s, un orifice. A la surface interne de l'enve- loppe cylindrique, le bord de l'orifice s présente un élargissement t en forme de cratère.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de distribution uniforme de liquides, par exemple de couleurs et d'encres d'imprimerie, de liquides humecteurs ou agents analogues sur des matières de toute espèce, telles que le papier, le verre, le bois ou toutes matières analogues, caractérisé par le fait que le liquide à distribuer est diffusé de l'intérieur d'un réservoir fermé, vers la surface du réservoir par des conduits capillaires naturels ou produits artificiellement dans toute la paroi ou dans une partie de celle-ci et agissant, à l'état de repos du dispositif, comme organes d'arrêt du liqui- de, alors que se produit une compensation de pression entre la pression à l'intérieur du réservoir et la pression externe et par le fait que, de la surface du réservoir, le liquide est distribué directement ou indirec- tement sur les matières à couvrir de liquide.