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Patent 2522932 Summary

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Claims and Abstract availability

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  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2522932
(54) English Title: FLAME COVERING METHOD AND CORRESPONDING DEVICE
(54) French Title: PROCEDE DE REVETEMENT PAR FLAMME ET DISPOSITIF CORRESPONDANT
Status: Deemed expired
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • C23C 4/12 (2006.01)
  • B05B 7/20 (2006.01)
  • B05D 1/10 (2006.01)
  • C23C 4/04 (2006.01)
  • C23C 4/16 (2006.01)
(72) Inventors :
  • TOURNIER, ALAIN (France)
  • GIRARDIN, DENIS (France)
  • CHEZEAU, MICHEL (France)
  • SECONDY, ALAIN (France)
(73) Owners :
  • SAINT-GOBAIN PAM (France)
(71) Applicants :
  • SAINT-GOBAIN PAM (France)
(74) Agent: ROBIC
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2012-04-03
(86) PCT Filing Date: 2004-04-16
(87) Open to Public Inspection: 2004-11-11
Examination requested: 2009-03-20
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR2004/000952
(87) International Publication Number: WO2004/097060
(85) National Entry: 2005-10-19

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
03/04986 France 2003-04-23

Abstracts

English Abstract

The method for covering an object to be coated (40) with a meltable covering comprises the following steps: establishment of a flame (44), the direction of the flame (F) thereof being oriented towards the object to be coated and introduction of an amount of meltable covering material into the flame. The temperature of the flame is sufficiently high in order to result in the at least partial melting of the meltable material. The speed of the flame is chosen in such a way that the meltable covering material thus melted is projected onto the object to be coated. At least one part of the amount of meltable coating material is in a melted stated when it impacts upon the object to be coated. The amount of meltable covering material includes powder. The invention can be used for coating cast iron pipes. .


French Abstract




Ce procédé de revêtement d'un objet à revêtir (40) par un matériau de
revêtement fusible comprend les étapes : établissement d'une flamme (44) ayant
un sens de flamme (F) dirigé vers l'objet à revêtir et introduction d'une
quantité du matériau de revêtement fusible dans la flamme. La flamme a une
température suffisamment élevée pour que le matériau de revêtement fusible
soit au moins partiellement fondu. La vitesse de flamme est choisie de sorte
telle que le matériau de revêtement fusible fondu soit projeté sur l'objet à
revêtir. Au moins une partie de la quantité du matériau de revêtement fusible
est à l'état fondu lors de l'impact sur l'objet à revêtir. La quantité de
matériau de revêtement fusible comprend de la poudre. Application aux
revêtements de tuyaux en fonte.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.





15
REVENDICATIONS


1. Procédé de revêtement d'un objet à revêtir (40) par un matériau de
revêtement fusible comprenant les étapes:
- établissement d'une flamme (44) ayant une vitesse maximale de flamme et
un sens de flamme (F) qui coïncide avec un axe de flamme (Y-Y) et qui est
dirigé
vers l'objet à revêtir (40);
- introduction d'une quantité du matériau de revêtement fusible dans ladite
flamme (44);
- la vitesse maximale de flamme et la distance entre l'objet à revêtir (40) et
la
flamme (44) étant choisies de telle sorte que le matériau de revêtement
fusible soit
projeté sur l'objet à revêtir (40), et de telle sorte qu'au moins une partie
de la
quantité du matériau de revêtement fusible soit à l'état fondu lors de
l'impact sur
l'objet à revêtir (40),
- la quantité de matériau de revêtement fusible comprenant de la poudre
constituée de particules,
- la flamme (44) ayant une température suffisamment basse pour que les
particules de la poudre ne soient pas évaporées en totalité et suffisamment
élevée
pour que les particules de la poudre soient au moins partiellement fondues,
caractérisé en ce qu'au moins une partie de la poudre est une poudre de
déchet issue d'un procédé de revêtement par projection, en ce que la poudre
est
constituée d'un alliage comprenant au moins 50% en poids de Zn et en ce que la

partie résiduelle de l'alliage comprend de l'aluminium.

2. Procédé de revêtement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit

alliage constituant la poudre comprend au moins 85% en poids de Zn.

3. Procédé de revêtement selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit

alliage constituant la poudre comprend au moins 95% en poids de Zn.




16

4. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la partie résiduelle de l'alliage est constitué de
l'aluminium.

5. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que la quantité de matériau est constituée de poudre.

6. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que les particules ont une plus grande dimension inférieure
à
1000 µm.

7. Procédé de revêtement selon la revendication 6, caractérisé en ce que
ladite
plus grande dimension est inférieure à 800 µm.

8. Procédé de revêtement selon la revendication 6, caractérisé en ce que
ladite
plus grande dimension est inférieure à 500 µm.

9. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que les particules ont une plus petite dimension supérieure
à
20 µm.

10. Procédé de revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce que
ladite
plus petite dimension est supérieure à 40 µm.

11. Procédé de revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce que
ladite
plus petite dimension est supérieure à 60 µm.

12. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,
caractérisé en ce que le matériau est introduit dans la flamme (44) suivant au

moins un sens d'introduction (IA à ID), et en ce que le sens d'introduction
(IA à ID)
comprend une composante radiale par rapport à l'axe de flamme (Y-Y).




17

13. Procédé de revêtement selon la revendication 12, caractérisé en ce que le
sens d'introduction (IA à ID) est dirigé sensiblement radialement par rapport
à l'axe
de flamme (Y-Y).

14. Procédé de revêtement selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce
que l'objet à revêtir (40) s'étend suivant un axe longitudinal (X-X), et en ce
que le
sens d'introduction (IA à ID) a une composante s'étendant parallèlement à
l'axe
longitudinal (X-X).

15. Procédé de revêtement selon la revendication 14, caractérisé en ce que le
sens d'introduction (IC, ID) s'étend sensiblement parallèlement à l'axe
longitudinal
(X-X) de l'objet à revêtir (40).

16. Procédé de revêtement selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce
que le matériau est introduit dans la flamme (44) suivant au moins deux sens
d'introduction (IA, IB; IC, ID), et en ce que ces deux sens s'étendent de
manière
symétrique de part et d'autre d'un plan (P-P) qui comprend l'axe de flamme (Y-
Y) et
qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal (X-X) de l'objet à
revêtir.

17. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 16,
caractérisé en ce que la poudre est introduite dans la flamme par au moins un
injecteur (120A, 120B, 120C, 120D) , et en ce que le débit de poudre introduit
dans
la flamme est situé entre 60kg/h et 250kg/h.

18. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 17,
caractérisé en ce que la vitesse maximale de flamme est comprise entre 500 m/s
et
2000 m/s.

19. Procédé de revêtement selon la revendication 18, caractérisé en ce que la
vitesse maximale de flamme est comprise entre 700 m/s et 900 m/s.




18

20. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 19,
caractérisé en ce que la poudre de déchet est issue d'un procédé de revêtement

arc-fil utilisant un fil ou un cordon de matériau de revêtement fusible comme
matériau de départ.

21. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 20,
caractérisé en ce que ladite partie de la poudre est obtenue par tamisage
d'une
quantité de poudre de déchet crue.

22. Procédé de revêtement selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'au
moins ladite partie de la poudre est soumise à une opération de séchage ou de
désoxydation avant l'introduction dans la flamme (44).

23. Procédé de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 22,
caractérisé en ce que la température maximale de la flamme est comprise entre
2000 °C et 3000°C.

24. Procédé de revêtement selon la revendication 23, caractérisé en ce que la
température maximale de la flamme est comprise entre 2250°C et
2750°C.

25. Procédé de revêtement selon la revendication 23, caractérisé en ce que la
température maximale de la flamme est comprise entre 2400°C et
2600°C.

26. Dispositif de revêtement au moyen d'une flamme adapté pour la mise en
oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 25,
comprenant:
- un brûleur (42) adapté pour être raccordé à une source de gaz (62)
combustible et adapté pour établir une flamme (44) suivant un axe de flamme
(Y-Y),
- des moyens (46) d'introduction d'un matériau de revêtement fusible dans la
flamme,
caractérisé en ce que


19

le dispositif comprend un réservoir d'alimentation (8A, 8B, 8C) contenant au
moins en partie une poudre de déchet issue d'un procédé de revêtement par
projection et des moyens d'alimentation (18) des moyens d'introduction (46) à
partir
du réservoir d'alimentation (8A, 8B, 8C), en ce que les moyens (46)
d'introduction
du matériau de revêtement fusible sont adaptés pour introduire le matériau de
revêtement fusible dans la flamme (44) sous forme de poudre, et en ce que la
poudre est constituée d'un alliage comprenant au moins 50% en poids de Zn et
en
ce que la partie résiduelle de l'alliage comprend de l'aluminium.


27. Dispositif de revêtement selon la revendication 26, caractérisé en ce que
ledit alliage constituant la poudre comprend au moins 85% en poids de Zn


28 Dispositif de revêtement selon la revendication 27, caractérisé en ce que
ledit alliage constituant la poudre comprend au moins 95% en poids de Zn


29 Dispositif de revêtement selon l'une quelconque des revendications 26 à 28,

caractérisé en ce que la partie résiduelle de l'alliage est constitué de
l'aluminium.

30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 26 à 29, caractérisé
en
ce que les moyens (46) d'introduction comprennent un injecteur (120A, 120B,
120C, 120D) adapté pour introduire un mélange poudre de matériau de
revêtement/gaz d'acheminement dans la flamme (44) suivant un sens
d'introduction
(IA, IB, IC, ID).


31 Dispositif selon la revendication 30, caractérisé en ce que le sens
d'introduction (IA, IB, IC, ID) est dirigé sensiblement radialement par
rapport à l'axe
de flamme (Y-Y).


32 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 30 et 31, caractérisé
en
ce qu'il comprend en outre un mélangeur (120) de poudre de matériau de
revêtement/gaz d'acheminement comprenant une entrée de poudre (128),une


20

entrée de gaz d'acheminement (130), adaptée pour être raccordée à une source
de
gaz d'acheminement (132), et une sortie de mélange poudre de matériau de
revêtement/gaz d'acheminement, en ce que le mélangeur (120) est adapté pour
mélanger la poudre à un flux de gaz d'acheminement, et en ce que la sortie de
mélange poudre de matériau de revêtement/gaz d'acheminement est raccordée à
au moins un injecteur (120A, 120B, 120C, 120D).


Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.



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WO 2004/097060 PCT/FR2004/000952
1
Procédé de revêtement par flamme et dispositif
correspondant
La présente invention concerne un procédé de
revêtement d'un objet à revêtir par un matériau de
revêtement fusible comprenant les étapes :

- établissement d'une flamme ayant une vitesse
maximale de flamme et un sens de flamme qui coïncide avec un
axe de flamme et qui est dirigé vers l'objet à revêtir ;

- introduction d'une quantité du matériau de
revêtement fusible dans ladite flamme;

- la vitesse maximale de flamme et la distance entre
l'objet à revêtir et la flamme étant choisies de telle sorte
que le matériau de revêtement fusible soit projeté sur

l'objet à revêtir, et de telle sorte qu'au moins une partie
de la quantité du matériau de revêtement fusible soit à
l'état fondu lors de l'impact sur l'objet à revêtir.
Elle s'applique notamment aux procédés de revêtement
de tuyaux en fonte par une couche en zinc ou en alliage Zn-
Al.

On connaît des procédés de revêtement par
pulvérisation à la flamme. Dans de tels procédés un matériau
de revêtement est introduit sous forme de fil dans une
flamme, qui fait fondre le matériau, de telle sorte que des

gouttelettes de matériau de revêtement soient formées. Ces
gouttelettes sont ensuite entraînées par les gaz de
combustion de la flamme et projetées sur un objet devant
être revêtu.
Les procédés de revêtement par pulvérisation à la
flamme connus ont un rendement d'environ 60%. Le rendement
est défini par le rapport de la quantité de matériau qui
adhère effectivement à l'objet devant être revêtu à la
quantité de matériau introduit dans la flamme. Environ 10%
du matériau sont perdus par évaporation. Le reste du


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2
matériau, donc environ 30% de celui-ci, n'adhère pas à
l'objet devant être revêtu, et s'accumule sous forme de
poudre résiduelle.
Cette poudre résiduelle dégradée est difficile à
recycler et n'a qu'une faible valeur économique, notamment
dans le cas de poudres impures tel que celui de mélanges de
différentes matières et/ou d'alliages comme de Zn-Al.
La présente invention a pour but de proposer un
procédé de revêtement à la flamme qui soit économique.
A cet effet l'invention a pour objet un procédé du
type précité, caractérisé en ce que la quantité de matériau
de revêtement fusible comprend de la poudre constituée de
particules, et en ce que la flamme a une température
suffisamment basse pour que les particules de la poudre ne
soient pas évaporées en totalité et suffisamment élevée pour
que les particules de la poudre soient au moins
partiellement fondues.
Plus particulièrement, la présente invention vise un procédé de
revêtement d'un objet à revêtir par un matériau de revêtement fusible
comprenant
les étapes:
- établissement d'une flamme ayant une vitesse maximale de flamme et un
sens de flamme qui coïncide avec un axe de flamme et qui est dirigé vers
l'objet à
revêtir;
- introduction d'une quantité du matériau de revêtement fusible dans ladite
flamme;
- la vitesse maximale de flamme et la distance entre l'objet à revêtir et la
flamme étant choisies de telle sorte que le matériau de revêtement fusible
soit
projeté sur l'objet à revêtir, et de telle sorte qu'au moins une partie de la
quantité du


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matériau de revêtement fusible soit à l'état fondu lors de l'impact sur
l'objet à
revêtir,
- la quantité de matériau de revêtement fusible comprenant de la poudre
constituée de particules,
- la flamme ayant une température suffisamment basse pour que les
particules de la poudre ne soient pas évaporées en totalité et suffisamment
élevée
pour que les particules de la poudre soient au moins partiellement fondues,
caractérisé en ce qu'au moins une partie de la poudre est une poudre de
déchet issue d'un procédé de revêtement par projection, en ce que la poudre
est
constituée d'un alliage comprenant au moins 50% en poids de Zn et en ce que la
partie résiduelle de l'alliage comprend de l'aluminium.

Selon d'autres modes de réalisation, le procédé
selon l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des
caractéristiques suivantes :
- la quantité de matériau est constituée de poudre
- les particules ont une plus grande dimension
inférieure à 1000 Mm, de préférence inférieure à 800 m et
notamment inférieure à 500 m
- les particules ont une plus petite dimension
supérieure à 20 m, de préférence supérieure à 40 m, et
notamment supérieure à 60 m ;
- le matériau est introduit dans la flamme suivant
au moins un sens d'introduction, et le sens d'introduction
comprend une composante radiale par rapport à l'axe de
flamme ;
- le sens d'introduction est dirigé sensiblement
radialement par rapport à l'axe de flamme


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l'objet à revêtir s'étend suivant un axe
longitudinal, et le sens d'introduction a une composante
s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal ; et
- le sens d'introduction s'étend sensiblement
parallèlement à l'axe longitudinal de l'objet à revêtir ;
- le matériau est introduit dans la flamme suivant
au moins deux sens d'introduction, et ces deux sens
s'étendent de manière symétrique de part et d'autre d'un
plan qui comprend l'axe de flamme et qui s'étend
perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'objet à
revêtir
- la poudre comprend au moins 50% en poids un métal
ou un alliage dont le point de fusion est situé entre 400 C
et 500 C, de préférence situé entre 425 C et 475 C ;

- la poudre est constituée d'un alliage comprenant au moins 85% en
poids de Zn, et de préférence au moins 95% en poids de Zn;
- la partie résiduelle de l'alliage est constituée de l'aluminium;

la vitesse maximale de flamme est comprise entre
500 m/s et 2000 m/s, et est de préférence située entre 700
m/s et 900 m/s ;
- au moins une partie de la poudre est une poudre de
déchet ;
- la poudre de déchet est issue d'un procédé de
revêtement par projection, et notamment d'un procédé de
revêtement arc-fil utilisant un fil ou un cordon de matériau
de revêtement fusible comme matériau de départ ;
- ladite partie de la poudre est obtenue par
tamisage d'une quantité de poudre de déchet crue


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4a
au moins ladite partie de la poudre est soumise à
une opération de séchage ou de désoxydation avant
l'introduction dans la flamme ; et

- la température maximale de la flamme est comprise
entre 2000 C et 3000 C, de préférence comprise entre 2250 C
et 2750 C, et notamment entre 2400 C et 2600 C.
L'invention a en outre pour objet un dispositif de
revêtement au moyen d'une flamme adapté pour la mise en
oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, du type comprenant :
- un brûleur adapté pour être raccordé à une source
de gaz combustible et adapté pour établir une flamme
suivant un axe de flamme,
- des moyens d'introduction d'un matériau de
revêtement fusible dans la flamme,
caractérisé en ce que les moyens d'introduction du
matériau de revêtement fusible sont adaptés pour introduire
le matériau de revêtement fusible dans la flamme sous forme
de poudre.
Plus particulièrement, l'invention vise aussi un dispositif de
revêtement au moyen d'une flamme adapté pour la mise en oeuvre du procédé tel
que défini précédemment, du type comprenant:
- un brûleur adapté pour être raccordé à une source de gaz combustible et
adapté pour établir une flamme suivant un axe de flamme,
- des moyens d'introduction d'un matériau de revêtement fusible dans la
flamme,
caractérisé en ce que
le dispositif comprend un réservoir d'alimentation contenant au moins en
partie une poudre de déchet issue d'un procédé de revêtement par projection et


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4b
des moyens d'alimentation des moyens d'introduction à partir du réservoir
d'alimentation, en ce que les moyens d'introduction du matériau de revêtement
fusible sont adaptés pour introduire le matériau de revêtement fusible dans la
flamme sous forme de poudre, et en ce que la poudre est constituée d'un
alliage
comprenant au moins 50% en poids de Zn et en ce que la partie résiduelle de
l'alliage comprend de l'aluminium.

Selon d'autres modes de réalisation le dispositif
selon l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des
caractéristiques suivantes :
- les moyens d'introduction comprennent un injecteur
adapté pour introduire un mélange poudre de matériau de
revêtement/gaz d'acheminement dans la flamme suivant un sens
d'introduction ;
- le sens d'introduction est dirigé sensiblement
radialement par rapport à l'axe de flamme ; et

- le dispositif comprend en outre un mélangeur de
poudre de matériau de revêtement/gaz d'acheminement
comprenant une entrée de poudre, une entrée de gaz
d'acheminement, adaptée pour être raccordée à une source de
gaz d'acheminement, et une sortie de mélange poudre de
matériau de revêtement/gaz d'acheminement, le mélangeur est
adapté pour mélanger la poudre à un flux de gaz
d'acheminement, et la sortie de mélange poudre de matériau


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de revêtement/gaz d'acheminement est raccordée à au moins un
injecteur.
Grâce aux paramètres indiqués ci-dessus, telle que
la vitesse du gaz, la température de la flamme et l'endroit
5 d'injection, on obtient un fonctionnement satisfaisant du
dispositif et un revêtement uniforme.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la
description qui va suivre, donnée uniquement à titre
d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur
lesquels :

- la Figure 1 représente de façon schématique une
installation comprenant des dispositifs de revêtement selon
l'invention;

- la Figure 2 est une vue schématique d'un
dispositif de revêtement selon l'invention;
- la Figure 3 est une vue en coupe longitudinale
d'une partie du dispositif de revêtement de la Figure 2; et
- la Figure 4 est une vue de face de la partie du

dispositif de revêtement de la Figure 3.

Sur la Figure 1 est représentée une installation de
revêtement au moyen d'une flamme selon l'invention, désignée
par la référence générale 2.

L'installation comprend un dispositif de
récupération 4 de poudre crue, un réservoir principal 6,
trois réservoirs d'alimentation 8A, 8B, 8C, et trois
dispositifs de revêtement à la flamme 10A, 10B, 10C.

Le dispositif de récupération 4 de poudre crue est
adapté pour récupérer directement, c'est-à-dire sans
traitement, des poudres résiduelles ou de déchet produites

lors de la mise en oeuvre de procédés de revêtement connus.
De tels procédés utilisent un fil ou un cordon comme
matériau de base et produisent des poudres de matériau de
revêtement résiduel, constituées de particules dont la plus


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grande dimension est généralement située entre 0 pm et 2000
pm.

De telles poudres comprennent généralement des
particules en alliage à base d'un métal à faible point de
fusion, situé entre 400 C et 4500, et de préférence entre
425 C et 475 C.

L'alliage est par exemple un alliage à base de Zn,
qui comprend au moins 50% en poids de Zn, mais de préférence
plus de 85% en poids de Zn, et en particulier plus de 95% en
poids de Zn.

La partie résiduelle de l'alliage comprend par
exemple de l'aluminium et est de préférence constituée
d'aluminium.

L'installation 2 comprend en outre des premiers
moyens d'alimentation 12 en poudre de matériau de
revêtement, adaptés pour alimenter le réservoir principal 6.

Ces premiers moyens d'alimentation 12 comprennent un
premier convoyeur 14A dont l'entrée est reliée à une sortie
du dispositif de récupération 4 de poudre crue et dont la
sortie débouche dans le réservoir principal 6.

L'installation 2 comprend en outre des seconds
moyens d'alimentation 14B en poudre de matériau de
revêtement, adaptés pour alimenter chacun des réservoirs
d'alimentation en poudre de matériau de revêtement, à partir
du réservoir principal 6.

En l'occurrence, ces seconds moyens d'alimentation
14B sont constitués de trois convoyeurs 16A, 16B, 16C, dont
chacun est relié à une sortie du réservoir principal et à
une entrée des réservoirs d'alimentation 8A, 8B, 8C.
Des troisièmes moyens d'alimentation 18 en poudre
sont adaptés pour acheminer de la poudre à partir de chacun
des réservoirs d'alimentation 8A, 8B, 8C vers chacun des
dispositifs de revêtement 10A, 10B, 10C. En l'occurrence,


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ces troisièmes moyens d'alimentation 18 sont constitués de
trois convoyeurs à vis 20A, 20B, 20C.

Un dispositif de traitement de poudre crue 22 est
disposé dans le premier convoyeur 14A et sépare celui-ci en
une partie amont 24 et une partie aval 26.

Le dispositif de traitement de poudre crue 22 est
formé d'un dispositif de tamisage 28. Ce dispositif de
tamisage 28 est adapté pour séparer les particules de la
poudre, dont la plus grande dimension et la plus petite

dimension sont situées dans une plage prédéterminée. Ce
dispositif de tamisage 28 comprend deux tamis gros 29A et
fin 29B. Le tamis gros 29A est disposé au-dessus du tamis
fin 29B. Le dispositif de tamisage 28 comprend en outre une
entrée 30 par laquelle la poudre crue venant du dispositif
de récupération 4 est introduite au-dessus du tamis gros 29A
au moyen de la partie amont 24. Une première sortie 32 du
dispositif de tamisage, disposée entre le tamis gros 29A et
le tamis fin 29B, est reliée à la partie aval 26 du premier
convoyeur 14A. Le dispositif de tamisage est muni de deux

autres sorties 34, 36 respectivement en amont du tamis gros
29A et en aval du tamis fin 29B. Ces sorties 34, 36 sont
prévues pour les particules dont la plus grande ou la plus
petite dimension est située au-dessus ou au-dessous des
limites précitées.

En l'occurrence, la plus grande dimension de chacune
des particules est inférieure à 1000 pm, de préférence
inférieure à 800 pm, et notamment inférieure à 500 pzm. De
plus, à la première sortie 32 du dispositif de tamisage 28,
la poudre est constituée de particules dont la plus petite
dimension est supérieure à 20 pm, de préférence supérieure à
pm et notamment supérieure à 60 pm.

Dans ce qui suit le dispositif de revêtement 10A
sera décrit à titre d'exemple. Les deux autres dispositifs
de revêtement 10B, 10C sont identiques.


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Sur la Figure 2 est représenté de manière

schématique le dispositif de revêtement 10A selon
l'invention ainsi qu'un objet devant être revêtu.

L'objet devant être revêtu est un tuyau 40 de forme
générale cylindrique creux ayant un axe X-X longitudinal et
horizontal. Le tuyau est par exemple en métal et notamment
en fonte. Le tuyau 40 est fixé sur un support (non
représenté) et peut être entraîné en rotation autour de son
axe longitudinal X-X ainsi qu'en translation par rapport au
dispositif de revêtement 10 le long de cet axe.

Le dispositif de revêtement 10 comprend un brûleur
42 qui est représenté en coupe partielle sur la Figure 2,
ainsi qu'un dispositif 46 d'introduction de la poudre de
matériau de revêtement dans une flamme 44.

Le brûleur 42 est adapté pour établir la flamme 44
suivant un sens de flamme F horizontal, qui est défini par
un axe de flamme Y-Y et qui est dirigé vers le tuyau 40.
L'axe de flamme Y-Y et l'axe longitudinal X-X définissent un
angle différent de 00 entre eux. Ces axes définissent un

plan P-P, qui s'étend perpendiculairement à l'axe X-X et qui
coïncide avec l'axe Y-Y (voir Figure 4).

Le brûleur 42 est formé par une tête de brûleur 48
et des moyens 50 de refroidissement et de guidage de la
flamme 44.

La tête de brûleur 48 est munie d'une entrée de gaz
comburant 52 reliée à une source de gaz comburant 54, tel
que de l'oxygène, par l'intermédiaire d'une conduite de gaz
comburant 56 et d'une première vanne de réglage 58 de débit
et de pression.

La tête de brûleur 48 est munie d'une entrée de gaz
combustible 60, reliée à une source de gaz combustible 62,
tel que du gaz naturel, de l'acétylène ou du propane, par
l'intermédiaire d'une conduite de gaz combustible 64 et
d'une deuxième vanne de réglage 66 de pression et de débit.


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La tête de brûleur 48 ainsi qu'une partie du
dispositif 46 d'introduction de la poudre sont représentées
à plus grande échelle sur la Figure 3, la tête de brûleur 48
étant représentée en coupe longitudinale.

La tête de brûleur 48 est généralement de révolution
autour de l'axe Y-Y. Elle comprend, disposés successivement
les uns derrière les autres, et dans le sens de flamme F, un
mélangeur 68, une buse à gaz combustible 70, ainsi qu'une
buse à gaz comburant 72. La buse à gaz comburant 72 est

maintenue par un support de buse 74. Le mélangeur 68 forme
l'entrée de gaz combustible 60 et l'entrée de gaz comburant
52 du brûleur 42. Le mélangeur 68 et la buse à gaz
combustible 70 comprennent un passage de gaz combustible 76,
coaxial à l'axe Y-Y et une pluralité de passages de gaz

comburant 78 répartis régulièrement autour du passage de gaz
combustible 76. Ces composants sont connus en soi.

Le passage de gaz combustible 76 du mélangeur 68 a
un diamètre adapté à un débit de gaz important.

Le rapport des diamètres des passages 76 et 78 est
adapté pour établir un mélange de gaz stoechiométrique, à
débit important.

Le support de buse à gaz comburant 74 est une pièce
de révolution d'axe Y-Y, qui comporte un alésage étagé 80
traversant dont la section transversale diminue à partir de
l'extrémité arrière vers l'avant. Le support de buse à gaz
comburant 74 comprend une base cylindrique filetée 82, à
laquelle se raccorde une partie extérieure tronconique 84.

Les moyens 50 de refroidissement et de guidage de la
flamme 44 comprennent un manchon de refroidissement 86, dans
lequel est disposée la tête de brûleur 48.

Le manchon 86 comprend une extrémité d'entrée de gaz
88 et une extrémité de sortie de flamme 90.

Le manchon 86 comprend, du côté de l'extrémité
d'entrée 88, un alésage taraudé étagé 92, dans une partie


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duquel est vissée la base 82 du support de buse 74 à gaz
comburant, de telle sorte que la partie tronconique 84 et le
reste de l'alésage étagé 92 forment une chambre annulaire de
refroidissement 94 entourant une partie axiale du support de
5 buse 74.
Un alésage radial 96 d'entrée de gaz de
refroidissement est ménagé dans le manchon 86, alésage 96
qui débouche dans la chambre de refroidissement 94, et qui
est raccordé à des moyens 98 d'alimentation en air de
10 refroidissement.

Comme illustré sur la Figure 2, ces moyens 98
d'alimentation en air de refroidissement comprennent un
premier compresseur d'air 100 relié à une conduite 102 d'air
comprimé qui débouche dans la chambre de refroidissement 94
et dans laquelle est insérée une troisième vanne de réglage
104.
Le manchon 86 comprend en outre des alésages 106 qui
s'étendent axialement à partir de la chambre de
refroidissement 94 et qui débouchent sur une surface

frontale du manchon 86, disposée du côté de l'extrémité de
sortie 90 et formée par une gorge annulaire 108 ouverte
dans le sens de la flamme F afin de permettre un confinement
de la flamme sans perturbation du flux initial.

Comme représenté sur la Figure 4, le manchon 86
comprend huit alésages 106.
Le brûleur 42 est en outre muni d'un dispositif
d'amorçage 110 de la flamme (voir Figure 2) . Ce dispositif
d'amorçage 110 comporte deux électrodes d'amorçage 112 qui
se terminent à proximité de l'extrémité de sortie 90 du

manchon 86. Les électrodes d'amorçage 112 sont connectées
par des fils 114 à une source d'électricité 116. Un
interrupteur 118 est interposé dans l'un des fils 114, et
permet de commander les électrodes 112.


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Le dispositif 46 d'introduction de la poudre dans la
flamme 44 comprend quatre injecteurs 120A, 120B, 120C, 120D
du type connu (voir Figure 4) ainsi qu'un dispositif de
fourniture 122 d'un mélange poudre/air, auquel les
injecteurs 120A, 120B, 120C, 120D sont raccordés.

Chaque injecteur 120A, 120B, 120C, 120D est
essentiellement constitué d'un tube ayant une sortie de
poudre 124, adapté pour introduire de la poudre de matériau
de revêtement dans la flamme 44 suivant un sens

d'introduction IA à ID. Chacun des sens d'introduction IA à
ID est dirigé sensiblement radialement à l'axe de flamme Y-
Y. Les deux sens d'introduction IA et IB des deux injecteurs
120A, 120B sont inclinés à 45 vers le bas, tandis que les
sens d'introduction IC et ID des deux injecteurs 120C, 120D
s'étendent sensiblement horizontalement, parallèlement à
l'axe X-X et sont dirigés l'un vers l'autre. Les sens
d'introduction IA à ID ont donc chacun une composante
s'étendant suivant l'axe longitudinal X-X du tuyau 40.

Les sens d'introduction IA, IB et IC, ID sont
disposés de manière symétrique par rapport au plan P-P.
Grâce à cette disposition, les particules de la

poudre projetées vers le tuyau 40 sont réparties sur une
tache imaginaire dont la direction préférentielle s'étend le
long de l'axe X-X. En conséquence, peu de particules sont
projetées par-dessus ou par-dessous le tuyau 40.

Une position symétrique par rapport à un axe
horizontal donnerait le même résultat dans le cas où le
tuyau 40 est disposé de telle manière que son axe X-X
s'étend verticalement.
Le dispositif de fourniture 122 d'un mélange
poudre/air comprend une chambre de mélange 126 de poudre/air
ayant une trémie d'entrée 128 pour la poudre de matériau de
revêtement et une entrée d'air comprimé 130 qui est reliée à
des moyens d'alimentation en air comprimé, formés par un


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second compresseur 132 et une quatrième vanne de réglage
134.
Un dispositif de dosage 140, en l'occurrence un
convoyeur à vibrations, est disposé au-dessus de l'entrée de
la trémie d'entrée 128.
Le dispositif de dosage 140 est adapté pour être
alimenté en poudre de matériau de revêtement par le
convoyeur à vis 20A.

L'installation selon l'invention fonctionne de la
façon suivante.

Tout d'abord le tuyau en fonte 40 est installé sur
le support (non représenté) et est entraîné en rotation
autour de l'axe X-X.

Puis les vannes 58, 66 sont ouvertes. La pression du
gaz combustible est réglée à environ 3 bars dans le cas de
propane en tant que gaz combustible. La pression du gaz
comburant est réglée à environ 8 bars dans le cas d'oxygène
en tant que gaz comburant.

Le débit de gaz combustible est réglé pour obtenir
une puissance pouvant atteindre 70 kW. Quant au débit du gaz
comburant, il est réglé pour générer une flamme
stoechiométrique. La puissance de 70kW correspond à un débit
3
de l'ordre de 7 hm en gaz naturel.

Le premier compresseur 100 est mis en route et la
chambre de refroidissement 94 est alimentée en air sous
pression, par exemple sous une pression d'environ 2 bars.

Ensuite, la flamme 44 est amorcée par le dispositif
d'amorçage 110. La flamme 44 qui est établie a une puissance
située entre 30 kW et 70 kW.

La température maximale de la flamme 44 est comprise
entre 2000 C et 3000 C, de préférence comprise entre 2250 C
et 2750 C, et notamment entre 2400 C et 2600 C.


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La vitesse maximale des gaz de la flamme 44 est

située entre 500 m/s et 2000 m/s, et de préférence entre 700
m/s et 900m/s.

Puis le dispositif de fourniture du mélange 122 est
mis en route et achemine un mélange air/poudre vers les
injecteurs 120A, 120B, 120C, 120D. Le débit de poudre d'un
seul injecteur 120A, 120B, 120C, 120D est situé entre 15
kg/h et 50 kg/h, et est de préférence d'environ 35 kg/h par
injecteur. Le débit de poudre de l'ensemble des injecteurs
est situé entre 60 kg/h et 250 kg/h.

Les injecteurs 120A, 120B, 120C, 120D introduisent
alors le mélange air/poudre dans la flamme 44 suivant les
sens d'introduction IA à ID. La vitesse d'injection de la
poudre dans la flamme 44 est située entre 20 m/s et 50 m/s.
Les particules de poudre sont alors entraînées par
la flamme 44 dans le sens F de celle-ci. Elles sont fondues
complètement par la flamme 44 et forment des gouttelettes de
matière de revêtement fondu. Grâce au fait que les
dimensions des particules sont situées à l'intérieur de la

plage précitée, les particules sont fondues complètement
sans pour autant s'évaporer. Les gouttelettes sortent de la
flamme 44 d'une manière suffisamment rapide pour éviter leur
évaporation.

Les gouttelettes sont projetées sur le tuyau 40. La
distance entre la flamme 44 et le tuyau 40 est choisie de
telle sorte que les gouttelettes sont encore à l'état
liquide lorsqu'elles rencontrent le tuyau.

Les gouttelettes adhèrent au tuyau 40 et se
solidifient en formant un revêtement.

Afin de revêtir la surface extérieure suivant la
longueur du tuyau 40, celui-ci est entraîné en translation
suivant l'axe X-X.
Le procédé selon l'invention permet de revêtir un
objet d'une couche de revêtement à un haut débit en masse de


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poudre tout en utilisant de la poudre récupérée de procédés
de revêtements précédents. De plus, le procédé selon
l'invention atteint un rendement semblable à celui des
procédés de revêtement à la flamme utilisant un matériau de
revêtement en forme de fil, à savoir de l'ordre de 60%.

Le dispositif selon l'invention ainsi que les
paramètres de procédé permettent d'utiliser une poudre
constituée d'un alliage à faible point de fusion (environ
450 C) , tel que du Zn85A115r en tant que matériau de
revêtement.

D'une manière générale, la poudre est constituée
d'au moins 50% d'un métal ou d'un alliage dont le point de
fusion est situé entre 400 C et 500 C, de préférence situé
entre 425 C et 475 C.

En variante, la chambre de mélange 126 peut être
reliée à une source de gaz d'acheminement autre que de
l'air, par exemple une source d'un gaz inerte.

En variante encore, le dispositif de revêtement peut
être muni d'un nombre d'injecteurs autre que quatre, par
exemple de deux injecteurs ou de six injecteurs.

Par ailleurs, le dispositif de traitement de la
poudre peut comporter un dispositif de séchage et/ou de
désoxydation de la poudre, afin d'améliorer la faculté
d'écoulement de cette dernière et/ou la qualité du
revêtement.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
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Title Date
Forecasted Issue Date 2012-04-03
(86) PCT Filing Date 2004-04-16
(87) PCT Publication Date 2004-11-11
(85) National Entry 2005-10-19
Examination Requested 2009-03-20
(45) Issued 2012-04-03
Deemed Expired 2014-04-16

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Maintenance Fee - Application - New Act 3 2007-04-16 $100.00 2007-03-15
Maintenance Fee - Application - New Act 4 2008-04-16 $100.00 2008-03-19
Maintenance Fee - Application - New Act 5 2009-04-16 $200.00 2009-03-19
Request for Examination $800.00 2009-03-20
Maintenance Fee - Application - New Act 6 2010-04-16 $200.00 2010-03-17
Maintenance Fee - Application - New Act 7 2011-04-18 $200.00 2011-03-15
Final Fee $300.00 2011-12-20
Maintenance Fee - Patent - New Act 8 2012-04-16 $200.00 2012-03-28
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GIRARDIN, DENIS
SECONDY, ALAIN
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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Representative Drawing 2005-10-19 1 23
Claims 2005-10-19 5 172
Abstract 2005-10-19 2 95
Description 2005-10-19 14 585
Drawings 2005-10-19 4 111
Cover Page 2005-12-16 1 50
Description 2011-08-02 16 655
Claims 2011-04-27 6 208
Description 2011-04-27 16 632
Representative Drawing 2012-03-07 1 15
Cover Page 2012-03-07 1 51
PCT 2005-10-19 3 103
Assignment 2005-10-19 6 162
Prosecution-Amendment 2009-03-20 2 57
Prosecution-Amendment 2011-08-02 4 120
Correspondence 2010-08-10 1 47
Prosecution-Amendment 2010-11-01 2 62
Prosecution-Amendment 2011-04-27 18 604
Prosecution-Amendment 2011-07-12 1 34
Correspondence 2011-10-19 1 83
Correspondence 2011-12-20 2 60