Brevet FR2270571A1 — publié le 19751205

La présente invention se rapport à l'in- dustrie de la peinture. Parmi les nombreux critères de définition d'une bonne peinture, la brossabilite, ctest-à-dire la facilité d'application, joue un rôle important. Jusqu'a présent, la brossabilité qui dépend de nombreux facteurs comme le comportement rhéologique de la peinture, le type de support ou le matériel d'application est évaluée de façon très subjective par ltim- pression du peintre. La présente invention a pour but de créer un appareillage de mesure des efforts d'application permettant de chiffrer l'influence des différents facteurs. Des expériences effectuées par les inventeurs qui font partie de l'institut Universitaire de Technologie de Belfort, ont montré que, si les efforts néeessaires à l'application d'une peinture sur un pIan pouvaient être mesurés, lesdits efforts variaient beaucoup selon l'opérateur de telle sorte qutil est préférable de disposer d'un appareillage dans lequel la peinture est appliquée par des moyens mécaniques. Selon l'invention, cet appareillage comporte essentiellement un bati, un support de surface à peindre lié a ce bâti à l'aide d'un dispositif permettant de mesurer les efforts tangentiels exercés sur ce support dans une direction donnée, un chariot agencé de façon à pouvoir être déplacé par rapport au bâti, parallèlement à la surface à peindre et dans ladite direetion, à une vitesse donnée et un instrument d'application de peinture tel qu'un rouleau à peindre, porté par le chariot et pouvant être amené en contact avec la surface à peindre sous un effort donné normal à ladite surface. Un tel appareillage permet, notamment, de déterminer l'influence de paramètres, tels que la nature de la peinture, la nature et les caractéristiques de l'instrument à peindre, l'effort normal d'application dudit instrument et sa vitesse d'entrainement,sur l'effort tangentiel exercé sur le support et la vitesse de glissement de ltinstru- ment,donc d'évaluer de façon précise la brossabilité de la peinture et de faire des essais comparatifs valables. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut etre exécutée. La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un appareillage conforme à l'invention. La figure 2 est un schéma concernant la détermination de la vitesse de glissement du rouleau. La figure 3 est une vue en bout du rouleau montrant le dispositif utilisé pour la détermination du diamètre effectif et de la vitesse de rotation de celui-ci. Dans l'exemple représenté sur le dessin, l'appareillage comporte un bâti rigide l qui porte des rails 2 situés dans un même plan horizontal. Un cadre rigide 3, de forme allongée, est monté sur les rails 2 par l'intermédiaire de deux séries de galets assurant un minimum de frottements, à savoir des galets 4 à axes horizontaux qui roulent sur les rails et des galets de guidage 5 à axes verticaux, logés entre les rails. Le cadre 3 est relié au bâti l par l'intermédiaire de lames de flexion 6, disposées à l'une de ses extrémités et qui lui laissent une possibilité de translation réduite le long des rails 2. Chaque lame de flexion est équipée de deux jauges de contrainte 7 travaillant en sens opposés, l'une en compression et l'autre en traction. Ces deux jauges sont identiques et collées aux lames le plus près possible de l'encastre- ment de celles-ci sur le bâti 1. Le cadre 3 porte une planche horizontale 8 destinée à porter une surface, telle qu'une feuille de papier, sur laquelle doit être appliquée la peinture dont on veut déterminer la brossabilité. Cette peinture est étalée au moyen d'un rouleau à peindre 10 monté sur un chariot Il constitué par un chassis rectangulaire horizontal disposé au-dessus du cadre 3 et de la planche 8. Ce chassis présente des flasques latéraux 12 munis de galets 13 à axes horizontaux, qui roulent sur le bâti 1 et de galets de guidage 14 à axes verticaux coopérant avec ledit bâti 1, le tout avec le minimum de frottements. Le rouleau 10 est adapté à un bras-support 15 portant une cheville verticale 16 qui permet d'y adapter des poids 17 en forme de disques percés d'un trou central par exemple, assurant l'effort normal d'application du rouleau sur la planche à peindre. Le chariot Il peut être entrainé le long des rails 2 grâce à un moteur électrique 18 à deux sens de rotation et dont la vitesse peut être réglée, par exemple de 3 à 1.500 tours/minute. Le moteur est commandé, par exemple, par un variateur de vitesse électronique à thyristors et sa rotation est asservie par une génératrice tachymétrique, ce qui permet d'afficher une vitesse constante du chariot en actionnant un potentiomètre. Le moteur 18 entraîne le chariot au moyen d'un câble 19 qui fait quelques tours morts sur un tambour 20 prévu en bout d'arbre du moteur et passe sur des poulies de guidage 21 pour être attaché à ses extrémités au chariot. On peut mesurer la vitesse linéaire du chariot en comptant les tours du tambour 20 et à cet effet ce tambour porte une masse métallique 22 associée à un détecteur de proximité magnétique 23. Ce détecteur cesse d'émettre un signal chaque fois que la masse passe devant lui. Connaissant le diamètre du tambour, on déduit aisément la vitesse linéaire du câble et donc celle du chariot. Lorsque la planche à peindre 8 est soumise à un effort longitudinal horizontal, elle se déplace légèrement, pratiquement sans frottement et transmet intégralement cet effort aux lames de flexion 6, les autres efforts étant encaissés par les galets 4 et 5. Comme indiqué sur la figure 2, la vitesse de glissement du rouleau 10 par rapport à la surface sur laquelle ledit rouleau repose par l'intermédiaire d'une couche de peinture 24 est pratiquement égale à la vitesse du point Ml par lequel le rouleau repose sur la couche de. peinture 24, puisque la planche à peindre demeure en fait immobile. En projection sur l'axe de déplacement du rouleau, la vitesse de glissement Vg est égale à la différence entre Ve qui est la vitesse d'entrainement du chariot 11 et Vr qui est la vitesse relative du point Ml par rapport au centre O du rouleau (Vg=Ve-Vr). Or Vr = 7.D.N, D étant le diamètre du rouleau en fonctionnement et N la vitesse de rotation du rouleau en tours/seconde. On peut mesurer N par le moyen utilisé pour mesurer la vitesse du moteur 18, c'est-à-dire à l'aide d'une masse métallique 25 (figure 3) et d'un détecteur de proximité non représenté. La mesure de D se fait au moyen de quatre vis 26 disposées radialement à 900 les unes des autres sur le noyau 27 du rouleau 10 (figure 3) et que l'on desserre jusqu'à ce que leur tête vienne toucher la couche de peinture 24. On mesure en pratique au pied à coulisse deux diamètres à chaque extrémité du rouleau et on effectue la moyenne sur les quatre mesures. L'appareillage qui vient d'être décrit peut être utilisé comme suit Une feuille de papier est fixée sur la planche 8. Après un dépôt d'une couche homogène 24 de peinture sur cette feuille, on mesure les efforts nécessaires à l'étalement de la peinture lors d'une série d'allers et retours du chariot 11, le rouleau 10 étant chargé d'un poids 17 donnée. Dans un exemple, avec un effort normal E de 1.510 grammes du rouleau sur la planche, l'effort tangentiel T mesuré a été de 593 g, la vitesse d'entraînement Ve étant de 31,83 centimètres par seconde et la vitesse de glissement Vg de 11,21 cm/sec. Après une série d'essais au cours desquels on a fait varier les quatre paramètres peinture, nature du rouleau, effort normal et vitesse d'entraînement Ve, on constate que ces paramètres exercent une influence sur les variables mesurées, à savoir, l'effort tangentiel T et la vitesse de glissement Vg. L'effort tangentiel T croît en même temps que l'effort normal E. Pour un même effort normal N, l'effort tangentiel T croit avec la vitesse d'entraînement Ve et avec la longueur des poils du rouleau. La vitesse de glissement Vg croît en même temps que la vitesse d'entraînement Ve et elle semble croître aussi avec l'effort normal E. L'invention permet donc d'évaluer de façon précise la brossabilité de la peinture et de faire des essais comparatifs précis. Elle peut s'appliquer d toutes sortes de peintures et enduits. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'etre décrits notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de mesure de la brossabilité des peintures ou produits analogues, caractérisé en ce que l'on déplace un instrument d'application de peinture relativement à une surface, parallèlement à celle-ci et selon une vitesse déterminée réglable, que l'on applique cet instrument sur ladite surface sous une pression déterminée réglable et que l'on mesure les efforts de déplacement de -l'instrument par rapport à la surface. 2.- Procedé de mesure de la brossabilité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'instrument d'application de peinture précité est un rouleau à peindre dont l'axe est perpendiculaire a la direction de déplacement et parallèle à la surface à peindre. 3.- Procédé de mesure de la brossabilité des peintures ou prouits analogues selon la xesenoxcation 2, caractérisé en ce que l'on mesure la vitesse de glissement Vg du rouleau par rapport à la surface sur laquelle il est déplacé, cette vitesse de glissement Vg étant égale à la différence entre la vitesse de déplacement Ve de l'axe du rouleau par rapport à ladite surface et Vr qui est la vitesse relative d'un point du rouleau en contact avec ladite surface par rapport au centre du rouleau, la vitesse Vr étant proportionnelle au produit du diamètre effectif D du rouleau et de la vitesse de rotation de celui-ci. 4.- Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un bâti auquel est lié un support de surface à peindre, par l'intermédiaire d'un dispositif permettant de mesurer les efforts tangentiels exercés sur ledit support dans une direction donnée, un chariot (11) agence de maniere à pouvoir être déplacé par rapport au bâti, parallèlement à la surface à peindre, dans la direction donnée, à une vitesse déterminée et un instrument d'application de peinture porté par le chariot et pouvant être amené au contact de ladite surface sous une pression déterminée. 5.- Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support (3,8) de la surface à peindre est monté horizontalement sur le bâti (1) auquel il est relié Sar des lames de flexion (6) associées à des jauges de contrainte (7). 6.- Appareillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support (3,8) repose sur des rails horizontaux (2) portés par le bâti et parallèles à la direction précitée, les lames de flexion (6) étant associées chacune à deux jauges de contrainte (7) identiques et travaillant en sens opposés. 7.- Appareillage selon l'une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que le chariot (11) comporte un cadre auquel est fixé un bras support (15) de l'instrument à peindre (10), des moyens (16 et 17) étant prévus pour charger ce bras suppart. 8.- Appareillage selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le support (ll) est entrains au moyen d'un moteur (18), à deux sens derotation et à vitesse réglable, des moyens (22 et 23 > étant prévus pour mesurer la vitesse du moteur. 9.- Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 2, selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que des moyens (25, 26) sont prévus pour mesurer la-vitesse de rotation et le diamètre effectif du rouleau (10) constituant l'instrument à peindre. 10.- Appareillage selon la revendication 9,- caractérisé en ce que les moyens de mesure du diamètre effectif du rouleau (10) comportent des organes mobiles radiaux (26).