Brevet FR2329357A1 — publié le 19770527

La présente invention concerne les opérations nécessaires pour le traitement ou l'application d'un produit de revêtement sur des parois verticales de grande surface notamment les coques et carènes de grand bateaux tels que les bateaux pétroliers, minéraliers, transporteurs de gaz. les bateaux de ce genre comportent des parois verticales de très grande surface qui présentent fréquemment des dimensions de deux cents mètres de long pour vingt-cinq mètres de hauteur par bordée. Or, ces parois dites "murailles" doivent faire l'objet d'opérations périodiques d t entretien, notamment de lavage et de peinture. Du fait même de l'importance de la surface de ces parois, ces opérations présentent donc des difficultés importantes. Actuellement, elles sont réalisées dans la plus grande généralité des cas, par des ouvriers munis d'un pistolet à peinture ou d'une lance à eau sous pression, et qui prennent place soit sur un échafaudage fixe, soit sur une nacelle suspendue à une grue ou éventuellement à la partie haute de la paroi du bateau. Dans ces conditions, ces opérations sont relativement longues et coûteuses et les résultats obtenus sont peu satisfaisants.Or, les même difficultés et inconvénients sont rencontrés pour des opérations autres que le lavage ou la peinture, par exemple pour le sablage, le piquage ou le brossage de parois verticales de grande surface, ou bien encore pour l'application de produits divers de revêtement et ce, sur des parois verticales de natures diverses. C'est pourquoi la présente invention a pour objet une installation permettant de réaliser, de façon automatique et avec un résultat pleinement satisfaisant, les opérations de traitement ou d'application d'un produit de revêtement sur des parois verticales de grande surface, ou parois similaires. Â cet effet, cette installation comprend en combinaison - une nacelle suspendue à un élément horizontal de guidage s'éten dant au-dessus de la paroi correspondante ou à sa partie supérieure sur toute la longueur de celle-ci, et des moyens d'entrainement assurant le déplacement de cette nacelle contre cette paroi, soit dans le sens horizontal, soit dans le sens vertical - un appareil automatique de traitement ou d'application dtun produit de revêtement qui est monté sur cette nacelle et dont le ou les or ganes de travail sont animés d'un mouvement alternatif selon une direction transversale, ou sensiblement transversale, à celle du déplacement de celle-ci -des moyens de réglage de vitesse ou d'asservissement permettant de régler la vitesse de déplacement du ou des organes de travail de cet appareil en fonction de la vitesse de déplacement de la nacelle, de façon à traiter ou recouvrir toute l'étendue de la bande, horizon la tale ou verticale, de surface le long de laquelle se déplace/nacelle. Par ailleurs, d'autres moyens d'entrainement assurent le déplacement de la nacelle dans une direction perpendiculaire après achèvement de l'exploration d'une telle bande pour explorer ensuite la bande similaire voisine, et ainsi de suite. Dans ces conditions, la présente installation permet effectivement de réaliser, de façon automatique, par exemple le lavage ou la peinture d'une paroi verticale de grande surface. Un exemple de réalisation et d'utilisation de cette installation est décrit ci-après en référence au dessin annexé, sur lequel La figure 1 est une vue schématique en élévation d'un navire dont l'une des murailles est en cours de peinture au moyen d'une installation selon l'invention La figure 2 est un diagramme des mouvements combinés de la nacelle de cette installation et de l'appareil de projection prévu sur celle-ci;; La figure 3 est une vue schématique en élévation illustrant l1utili- sation de la présente installation pour la peinture de l'une des parois du navire ta figure 4 est une vue partielle similaire à échelle différente La figure 5 est une vue partielle en élévation d'un détail de la présente installation La figure 6 est une vue en élévation en bout de la nacelle mobile faisant partie de la présente installation La figure 7 est une vue en élévation de face de cette nacelle. Comme indiqué ci-dessus, le dessin annexé illustre l'application de l'installation selon l'invention pour la peinture de ltune des parois 1 d'un navire 2. La présente installation comporte une nacelle mobile désignée par la référence générale 3, qui est placée en regard de la paroi 1, cette nacelle étant suspendue à un élément horizontal de guidage prévu au-dessus de cette paroi ou à la partie supérieure de celle-ci. Plus précisément, dans l'exemple représenté, la nacelle 3 est suspendue à un rail horizontal 4 et ce, par l'intermédiaire de deux cibles 5 et de deux chariots 6 portés par ce rail. Chacun de ces chariots comprend deux trains de galets porteurs 7 sont disposés à l'uneet autre de ses extrémités et qui/engagés à l'intérieur du rail 4 qui est creux. De plus, chaque chariot est pourvu d'une roue motrice 8 placée au contact de la face inférieure du rail 4. Cette roue peut être entrainée en rotation par un moteur électrique 9 dans les conditions qui seront exposées par la suite. Be rail 4 est fixé sur des supports 10 disposés de place en place sur toute la longueur du navire, et qui sont eux-mêmes suspendus,par l'intermédiaire de chaînes ou de de câbles II,à un élément d'équipement s'étendant le long du pont 12 de celui-ci. Dans l'exemple représenté, cet élément consiste en une plinthe de protection 13 dite gatte. L'accrochage des câbles Il sur cette plinthe est assuré par des mains de fer 14. Comme on peut le constater d'après les figures 3 et 4, les supports 10 assurent l'écartement du rail 4 par rapport à la paroi correspondante I du navire, contre laquelle ils prennent appui. Dans ces conditions, la nacelle 3 se trouve elle-même convenablement écartée de cette paroi. Dans l'exemple représenté, l'installation correspondante est conçue de façon que la nacelle 3 se déplace verticalement le long de bandes verticales successives de la paroi 1 pendant que les organes de projection d'un appareil de projection de peinture, prévu sur la nacelle, sont eux-mêmes animés d'un mouvement alternatif dans le sens horizontal. Etant donné que ces deux mouvements s'effectuent de façon simultanée, la vitesse de déplacement de l'appareil de projection doit être déterminée en fonction de la vitesse de déplacement de la nacelle dans le sens vertical afin de couvrir convenablement la bande verticale en regard de laquelle se déplace la nacelle. En effet, si la vitesse de l'appareil de projection est trop lente, il se produit inévitablement des "manques" de peinture. Par contre, Si cette vitesse est trop rapide, ceci entraîne alors des surénaisseurs de peinture. Le diagramme de la figure 2 illustre du reste, le résultat obtenu par la combinaison des deux mouvements ainsi prévus. Pendant que la nacelle se déplace verticalement le long d'une bande verticale de la surface de la paroi 1, qui est délimitée par les deux lignes XX' et YY', l'appareil de projection est lui-même animé d'un mouvement horizontal alternatif. Dans ces conditions, le centre de cet appareil se déplace en zigzag selon une ligne brisée A, 3, C, D, E ont les différentes portions sont inclinées dans un sens puis dans l'autre. Mais, comme les organes de projection de cet appareil couvrent une certaine hauteur H, ceci assure donc l'application de peinture sur des bandes inclinées ayant la même hauteur et qui se recouvrent comme représenté sur la figure 2. Pour réaliser un recouvrement de surface donnant entière satisfaction, il convient alors que la relation existant entre la vitesse de déplacement de la nacelle et celle du ou des organes de projection répondent à la formule dans laquelle Vp est la vitesse de déplacement du ou des organes de pro jection, Vn la vitesse de déplacement de la nacelle, P la largeur du jet plat provenant du ou des organes de projection, R la largeur de la bande battue par ce ou ces organes de projection. A titre d'exemple, la vitesse de déplacement de la nacelle peut se situer entre 4 et 12 mètres/minute. Quant à la vitesse de battement de l'appareil de projection, elle peut être comprise entre 0,40 et 1 mètre seconde. Pour cet appareil des vitesses de l'ordre de 0,70 à 1 mètre/seconde sont optimales pour la pulvérisation de peinture par le procédé dit "Airless11. En effet, pour de trop grandes vitesses, on observe des désordres dans la géométrie du jet de peinture. le réglage de la vitesse de l'appareil de projection par rapport à celle de la nacelle ou l'avertissement de ces deux vitesses l'une à l'autre, peut - être réalisé de diverses façons. Dans l'exemple représenté, l'agencement est tel que la vitesse de l'appareil de projection soitdirectement asservie à celle de la nacelle en réalisant un entraînement de cet appareil sous l'effet du déplacement vertical de cette dernière. le déplacement de la nacelle dans le sens vertical est commandé par deux treuils 15 prévus à l'une et l'autre extrémités de cette nacelle et sur le tambour de chacun desquels s'enroule le câble 5 correspondant. Quant à l'appareil de projection de peinture, il consiste en un chariot mobile 16 portant deux pistolets de projection 17 disposés l'un au-dessus de l'autre pour couvrir la hauteur H prévue. Ce chariot est monté mobile dans le sens horizontal sur deux éléments de guidage 18 faisant partie du châssis 19 porté par le bâti 20 de la nacelle. L'entraînement du chariot 16 dans un sens et dans l'autre, est assuré par une chatne 21 passant sur deux roues dentées 22 prévues à ses extrémités,cette chaîne eportant un doigt de manoeuvre apte à pousser le chariot 16 dans un senssspuis dans l'autre. L'une des roues dentées 22 se trouve entraînée en mouvement par le déplacement de la nacelle 3 dans le sens vertical grâce à un mécanisme de liaison comprenant une poulie folle 23 disposée à l'une des extrémités de la nacelle et autour de laquelle le crible correspondant 5 forme un ou plusieurs tours.Pour assurer le rapport de vitesse voulue entre le déplacement vertical de la nacelle et l'appareil de projection de peinture, la poulie 23 est reliée à l'arbre de la roue dentée 22 à entrainer, par l'intermédiaire de plusieurs poulies et roues dentées et, notamment, un système de variateur permettant le réglage de la vitesse de l'appareil de projection. Ce variateur est constitué par deux poulies 24 et 25 dont l'une comporte un flasque mobile permettant de modifier le rapport d'entraînement. Il est ainsi possible de respecter la relation qui doit exister entre la vitesse du déplacement horizontal alternatif de l'appareil de projection et la vitesse du déplacement vertical de la nacelle, de façon à obtenir un recouvrement parfait de la bande verticale le long de laquelle celle-ci se déplace. Lorsque la nacelle a ainsi exploré la totalité de la hauteur d'une telle bande verticale, les moteurs d'entralnement des deux chariots 6 sont mis en mouvement pour imprimer un déplacement à la nacelle dans le sens horizontal, afin de l'amener en regard de la bande verticale suivante de la surface de la paroi 1 du navire. Bien entendu, le déplacement de la nacelle dans le sens vertical s'effectue ensuite dans le sens inverse le long de cette nouvelle bande et ainsi de suite, jusqu'à ce que la totalité de la surface de la paroi 1 soit recouverte de peinture. il convient de noter que le système d'asservissement prévu dans l'exemple décrit ci-dessus,pour asservir la vitesse de l'appareil de projection à celle de la nacelle, est particulièrement avantageux par sa simplicité, son faible prix de revient et l'économie de poids qu'il permet. Cependant, il est bien évident que d'autre systèmes d'asservissement pourraient être utilisés. Ainsi, dans une autre forme de réalisation de la présente installation il est prévu d'utiliser un moteur unique commandant, par des jeux d'engrenage ou de transmission à chaste, les treuils d'élévation de la nacelle ainsi que l'appareil de projection de peinture. Mais, il est également possible de prévoir des mécanismes d'entraînement distincts pour la nacelle et pour l'appareil de projection de peinture, par exemple des moteurs hydrauliques ou électriques, à condition de leur adjoindre des dispositifs de réglage permettant de déterminer très exactement la vitesse de l'appareil de projection en fonction de celle de la nacelle. Bien entendu, dans ces divers cas, il convient également d'assurer une vitesse identique pour les deux treuils. il faut aussi obtenir le maintien de l'horizontalité du plancher de la nacelle. A cet effet, il est possible de prévoir un système de controle à inertie permettant d'arrêter le fonctionnement du treuil qui se déplace le plus vite. Dans ce but, on peut utiliser un système pendulaire à inertie comportant un micro-contact. Cependant, tous autres dispositifs de contre appropriés pourraient être employés. les diverses sécurités nécessaires sont du reste assurées par d'autres dispositifs spécialement prévus à cet effet, notamment des limiteurs de course de la nacelle à chaaue extrémité, des limiteurs d'efforts dynamométriques agissant par compression ou détente de deux ressorts situés entre la nacelle et chaque treuil. De plus, il est prévu des freins de sécurité destinés à bloquer la nacelle en cas d'incident. Eventuellement, ce blocage peut être assuré en entraînant le tambour des réducteurs par l'intermédiaire d'un réducteur à vis sans fin, pour éviter toute rversibilitéde mouvement. Dans la forme de réalisation décrite précédemment, ainsi que dans les variantes mentionnées ci-dessus, il est prévu de combiner un déplacement vertical de la nacelle avec un déplacement horizontal de l'appareil de projection. Cependant, il est également possible de combiner un mouvement horizontal de la nacelle avec un mouvement vertical de l'appareil de projection, en montant celui-ci sur des déments de guidage verticaux faisant partie du chassis porté par la nacelle.Dans un tel cas, le déplacement de la nacelle dans le sens horizontal est assuré par les moteurs 9 des deux chariots 6. les treuils de relevage sont alors maintenus au repos de façon que la nacelle explore une bande horizontale de la surface de la paroi 1 sur toute sa longueur, pendant que l'appareil de projection de peinture est animé de mouvements verticaux dans un sens et dans l'autre sur le chassis porté par la nacelle. Dans un tel cas, il est également nécessaire de respecter le rapport voulu entre la vitesse de l'appareil de projection et celle de la nacelle pour réaliser un recouvrement convenable de la bande horizontale en regard de laquelle se déplace cette dernière. Bien entendu, lorsqu'une telle bande a été ainsi recouverte sur toute sa longueur, le niveau de la nacelle est modifié pour que celle-ci explore ensuite une autre bande horizontale adjacente, et ainsi de suite. Dans l'un et l'autre cas, l'appareil de projection est animé d'un mouvement alternatif dans une direction perpendiculaire à celle du mouvement concomitant de la nacelle. Dans un cas, il s'agit d'un mouvement horizontal lorsque la nacelle se déplace verticalement, et dans l'autre cas d'un mouvement vertical quand la nacelle se déplace horizontalement. Toutefois, la direction du mouvement imprimée à l'appareil de projection pourrait ne pas être perpendiculaire à celle du mouvement de la nacelle. En effet, il suffit que ces mouvements alternatifs aient lieu dans une direction sensiblement transversale à celle du mouvement de la nàcelle. Par ailleurs, l'installation selon l'invention n'est pas limitée au seul exemple de réalisationdécrit ci-dessus à simple titre indicatif. Ainsi, les moyens d'entrainement de la nacelle mobile dans le sens vertical et/ou dans le sens horizontal, pourraient être différents de ceux prévus dans cet exemple. Par ailleurs, les moyens d'entrainement de l'appareil de projection dans son mouvement alternatif sur le châssis de la nacelle, pourraient être réalisés de diverses façons. Comme il a déjà été indiqué, l'installation selon l'invention convient tout particulièrement pour la peinture des parois d'un navire, à l'exception des extrémités de celui-ci qui sont "en forme". Cependant, cette installation peut également être employée pour le lavage de ces mêmes parois, ou toute autre opération de traitement de surface, telle que : sablage, brossage, meulage, ete. Elle peut également être utilisée pour la projection ou l'application de tout produit de revêtement voulu. De plus, l'application de cette installation n'est en aucune façon limitée au traitement ou à l'application d'un produit de rev8- tement sur les parois d'un navire. En effet, cette installation peut être utilisée pour réaliser des opérations similaires sur toute au tre paroi verticale de grande surface, par exemple les parois de certaines citernes ou bien même de certains murs, ou bien sur des installations terrestres présentant des surfaces planes, ou des sur faces courbes, ou surfaces réglées dont le rayon de courbure est très grand par rapport à la longueur de la nacelle de travail de la présente installation. REVENDICA?IONS 10 - Installation pour le traitement ou l'application d'un produit de revêtement, par exemple une peinture, sur une paroi verticale de grande surface, caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison - une nacelle suspendue à un élément horizontal de guidage s'éten dant au-dessus de la paroi correspondante ou à sa partie supé rieure, sur toute la longueur de celle-ci et des moyens d'entral- nement, assurant le déplacement de celle-ci contre cette paroi, soit dans le sens horizontal, soit dans le sens vertical - un appareil automatique de traitement ou d'application d'un pro duit de revêtement qui est monté sur cette nacelle et dont, le ou les organes de travail ou de traitement sont animés d'un mou vement alternatif selon une direction transversale, ou sensible ment transversale, à celle du déplacement de celle-ci. - des moyens de réglage de vitesse ou d'asservissement permettant de régler la vitesse de déplacement du ou des organes de travail de cet appareil en fonction de la vitesse de déplacement de la nacelle, de façon à traiter ou recouvrir toute l'étendue de la bande, horizontale ou verticale, de surface le long de laquelle se déplace la nacelle - cependant que d'autres moyens d'entraînement assurent le déplace ment de la nacelle dans une direction perpendiculaire après achè vement de l'exploration d'une telle bande pour explorer ensuite la bande similaire voisine, et ainsi de suite. 20 - Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la relation existant entre la vitesse de déplacement de la nacelle et celle du ou des organes de travail de l'appareil installé sur celle-ci répondent à la formule dans laquelle Vp est la vitesse de déplacement du ou des organes de travail, Vn la vitesse de déplacement de la nacelle, P la largueur de la zone traitée par le ou les organes de tra vail, R la largeur de la bande battue par ce ou ces mêmes organes. 30 - Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le ou les organes de travail de l'appareil installé sur la nacelle sont fixés sur un support monté mobile sur celle-ci selon une direction perpendiculaire à celle du déplacement de cette dernière lors de l'exploration d'une bande de surface de la paroi correspondante. 40 - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la nacelle est suspendue à deux chariots montés mobiles le long de l'élément supérieur de guidage et ce, par l'intermédiaire de deux câbles passant sur deux treuils d'enroulement assurant le déplacement de cette nacelle dans le sens vertical et le support du ou des organes de travail est monté mobile dans un sens et dans l'autre, sur des éléments de guidage horizontaux prévus sur celleci, la vitesse de déplacement de ce support étant asservié à celle du déplacement vertical de la nacelle. 50 - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la nacelle est suspendue à deux chariots montés mobiles sur lté- lément supérieur de guidage et pourvus de moyens d'entrainement assurant leur déplacement le long de celui-ci, et le support du ou des organes de travail est monté mobile dans un sens et dans l'autre, sur des éléments de guidage verticaux prévus sur la nacelle, la vitesse de déplacement de ce support étant asservie à celle du déplacement horizontal de celle-ci. 60 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la nacelle est équipée d'un moteur unique assurant à la fois I'entraînement des deux treuils et celle du support du ou des organes de travail et ce, dans le support voulu. 70 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la nacelle est équipée d'un moteur unique assurant ltentralne- ment des deux treuils et des moyens mécaniques d'accouplement assurent la liaison du support du ou des organes de travail avec le tambour de l'un de ces treuils de façon que la vitesse de déplacement de ce support soit asservie à celle de ce tambour dans le rapport voulu. 80 - Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément supérieur de guidage de la nacelle consiste en un rail fixé sur des supports prenant appui sur la paroi correspondante pour l'écarter de celle-ci, et qui sont eux-mêmes suspendue par l'intermédiaire de câbles ou de chaînes, à un élément d'équipement s'étendant au-dessus de la paroi considérée, sur toute la longueur de celle-ci.