Brevet FR2422449A1 — publié le 19791109

L'invention se rapporte à des installations de projection électrostatique de poudre d'émail, où des pièces à recouvrir traversent, suspendues à des balancelles d'un convoyeur à voie en boucle, au moins une cabine de poudrage équipée de projecteurs de poudre, puis sont transférées sur une ligne de cuisson à un poste de transfert ; l'invention a trait plus précisément à un dispositif de nettoyage-des balancelles, destiné à éliminer la poudre d' émail qui s'y est déposée lors du poudrage, et situé a cet effet sur une section rectiligne de voie au-delà du poste de transfert. Pour émailler des pièces, on dépose à la surface de ces pièces une couche de fritte d'émail, qui est une poudre de verre, souvent un borosilicate, puis on fait subir à la pièce une "cuisson" pour que la fritte fonde et forme une couche continue vtrifiée. La fritte d'émail peut entre déposée sous forme d'une suspension avec un liant ; on peut la déposer également sous forme pulvérulente sèche projetée électrostatiquement. Les grains de poudre reçoivent une charge électrique en passant à proximité d'une électrode portée à haute tension, et sont dirigés vers la pièce par le champ électrique entre ltélectrode haute-tension et les pièces mises à la masse. Il va sans dire que la projection électrostatique suppose que les pièces sont conductrices. Pour le recouvrement par projection électrostatique de poudre d'émail, les pièces défilent généralement dans des cabines de poudrage, suspendues à des balancelles de convoyeur qui assurent la mise à la masse des pièces. On conçoit qu'au cours du poudrage ces balancelles se recouvrent également de poudre d'èmail. Comme le convoyeur est à voie en boucle, le dépôt sur les balancelles s'accroi- trait à chaque passage dans les cabines de poudrage. La poudre accumulée sur les balancelles risquerait de se détacher et de tomber sur les pièces, ce qui occasionnerait des défauts inacceptables, surtout si le dépOt comporte plusieurs couches d'émaux de caractéristiques et teintes différentes.En outre, il est intéressant de récupérer la poudre d'émail qui s'est déposée ailleurs que sur les pièces pour la recycler ; il convient de ne pas mélanger des poudres différentes au recyclage, ce qui se produirait si les balancelles abandonnaient dans les cabines de poudrage les accumulations de poudre provenant d'opérations antérieures. I1 est donc nécessaire de procéder périodiquement au nettoyage des balancelles, de préférence après chaque passage dans les cabines de poudrage. On peut procéder au nettoyage des balancelles par brossage mais le brossage ne s'avère effica-e que lorsque la quantité de poudre à enlever est très réduite. On peut être tenté d'imprimer aux balancelles une brusque accélération, par un choc par exemple pour faire tomber la poudre d'émail. En raison de la masse des balancelles, qui doivent être capables de supporter des piècesrelativement pesantes, l'énergie de choc, nécessaire pour coimmuni- quer aux balancelles l'accélération convenable, est importante et source de bruits excessifs. La durée du matériel peut en être af bectée. L'invention a pour objet un dispositif de nettoyage de balancelles simple et efficace, et propose à cet effet dans une installation de projection électrostatique de poudre d'émail ou des pièces a recouvrir traversent, suspendues à des balancelles d'un convoyeur à voie en boucle, au moins une cabine de poudrage équipée de projecteurs de poudre, puis sont transférées sur une ligne de cuisson à un poste de transfert, un dispositif de nettoyage de balancelles destiné à éliminer la poudre d'émail qui s'y est dé- posée lors du poudrage, et situé sur une section rectiligne de voie au-delà du poste de transfert, dispositif caractérisé en ce que, les balancelles étant conformées selon une structure apte à vibrer par percussion d'une région d'une barre horizontale de structure alignée suivant le sens de la voie, il comporte un moyen de détection sensible au passage d'un élément particulier de balancelle dans la section de voie et émettent en réponse un signal de présence1 et un marteau pivotant autour d'un axe parallèle àla section de voie, équipé de moyens de lancement commandés en liaison avec le moyen de détection et d'un moyen de rappel autonome, et situé, par rapport à la section de voie, en sorte de venir s' abattre, lancé en réponse au signal de présence, sur la région de percussion de la balancelle présente dans la section de voie. La technique de mise en vibration par percussion, empruntée à un secteur à l'état de la technique très éloigné de celui de la présente invention, celui des instrwments de musique, permet de communiquer aux différentes parties de la structure vibrante des accélérations considérables avec une énergie de percussion réduite. Le fait que le marteau est lancé pour s'abattre sur la barre horizontale, et qu'il est équipé d'un moyen. de rappel autonome permet qu'après la percussion le marteau ne reste pas au contact de la barre et n'étouffe pas les vibrations de la structure.En s'abattant de haut en bas sur la barre horizontale, le marteau sollicite la balancelle avec un porte à faux réduit par rapport au point de suspension sur le convoyeur, en sorte que l'énergie de percussion est utilisée essentiellement pour la mise en vibration de la structure, sans déplacement d'ensemble de la balancelle. La présence du moyen de détection, et sa position par rapport au marteau et à la section de voie assure que chaque balancelle sera frappée à l'emplacement et au moment convenable. De préférence les moyens de lancement comportent un moyen logique de relais capable, en réponse au signal de présence, de commander une pluralité de lancements du marteau, ce qui assure un entretien des vibrations. De préférence les moyens de lancement et de détection sont à fonctionnement pneumatique. Les moyens de lancement peuvent comporter un vérin pneumatique avec une tige terminée par une chape à lumière longitudinale où s'engage un maneton calé sur l'axe du marteau. La poussée de la tige de vérin lance le marteau, tandis que le coulissement du maneton dans la lumière permet au marteau de continuer sur sa lancée, puis après percussion de la barre horizontale, de revenir en arrière sous l'action du moyen de rappel. Ce moyen de rappel est constitué de préférence par un contrepoids excentrique fixé sur l'axe du marteau. Pour que les structures de balancelles soient aptes à entrer en vibration par percussion, on les constitue de préférence par un treillis de barres métalliques dans un plan sensiblement vertical avec des noeuds de liaison rigides, et au moins une barre horizontale comprenant la région de percussion. Les vibrations partant de la région de percussion peuvent se transmettre à l'ensemble de la structure, avec des amortissements faibles et des ruptures d'impédance réduites aux noeuds. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortirort d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure I est une vue du dispositif selon l'invention la figure 2 est une vue dans le plan II-II de la figure I les figures 3A et 3B sont des vues de détail montrant le la liement du marteau. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée figures I et 2, qui s insère dans une installation de projection électrostatique de poudre d'émail, les pièces à émailler sont suspendues à des balancelles 10 d'un convoyeur, dont la voie en boucle fait passer les balancelles et les pièces dans une ou plusieurs cabines de poudrage. Puis après transfert des pièces sur une ligne de cuisson, les balancelles passent dans une cabine de nettoyage 2 sur un tronçon de voie rectiligne, dirigé perpendiculairement au plan de la figure 1, et dans le plan de la figure 2.Les balancelles sont fixées en 1 au convoyeur, par l'intermédiaire d'une crosse il, et sont constituées d'une structure en treillis de forme losangée, avec des côtés supérieurs 12 et 12', des catés inférieurs 13 et 13', et une barre diagonale 14 horizontale ; la structure est située dans un plan vertical dirigé dans le sens de la voie. A la jonction des côtés inférieurs 13,13' est disposé un crochet 15, pour la suspension des pièces. Les jonctions des côtés 12,12',13 13' entre eux et avec la barrie horizontale sont rigides. Au sommet de la cabine de nettoyage 2 est fixé un détecteur de passage 20, pneumatique, avec un bras de commande 20a que vient pousser la crosse Il de balancelle 10 lorsque celle-ci traverse la cabine 2. Le détecteur 20 est relié à une logique pneumatique 21, d'un modèle connu, qui commande à son tour le fonctionnement d'un vérin pneumatique 35. Le fonctionnement de la logique 21 est tel qu'en réponse à un signal de pression à l'entrée il provoque une succession (de un à quatre) va-et-vient de la tige de vérin. L'organe essentiel du dispositif de nettoyage est un marteau 3 dans son ensemble. Ce marteau 3 comporte une masse mobile composée d'une panne cylindrique 30 et d'un contrepoids de rappel 31 également cylindrique, panne et contrepoids formant un angle d'environ 1350 dont le sommet se trouve sur un axe de pivotement 32, parallèle à la direction de voie, tourillonnant sur un bras desupport 23 fixé à la paroi de cabine 2. Sur le côté du contrepoids 31 est fixé un maneton 33, engagé dans une chape 34 où est ménagée une lumière allongée. Cette chape 34 est montée à l'extrémité de la tige 35a du vérin 35, ce dernier étant monté oscillant par sa base sur un bras support 22, fixé à la paroi de cabine 2. Une jupe de protection 36 est attachée à la tige 35a de vérin sous la chape 34, et vient recouvrir partiellement le vérin 35, pour éviter que la poussière d'émail ne se dépose sur la tige de vérin. La description du marteau et de son fonctionnement seront mieux compris en référence aux figures 3A et 3B, où les pièces fixes portent les mêmes numéros de référence qu'aux figures 1 et 2, tandis que les pièces mobiles sont référencées avec les mêmeschif fres de dizaines et d'unités, tandis qu'un chiffre de centaine 1, 2 ou 3 se rapporte respectivement au marteau en position de repos, en fin de poussée et en position de frappe. En position de repos, la panne 130 est verticale, le contrepoids 131 incliné descendant à 450, la tige 135a de vérin rétractée, le maneton 31 reposant au fond de la lumière allongée de la chape 134. Le vérin 135 est sensiblement vertical. Par admission de gaz sous pression à la base du vérin, la tige est ch ssne vers le haut en position 235a. En raison de l'inertie de la masse mobile le maneton 233 est toujours au fond de la lumière de chape 234. Le contrepoids 231 et la panne 230 sont sensiblement horizontaux et inclinés à 450 de la verticale vers le haut respectivement, le vérin 235 s'est légèrement écarté de la verticale en raison du déplacement circulaire du maneton 233. Sur sa lancée de pivotement, acquise par la poussée de la tige de vérin, la masse mobile, panne et contrepoids, poursuit sa course jusqu'à ce que la panne 330, horizontale vienne frapper la barre 14. Le contrepoids est alors incliné à 450 de la verticale vers le haut, le maneton 333 a coulissé dans la lumière de chape 334 jusqu'à arriver au voisinage du sommet de cette lumière. Le pivotement circulaire du maneton 333 a ramené le vérin 335 à la verticale. Après la frappe de la barre 14 par la panne 330, le rebondissement de celle-ci coopérant avec le balourd du contrepoids 331 ramène la masse mobile en position 230, 231. La rétraction ultérieure de la tige de vérin ramène l'ensemble du marteau en position de repos (figure 3A). On remarquera que la panne 330 s'abat sur la barre 14 aux deux tiers sensiblement de sa longueur, c'est-à-dire à l'aplomb du centre d'inertie de la panne en pivotement autour de l'axe 32, ce qui est la condition favorable à une bonne transmission d'énergie de choc. Par ailleurs la masse mobile 330, 331 étant en course libre au moment du choc peut rebondir en sorte que ce choc ait une percussion très brève. En revenant aux figures 1 et 2, on constate que la frappe de la panne 30 à l'horizontale et aux deux tiers de sa longueur résulte de la longueur du bras support 23 et de sa position sur la cabine 2. En outre les positions relatives du marteau 3 et du détecteur de passage 20 sur la cabine 2, suivant la direction de déplacement des balancelles 10 sont telles que le bras 20a est sollicité par la crosse 11 lorsque une zone de la barre 14 sensible ment symétrique par rapport à son centre défile au regard du marteau 3, en sorte que la barre 14 subisse la succession de percussions déclenchée par la logique 21 dans une zone centrale, et symétriquement par rapport à la verticale du point de suspens ion de la balancelle 10. Comme de plus les percussions se produisent verticalement, la succession de percussions n'induit pas d'oscillations notables de la balancelle autour de son point de suspension. Ces oscillations ne produisaient que des accélérations faibles, tout en absorbant une part notable de l'énergie de percussion. Or on a compris que pour détacher efficacement la poudre d' émail qui s'est déposée sur les balancelles au cours du poudrage électrostatique, et et qui y adhère en raison des charges résiduelles, il est nécessaire de communiquer à ces balancelles des accélérations telles que les forces électrostatiques d'adhésion de la poudre soient surmontées. Pour un élément en vibration les accélérations sont proportionnelles à l'amplitude de vibration, et au carré de la fréquence, La structure des balancelles 10 est adaptée à entrer en vibration à des fréquences acoustiques, les barres 12, 12', 13, 13' et 14 vibrant naturellement en flexion demi onde entre les points de jonction. Ceux-ci, rigides, permettent l'excitation des côtés 12, 12', 13 et 13' par les vibrations de la barre 14, elle-même excitée par les percussions du marteau 3. Bien entendu, en raison des fréquences propres différentes des éléments de structure, il existe des modes de battements qui se propagent le long de ces éléments, et se traduisent localement par des variations d'amplitude. On notera que les vibrations de la structure, provoquent des déplacements relatifs des grains de poudre, favorisent également la décharge des grains1 en sorte que la poudre qui n'a pas été éliminée des balancelles n'est plus adhérente. Cette poudre peut alors être éliminée en faisant passer les balancelles, au sortir de la cabine de nettoyage, entre des rangées de brosses. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la disposition décrite en exemple, mais en embrasse toutes les variantes d'exécution. REVENDICATIONS 1. Dans une installation de projection électrostatique de poudre d'émail où des pièces à recouvrir traversent, suspendues àdes balancelles d'un convoyeur à voie en boucle, au moins une cabine de poudrage équipée de projecteurs de poudre, puis sont transférées sur une ligne de cuisson à un poste de transfert, un dispositif de nettoyage de balancelle destiné à éliminer la poudre d'émail qui s'y est déposée lors du poudrage et situé- sur une section rectiligne de voie au-delà du poste de transfert, dispositif caractérisé en ce que, les balancelles étant conformées selon une structure apte à vibrer par percussion d'une région d'une barre horizontale de structure alignée suivant le sens de la voie, il comporte un moyen de détection sensible au passage d'un élément particulier de balancelle dans la section de voie et émettent en réponse un signal de présence, et un parteau pivotant autour d'un axe parallèle à la section de voie, équipé de moyens de lancement commandé en liaison avec le moyen de détection et d'un moyen de rappel autonome, et situé, par rapport à la section de voie, en sorte de venir s'abattre, lancé en réponse au signal de présence, sur la région de percussion de la balancelle présente dans la section de voie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de lancement comprennent un moyen d'action poussant le marteau sur une course initiale de lancement au-delà de laquelle le marteau poursuit sa course sur sa lancée et un moyen logique de relais disposé entre moyen d'action et moyen de détection, ce moyen de relais étant adapté à commander une pluralité de lancements successifs en réponse au signal de présence. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que moyens de lancement et moyen de détection sont à fonctionnement pneumatique. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de lancement comportent un vérin pneumatique avec une tige terminée par une chape à lumière longitudinale où s'engage un maneton calé sur l'axe du marteau. 5. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit moyen de rappel autonome est constitué par un contrepoids excentrique fixé sur l'axe du marteau. 6. Convoyeur à balancelles destiné à coopérer avec un dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les balancelles sont constituées chacune par un treillis de barres métalliques dans un plan sensiblement vertical passant par la direction de voie, avec des noeuds de liaison rigides, une barre au moins étant horizontale avec une région de percussion.