Brevet FR2413939A1 — publié le 19790803

L'invention concerne généralement une cabine de peinture au pistolet ou par micro-pulvérisation, de véhicules automobiles et autres articles ou; objets divers. Les cabines de peinture de ce type comprennent en général une enceinte fermée, dans laquelle est disposé l'objet à peindre, et qui est associée à un circuit de ventilation produisant une circulation a air dans ltenceinte, et à des moyens de nettoyage de l'air de ventilation qui sort de l'enceinte chargé d'un brouillard de peinture et qui doit-être recyclé ou rejeté à l'atmosphère. Ces cabines connues de l'art antérieur comprennent également en général des ventilateurs d'extraction de l'air de la cabine, qui sont en général destinés à assurer un écoulement régulier de l'air de ventilation à travers la cabine pour l'élimination du brouillard formé par la peinture en excès. Il arrive cependant que les filtres d'alimentation de la cabine en air de ventilation se bouchent, de sorte que la cabine est alors mise en dépression par l'action des ventilateurs d'extraction, ce qui représentgGn inconvénient sérieux les poussières venant alors notamment se déposer sur l'objet peint ou à peindre. De plus, le peintre se trouvant à l'intérieur de la cabine est souvent plus ou moins bien protégé du brouillard formé par la peinture en excès en suspension dans l'air. L'invention a précisément pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et d'améliorer et de régulariser le fonctionnement des cabines de peinture de véhicules automobiles ou d'objets divers. L'invention propose donc une cabine de peinture, pour véhicules automobiles et autres articles ou objets, du type comprenant une enceinte fermée dans laquelle est placé ltobjet à peindre, un circuit de ventilation créant une circulation d'air dans ladite enceinte et des moyens de nettoyage de l'air de ventilation sortant de l'enceinte, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens pour aménager, autour de ltobjet à peindre, une zone enveloppante d'air ayant un sens prédéterminé de circulation préférentielle, tel que la peinture en excès, projetée au pistolet ou par micro-pulvérisation sur l'objet, se rassem ble uniquement dans cette zone et s'écoule avec l'air de ventilation vers les moyens de nettoyage précités. Ainsi, cette zone enveloppante d'air selon l'invention, qui est formée autour du véhicule ou de l'objet à peindre, permet de rassembler toute la peinture en excès en suspension dans l'air et de la diriger vers les moyens de nettoyage d'air prévus à la sortie de l'enceinte. Selon une autre caractéristique de l invention, ces moyens d'aménagement de la zone enveloppante d'air comprennent un caisson de soufflage et de détente d'air pulsé, alimenté en air extérieur et débouchant dans ladite enceinte au dessus de l'objet à peindre, pour alimenter cette enceinte par un écoulement laminaire d'air, et une fosse de sortie d'air, située sous l'objet à peindre et reliée à un caisson ou un bac de nettoyage d'air. On comprend que la cabine selon l'invention ne comporte pas de ventilateur d'extraction d'air et que la circulation de l'air de ventilation dans la cabine se fait uniquement par trop plein, l'air pulsé dans la cabine poussant vers la sortie l'air qui se trouve déjà dans la cabine. On évite ainsi tout risque d'encrassement et de bouchage des filtres d'alimentation, et donc la mise en dépression de la cabine. De plus, grâce à cette zone enveloppante d'air, formée autour de l'objet à peindre, et qui rassemble toute la peinture en excès contenue en suspension dans l'air, le peintre est parfaitement protégé et ne subit aucun risque. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'une cabine de peinture selon l'invention, destinée par exemple à la peinture d'un véhicule automobile; - la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale de la cabine représentée en figure 1; - la figure 3 est une vue schématique en perspective du système d'alimentation de la cabine en air de ventilation; et - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe transversale et longitudinale respectivement d'un mode de réalisation particulier d'un système de nettoyage de l'air de ventilation sortant de la cabine. On a donc représenté schématiquement dans les dessins, et en particulier dans les figures I et 2, une cabine de peinture, destinée plus particulièrement à la peinture au pistolet ou par micro-pulvérisation de véhicules automobiles. Cette cabine est constituée essentiellement d'une enceinte fermée 10, dans laquelle sera placé l'objet à peindre, c'est-à-dire une carrosserie Il de véhicule automobile dans le cas présent, et sous laquelle est formée une fosse 12 de sortie d'air de ventilation, qui est reliée à un système 13 d'épuration et de nettoyage de l'air de ventilation. Le système d'alimentation de cette cabine en air de ventilation comprend, comme on le voit mieux en figure 3, un bati 14 comprenant des moyens de génération d'air pulsé, tels par exemple qu'un compresseur, une soufflante, ou analogue, qui sont alimentés en air extérieur par l'intermédiaire d'un caisson de filtrage 15 et qui envoient l'air pulsé sous pression dans un conduit coudé 16 permettant une pré-détente de l'air. La sortie du conduit coudé 16 est reliée à l'entrée d'un autre conduit 17 formant un passage divergent, à l'intérieur duquel sont disposées des cloisons ou des volets 18 de guidage et de répartition d'air , et qui alimentent un caisson19 filtrant de soufflage et de détente d'air, qui repose et est fixé par sa face horizontale inférieure sur la paroi supérieure horizontale 20 de la cabine 10. Au niveau du caisson 19 cette paroi 20 est naturellement perçée d'une multitude de trous, pour assurer le passage de l'air depuis le caisson 19 à l'intérieur de la cabine 10, comme indiqué par les flèches 21 dans les figures 1 et 2. On remarquera que le caisson 19 a une forme générale en biseau, s'amincissant, et que sa section- transversale di minue progressivement depuis l'extrémité du caisson relu au passage divergent 17 jusqu'à l'extrémité opposée. Ainsi, l'air sortant du passage divergent 17 et pénétrant dans le caisson 19, est réparti de façon uniforme sur l'ensemble de la surface filtrante de ce caisson, sans vibration et sans effet de trémie qui auraient l'inconvénient de saupoudrer de poussière la carrosserie 11 de véhicule se trouvant directement sous la sortie du caisson 19, comme on peut le voir dans les figures 1 et 2. La fosse 12 précitée, se trouvant sous la carrosserie Il à peindre, donc à la verticale du caisson 19 de soufflage et de détente d'air, est recouverte à sa partie supérieure par une grille de caillebottis 22, sur laquelle repose la carrosserie 11 et qui est pourvue de volets 23 de régulation qui sont disposés de façon appropriée sous le contour de la carrosserie Il de véhicule et dont l'inclinaison à l'intérieur de la fosse 12 est réglable, de façon à permettre une répartition uniforme de l'air de ventilation autour de la carrosserie Il, et d'obtenir ainsi une ventilation équilibrée et égale sur l'ensemble de la carrosserie.Les inclinaisons de ces volets 23 sont réglées par mesure à l'anémomètre, en fonction des normes, du volume à traiter, et des débits imposés par la législation. On remarquera que la fosse 12 peut être formée soit uniquement sous 11 objet à peindre, comme représenté sur les dessins, soit sur toute la surface de la cabine 10. La sortie de cette fosse 12 est reliée à un système 13 d'épuration et de nettoyage d'air, comme indiqué plus haut, et ce système 13 comprend, comme représenté en figure 1, tout d'abord une série de chicanes 25 formant des filtres à choc, puis un système de ruissellement d'eau et pulvérisation d'eau à la sortie des chicanes 25, un bac de décantation 26 associé à une moto-pompe 27 pour l'alimentation en eau des buses de pulvérisation, et une cheminée 28 de rejet à l'atmosphère de l'air épuré, dont la base comporte des filtres secs 29. Dans les figures 4 et 5, on a représenté plus en détail un mode de réalisation particulier de ces moyens d'épuration et de nettoyage d'air. Ces moyens sont dans ce cas constitués d'un caisson 30 formant bac de décantation contenant une certaine quantité d'eau 31, de la moto-pompe 27 comprenant une crépine d'aspira tion 32 plongeant au fond du bac de décantation et une rampe d'alimentation en eau de buses 33 de micro-pulvérisation, et d'un tiroir porte-filtres34, placé immédiatement en aval de chicanes de répartition 35. Comme précité, ces moyens comprennent les chicanes 25 représentées en figure 1, dont les faces extérieures sont enduites de graisse. L'air sortant de la fosse 12, qui est chargé d'un brouillard de peinture en suspension, pénètre dans ce caisson par une ouverture 36 et passe tout d'abord dans les chicanes 25 comme indiqué par les flèches 37, les faces extérieures de ces chicanes enduites de graisse agissant comme des filtres à choc, de sorte que l'air est épuré une première fois. Sur leurs faces intérieures, les chicanes 25 recoivent un ruissellement d'eau de sorte qu'il se forme à l'extrémité intérieure de ces chicanes, une sorte de cascade que l'air doit traverserà nouveau et est ainsi épuré une seconde fois. L'air passe ensuite à travers un brouillard d'eau finement pulvérisée par les buses 33 et est ainsi épuré une troisième fois. il passe ensuite sur les chicanes 35 de répartition, qui recueillent les dernières particules de peinture en suspension dans l'air, et il passe ensuite à travers les filtres du tiroir 34 avant du être rejeté à l'extérieur par la cheminée 28. On notera qu'en figure 4, les flèches en traits relativement épais indiquent la circulation de l'air, tandis que les flèches en traits plus fins correspondent à la production d'un brouillard d'eau par les buses de micro-pulvérisation 33.Le brouillard d'eau, qui s1 est chargé de peinture, tombe dans le bac de décantation, dans lequel la peinture se rassemble à la surfaceetpatainsi être éliminée. L'eau aspirée au fond du bac de décantation par la crépine 32 de la pompe est ainsi pratiquement pure, ce qui évite tout risque de bouchage de la crépine. On va maintenant décrire en détail, en référence aux figures 1 et 2, le fonctionnement de la cabine de peinture selon l'invention. L'objet à peindre, ici une carrosserie Il de véhicule automobile, est donc introduit dans la cabine 10 et est placé sur la grille de caillebottis 22 au dessus de la fosse 12, puis le système de ventilation est mis en marche. L'air pulsé, produit par le compresseur ou la soufflante contenu dans le bâtis 14, est détendu une première fois dans le coude 16, puis, il pénètre dans le passage divergent 17 qui a pour but de transformer l'écoulement de l'air, qui est un écoulement tourbillonnaire, en un écoulement laminaire et de le répartir et de le guider jusqu'à l'entrée du caisson 19. En raison de la forme particulière en biseau du caisson 19, la répartition d'air est uniforme et laminaire sur toute la surface filtrante du caisson 19 et pénètre donc à l'intérieur de la cabine 10, sans turbulence. Cet air, qui est poussé par l'intérieur de la cabine 10, crée, autour de la carrosserie 11, une zone enveloppante d'air, que l'on a représenté en traits pointillés dans les figures 1 et 2 et que l'on a désigné par la référence 40. Cette zone 40 comprend un matelas d'air extérieur 41 représenté en pointillés, ayant une épaisseur relativement constante et limitée, dans laquelle l'air est accéléré et guidé autour de la carrosserie Il, et elle comprend d'autre part un coussin d'air 42 formé par un film mince d'air directement sur la carrosserie 11, ce coussin ou film d'air étant créé par l'impact de l'air poussé sur la carrosserie. Ce coussin d'air 42 a un rôle important, car il repousse de la carrosserie Il les poussières et brouillards résiduels, et empêche leur adhérence sur la ttle. Après la mise en route du système de ventilation et l'établissement de la zone d'air enveloppante 40 autour de la carrosserie il, le peintre projette la peinture sur la carrosserie Il au moyen d'un pistolet, c'est-à-dire par micro-pulvérisation, de la façon habituelle. On notera que, avantageusement, la carrosserie il a été mise à la masse, pour éviter sur la ttle l'accumulation de char#gesélectrosta- tiques créées par le glissement de l'air sur la carrosserie. La micro-pulvérisation de peinture est telle qu'environ 20 % de la peinture projetée se dépose sur la carrosserie Il en une couche uniforme, et que les 80 % restants constituent un brouillard de peinture en excès. Ce brouillard de peinture en suspension dans l'air est capté et est retenu par le matelas d'air 41 et s'écoule donc avec ce matelas 41 dans la fosse 12, vers le système 13 d'épuration et de nettoyage de l'air de ventilation. On comprend que le matelas d'air 41 a pour rible essentiel de collecter le brouillard de peinture en excès et les poussières pouvant eventuellement se trouver dans l'air et de les faire glisser rapidement autour de la carrosserie 11, sur le coussin d'air 42, qui évite ainsi tout dépit de peinture en excès ou de poussière sur les parties fraichement peintes de la carrosserie. L'air de ventilation, chargé du brouillard de peinture en excès, passe donc dans la fosse 12, puis à travers les chicanes 25 dans le système 13 d'épuration. On remarquera que les chicanes 25 permettent également d'éviter les coups de bélier, et tout refoulement et toute turbulence de l'air à l'intérieur de la cabine. L'air de ventilation ainsi épuré est rejeté à l'at ionosphère, sans être recyclé. Pendant la phase de peinture proprement dite, le système de ventilation fonctionne à un débit relativement élevé, fixé d'après les normes légales, à une température comprise entre 15 et 200C environ, en général entre 18 et 200C. Cette phase peut être suivie d'une phase d'étuvage, dans laquelle l'air de ventilation est chauffé par passage très lent sur un échangeur de chaleur et pénètre avec un faible débit à l'intérieur de la cabine. L'air chaud, qui n'a pas été recyclé et qui réalise donc un apport d'oxygène permet un séchage rapide de la peinture, qui polymérise par apport d'oxygène et par élévation de température, la température de l'air étant en général comprise entre 40 et 800C, selon les laques utilisées. On remarquera que la cabine 10, ainsi alimentée selon l'invention, est en légère surpression, de tordre de 3 ou 4 millimètres de hauteur d'eau, du fait de l'air pulsé à l'intérieur de la cabine, qui s'écoule ensuite par la fosse 12 et le système 13 vers la cheminée 18, en étant accéléré. Les avantages essentiels de l'invention sont donc les suivants - la cabine ne peut se mettre en dépression - du fait de la surpression à l'intérieur de la cabine, le peintre peut sortir de la cabine sans que des poussières extérieures puissent pénétrer à l'intérieur, - il n'y a pas de turbulence d'air à l'intérieur de la cabine, - il n'y a pas de brouillard, - le peintre est parfaitement protégé, - la cabine ne contient pas d'humidité, ce qui évite le mattage des laques, par l'emploi d'une fosse sèche - on obtient une rapidité élevée de séchage des laques, sans risque d'explosion, grâce au système de ventilation sans recyclage. Dien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui nta été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent0 R E V E N D i C A T i O N S 1. Cabine de peinture, pour véhicules automobiles et autres articles ou objets, du type comprenant une enceinte fermée dans laquelle est placé l'objet à peindre, un circuit de ventilation créant une circulation d'air dans ladite enceinte, et des moyens de nettoyage de l'air de ventilation sortant de ltenceinte, caractériséeen ce qu'elle comprend des moyens pour aménager, autour de l'objet à peindre, une zone enveloppante d'air ayant un sens prédéterminé de circulation préférentielle, tel que la peinture en excès, projetée au pistolet ou par micro-pulvérisation, se rassemble uniquement dans cette zone et s'écoule avec l'air de ventilation vers les moyens de nettoyage précités. 2. Cabine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ces moyens d'aménagement comprennent un caisson de soufflage et de détente d'air pulsé, alimenté en air extérieur et débouchant dans ladite enceinte au dessus de l'objet à peindre, pour alimenter ladite enceinte par un écoulement laminaire d'air, et une fosse de sortie d'air, située sous l'objet à peindre et reliée à un- caisson ou un bac de nettoyage d'air. 3. Cabine selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite fosse est recouverte à sa partie supérieure par une grille à mailles larges et comprend des volets de régulation, disposés inclinés à l'entrée de la fosse et répartis sous le contour de l'objet à peindre, de façon à permettre une répartition uniforme de l'air autour de 11 objet. 4. Cabine selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit caisson de soufflage et de détente comprend une surface filtrante et a en section longitudinale une forme en biseau, sa section transversale diminuant progressivement de l'extrémité d'alimentation du caisson à l'extrémité opposée, de sorte que la répartition de l'air est uniforme sur ltensem- ble de la surface filtrante. 5. Cabine selon la revendication 4, caractérisée en ce que le caisson de soufflage et de détente est alimenté en air pulsé par l'intermédiaire d'un passage divergent transformant l'écoulement tourbillonnaire produit par un compresseur, une soufflante ou analogue, en écoulement laminaire. 6. Cabine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le passage divergent comprend des cloisons de guidage et de répartition de l'air pulsé. 7. Cabine selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que ledit passage divergent est relié au compresseur ou analogue, par un passage de prédétente de l'air. 8. Cabine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de nettoyage de l'air sortant de l'enceinte comprennent des chicanes de filtration par choc, un circuit de ruissellement et de pulvérisation d'un brouillard d'eau à la sortie des chicanes, et des filtres secs placés à l'entrée d'une cheminée de reJet de l'air à l'atmosphère. 9. Cabine selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de nettoyage comprennent également un bac de décantation de l'eau de filtrage, et un circuit de recyclage d'eau, comprenant une moto-pompe alimentant des buses de micro-pulvérisation placées à la sortie des chicanes. 10. Cabine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la circulation d'air de ventilation dans la cabine ou enceinte précitée est une circulation par trop-plein, l'air amené de l'extérieur repoussant vers ladite fosse et les moyens de nettoyage l'air se trouvant dans la cabine