Brevet FR2465516A1 — publié le 19810327

La présente invention concerne un dispositif permettant de mélanger deux fluides dans un rapport prédéterminé, du type comprenant deux pompes volumétriques entrainées en synchronisme, dont les cylindrées sont dans ledit rapport prédéterminé, chacune des deux pompes étant réservée à l'un des deux fluides à mélanger et étant reliée par un tuyau respectif au collecteur d'entrée d'un mélangeur, une valve commandée étant prévue dans chacun des deux tuyaux au voisinage dudit collecteur. La présente invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, applicable aux installations ou appareils qui sont utilisés pour mettre en oeuvre les peintures à deux composants. Dans ces appareils, les deux composants, en général un produit colorant et un agent durcisseur, doivent être mélangés au moment de la mise en oeuvre dans une proportion bien définie. En effet, c'est la combinaison des deux composants par copolymérisation qui donne naissance à la résine constituant le film de peinture. Cette polymérisation ayant lieu à froid ou à une température peu élevée, les peintures à deux composants permettent donc a1 éviter l'emploi du four-étuve de cuisson des peintures qui est habituellement utilisé avec les peintures à un seul composant. Les appareils de ce genre permettent donc des économies importantes d'énergie et de matériel. C'est pourquoi, ces appareils tendent à se développer actuellement. Le système le plus simple pour la mise en oeuvre des peintures à deux composants consiste à utiliser deux pompesvolumétriques ou une pompe volumétrique double corps entrainée(s) en synchronisme par un moteur alternatif à air comprimé. Chaque pompe volumétrique ou corps de pompe est utilisé pour l'un des deux composants et a une cylindrée qui est dans un rapport prédéterminé avec celle de l'autre pompe ou corps de pompe. Les deux composants sont donc débités dans le rapport des cylindrées des deux pompes ou corps de pompe. I1 suffit donc de prévoir ce rapport à la valeur voulue pour que le mélange des deux composants soit fait dans la bonne proportion.En théorie, le problème est résolu de façon simple, mais il arrive que les débits refoulés par les deux pompes ou corps depompenesoient pas dans le rapport des cylindrées. Cela peut provenir, par exemple, d'un mauvais remplissage de l'une ou des deux pompes du fait des poches d'air restant dans les cylindrées des pompes ou sous les clapets de ces dernières. I1 est assez facile de remédier à ces difficultés de remplissage. Par contre, il peut arriver quel'une des deux pompes donne, au bout d'un certain temps de travail, des débits qui ne sont plus dans le rapport prévu. La cause la plus fréquente, sinon la seule, est une fuite aux clapets ou au piston de la pompe. Le débit de fuite diminue le débit côté refoulement de la pompe devenue défectueuse. Rien ne permet de s'apercevoir de ce défaut au moment de l'application de la peinture.Quand on s'aperçoit des défauts de peinture, un grand nombre de pièces peuvent avoir été peintes dans l'entretemps et il peut donc y avoir un rebut très important. La crainte de ces accidents limite l'emploi de ces appareils. Le but de la présente invention est donc de fournir un dispositif du type défini plus haut, équipé d'un dispositif d'alerte permettant d'avertir l'utilisateur de la présence d'un défaut d'étanchéité dans le système de pompage ayant donné naissance à un débit de fuite dans l'une des deux pompes (fuite au piston ou fuite aux clapets). A cet effet, le dispositif selon la présente invention est caractérisé en ce qu.'il comprend en outre des moyens pour détecter une différence de pression entre les pressions en amont des deux valves commandées, et un dispositif d'alerte relié aux moyens détecteurs pour émettre un signal d'alarme lorsque les valves commandées sont fermées et que les moyens détecteurs détectent une différence de pression. Grâce à un tel arrangement, les deux composants débités par les deux pompes ou la pompe double corps entraînée (s) en synchronisme par le moteur alternatif à air comprimé sont mélangés dans le mélangeur, qui peut être du type statique ou dynamique. Les pressions des deux composants à l'entrée du mélangeur sont égales. Quand un dispositif utilisateur, par exemple un pistolet depulvérisation de peinture, alimenté à partir du mélangeur s'arrête de débiter; le moteur alternatif à air comprimé s'arrête puisqu'il n'y a plus de débit, mais il maintient les deux composants sous pression dans les tuyaux de l'appareil. A ce moment, si les deux valves commandées disposées respectivement dans les deux tuyaux au voisinage du collecteur d'entrée du mélangeur sont fermées afin de couper la communication entre le refoulement de chaque pompe et le mélangeur, la pression en amont de ces deux valves doit rester la même. Mais, si l'une des deux pompes fuit, la pression dans cette pompe va baisser et, inversement, la pression dans l'autre pompe augmentera.Cette variation différentielle de la pression dans les deux pompes, à l'arrêt et sans débit, est le signe d'une fuite interne dans l'une des deux pompes. Les moyens détecteurs prévus par la présente invention permettent de détecter cette variation différentielle de la pression et d'actionner le dispositif d'alerte. On décrira maintenant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la présente invention en faisant référence à la figure unique du dessin annexé qui représente le schéma d'une installation de pulvérisation de peinture dans laquelle la présente invention est mise en oeuvre. L'installation représentée sur la figure unique du dessin comprend un moteur alternatif à air comprimé 1 qui est alimenté en air comprimé par l'intermédiaire d'un détendeur réglable 2 et qui entraîne en synchronisme deux pompes volumétriques jumelées 3 et 4. La course des pistons des pompes 3 et 4 étant la meme que celle du piston du moteur 1, les débits des composants A et B, par exemple un produit colorant et un agent durcisseur, qui sont refoulés respectivement par les pompes 3 et 4 sont dans le rapport des sections des pistons de ces deux pompes. Les composants A et B refoulés respectivement dans les tuyaux 5 et 6 passent respectivement à travers les chambres d'extrémité opposées d'un détecteur différentiel 7 dont la structure et le fonctionnement seront décrits en détail plus loin. Après avoir traversé le détecteur différentiel 7 les composants A et B parviennent respectivement aux valves normalement fermées à commande pneumatique 8 et 9 et, de là, à travers des clapets de non retour, au collecteur d'entrée d'un mélangeur 10 qui peut être du type statique ou dynamique. Le mélange des composants A et B arrive par le tuyau 11 au dispositif utilisateur 12, par exemple un pistolet de pulvérisation. Dans le circuit 13 d'alimentation en air comprimé du pistolet 12 se trouvent un détendeur 14 de réglage de la pression de l'air de pulvérisation et une valve relai spéciale 15 de type connu. ta valve relai 15 a pour fonction de mettre sous pression un circuit d'air comprimé auxiliaire 16 quand le pistolet 12 fonctionne, c'est-à-dire quand il y a un débit d'air comprimé dans le circuit 13. Inversement, la valve relai 15 met hors pression le circuit auxiliaire 16 quand le pistolet 12 s'arrête et que le débit d'air comprimé dans le circuit 13 s'annule. Le circuit auxiliaire 16 est relié par l'intermédiaire d'un distributeur 17 à commande manuelle et à deux positions et par l'intermédiaire d'un tuyau 16a aux deux valves commandées 8 et 9. Quand le distributeur 17 est dans la position représentée sur le dessin et que le circuit 16 est mis sous pression par la valve relai 15, les valves commandées 8 et 9 s'ouvrent de façon à laisser passer les composants A et B vers le mélangeur 10 et le pistolet 12. Inversement, les valves 8 et 9 se ferment pour empecher les composants A et B de parvenir au mélangeur 10 et au pistolet 12 quand celui-ci s' arrête et que, par suite, le circuit auxiliaire 16 est mis hors pression par la valve relai 15. On notera que, quand le distributeur 17 est dans son autre position, il relie les valves commandées 8 et 9 à l'êchappe- ment de façon 9 maintenir ces valves fermées quel que soit l'état en pression ou hors pression du circuit auxilaire 16, et il envoie de l'air comprimé à travers un tuyau 18 à une troisième valve normalement fermée à commande pneumatique 19 afin de l'ouvrir. Cette valve 19, lorsqu'elle est ouverte et que les valves 8 et 9 sont fermées, permet de faire passer à travers le mélangeur 10, le tuyau 11 et le pistolet 12 un troisième composant C, par exemple un solvant pour rincer les parties de l'installation qui ont été parcourues par les deux composants A et B. Le circuit d'air comprimé auxilaire 16 est également relié par un tuyau 16b à une cellule inverseuse 20. La cellule 20 a pour fonction de couper l'admission d'air comprimé dans la canalisation 21, qui est prévue pour alimenter en air comprimé deux clapets normalement fermés 22 et 23, quand le circuit auxiliaire 16, 16b est sous pression, c'est-à-dire quand le pistolet 12 fonctionne et que les valves commandées 8 et 9 sont ouvertes, et, inversement, elle a pour fonction d'admettre l'air comprimé dans la canalisation 21 quand le circuit auxiliaire 16, 16b est hors pression, c'est-à-dire quand le pistolet 12 cesse de zonctionner et que les valves commandées 8 et 9 sont fermées. Autrement dit, la cellule 20 joue le même rôle qu'un inverseur logique dans la mesure où l'état de la canalisation 21 est toujours l'inverse de l'état du circuit auxiliaire 16. Le détecteur différentiel 7 est monté entre les deux tuyaux 5 et 6 suffisamment près des deux valves commandées 8 et 9 et du collecteur d'entrée du mélangeur 10 pour que les pressions des deux composants A et B-qui traversent les chambres d'extrémité opposées du détecteur différentiel soient égales. Le détecteur différentiel 7 comporte, dans lesdites chambres, deux membranes 24 et 25 reliées entre elles par une tige 26. Les pressions des deux composants A et B agissent respectivement sur les deux membranes 24 et 25 dans des directions opposées de telle façon que l'équipage formé par ces deux membranes et par la tige 26 ait une position d'équilibre lorsque les membranes ne sont soumises à aucune pression ou à des pressions égales. Cette position d'équilibre peut être déterminée par la raideur des membranes et/ou par l'action de ressorts antagonistes non représentés. L'intérêt des ressorts peut etre de régler l'effort nécessaire pour déplacer l'équipage 24, 25, 26 de sa position d'équilibre. Sur la tige 26 est fixé un organe de commande 27. Les deux clapets normalement fermés 22, 23 sont disposés respectivement de part et d'autre de l'organe de commande 27 de telle façon que ce dernier ouvre l'un des deux clapets 22 et 23 lorsque l'équipage 24, 25, 26 est déplacé de sa position d'équilibre sous l'action d'une différence de pression sur les membranes 24 et 25. Quand la canalisation 21 est sous pression et que l'un des deux clapets 22 et 23 s'ouvre, il alimente en air comprimé un dispositif d'alerte 28. Ce dernier peut être constitué par exemple par un sifflet, une sirène ou tout autre avertisseur sonore actionné par air. Un distributeur temporisé 29 inséré par exemple dans la canalisation 21 comme montré sur le dessin ou entre l'avertisseur 28 et les deux clapets 22 et 23, permet d'arrêter l'avertisseur 28 au bout d'un temps prédéterminé. Le fonctionnement du dispositif selon la présente invention est donc le suivant. A l'arrêt du pistolet 12 ou lorsque celui-ci cesse de fonctionner, le circuit auxiliaire 16, 16a et 16b est mis hors pression par la valve relai 15. Ceci provoque la fermeture des valves commandées 8 et 9, ce qui a pour effet de séparer les deux tuyaux 5 et 6 et de couper leur communication avec le mélangeur 10. La mise hors pression du circuit auxiliaire 16, 16a, 16k a également pour effet de provo quer la mise sous pression de la canalisation 21 par la cellule 20. Au moment de la fermeture des valves commandées 8 et 9, les pressions sur les membranes 24 et 25 sont égales s'il n'y a pas de fuites dans l'un ou l'autre des circuits situés en amont des valves 8 et 9.Dans ces conditions, l'équipage 24, 25, 26 du détecteur différentiel 7 reste en position d'équilibre et l'avertisseur 28 ne fonctionne pas. Par contre, s'il existe une fuite dans l'un ou l'autre des deux circuits parcourus par les composants A et B, en particulier s'il existe une fuite interne dans l'une des deux pompes 3 et 4, il apparait alors une différence de pression entre les deux tuyaux 5 et 6. Cette différence de pression provoque le déplacement de l'équipage 24, 25, 26. Ce déplacement provoque l'ouverte d'un des deux clapets 22 et 23, qui provoque à son tour le fonctionnement de l'avertisseur 28. I1 y a lieu dé noter qu'une différence de pression entre les tuyaux 5 et 6 apparaitra aussi si l'un des deux composants A et B vient à manquer. Dans ce cas, l'avertisseur 28 fonctionnera aussi dès que le pistolet 12 s'arrêtera. Il est bien entendu que la forme d'exécution de l'invention qui a été décrite ci-dessus a été donnée à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses variantes peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment que les deux clapets 22 et 23 peuvent être reliés directement à la source d'air comprimé. Dans ce cas, la cellule 20 et le distributeur temporisé 29 seront disposés entre l'avertisseur 28 et les deux clapets 22 et 23. Suivant une autre variante d'exécution de la présente invention, les deux clapets 22 et 23 peuvent être remplacés par deux micro-interrupteurs ou par un micro-interrupteur ayant deux positions de travail et une position intermédiaire de repos, ce ou ces micro-interrupteurs étant insérés dans un circuit électrique d'alimentation en courant d'un avertisseur sonore et/ou lumineux. Suivant une autre variante d'exécution de la présente invention, au lieu d'utiliser le détecteur différentiel 7, on peut utiliser deux capteurs de pression, par exemple des capteurs piézo-électriques, insérés respectivement dans les tuyaux 5 et 6. Dans ce dernier cas, les signaux fournis par les deux capteurs sont envoyés à un amplificateur différentiel qui, en cas de différence entre ces deux signaux, fournit un signal de sortie utilisable pour commander un avertisseur sonore et/ou lumineux. Enfin, bien que la présente invention ait été plus particulièrement décrite à propos d'une installation de pulvérisation de peinture à deux composants, il va de soi que la présente invention est applicable dans tous les cas où il est nécessaire de mélanger deux fluides ou plus dans un rapport bien défini. - REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de mélanger deux fluides dans un rapport prédéterminé, comprenant deux pompes volumétriques entraînées en synchronisme, dont les cylindrées sont dans ledit rapport prédéterminé, chacune des deux pompes étant réservée à l'un des deux fluides à mélanger et étant reliée par un tuyau respectif au collecteur d'entrée d'un mélangeur, une valve commandée étant prévue dans chacun des deux tuyaux au voisinage dudit collecteur, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (7) pour détecter une différence de pression entre les pressions des deux fluides (A et B) en amont des deux valves commandées (8 et 9), et un dispositif d'alerte (28) relié aux moyens détecteurs (7) pour émettre un signal d'alarme lorsque les valves commandées (8 et 9) sont fermées et que les moyens détecteurs (7) détectent une différence de pression. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens détecteurs (7) comprennent un détecteur différentiel qui est monté entre les deux tuyaux (5 et 6) au voisinage des valves commandées (8 et 9) et qui comporte deux membranes (24 et 25) reliées entre elles par une tige (26), les pressions des deux fluides (A et B) dans les deux tuyaux (5 et 6) agissant respectivement sur les deux membranes (24 et 25) dans des directions opposées de telle façon que l'équipage formé par les deux membranes (24 et 25) et par la tige (26) ait une position d'équilibre lorsque les membranes ne sont soumises à aucune pression ou à des pressions égales. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens détecteurs (7) comprennent en outre un organe de commande (27) fixé à ladite tige (26), et deux clapets normalement fermés (22 et 23) qui sont alimentés en air comprimé et qui sont placés respectivement de part et d'autre de l'organe de commande (27) de telle façon que ce dernier ouvre l'un des deux clapets (22 et 23) lorsque la tige (26) est déplacée de sa position d'équilibre sous l'action d'une différence de pression sur les membranes (24 et 25), et en ce que le dispositif d'alerte (28) est constitué par un avertisseur sonore actionné par air, qui est relié aux deux clapets (22 et 23). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (15, 16, 16b, 20) pour autoriser l'alimentation de l'avertisseur sonore (28) en air comprimé seulement lorsque les valves commandées (8 et 9) sont fermées. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation en air comprimé de l'avertisseur sonore (28) comprennent des moyens temporisateurs (29) pour couper l'alimentation en air comprimé de l'avertisseur sonore (28) au bout d'un temps prédéterminé.