Brevet FR2484494A1 — publié le 19811218

L'invention a pour objet unl dispositif permettant d'obte- nir la pose d'une couche régulière de substance servant au tra- cage de la signalisation horizontale des routes, des aires ur- baiues, et analogues, ledit dispositif étant plus spécialement destin aux machines à tracer la signalisation horizontale pourvues d'un mécanisme de pompes fixes débitant un volume pro- portionnel & la distance parcourue* Les bandes horizontales de signalisation routière sont po- sées, en grande partie, à l'aide de machines tracqus3es qui dé- posent sur les chauesées des matières de marquage liquides, no- tamment des peintures, par l'intermédiaire d'un dispositif d'éjection sous pression qui peut prendre plusieurs formes, mais qui est, de préférence, une tuyère. Dans la plupart des machines du type considéré, la tuyère est alimentée d'une manière simple, en partant d'un réservoir sous pression. Dans mU autre système connu, la tuyère est ali- mentée à partir d'un couranlt constant de peinture produit par une pompe qui:L'aspire dans un réservoir dépourvu de pression, l'excès de peinlture nion éJecté par la tuyère étant ramené au réservoir ou à la conduite d'aspiration gréce à un limiteux de pression réglable qui maintient dans le circuit de peinture la surpression souhaitée. Lorsque la tuyère est fermée, la surpression initiale du circuit de peinlture se propage Jusqu' à ladite tuyère sous la forme d'ule pression statique dans la conduite de peinture, cette dernière étant élargie sous l'effet des élasticit6i et la quan- tité de peinture qui y est contenue se trouvant, du coup, eug- mentée. Lorsque la tu;re s'ouvre, le courant repart, provoquant une baisse de pression dans la conduite dont l'expansion élas- tique est supprimée, d'od un débit transitoire plus élevé de la tuyère qui se traduit par une accumulation de peinture au début d'un tracé de ligne dont l'épaisseur décroît ensuite. Or, la durée du séchage de la peinture augmente plus que proportion- nelle-ient en fonction de l'épaisseur de la couche et de ce fait, ces accuowulations de peinture ailoagent considérablement le temps de séchage d'une nouvelle ligne tracée sur la chaussée, car la dOueée totale qui s'écoule jusqueà ce que la circulation soit rétablie,mr ladite ligne est déterminée par la plus grande du- rée de séchage ponctuelleo Le nouveau traco doit âtre protégé c4 ontre la circulation jusqu'à ce que les points d'épaisseur 2 2484494 maximale de peinture puissent supporter le passage des véhicu- les. I1 est donc évident que les lignes de signalisation hori- zontales comportant de telles accumulations nuisent considéra- blement au déroulement correct du travail de traçage. Dans les machines à tracer connues évoquées dans ce qui précède, on peut minimiser l'augmentation du débit, laquelle se produit à l'ouverture de la tuyère, en utilisant des condui- tes à peinture appropriées, présentant une section libre suffi- sante et une faible élasticité radiale, ce qui ramène à un mi- nimum l'accumulation de peinture au début de chaque segment de ligne tracé et permet de considérer ledit effet comme négligea- ble. Un problème plus important résulte, par contre, de l'aug- mentation de pression qui se produit à tuyère fermée et qui pro- voque une émission plus forte de peinture au moment de l'ouver- ture de la tuyère dans les machines modernes dans lesquelles on utilise, pour obtenir un tracé d'épaisseur constante.préea- lablement commandée malgré lirrégularité de la vitesse de cir- culation de l'engin, des circuits à pompes statiques entra nées en fonction de la distance parcourue, -par exemple à l'aide d'une roue en contact avec la surface de la chaussée. La pro- priété recherchée de ces systèmes, à savoir qu'en traçant un segment de bande, toute la quantité de peinture débitée par le circuit de pompes soit déposée sur la chaussée par l'intermédi- aire de la tuyère, oblige à prendre des précautions spéciales au moment de l'ouverture et de l'obturation de la tuyère, puis- que le courant de peinture propulsé par la pompe et éjecté par la tuyère n'est pas, comme dans les machines classiques, arrêté automatiquement à l'obturation de la tuyère, ni remis en marche lors de son ouverture. Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients des machines connues, tels que les pointes de surpression à l'ouverture de la tuyère, en tenant compte des besoins spéciaux des machines modernes équipées de pompes à débit proportionnel à la distance. L'invention a pour objet, notamment, le problème qui consiste à limiter à une valeur acceptable, voire même à supprimer complètement, la différence de pression indésirable entre la position de travail et celle de fermeture de la tuyère, quelle que soit la valeur absolue de la pression de travail, obtenant ainsi un dépôt de peinture de régularité optimale. s40 Ces buts sont atteints, selon l'invention, en prévoyant des dispositifs sp6ciaux empSchant des variations sensibles de la pression caractéristique du circuit, lesdits dispositifs de- vrnt agir sur le courant de propulsion aboutissant à la tuyère. Ces dispositifs peuvent consister en soupapes disposées en aval des pompes et en amont de la tuyère, commandant l'accès d'une conduite secondaire de retour gui ramène la matière à déposer vers le réservoir, la soupape qui obture la conduite étant tarée, à l'opposé de l'orifice de sortie, par un ressort, un soufflet ou un piston, communiquant avec une conduite de dé- rivation qui s'embranche sur la conduite dealmentatîon qui a- mène le liquide vers la tuyère, le soufflet élastique ou le piston pouvant tre bloqué au moment o la tuyère se ferme. Le piston de la soupape doit alors Otre relié à un poids ou à un ressort de tarageo En cas deutilisation d'un soufflet, la surface efficace d éjection sera, de préférence, égale à la surface efficace du soufflet, mais cette dernière peut aussi tre supérieure d'une valeur déterminée à la surface efficace d' éjection. Le mécanisme de blocage du soufflet taré peut étre formé par un piston, pourvu d'une griffe et actionné en mOme temps que le mécanisme d'obturation de la tuyère. On peut aussi, sans sortir du cadre de l'invention, rem- placer la soupape par un accouplement à friction agissant sur l'entralnement de la pompe, qui fonctionne d'une manière ana- logue. Les dispositifs visés peuvent consister aussi en organes d'obturation conjugués fermant alternativement la tuyère de projection et un aJutage situé à l'orifice débitant sur la con- duite de retour, l'ouverture de l'un de ces deux organes en- traînant l'obturation de l'autre et viceversa. Les deUx organes d'obturation peuvent d'ailleurs ûtre réunis en un seul élément. L'ajutage donnant accès à la conduite de retour doit présenter la mame résistance que la tuyère de projection, ou bien ladite conduite de retour comportera un régleur à étranglement pouvant être réglé sur la môme r6sistance que la tuy&ère. I1 est avanta- Seux de donner A la tuyère ou à l'ajutage qui s'ouvre un accrois- sement de la section libre égal & la diminution de la section de l'a1tre organe qui se ferme. L'invention est expliquée plus en détail ci-après, à l'ai- de l'exemples d'exécution sans caractère limitatif, illustrés aux dessins annexés, dans lesquels: Fig.1 illustre schématiquement un agencement selon l'in- vention avec un soufflet élastique et un piston de soupape taré par ressort, commandant l'orifice secondaire; PFig.2 illustre un dispositif A organes d'obturation soli- darisés entre eux; ]Fig.3 représente schématiquement un exemple d'application aux peintures à plusieurs composants. Pour obtenir le résultat cherché, c'est-à-dire d'éviter des valeurs extrêmes des pointes de pression à l'ouverture de la tuyère et un affaiblissement du courant de peinture dès avant le moment de fermeture de ladite tuyère, les dispositions suivantes sont possibles: 1. Mise en marche et arrêt de la pompe au moment de lou- verture et de l'obturation de la tuyère respectivement. Une telle mesure est connue. Une difficulté particulière résulte de la nécessité de synchroniser exactement le point d'ouverture et d'obturation de la tuyère avec le démarrage ou l'arrêt de la pompe. E: effet, si la pompe démarre avant l'instant d1Quvertu- re de la tuyère, une crête de pression indésirable se produit, Si, au contraire, la pompe est mise en marche trop tard, le débit de peinture nécessaire ne s'établit que lentement et le temps nécessaire pour obtenir la pression de travail à la tuyê- re est trop long pour obtenir un début précis du marquage. Des difficultés analogues se produisent au moment de la fermeture de la tuyère. Il faudrait des dispositifs de réglage onéreux pour résoudre ces problèmes d'une manière satisfaisante. 2. La pompe est entra:née en permanence et délivre un courant de débit inchangé, mrme lorsque la tuyère est fermée, mais ce courant revient au réservoir par la soupape de limita- tion de pression. Etant donné que les variations de vitease de circulation de la traceuse se traduisent par des variations proportionnelles du débit du courant de peinture, donc de la résistance opposée par la pression antagoniste engendrée par la tuyère, de sorte que la pression qui déclenche le limiteur de pression doit être réglée de telle manière que ce dernier puis- se subir sans s'ouvrir la pression maximale susceptible de se produire pratiquement. à la projection de la peinture par la tuyère, faute de quoi, pendant le traçage sur la chaussée, une partie de la peinture destinée à la bande à tracer retournerait au résexvoir par la soupape de limitation de pression. Ainsi, lorsque la tuyère est obturée, une pression s'éta- blit dans la peinture, malgré l'ouverture de la soupape de l- mitation, dont la valeur est, selon le réglage adopté, nettement supérieure à celle qui règne lorsque la tuyère est ouverte. Or, une telle surpaession devrait précisément $tre évitée pour des raisons tenant à la dSfozmation élastique du circuit et de ses conséquences défavorables, précédemment décrites. Pour contenir dans une limite acceptable la différence de pression indésirable entre la pression de travail et la pres- sion de dSclenchement de la soupape de limitation, quelle que soit ladite pression de travail, ladite pression de déclenahe- ment du limiteur de pression doit varier, grce à un dispositif automatique, en eonction de la pression de travail instantanée. La fig.1 illustre un exemple de cette solution. La pression de travail lA qui règne pendant leéjection de la peinture par la tuyère agit, à l'intérieur du soufflet 17, sur la surface YB, dont l'aire.est identique a celle de la section libre 7 de la soupape de limitation 21. Le soufflet agit sur un ressort 18 qu'il déSforme. La force totale qui agit sur la surface lB est transmise, sous la forme d'une force de rappel du ressort, au piston de soupape 16 du limiteur de pres- sion o elle agit dans le sens de la fermeture cette force étan;, grâce à] .'égalité des aires visée ci-dessus, donn6e par la pressioni de travail 1A. in tarant le piston de soupape par un poids, on obtient que le limiteur de pression ne se déclen- che pas pendant l'éjection de la peinture par la tuySre, c'est- a-dire lorsque la pression qui règne dans le circuit est la pression de travail PA, Lorsque la tuyère est formée, un dispo- sitif de blocege '2 imanobilise le soufflet 17 et le ressort correspondant 18 dans la position qui correspond à la pression PA, ce qui a pour effet de fixer l'effort de fermeture du pis- tonl de lmiteur '16 à sa valeur correspondant à celle qui décou- lait de la pression de travail. Lorsque la tuyère est obtu:rée, la pression de la peainture dans le circuit monte et soulève le piston '16 dès que ladite pression atteint une valeur qui équi- libre la charge dudit piston. Bien que la pression augments aussi dans le soufflet, l'autnenation de l'effort provoquée par aette montée en pression lne peut tre transmis au piston L1 de la soupape par suite du blocage du soufflet et de son reas rt 2-484494 En Jouant sur la grandeur du poids qui tare le piston de la soupape, on peut déterminer à l'avanrice, avec précision, l'augmen- tation de pression autorisée pendant l'obturation de la tuyère, de telle sorte que ladite augmentation reste acceptable en ce qui concerne les variations d'épaisseur de la couche de peinture dé- posée. Etant donné que la force de la tare est fixe, la différen- ce entre la pression de travail à tuyère ouverte et la pression de déclenchement du limiteur à tuyère fermée reste constante, quelle que soit la valeur de ladite pression de travail. Au cas o la pression de déclenchement du limiteur, A tuyère fermée, devrait conserver un rapport constant déterminé sur la pression de travail à tuyère ouverte, on obtiendra facilement ce résultat en établissant un rapport correspondant entre les aires respectives de la surface FB et de la section libra FV et en sup- primant le poids qui tare le piston de soupape. Le rapport entre la pression déclenchant la soupape de limitation et la pression de travail à tuyère ouverte sera alors égal au rapport entre les ai- res de FB et de FV. Bien entendu, les deux méthodes peuvent tre combinées. 3. La pompe est entratnée par l'intermédiaire d'un accou- plement à limitation de charge qui 'déclenche", c'est-à-dire qui patine lorsque, à tuyère fermée, la pression augmente d'une quan- titi correspondant à la différence du couple de travail dudit ac- couplement et du couple de déclenchement du patinage. Donc, la pression qui règne dans la peinture, lorsque la tuyère est obtu- rée, augmente de la différence entre le couple à tuyère ouverte et 1e couple de patinage, c'est-à-dire qu'elle est supérieure & celle qui règne à tuyère ouverte. Or, lorsque la vitesse de circulation de la traceuse varie, la résistance variable de la tuyère provoque une pressiox antago- niiste proportionnelle dans la peinture, de telle sorte que le cou- ple de patinage doit être réglé de façon & couvrir liablement le couple de travail le plus élevé pouvant survenir en pratique pen- dant l'éjection de la peinture. Ii effet, faute d'une telle marge de sécurité, on ne peut avoir l'assurance d'éviter le patinage de l'accouplement pendant le traçage sur la chaussée avec un débit de peinture strictement proportionnel à la distance Pour pouvoir maintenir dans une limite acceptable la diffé- rence, en fait indésirable, entre la pression de peinture qui ? corrlspond au patinage de lgaccouplement et la pression de tra- vil, alors que ladite pression de travail varie elle-même, pour des raisons connues selon les vitesses de tragage différentes, il est nécessaire d'adapter le couple de patinage à la pression de t:avail momentanée. La solution doit donc, par analogie avec celle décrite enrd2." ci-dessus, consister à régler le couple de patina- ge de l'accouplement de fagon qu'il dépasse toujours d'Une valeur constante le couple de traveil, ou mieux encore, que ledit couple de patinage reste dans Un rapport constant avec ledit couple de travail momentané. EQ principe, on peut utiliser le mome système qu'en "2.". La surface W de la fig.;1 serait alors remplacée pat un accouplement patinant et la force constante du poids tatrsn le piston de soupape 16 de l'exemple déorit à la fig.1 serait une autre force, lmdépendante de la pression de travail, (pa? exemple la force d'un ressort). S'il était nécessaire d'obtenir que le couple de patnage soit toujours dans un rapport constant avec le couple de travail variable, il suffirait, comne dans le système décrit en "2o"v de s-pprier le poids constant pesant sur le piston 16 et de ohoisfr tn rapport correspondant des surfaces. Bien entendu, au moment de la mise au point de l'accouplement et du calcul des asurfaces sous pression, il serait nécessaire de tenir compte du coefficient daghence dans 1 'accouplement patinant. Un autre mode dVexécution particulier pourrait 9tre Sagencé en entra nant la pompe par l'intermdiaire dun appa.reillage by- dxaulique, composé d'une pompe et dun mot.ur hydrostatiques une soupape de l1JIitation incorporée dans le circuit hydraulique assu- rant alors la fonction de l'accouplement à limitationde charge poutr ma!tenï la pression dans le circuit de peinture à tuyère 530 obturée, Par des mesures analogues à celles d6crites en su"2,"9 la pression d'otuverture de cette soupape du circuit 1nyd.aulique serait fonction de la pression de travail das 1le circuit de peinte. Pour l1entralnement, on sêlectionnerait de préférence un dispositif hydrostatique à variation continue, permettant de ré- sler lI soupape, pour une mgMe vitesse de circulation de la tra- ceuse sur route, en fonction des largeurs et épaissees souhaitées des marquages tracéss correspondant à différents débits de peintu- Par ailleuxs mi procédé pour éviter la chute de la B pression dans la peinture au moment de l'obturation de la tuyè- re consiste à entraiuer en permanence la pompe d'alimentation, même lorsque la tuyère est fermée, et de prévoir, pour ce cas, l'ouverture simultanée d'un autre orifice d'éjection par lequel la peinture retournerait au réservoir. Ce dernier orifice de- vwait être dimensionné de telle manière qu'il oppose au cou- rant de peinture la même résistance que la tuyère au moment de la projection de ladite peinture sur la chaussée. Rationnellement, les deux organes d'éjection ainsi décrits seront réunis en un appareil monobloc et pourront être respecti- vement fermés et ouverts à l'aide d'un seul et même organe de manoeuvre. Comme l'indique la fig. 2, l'organe d'obturation 13 ferme alternativement la tuyère 11 ou l'orifice 23. La tuyère 11 est l'organe par lequel la peinture, arrivant par la conduite d'alimentation 14F, est déposée sur la surface à recouvrir. L'o- rifice 23 communique avec la conduite de retour aboutissant au réservoir. La fermeture de la tuyère 11 par l'organe 13 entra.ne simultanément l'ouverture de l'orifice 23, la peinture retour- nant alors au réservoir. A condition de choisir les rapports géométriques de façon que, pendant le processus d'inversion de l'organe de manoeuvre 13, la section libre de l'orifice qui s'ouvre croisse de la même quantité dont l'orifice qui se fer- me décroît, on peut même éviter toute pulsation de pression pendant ladite inversion. Sous une forme dérivée, le système décrit en '4." ci-dessus peut s'appliquer aussi à un dispositif de traçage faisant appel à des substances traçantes formées de deux ou de plus de deux composants à réaction rapide. Il s'agit de substances formées 0 de plusieurs composants qui ne doivent être réunis et mélangés que peu avant le dép t sur la chaussée, lesdites substances ne constituant une peinture de traçage durcissante qu'après leur mélange et leur brassage. Alors que, dans le cas de peinture à un seul composant, la tuyère d'éjection et l'orifice de re- tour à la conduite 15 du réservoir sont ouverts et fermés, comme il a été décrit ci-dessus, à l'aide d'un seul et mime organe de manoeuvre (Fig. 2), ceci n'est pas possible dans le cas de peintures à deux ou plus de deux composants, car pour des raisons faciles à comprendre, le mélange de plusieurs sub- O40 stances réagissent ensemble et dont le processus de durcissement a déjà commencé ne peut pas être ramené au réservoir. On ne peut ramener à leurs réservoirs respectifs que chacun des com- posants isolement, avant leur mélange. Ces spécifications conduisent au système préconisé, illus- tré A la fig. 3, composé de la tuyère d'éjection 24 commandée par son organe de manoeuvre correspondant 25, ainsi que de sou- papes d'inversion respectives 26a, 26b, etc. pour chacun des composants. Auxdites soupapes d'inversion 26a, 26b etc. corres- pondent les organes de manoeuvre 27a, 27b etc. Lorsque l'organe de manoeuvre 25 obture la tuyère 24, puisque le mélange à plusieurs composants ne peut plus sortir, les soupapes d'inversion 26a, 26b etc. doivent être dans une position telle que chacun des composants, circulant en perma- nence sous l'action dus pompes respectives 28a, 28b à fonction- nement continu et arrivant auxdites soupapes, soit rame$é à son réservoir correspondant 530a, 0b etc. par l'intermédiaire des conduites de retour 29a, 29b etc. Il n'est d'ailleurs pas in- dispensable 'd'obturer les conduites 32a, 32b alimentant le mé- langeur 31, puisque ces-conduites communiqut, par l'intermé- diaire du mélangeur, avec la tuyère d'éjection 24 et que, cette dernière étant fermée, aucune circulation ne peut s'établir par ces conduites. Il est rationnel de faire manoeuvrer les soupapes d'inver- sion 26a, 26b etc. par le même organe de commande 33, -un cy- lindre pneumatique ou hydraulique à la fig. 3,- que l'organe de manoeuvre 25 de la tuyAre d'éjection 24, une simultanéité d'inlversion devant, par ailleurs, âtre obtenue pour éviter les variations de pression dans chacun des courants individuels. n choisissant les rapports géométriques de telle manière que, pendant le processus d'inversion des organes 25, 27a, 27b etc., à chaque position intermédiaire, la somme des sections libres des orifices qui s'ouvrent soit égale à la somme des sections libres des orifices qui se ferment, on peut mnme éviter, pen- dant le déroulement de l'inversion, toute fluctuation de pres- sion, nocive pour la qualité de la projection. i,1' DIC AT IONS 1.- Dispositif permettant d'obtenir le dépôt d'une cou- che régulière de substances servant au traçage de la signali- sation routière horizontale et d'autres marquages analogues, ledit dispositif gtant plus particulièrement destiné aux ma- chines à tracer la signalisation routière horizontale pourvues d'un mécanisme de pompes statiques propulsant la substance traceuse, entrainées proportionnellement à la distance parcou- rue, dispositif caractéris6é en ce qu'il comporte des mécanis- mes palliant les écarts importants par rapport à la pression momentanée dans le circuit au moment de l'ouverture et de l'ob- turation de la tuyère d'éjection 11, lesdits mécanismes agis- sant sur le débit d'alimentation de ladite tuyère. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les mécanismes préconisés se présentent sous la forme de soupapes de surpression (21) en aval des pompes et en amont de la tuyère de projection (11), lesquelles commandent un ori- fice secondaire (12) colmmuniquant avec une conduite de retour (15) 2 ramenant la substance traceuse vers le réservoir, le piston (16) de la soupape qui commande l'orifice secondaire Etant solidari- sé, du côté situé à l'opposé de l'éjection (12) vers la tuyè- re, avec un ressort (18) et un soufflet élastique (17) ou un piston, qui commwli(lue avec unle conduite de dérivation (10) reliée à la conduite d'alfimentation (14) aboutissant à la tuyè- re de projection, tandis que le soufflet à ressort ou le pis- ton peuvent être bloqués pendant la fermeture de la tuyère de projection (11). 5.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme (22) de blocage du soufflet (17) se pré- sente sous la forme d'un piston (19) panvu d'une griffe (20) et commandé en même temps que le dispositif de fermeture de la tuyère (11). 4-.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la soupape de surpression est remplacée par un entrai- nement à friction d'un accouplement à patinage entraInant les pompes et agissant d'une mianière analogue à ladite soupape. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caraotérisé en ce que les mécanismes préconisés se présentent sous la forme d'organes d'obturation solidarisés entre eux, agissant d'une part sur la tuyère de projection (11) et, d'autre part, sur un ajutage réglable (23) commandant l'orifice (12) qui débouche dans la conduite de retour (15), l'ouverture de l'un de ces deux organes d'éjection coïncidant avec l'obturation de l'autre et vice-versa. 6.- Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'ajutage (23) de l'orifice dSéjection (12) aboutissant à la conduite de retour (15) présente la m8me résistance a l'é- coulement que la tuyère d'éjection (11). * 7.- Dispositif selon la revondication 5, caractérisé en ce que la conduite ds retour (15) comporte un rè&gleur à étran- glement pouvant 8tre réglé à la m8me résistance à l1écoulement que la tuyère de projection (11). 8.- Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, ca- raotéris8 en ce que la section libre de l'organe d'éjection qui a 'ouvre augmente de la mb quantité que la section libre de l'organe qui se ferme diminueo 9.- Dispositif salon l'une des revendications I à 8, ce- ractérisé en ce que, en cas d'utilisation de substances traçan- tes formées de plusieurs composants, une soupape deinversion (26a, 26b) située en amont du mélangeur (31) est affect6e à chacun desdits composants afin de dévier le courant dudit com- posant vers la conduite de retour (29a, 29b) lorsque la tuyère de projection (24) est fermée. 10.- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de comuande (33) qui agit sur les organes 4d'ob- turation (27a, 27b) des soupapes d'inversion (26a, 26b) de cha- cun des composants de la substance traçante est le même qui agit sur l'organe de fermeture (25) de la tuyère de projection (24).