Brevet FR2497691A1 — publié le 19820716

La présente invention concerne la technique des équipements de revêtement, et elle est particulièrement ap- propriée pour être utilisée avec des machines de revêtement en continu. Plus particulièrement, l'invention se rapporte a un ensemble pulvérisateur pour de telles machines dans le- quel les buses de pulvérisation tournent autour d'orbites se- condaires ou sous-orbites tout en se déplaçant autour d'une orbite primaire. Les machines de revêtement en continu sont bien connues depuis un certain nombre d'années. De telles machines comprennent typiquement une chambre à travers-laquelle on fait passer une pièce au moyen d'un transporteur ou analogue. Des pulvérisateurs sont disposés à l'intérieur de la chambre pour diriger le produit de revêtement ou enduit, tel que de la peinture, du vernis, des asphaltes, des vinyles ou pro- duits analogues sur une telle pièce pour réaliser un revête- ment uniforme et complet de cette pièce. La chambre et les antichambres qui lui sont associées enferment les jets pul- vérisés en excès et les empêchent d'atteindre l'équipement environnant tout en fournissant des moyens pour récupérer de tels jets en excès en vue d'un emploi ultérieur. Dans les machines de revêtement en continu connues, la buse de pulvérisation est soit fixée de manière station- naire à l'intérieur de la chambre, soit munie d'un mécanisme de déplacement en va-et-vient de façon à effectuer un mouve- ment linéaire sur une voie disposée à l'intérieur de cette chambre. Dans les deux cas, le jet pulvérisé en éventail émis par la buse est particulièrement adapté pour revêtir des sur- faces planes. Des difficultés particulières ont été rencon- trées lorsqu'on utilise de tels agencements pour le revête- ment d'éléments de structure en acier dans lesquels des fer- rures, des plaques secondaires et analogues ont pour effet que l'élément est de nature tridimensionnelle. Avec un angle de pulvérisation relativement fixe, les machines de revête- ment en continu de la technique antérieure ont des difficul- tés pour revêtir complètement et totalement de telles pièces à trois dimensions. De tels agencements nécessitent frêquem- ment l'exécution de retouches manuelles à la suite de l'opé- ration de revêtement pour assurer que toutes les surfaces de la pièce ont été revêtues. Du fait, en grande partie, de l'angle de pulvéri- sation fixe des machines de revêtement en continu connues, des passages multiples sur les pièces contenues à l'intérieur de la machine ont souvent été nécessaires pour réaliser le revêtement désiré, de tels passages se traduisant par un ex- cès de revêtement sur certaines régions de la pièce. Les principales difficultés îencontrées avec les machines de ré- vêtement en continu de la techn.iique antérieure ont été un résultat de l'immobilité de la buse de pulvérisation. Tandis que certains pulvérisateurs connus produisent un déplacement linéaire dtune tc'!le buse, l'tigle de pulvérisation étant mo- difié aux extrémités du trajet pour la course de retour, l'é- ventail du jet pulvérisé reste unidirectionnel, particulière- ment approprié pour le rev9tement de surfaces planes. A la lumière de ce qui précède, un but d'un pre- nmier aspect de l'invention est de réaliser un ensemble pul- vérisateur à double orbite ayant un champ de pulvérisation étendu de manière à Utre adapté aussi bien aux objets tridi- mensionnels qu'aux objets plans. Un but d'un autre aspect de l'invention est de réaliser un ensemble pulvérisateur à double orbite qui ait un angle de pulvérisation qui change constaimento Un autre but d'un aspect supplémentaire de l'in- vention est de réaliser un ensem:ble pulvérisateur A double orbite qui supprime la possibili-2 dune pulvérisation ex- cessive ou d'un excès de revete-3ent de la pièce traitée. Encore un autre but d'un aspect de l'invention est de réaliser un ensemble pulvérisateur à double orbite qui puisse être utilisé pour effectuer le revêtenent simultané de deux côtés d'une pièce an coups d'une unique opération. Un autre but d'un aspect de l'invention est de réaliser un ensemble pulvérisateur à double orbite qui pro- duise un jet pulvérisé en éventail qui effectue un revête- ment uniforme de surfaces complexes et qui puisse être adap- té de façon à pouvoir être mis en oeuvre avec l'un quelcon- que de nombreux types de pulvérisateurs et buses de pulvéri- sation disponibles dans la technique. Encore un autre but d'un autre aspect de l'inven- tion est de réaliser un ensemble pulvérisateur à double orbi- te qui soit d'un fonctionnement durable et fiable et qui puisse être facilement construit avec des éléments de l'état de la technique pour pouvoir être mis en oeuvre dans des ma- chines de revêtement en continu de l'état de la technique. Les buts ci-dessus de l'invention, ainsi que d.Iau- tres qui apparattront clairement à la lecture de la descrip- tion qui va suivre, sont atteints par un ensemble pulvérisa- teur à double orbite pour machines de revêtement en continu qui comprend un premier arbre rotatif, une paire de tiges coaxiales qui s'étendent perpendiculairement à partir du pre- mier arbre rotatif, avec lequel elles tournent, un second ar- bre rotatif monté sur une extrémité de chacune des tiges, chacun des seconds arbres rotatifs comportant une paire de bras coaxiaux qui s'étendent à partir de cet arbre, une buse de pulvérisation dtenduit étant fixée à une extrémité de cha- cun des bras; et des moyens d'entralnement en rotation ac- couplés à chacun des premier et seconds arbres rotatifs pour provoquer un mouvement de rotation relatif entre eux. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre, don- née à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue de face en élévation re- présentant un premier mode de réalisation de l'invention; - la Fig. 2 est une vue de face en élévation, avec coupe partielle, d'un second mode de réalisation de l'invention; et - la Fig. 3 est une vue en plan de dessus de l'ap- pareil de de la Fig. 2. On se référera maintenant aux dessins et en parti- culier à la Fig. 1, sur laquelle on a représenté un premier node de réalisation de l'ensemble pulvérisateur à double or- bite de l'invention, qui a été désigné par la référence gé- nérale 10. L'ensemble 10 comporte un collet ou autre bottier approprié 12 qui est fixé à la paroi 14 de la chambre d'une machine de revêtement en continu. Un arbre 16 entraîné par un moteur (non représenté) s'étend à travers le collet 12. Le moteur est, de préférence, un moteur du type inversible à courant continu tel que tant sa vitesse que son sens de ro- tation puissent être réglés. De préférence, l'arbre 16 est percé d'un alésage ou passage central de façon à former un conduit pour l'enduit qui doit être pulvérisé. Un organe support 18 est fixé à l'extrémité supé- rieure de l'arbre 16, et une paire de tiges coaxiales 20 s'é- tendent à partir de cet organe. Comme le comprendront les spé- cialistes de la technique, il pourra.t y avoir un nombre quel- conque de telles tiges, celles-ci étant, de préférence, régu- lièrement réparties autour de l'arbre 16 et assemblées à ce- lui-ci dans une disposition perpendiculaire à son axe. Un en- semble de tête rotatif 22 est monté à l'extrémité de chacune des tiges, chaque ensemble étant relié par un tuyau souple 24 à fluide au conduit intérieur de l'arbre 16. Une telle in- terconnexion peut être facilement réalisée par les spécialis- tes de la technique, par exemple au moyen d'un joint ou rac- cord tournant. On comprendira que la Fig. 1 ne montre qu'un ensem- ble complet à l'extrémité de l'une des tiges 20, mais que ]'invention prévoit que l'extrémité de l'autre tige 20 com- porte les mêmes él1ments. En ce qui concerne l'assemblage complet qui est représenté on notera qu'un arbre 26 est reçu à l'intérieur de la tête rotative, un organe support 28 étant assemblé à une extrémité de cet arbre 26. Cet organe support comporte une paire de tiges ou bras coaxiaux 30 qui s'étendent à partir de]ui dans une disposition relative de préférence perpendiculaire à l'axe de l'arbre 26. Naturellement, la pai- re de tiges 30 pourrait être constituée par une unique tige traversant l'organe support 28. L'extrémité de l'arbre 26 est munie d'un raccord 32 à fluide communiquant, par l'inter- médiaire de tuyaux souples 34 à fluide, avec des têtes porte- buse 36 dont une est montée à l'extrémité de chacune des ti- ges 30. Le conduit de l'arbre 16 étant en communication avec une source d'enduit sous pression, une communication peut être établie à partir de cette source, par l'intermédiaire de l'arbre 16, du tuyau 24, de l'arbre 26 puis des tuyaux 34, jusqu'aux buses 36. Comme noté, une roue dentée menée primaire 38 est montée sur l'arbre 26, dont elle est solidaire en rotation. Une roue dentée menante principale 40 est fixée rigidement au collet 12i les roues dentées 38, 40 étant reliées entre elles par une chaîne 42 à rouleaux ou autre moyen de liaison approprié. Une roue dentée menée secondaire 44 est reliée par une chaîne 46 à une roue dentée 48 montée sur l'arbre de l'autre ensemble pulvérisateur, comme représenté. En fonctionnement, le moteur à courant continu est utilisé pour entraîner en rotation l'arbre 16, ce qui provoque la rotation des ensembles pulvérisateurs 22 à 36 autour d'une orbite primaire. La rotation de l'arbre 16 a pour effet que la roue dentée menante principale fixée 40 fait tourner les arbres 26 par l'intermédiaire des roues dentées 38, 44, 48. Cette rotation a pour effet que les tê- tes porte-buse de pulvérisation 36 tournent autour d'orbites secondaires, le lieu géométrique des points centraux de ces orbites secondaires se trouvant sur l'orbite primaire. Ce mouvement, qui ressemble à un mouvement orbital planétaire, produit une nutation des trajets des buses de pulvérisation 36, de telle sorte que l'angle d'incidence sur la pièce qui est revêtue change constamment, ce qui garantit que toutes les surfaces, même de pièces complexes, sont revêtues. On comprendra également que les rapports d'engrenages entre les diverses roues dentées déterminent les vitesses de ro- tation relatives entre les orbites primaire et secondaires. Le sens et la vitesse de rotation du moteur à courant conti- nu qui commande l'arbre 16 constituent naturellement les pa- ramètres d'entrée initiaux pour de telles orbites. Les roues dentées étant effectivement accouplées à une unique source motrice constituée par le moteur à courant continu, les vi- tesses relatives de rotation des orbites sont dans un rapport fixe pour un rapport d'engrenage quelconque donné entre les roues dentées. Sur la Fig. 2 & laquelle on se référera mainte- nant, on a représenté un second mode de realisation de l'en- semble pulvérisateur à double orbite qui a été désigné par la référence 50. Dans ce mnode de réalisation, une plaque 32 est adaptée pour Ft:e fixée à une chambre de pulvérisation d'une manière standard. Des moteurs 54, 56 à courant continu sont munis, d'une manière standard, de bottes d'engrenages associées 58, 60. Les moteurs 54 et 56 sont inversibles et leur vitesse peut être réglée. Des organes supports 62 por- tent les ensembles moeur-bolte d'engrenages et sont fix6s à la plaque 52 au moyen de boulons 64 et de fentes 66 pour permettre le réglage de position désiré. La botte d'engrenages 58 sert à entrainer une roue dentie 68 qui entratne, par l'intermédiaire d'une chat- ne 70, une roue dentée 72. Cette dernière roue dentée est fixée à uan arbre central rotatif 74, conune représenté. Un raccord tournait 76 est monté sur l'extrémité de l'arbre central 74 pour permettre a une matière de revêtement d'être envoyée à partir d'une source de matière sous pression jus- qu'aux buses de pulv(risation, dune manière que l'on décri- ra ultérieurement. Naturellement; l'arbre central 74 compor- te un alésage qui forme un conduit potur une teile matière de revêtement. I1 est prévu une roue dentée 78 accouplée d'tle manière semblable à la botte d'engrenages 60. Une roue den- tée 82 est montée sur un arbre rotatif extérieur 84, qui est ainsi entratné par suite de la liaison établie entre les roues dentées 78 et 82 par la chaîne 80. On comprendra main- tenant que l'arbre central 74 et l'arbre extérieur 84 for- ment des arbres rotatifs concentriques pour entra ner l'en- semble 50 en rotation. Naturellement, des roulements, des montures et des joints d'étanchéité appropriés 86, 88, 90, 92 sont prévus d'une manière standard pour permettre la ro- tation en toute sécurité des arbres concentriques. Comme représenté, un collier 94 est fixé à l'ar- bre central 74, avec lequel il tourne. Un capuchon ou bou- chon 96 est disposé à l'extrémité de l'arbre 74 pour obturer le conduit de ce dernier et pour fournir des moyens pour transférer le produit de revêtement aux buses, comme on le décrira. Des tiges ou bras coaxiaux 98 s'étendent à partir du collier 94 et sont, de préférence, assemblés à ce collier dans une disposition perpendiculaire à l'axe des arbres con- centriques. Des montures 100 de dispositif rotatif sont mon- tées sur l'extrémité de chaque tige 98, chaque monture con- tenant un arbre 102 rotatif qui est monté dans des roulements disposés dans la monture, comme représenté. Un raccord tour- nant 104 est monté sur l'extrémité inférieure de chaque ar- bre 102, auquel il transmet le produit de revêtement fourni par un tuyau souple associé 106 raccordé au capuchon 96. On comprendra que les arbres 102 de dispositif rotatif compor- tent également des alésages ou conduits qui les traversent axialement. Une roue dentée 108 est calée sur l'un des arbres 102 de dispositif rotatif, comme représenté, et est entrai- née, par l'intermédiaire d'une chaîne 110 à rouleaux, par une roue dentée 112 calée sur ltarbre extérieur 84. De la même manière, une roue dentée 114 est calée sur l'arbre 102 monté sur l'extrémité droite de la tige 98, comme représenté sur la Fig.2. Dans ce cas également, l'as- semblage à buse effectif n'est pas représenté pour la raison que ce dernier est une reproduction de celui représenté sur l'extrémité gauche de la tige 98 de la Fig.2. Quoi qu'il en soit, la roue dentée 114 est reliée au moyen d'une chaîne 116 a une roue dentée 118, comme représenté. Cette dernière roue dentée, comme la roue dentée 112, est également montée sur l'arbre extérieur 84, dont elle est solidaire en rota- tion. On notera en se référant maintenant aux Fig.2 et 3, qu'un capuchon 120, semblable au capuchon 96, est monté sur l'extrémité de chacun des arbres 102. On notera égale- ment que des tiges ou bras 122 axialement alignés sont fi- xés à l'arbre 102 du dispositif rotatif monté dans la montu- re 100, avec lequel ils tournent, comme représenté. Une buse de pulvérisation 124 est montée a l'extrémité de chacun des bras 122. Les buses de pulvérisation communiquent avec la source d'enduit ou de produit de revetement au moyen de tu- yaux souples 126 raccordes au capuchon 120. Les spécialistes de la technique noteront que le produit de revêtement ou en- duit s'écoule a partir d'une source sous pression par le rac- cord tournant 76, l'arbre central 74, le capuchon 96, les tuyaux 106, le raccord tournant 104, l'arbre 102 de disposi- tif rotatif, le capuchon 120 et, de la, par les tuyaux 126, jusqu'aux buses 124. Le fonctionnement du mode de réalisation des Fig. 2 et 3 est d'une nature semblable à celui de la Fig. 1. Cependant, dans ce mode de réalisation, la vitesse et le sens de rotation de l'orbite primaire sont déterminés par l'entratnement de l'arbre central 74 au moyen du moteur 54 et de la botte d'engrenages 58. La vitesse et le sens de ro- tation des buses elles-mêmes sur leurs orbites secondaires sont déterminés par leur interconnexion avec l'arbre exté- rieur et par l'interconnexion de ce dernier avec le moteur 56 et la botte d'engrenages 60. Par conséquent, diverses combinaisons d'agencements de pulvérisation peuvent etre ob- tenues. Ainsi, on peut constater que les buts de l'in- vention ont été atteints par la structure ci-dessus décrite. Le concept de l'invention est un agencement orbital du t3ype planétaire dans lequel les buses elles-mêmes tournent sur des orbites secondaires en tournant autour d'une orbite primai- re. Une telle rotation produit un jet pulvérisé en éventail qui peut revêtir efficacement les surfaces géométriquement les plus complexes. On comprendra que l'invention peut être utilisée dans une grande diversité d'installations de revu- tement. Les spécialistes de la technique comprendront aisé- ment que les caractéristiques spécifiques des buses et autres éléments de l'invention décrite ci-dessus sont déterminées par la nature du produit de revêtement ou enduit, du type de pièce à traiter et des configurations des mouvements d'air à l'intérieur de la cabine de revêtement. En outre, certaines modifications structurelles viendront immédiatement à l'es- prit, telles que l'emploi de moteurs pneumatiques-à la place des moteurs à courant continu décrits ici. Il suffit de dire que de nombreuses variations sur le thème fondamental de cet- te invention peuvent maintenant être imaginées par les spé- cialistes de la technique. Bien qu'on n'ait décrit et représenté en détail que les modes de réalisation de l'invention que les inven- teurs considèrent actuellement comme les meilleurs, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation ni par ces modes de réalisation. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Ensemble de pulvér!sation à double orbite, ca- ractérisé en ce qu'il comporte: un premier organe (16, 20; 74, 84, 98) monté ro- tatif autour d'un premier axe; un second organe (22 à 36; 102, 122) monté sur une extrémité du premier organe, ce second organe étant mon- té rotatif autour d'un second axe, la rotation du premier or- gane ayant pour effet que le second e- des moyens (36; 124) formant buse de pulvérisa- tion d'enduit montées svr le second organe, qui les porte, la rotation du second organe ayant pour effet que les moyens formant buse décrivent une secondis orbite autour du second axe. 2 - Ensemble de pulvérisai.:on selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le pre:mier organe comporte un premier arbre (16; 74) d'o part une première tige (20; 98) perpendiculairement au premier axe. 3 - Ensemble de pulvérisation selon la revencica- tion 2, caractérisé en ce que le second organe comporte un second arbre (26; 102) 7monce a rotation autour du second axe à une extrémité de la première tige (20; 98), et un premier bras (30; 122) assemblé au second arbre, à partir duquel il s'étend perpendiclllairement an second axe, les moyens formant buse étant montés sur une extrémité du pre- mier bras. 4 - Ensemble de pulvérisation selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le second organe comporte en outre un second bras (30; 122) coaxdal au premier bras et s'étendant à partir du- second arbre, des moyens formant buse étant également montés sur une extremité du second bras. - Ensemble de pulvérisation selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce que le premier organe comporte en outre une seconde tige (20; 98) coaxiale à la première tige et s'étendant à partir du premier arbre (16; 74), cet- te seconde tige comportant un troisième arbre (26; 102) monté rotatif autour d'un troisième axe à une extrémité de cette seconde tige, et en ce que l'ensemble pulvérisateur compo.rte en outre des troisième et quatrième bras coaxiaux (30; 122) s'étendant perpendiculairement au troisième arbre, les troisième et quatrième bras portant des moyens formant buse montés sur leurs extrémités. 6 - Ensemble de pulvérisation selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'entraînement interconnectés entre les premier et second arbres pour produire un mouvement de rotation des arbres. 7 - Ensemble de pulvérisation selon la revendi- cation 6, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent: un moteur accouplé au premier arbre (16), qu'il entraîne en rotation; une roue dentée menante (40) mainte- nue stationnaire autour du premier arbre; une roue dentée menée (38) montée sur le second arbre (26), autour duquel elle est fixée; et une chaîne (42) reliant entre elles les roues menante et menée. 8 - Ensemble de pulvérisation selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que le premier arbre comporte des arbres intérieur et extérieur concentriques (74, 84) dont chacun comporte une roue dentée (72, 82) qui en est solidai- re et qui est reliée à un moteur séparé (54, 56) qui l'en- tratne. 9 - Ensemble de pulvérisation selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce qu'une roue dentée supplémentaire (112) est montée sur l'arbre extérieur (84), cette roue den- tée supplémentaire étant reliée à une roue dentée (108) fi- xée sur le second arbre (102) pour l'entra ner. - Ensemble de pulvérisation selon la revendi- cation 9, caractérisé en ce que l'arbre interne (74) et le second arbre (102) forment des conduits pour transporter un enduit d'une source sous pression jusqu'aux moyens formant buse. il - Ensemble pulvérisateur pour machines de re- vêtement en continu, caractérisé en ce qu'il comporte un premier arbre rotatif-(16; 74); une paire de tiges coaxiales (20; 98) s'étendant perpendiculairement à partir du premier arbre rotatif, avec lequel elles tournent; un second arbre rotatif (26; 102) monté sur une extrémité de chacune des tiges, chacun des seconds arbres rotatifs comportant une paire de bras coaxiaux (30; 122) qui s'étendent à partir de lui, une buse (36; 124) de pul- vérisation d'enduit étant fixée à une extrémité de chacun des bras; et des moyens d'entratnement en rotation reliés à chacun desdits premier et seconds arbres rotatifs pour pro- duire un mouvement de rotation relatif entre eux. 12 - Ensemble de pulvérisation selon la revendi- cation 11, caractérisé en ce que les premier et second ar- bres rotatifs comprennent tous des conduits servant a trans- porter l'enduit jusqu'aux buses de pulvérisation. 13 - Ensemble de pulvérisation selon la revendi- cation 11, caractr:ise en ce que les moyens d'entralnement comprennent: une roue dentée menante stationnaire (40) dispo- sée coaxialement autour du premier arbre rotatif (16); des roues dentées menées primaire et secondaire (38, 44) toutes deux montées sur l'umn des seconds arbres ro- tatifs (26), dont elles sont solidaires en rotation, la roue dentée menante et la roue menée primaire étant reliées entre elles; et une roue dentée menée (48) mont6e sur l'autre des seconds arbres rotatifs et reliée a la roue menée secondaire. 14 - Ensemblie de pulvrisation selon la revendi- cation 11, caractérise en ce que le premier arbre rotatif comprend des arbres concentriques iîtrieur (74) et exté- rieur (84), et en ce que les moyens d'entraînement compren- nent des premier et second moteurs (54, 56) accouplés respec- tivement à l'arbre intérieur et à l'arbre extérieur. - Ensemble de pulvérisation selon la revendi- cation 14, caractérisé en ce que l'arbre extérieur (84) est relié à chacun des seconds arbres rotatifs (102). 16 - Ensemble de pulvérisation selon la revendi- cation 15, caractérisé en ce que l'arbre intérieur (74) est assemblé à la paire de tiges coaxiales (98). 17 - Ensemble de pulvérisation selon la revendica- tion 16,. caractérisé en ce que les moteurs sont des moteurs à courant continu inversibles à vitesse variable (54, 56). 18 - Ensemble de pulvérisation selon la revendi- cation 17, caractérisé en ce que les moteurs (54, 56) sont entraln6s indépendamment l'un de l'autre. -