Brevet FR2502986A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne un dispositif de distribu- tion de matériaux en forme de poudre pour une installation de projection thermique, comportant au moins un récipient de réserve de poudre et au moins un dispositif d'injection dans lequel la poudre à projeter est introduite dans un courant de gaz porteur. Dans une installation de projection thermique de matériaux en forme de poudre tels que par exemple des poudres métal- liques ou céramiques ou des poudres de matériaux organiques ou verreux, la qualité de la couche de protection ou de l'objet produit par la projection, dépend très largement de la précision et de la constance du débit de poudre fourni à l'appareil de projection. On connait déjà différents dispositifs comportant des organes pour déterminer, de façon réglable, le débit de poudre dans une telle installation. Toutefois, ces dispo- sitifs connus ne permettent pas de contrôler le débit effectif en cours de fonctionnement et d'assurer la cons- tance voulue dans la distribution de poudre à partir d'un ou plusieurs récipients de réserve de poudre. L'invention a pour but de fournir un dispositif de distri- bution du type susmentionné permettant d'obtenir un débit de poudre bien déterminé, constant et réglable à partir d'un ou plusieurs récipients de réserve de poudre. Dans le cas de plusieurs récipients,l'invention vise à permettre le réglage séparé des débits de chaque récipient et/ou du débit d'ensemble. A cet effet, le dispositif de distribution de poudre selon - 2 l'invention comporte au moins une chambre de temporisation de l'écoulement de poudre, disposée en amont du dispositif d'injection et munie d'un dispositif de contrôle du niveau de poudre dans cette chambre, au moins un dispositif d'alimentation à débit réglable pour ladite chambre de temporisation, disposé en aval du récipient de réserve de poudre et alimenté à son.tour par ce dernier, ainsi qu'un dispositif de commande relié d'une part, par une entrée, au dispositif de contrôle du niveau de poudre dans la chambre de temporisation et, d'autre part, par une sortie de commande, au dispositif d'alimentation pour régler le débit de celui-ci de façon à maintenir le niveau de poudre dans la chambre de temporisation approxima- tivement constant et à réaliser ainsi un débit de poudre constant à la sortie du dispositif de distribution. L'invention a également pour objet une Installation de projection thermique comportant au moins deux dispositifs de distribution tels que celui spécifié ci-dessus. Selon une forme d'exécution préférée du dispositif de distribution selon l'invention, la chambre de temporisation comporte une partie essentiellement tronconique, ouverte vers le haut, et au moins deux organes de détection de niveau disposés de façon à permettre la détection de la présence de poudre respectivement à un niveau minimal et à un niveau maximal. Le dispositif d'alimentation peut comporter une coulisse vibrante disposée essentiellement horizontalement et mtnie à une de ses extrémités d'un orifice d'alimentation relié au.récipient de réserve de poudre et, à son autre extrémité, - 3 - d'un orifice de sortie relié à la chambre de temporisation, la coulisse étant couplée mécaniquement à un vibreur agencé pour faire vibrer la coulisse au moins dans le sens lon- gitudinal avec une amplitude et/ou une fréquence réglables, sous la commande du dispositif de commande. De préférence, le dispositif de distribution selon l'inven- tion comporte au moins deux ensembles comprenant chacun un récipient de réserve de poudre et un dispositif d'ali- mentation à débit réglable, ces ensembles alimentant une chambre de temporisation et un dispositif d'injection communs, un dispositif de commande commun étant agencé pour régler le débit des dispositifs d'alimentation séparément et/ou dans leur ensemble. En outre, le dispositif selon l'invention peut comporter au moins un capteur de force, ce capteur et au moins un ensemble comprenant un ou plusieurs récipients de réserve de poudre et,le cas échéant, un ou plusieurs desdits dispositifs d'alimentation à débit réglable étant agencés et couplés de façon que le capteur soit soumis au poids de l'ensemble, ce capteur étant relié au dispositif de commande et/ou à un dispositif d'affichage et/ou d'enregis- trement pour fournir à ces dispositifs un signal compor- tant l'information sur la diminution de poids de l'ensemble en cours de fonctionnement. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et des formes d'application du dispositif selon l'invention. La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de 4 - distribution de poudre selon l'invention, et les figures 2 et 3 sont des schémas illustrant deux formes d'application particulières de ce dispositif. Le dispositif représenté à la figure 1 comporte deux réci- pients de réserve de poudre 1 et 2 dont les orifices de sortie respectifs 3 et 4 sont reliés respectivement à des dispositifs d'alimentation 5 et 6. Ces dispositifs d'alimentation sont réalisés en l'occurence sous forme de coulisses vibrantes 7, 8 présentant un canal, par exemple de section trapézo!dale, chaque coulisse étant couplée mécaniquement avec un vibreur correspondant 9, 10. Des orifices de sortie 11, 12 de ces dispositifs d'alimentation sont reliés à une chambre de temporisation 13 faisant partie d'un bloc de distribution désigné dans son ensemble par 14. Le bloc 14 comporte un canal de transfert 15 dont la section de passage est déterminée par un organe sélec- teur 16 et qui relie la chambre de temporisation 13 à un dispositif d'injection 17. Le dispositif d'injection 17 est connecté à une conduite d'entrée de gaz porteur 18 et a une conduite de sortie 19 fournissant un mélange de poudre à projeter et de gaz porteur. La chambre de temporisation de l'écoulement de poudre 13 a une forme essentiellement tronconique et comporte dans la paroi de sa partie inférieure deux détecteurs de niveau disposés & des hauteurs différentes. Ces détecteurs de niveau peuvent être d'un type usuel, par exemple photo- électrique, et sont reliés à un dispositif de commande représenté schématiquement par le bloc 22 de la figure 1. Le détecteur 20 fournit ainsi à ce dispositif de commande un signal de présence ou d'absence de poudre à un niveau -5- supérieur,pex. au niveau maximal toléré,et le détecteur 21 fournit au dispositif de commande un signal relatif à la présence ou à l'absence de poudre à un niveau inférieur qui est le niveau minimal toléré dans la chambre de tempo- risation. Le dispositif 22 comporte deux sorties de com- mande reliées respectivement aux vibreurs 9 et 10 des dispositifs d'alimentation. La figure 1 montre schématiquement le bâti 23 du dispositif de distribution et des conduites d'entrée 24, 25 de gaz de protection inerte, tel que l'argon, qui remplit l'espace libre des récipients 1 et 2, le canal de poudre des dispo- sitifs d'alimentation 7, 8, par l'intermédiaire de connec- tions représentées schématiquement en 26, 27, 28 et 29, ainsi que la chambre de temporisation 13. Les récipients 1 et 2, amovibles et munis d'un dispositif d'obturation automatique de leur orifice de sortie en cas de séparation, comportent en outre des dispositifs vibreurs usuels ou frappeurs 30, 31. D'autre part, la chambre de temporisation 13 est de préférence également soumise à l'action d'un vibreur non représenté à la figure 1 pour favoriser l'écou- lement de la poudre à cet endroit. Le dispositif sélec- teur 16 comporte de préférence un verrin agissant sur un diaphragme ou sur un disque ou une lamelle à plusieurs ouvertures de grandeurs différentes permettant de choisir la section de passage du canal 15. Le fonctionnement du dispositif de la figure 1 est'le suivant. Le débit moyen de poudre est d'abord déterminé, en ce qui concerne l'écoulement de poudre dans le dispositif d'injec- -6- tion 17, au moyen du dispositif sélecteur 16. L'alimenta- tion du dispositif d'injection à partir d'un récipient de réserve de poudre tel que 1, s'effectue par l'intermé- diaire du dispositif d'alimentation à débit réglable tel que 7 et de la chambre de temporisation. Lorsque le niveau de la poudre dans la chambre de temporisation 13 est constant, l'écoulement de poudre dans l'injecteur est également constant, ce qui correspond à la condition à réaliser. Les dispositifs de détection de niveau 20 et 21 décellent tout écart du niveau de poudre dans la chambre de temporisation des limites de niveau supérieur et infé- rieur définies par leur emplacement. Le dispositif de commande 22 qui commande ou alimente directement les vibreurs 9 et 10 est conçu, d'une manière appropriée et bien connue des hommes de métier, pour varier l'amplitude et/ou la fréquence des vibrations qui msurent l'alimenta- tion de la chambre de temporisation de façon que le niveau de poudre dans celle-ci reste entre les limites extrêmes mentionnées.Il y a donc formation d'une boucle de régula- tion comprenant la coulisse vibrante, la chambre de tempo- risation, les dispositifs de détection de niveau dans cette chambre et le dispositif de commande des vibreurs actionnant la coulisse vibrante d'alimentation. Deux ou plusieurs dispositifs peuvent alimenter une même chambre de temporisation comme le montre la figure 1 par les dispositifs 7, 8. Le dispositif de commande 22 est, dans ce cas, de préférence agencé pour commander indivi- duellement chaque vibreur tel que 9, 10, d'une manière' déterminéepar rapport aux autres vibreurs. Ceci permet notamment d'effectuer un mélange dé différentes poudres dans un rapport voulu, le débit global restant constant -7- grâce à la détection de niveau dans la chambre de tempori- sation et la régulation susmentionnée. Les vibreurs ou frappeurs associés au récipient de réserve de poudre et à la chambre de temporisation assurent le bon fonctionnement du dispositif, le vibreur associé à la chambre de temporisation pouvant également servir à régler le débit de poudre à travers le canal 15 et remplir ainsi la fonction du sélecteur 16. Les figures 2 et 3 représentent, de façon schématique, deux formes d'exécution du dispositif selon l'invention, dans lesquelles un ou plusieurs capteurs de force sont utilisés en rapport avec-le dispositif de commande. Dans la figure 2, l'ensemble formé par les récipients 1, 2, les dispositifs d'alimentation 7, 8 et le bloc de distribution 14, ainsi que les organes de liaison entre ces différentes parties sont disposés de façon à actionner un capteur de force 32. Ceci est symbolisé dans la figure 2 par le plateau 32' placé au-dessus du capteur de force 32. Le signal fourni par ce capteur de force contient une information quant au débit de poudre fourni par l'ensemble susmentionné et cette information est de préférence affichée ou enregistrée dans un dispositif représenté par le bloc 33. D'autre part, cette information peut être traitée dans un dispositif représenté par le bloc 34, ou elle peut également être combinée avec l'information pro- v3enant du dispositif de détection de niveau du bloc 14. Dans la figure 3 les ensembles associés à un détecteur de force tel que 35 ou 36 comprennent respectivement les réci- pients de réserve de poudre 1, 2, les dispositifs d'alimen- tation respectifs 7, 8 et les organes de liaison entre ces parties, chaque ensemble étant agencé pour actionner le détecteur de force correspondant, ce qui est symbolisé par des plateaux respectifs 37, 38. Dans ce cas, les détecteurs de force 35, 36 fournissent & des dispositifs d'affichage et/ou d'enregistrement respectifs 39, 40,ainsi qu'à une unité de traitement de l'information 41, les informations concernant le débit de poudre à partir de chaque récipient 1, 2 séparément. Cette information est de préférence com- binée dans l'unité 41 avec celle provenant du bloc de distribution 14 tel que cela est indiqué schématiquement dans la figure 3. Dans les deux cas des figures 2 et 3, le dispositif de commande agit de manière appropriée sur les vibreurs actionnant les dispositifs d'alimentation 7, 8. Il est ainsi possible de déterminer avec précision le débit de poudre fourni à un dispositif d'injection A partir d'un ou de plusieurs récipients de réserve de poudre, de mainte- nir le débit global rigoureusement constant a une valeur prédéterminée, et, le cas échéant, de déterminer le débit de poudre fourni & partir de chaque récipient séparément ou dans un rapport voulu avec celui des autres récipients. D'autre part, selon une forme d'utilisation du présent dispositif, deux ou plusieurs dispositifs de distribution sont branchés en parallèle ou en série sur une conduite de transport de poudre alimentant un dispositif de projection, ce qui permet d'utiliser des mélanges de poudre complexes ou d'obtenir une continuité de l'opération de projection après l'épuisement d'une réserve de poudre dans un des réci- pients. REVENDICATIONS 1. Dispositif de distribution de matériaux en forme de poudre pour une installation de projection thermique, com- portant au moins un récipient de réserve de poudre et au moins un dispositif d'injection dans lequel la poudre à projeter est introduite dans un courant de gaz porteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une chambre de tem- porisation (13) de l'écoulement de poudre, disposée en amont du dispositif d'injection (17) et munie d'un dispositif de contrôle du niveau de poudre (20,21)dans cette chambre, au moins un dispositif d'alimentation à débit réglable(5)pour la- dite chambre de temporisation,disposé en aval du récipient de réserve de poudre (1) et alimenté à son tour par ce dernier, ainsi qu'un dispositif de commande(22) relié d'une part, par une entrée, au dispositif de contrôle du niveau de poudre dans la chambre de temporisation et, d'autre part, par une sortie de commande, au dispositif d'alimentation(5)pour ré- gler le débit de celui-ci de façon à maintenir le niveau de poudre dans la chambre de temporisation(13)approximativement constant et à réaliser ainsi un débit de poudre constant à la sortie (19) du dispositif de distribution. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de temporisation (13) comporte une partie essen- tiellement tronconique, ouverte vers le haut, et au moins deux organes de détection de niveau (20,21)disposés de façon à permettre la détection de la présence de poudre respective- ment à un niveau minimal et à un niveau maximal. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation(5)comporte une coulisse vibrante(7)disposée essentiellement horizontalement et munie 107, B iroA c-i76 tEARI 107, B r - 75017 PARIS - 10 - a une de ses extrémités d'un orifice d'alimentation relié au récipient de réserve de poudre (1) et, à son autre extréUit, d'un orifice de sortie (11)relié à la chambre de temporisaticn, la coulisse étant couplée mécaniquement à un vibreur (9)aqencê pour faire vibrer la coulisse au moins dans le sens longi- tudinal avec une amplitude et/ou une fréquence réglables, sous la commande du dispositif de commande(22). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que le récipient de réserve de poudre (),le dis- positif d'alimentation(S), la chambre de temporisation(]3) et les organes de liaison entre ces éléments contiennetnt un gaz de protection inerte. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif sélecteur(16) agencé pour permettre de faire varier la section de passage entre la chambre de temporisation et le dispositif d'injec- tion. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux ensembles comprenant chacun un récipient de réserve de poudre (1,2) et un dispositif d'alimentation a débit réglable(5,6), ces ensembles alimentant une chambre de temporisation(13) et un dispositif d'injection (14)communs,un dispositif de commande commun(22) étant agencé pour régler le débit des dispositifs d'alimenta- tion séparément et/ou dans leur ensemble. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur de force (35), ce capteur et au moins un ensemble qui comporte un desdits récipients de réserve de poudre (1) et un desdits ?, Ba6Ij(ire - 75017 PARIS O it T vi, fl NT A L - il - 2502986 dispositifs d'alimentation (7,9)à débit réglable, étant agencés de façon que le capteur de force soit soumis au poids de l'ensemble, ce capteur étant relié au dispositif de commande (22) et/ou à un dispositif d'affichage et/ou d'enregistre- ments (40,41) pour fournir à ces dispositifs un signal com- portant l'information sur la diminution de poids de l'ensemble en cours de fonctionnement. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit ensemble comporte en outre ladite chambre de temporisation (13). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, carac- térisé en ce qu'il comporte au moins un capteur de force(32), ce capteur et au moins un ensemble formé par deux ou plu- sieurs récipients de réserve de poudre(1,2), les dispositifs d'alimentation à débit réglable correspondants (7-10) et une chambre de temporisation (13) commune, étant agencés et couplés de façon que le capteur soit soumis au poids de l'ensemble, ce capteur étant relié au dispositif de commande (22) et/ou à un dispositif d'affichage et/ou d'enregistrement(33,34> pour fournir à ces dispositifs un signal comportant l'information sur la diminution de poids de l'ensemble en cours de fonc- tionnement. 10. Installation de projection thermique, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux dispositifs de distribu- tion selon l'une des revendications précédentesbranchés en série ou en parallèle sur une conduite de transport de poudre de projection. 107, BoulFfir -,65Gl7. Ai..$