Brevet FR2501393A1 — publié le 19820910

La présente invention concerne un procédé pour la commande d'un pistolet de projection de liquide avec un entraînement à armature oscillante. Elle s'étend à un montage de circuits pour l'application dudit procédé. Des pistolets de projection de liquide avec entraînement par armature oscillante comprennent un piston de pompage déplaçable dans un cylindre de pompe, qui est tendu préalablement dans sa position de départ par un ressort de tension préalable, et qui est déplaçable, par un électro-aimant, contre la force du ressort de tension préalable, pour refouler le liquide aspiré vers une tête de projection du pistolet. Le piston de pompage, l'armature mobile de l'électro-aimant, et le ressort de tension préalable, forment ensemble un système capable d'oscillations, auquel est amenée en permanence, à partir du réseau de distribution de tension alternative, l'énergie consommée pour la pulvérisation du liquide. Dans ces pistolets de pulvérisation de liquide connus, il est possible de régler le débit, c'est-à-dire la quantité de liquide qui est pulvérisé par unité de temps, en limitant la course d'aspiration du piston de pompage au moyen d'une butée de position mécaniquement règlable. De cette manière, il n'est cependant possible d'abaisser le débit que jusqu'à une quantité d'environ 300 grammes par minute, car, avec une diminution supplémentaire de la course du piston, le liquide ne peut plus être pulvérisé de manière satisfaisante. La présente invention a pour but de réaliser un procédé et un montage pour la commande d'un pistolet de projection et de pulvérisation de liquide, avec entraînement par armature oscillante, qui garantissent une pulvérisation satisfaisante du liquide, même dans le cas de faibles débits. Dans ce but, l'invention a pour objet un procédé de commande d'un pistolet de projection à entraînement par armature oscillante, dans lequel l'entraînement est excité avec un signal électrique alternatif, procédé caractérisé en ce que, pour abaisser le débit de liquide pulvérisé par le pistolet par unité de temps, on amène à l'entraînement par armature oscillante un signal excitateur qui est modulé en largeur d'impulsions et qui présente des flancs ascendants à pente raide. L'invention s'étend à un montage pour l'application du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de démarrage produisant un signal de commande avec flancs ascendants à pente raide et un contacteur, disposé entre une source de tension d'alimentation et l'entraînement à armature oscillante, dont la borne de commande est reliée à la sortie du circuit de démarrage. L'invention prévoit différentes caractéristique de réalisation pratique de ce montage. Jusqu'à maintenant, le règlage du débit de pulvérisation de pistolets de projection entraînés par armature oscillante, s'est effectué par un règlage de la fin de la course d'aspiration, et la fin de la course de déplacement de liquide était choisie indépendamment du débit de pulvérisation, et, en tous cas, était règlée en fonction de la viscosité du liquide à pulvériser, le piston de pompage assurant en même temps un actionnement positif d'une soupape anti-retour du côté déplacement du liquide (voir CH - A - N 36 06 25). Par contre, avec le procédé conforme à l'invention, on agit avec un point extrême de la course de piston préalablement fixé, et avec une modification de la puissance électrique efficace amenée à l'entraînement à armature oscillante qui change le point extrême antérieur de la course de refoulement du piston. Le piston de pompage peut ainsi amener à la tête de pulvérisation une très petite quantité de liquide pour chaque course de piston, car celui-ci est immobilisé peu avant l'instant où il passera devant l'orifice d'aspiration prévu dans une paroi latérale du cylindre de pompe.Malgré cela, on est amené à obtenir, à la tête de pulvérisation, la pression élevée nécessaire pour une pulvérisation fine de liquide, car l'entraînement à armature oscillante conforme à l'invention est excité avec des impulsions successives qui présentent des flancs ascendants à pente raide de sorte que le piston est soumis à des accélérations brusques. Avec la présente invention, on obtient encore par rapport à l'état de la technique, l'avantage important d'une diminution considérable du bruit produit en fonctionnement et une meilleure constance du débit une fois règlé. En effet, dans le cas des pistolets de projection connus, il se produit à la fin de lacourse d'aspiration, un choc brutal de l'armature reliée au piston de pompage contre une butée fixe du carter, ce qui produit un bruit de claquement d'impression désagréable. Par cette butée dure, le règlage préalablement effectué de la position de la butée peut lui-même se trouver modifié, et cela dans le sens d'un plus grand débit de pulvérisation, ce qui est absolument indésirable dans le cas de réalisation de vernissages soignés. Suivant une caractéristique du procédé de l'invention, on amène à l'entraînement à armature oscillante un signal d'excitation modulé dans le sens de la largeur des impulsions et présentant des flancs descendants également à pente raide. On obtient ainsi un arrêt particulièrement abrupt du piston de pompage. Le débit de pulvérisation peut être règlé à une valeur particulièrement faible, mais on est assuré, de toute manière, que, lors du déplacement rapide du piston entre l'accélération brusque et l'arrêt brusque, il s'établira la pression élevée nécessaire dans la tête de pulvérisation du piston de projection. Suivant une autre caractéristique du procédé de l'invention, les flancs à pente raide sont obtenus par mise en circuit d'un signal d'alimentation modifiable lentement en comparaison avec la durée du flanc ascendant. Une telle solution peut être facilement réalisée par l'utilisation des sources de tension dont on dispose, particulièrement celles provenant du réseau de distribution à tension alternative et de sources de tension continue. La description ci-après se rapporte à des modes de réalisation, donnés à titre d'exemple non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une représentation schématique d'un pistolet de projection avec entraînement par armature oscillante et du montage de circuits correspondant la figure 2 est une représentation analogue avec une variante de montage, et la figure 3 est un schéma complet des circuits de montage pour un pistolet de pulvérisation avec entraînement par armature oscillante. La figure 1 représente schématiquement un pistolet de pulvérisation 10 pourvu d'un entraînement par armature oscillante (non représenté) qui fonctionne avec un piston depompage déplaçable en direction horizontale à l'intérieur d'un cylindre de pompe. Dans le cylindre de pompe est prévue, dans la paroi, une ouverture d'aspiration qui est en liaison, par un tuyau d'aspiration, avec un réservoir 12 pour le liquide à pulvériser. Du côté aspiration, la pompe, constituée par le piston et le cylindre, ne comporte pas de soupape d'aspiration spéciale, et elle fonctionne par une commande à fente exercée par le piston lui-même. Du côté refoulement, il est prévu, dans le cylindre de pompe, une soupape anti-retour, à travers laquelle le liquide refoulé est amené à une tête de pulvérisation 14.Ces unités d'ensemble de pompe et d'entraînement par armature oscillante ne sont pas représentées aux figures car elles sont de construction connue en soi. Le montage représenté dans la figure 1 sous la forme d'un schéma par blocs pour le piston de pulvérisation 12 comprend une source d'alimentation en tension 16, un contacteur à commander 18 et un générateur de signal 20. La source de tension 16 est, par exemple, une source de courant continu telle qu'une batterie d'accumulateurs ou un redresseur branc sur le réseau de distribution. Le générateur de signal 20 est prévu à largeur d'impulsion règlable et de préférence, en outre, à fréquence règlable. Le contacteur 18 peut être un contacteur à semiconducteur, en particulier un transistor de puissance, ou un thyristor. Ces éléments de construction électronique sont connus en soi et disponibles sur le marché sous diverses formes et n'ont pas besoin d'être décrits ici. Le montage représenté dans la ligure 1 fonctionne de la manière suivante Le générateur de signal 20 produit un signal rectangulaire avec flancs ascendants et descendants à pente raide. Ce signal de démarrage, règlé au préalable sur une faible puissance, sert à moduler la tension d'alimentation qui est présente du côté entrée sur le contacteur 18.On obtient par conséquent, à la sortie du contacteur 18, un signal excitateur pour le pistolet de pulvérisation, ayant la même fréquence, et le meme rapport entre période et largeur d'impulsions que le signal de démar rage, mais avec une puissance plus élevée. I1 en résulte que, dans la bobine de champ de l'entraînement à armature oscillante du pistolet, croit ou décroit très rapidement un champ magnétique périodique, et que le piston de pompage est en conséquence accéléré et freiné de manière abrupte. L'amplitude de la course de refoulement du piston peut être diminuée par une augmentation du rapport période/ largeur d'impulsions du signal de démarrage. En effet l'énergie amenée à l'organe temporisé de l'entraînement à armature oscillante est en même temps diminuée de manière correspondante, mais, de toute manière on obtient une montée et une descente très rapides du champ magnétique. Pour une meilleure adaptation aux caractéristiques dynamiques de l'entraînement à armature oscillante et de la pompe pour de faibles amplitudes de course, la fréquence du signal de démarrage peut être modifiée en même temps que le rapport période/largeur d'impulsions. Cette modification de la fréquence peut, dans la pratique, être couplée positivement avec la modification du rapport période/largeur d'impulsions, par exemple par accouplement mécanique de deux potentiomètres du générateur de signal rectangulaire, déterminant la largeur d'impulsions et la période. La figure 2 montre un schéma de montage analogue à celui de la figure 1, sauf que, au lieu d'une source d'alimentation en tension et d'un contacteur commandé, il est prévu un amplificateur de puissance 22, qui amplifie le signal de démarrage préparé par le générateur de signal 20 en un signal excitateur qui est amené au pistolet 10. Le mode de fonctionnement de ce montage est identique à celui du montage de la figure 1. Dans la figure 3 sont représentés des détails d'un montage correspondant à celui de la figure 1, auquel cas la source de tension d'alimentation est remplacée par les bornes 24, 26 du réseau de distribution de tension alternative. Comme contacteur commandé, il est prévu un thyristor 28, qui est connecté en série avec la bobine 30 de l'entraînement à armature oscillante et avec un contacteur principal 32 actionnable à la main. La borne du thyristor 28 est reliée, à travers une diode double 34, à un circuit de répartition de tension triphasé qui comprend, connecté aux bornes du réseau 24, 26, un montage en série d'une résistance règlable 36 et d'un condensateur 38, ce dernier étant encore court-circuité par un montage en série d'une résistance 40 et d'un condensateur 42. Le point du réseau entre la résistance 40 et le condensateur 42 représente la sortie du circuit de répartition de tension triphasé et est relié à la diode double 34. Par règlage de la résistance 36, on peut règler l'angle de phase pour lequel le thyristor 28 devient passant. A l'instant de cette commutation à l'état passant, une tension avec flanc rapidement ascendant est appliquée à la bobine 30, de telle sorte qu'on obtient une accélération rapide du piston de pompage. Par une augmentation de cet angle de phase, pour lequel le thyristor est commuté à l'état passant, on peut augmenter le rapport période/largeur d'impulsions et diminuer l'amplitude du déplacement du piston. Du fait que, dans la pratique, l'angle de phase peut être règlé dans une marge entre 15 et 170 degrés, on voit que la course du piston peut être modifiée dans de très grandes limites. Le montage représenté dans la figure 3 peut être facilement adopté en plus pour l'entraînement à armature oscillante dans le carter d'un pistolet de pulvérisation de liquide. Dans le-cas où ton utilise, au lieu d'u thyristor 23, un triac, il est possible de faire fonctionner l'entraînement à armature oscillante avec une fréquence double de celle du réseau à courant alternatif. -REVENDICATIONS 1. Procédé pour la commande d'un pistolet de pulvérisation de liquide à entraînement par armature oscillante, dans lequel l'entraînement à armature oscillante est excité avec un signal électrique alternatif, procédé caractérisé en ce que, pour réduire la quantité de liquide pulvérisé pour le pistolet par unité de temps, on amène à l'entrainement à armature oscillante un signal excitateur, modulé en largeur d'impulsions, qui présente des flancs ascendants à pente raide. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on amène à l'entraînement à armature oscillante un signal excitateur modulé en largeur d'impulsions qui présente également des flancs descendants à pente raide. 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérise en ce que les flancs à pente raide sont obtenus par connexion d'un signal d'alimentation qui est modifiable lentement en comparaison avec le temps dascendan- ce de flanc. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que pour diminuer le débit de pulvérisation, on augmente le rapport période/largeur d'impulsions du signal modulé en largeur d'impulsion tout en conservant l'amplitude. 5. Montage pour la mise en application du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de commande de démarrage (20) produisant un signal de commande à flancs ascendants à pente raide, et un contacteur commandé (18) monté entre une source de tension d'alimentation (16) et l'entraînement à armature oscillante, contacteur dont les bornes sont connectées à la sortie du circuit de commande de démarrage (20). 6. Montage suivant la revendication 5 dans lequel la source de tension d'alimentation est une source de tension alternative, caractérisé en ce que le circuit de commande de démarrage comporte un circuit de décalage de phase (36 à 42) relié à la source de tension alternative (24, 26), le contacteur commandé étant constitué par un thyristor (28) ou un triac. 7. Montage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, entre la sortie du circuit de décalage de phase (36 à 42) et les bornes de commande du thyristor (28) ou-du triac, est connectée une diode double (34). 8. Montage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de commande de démarrage (20) est formé par un générateur de signal rectangulaire ou un générateur de signal en dents de scie. 9. Montage suivant 1 'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que avec le contacteur commandé, est connecté en série un contacteur (32) actionnable à la main. 10. Montage pour l'application du procédé suivant l'unequelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par un genérateur de signal 520) produisant un signal commande à flancs ascendants à pente raide, à la suite duquel est monté un amplificateur de puissance (22), dont la sortie est connectée à l'entraînement à armature oscillante.