Brevet FR2528726A1 — publié le 19831223

L'invention concerne un dispositif mobile de projection de peinture par pulvérisation, du genre comportant un corps et une tête de pulvérisation, laquelle tête est munie d'un organe de pulvérisation tel qu'un bol tournant, ce dispositif étant destiné à être associé à une installation d'alimentation en peinture et en solvant. Ce type de dispositif est utilisé notamment dans l'industrie automobile, pour peindre les carrosseries des véhicules. En vue de permettre les changements de couleur, l'installation d'alimentation comporte une pluralité de circuits d'alimentation en peinture correspondant chacun à une peinture différente et un circuit d'alimentation en solvant. Selon la technique connue, chaque circuit comporte une pneumovanne permettant la mise en, ou hors service du circuit, et un régulateur en amont de la pneumovanne. I1 en résulte que le régulateur, qui reste toujours rempli de la même peinture, n'est pas nettoyé systématiquement à chaque changement aussi. la peinture seche plus ou moins à l'intérieur, ce qui rend les résultats des rares nettoyages encore plus incertains. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif mobile de projection de peinture par pulvérisation, du genre comportant un corps de pulvérisation et une tête de pulvérisation portée par ce corps, ladite tête étant munie d'un organe de pulvérisation, ce dispositif étant associé à une installation d'alimentation comportant une pluralité de circuits d'alimentation en peinture et un circuit d'alimentation en solvant, une pneumovanne étant associée à chacun de ces circuits, dispositif caractérisé en ce que le corps comporte un unique régulateur équipé de pneumovannes, à proximité immédiate de la tête, adapté à réguler le débit provenant du circuit en service. Grâce au fait qu'il n'y a qu'un seul régulateur, on réalise une sensible économie en matériel notamment en matière de régulateurs et de circuits de commande ; comme le régulateur est intégré au dispositif mobile de projection, il peut être aisément rincé par le solvant à chaque changement de peinture, grâce simplement à l'actionnement du circuit de solvant. Selon des caractéristiques de l'invention, le régulateur comporte deux chambres séparées par une membrane déformable solidarisée à un équipage mobile, l'une des chambres étant destinée au passage de la peinture et du solvant et l'autre à recevoir un fluide de commande, la chambre pour la peinture et le solvant comportant dans un siège un orifice de passage pour ces produits, et un pointeau porté par l'équipage mobile pour obturer plus ou moins l'orifice de passage en fonction de la pression du fluide de commande, et deux pneumovannes sont montées directement sur le régulateur, l'une étant destinée à la commande d'écoulement du produit et l'autre à la purge du dispositif.Grâce à cette structure et à cet agencement, et à la proximité de l'organe de pulvérisation, la réduction de la durée de rinçage du circuit de peinture et celle de la quantité de solvant de rincage envoyé dans organe de pulvérisation, lors du changement de couleur, sont importantes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, correspondant aux dessins annexés illustrant une forme de réalisation préférentielle de l'invention, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement le montage d'un dispositif selon la technique antérieure ; - la figure 2 représente schématiquement le montage d'un dispositif selon l'invention ; - la figure 3 est une section longitudinale d'un régulateur équipant le dispositif selon l'invention. Selon la technique connue (figure 1), un dispositif mobile de projection de peinture par pulvérisation électrostatique 1, comportant un corps de pulvérisation 2 et une tête de pulvérisation 3, est raccordé à une alimentation régulée comportant plusieurs (ici dix) circuits d'alimentation en peinture 40, 41, ..., 48, 49 régulés par des régulateurs 401, 411, ..., 481, 491 respectifs et un circuit d'alimentation en solvant 50, ces onze circuits d'alimentation comportant, pour mettre le circuit en service ou hors service, chacun une pneumovanne 402, 412, ..., 482, 492, 502, à deux voies ; ces pneumovannes sont toutes branchées à un collecteur unique 60 relié au dispositif mobile 1 par un conduit d'alimentation 61. La tête 3 comporte une turbine 31 supportée par le corps 2 et destinée à actionner en rotation à grande vitesse un bol de pulvérisation 32 par l'intermédiaire d'un arbre d'entrainement. Cette tête 3 est entourée d'un capot 33 servant de collecteur de solvant de rinçage, mobile en translation longitudinale par rapport au bol 32, de telle sorte qu'en position de peinture, le bol 32 soit à ltexté- rieur du capot en avant de celui-ci, et qu'en position de nettoyage, le collecteur avance de manière à entourer le bol sous l'action d'un vérin pneumatique par l'intermédiaire de deux tubes isolants traversant le corps 2. A la jonction du capot 33 et du bol 32, est prévue une bride d'injection de peinture 34 comportant un éjecteur de lame d'air annulaire. Le corps 2 comporte un support isolant 21 pour la tête, entouré d'un capot 22 également isolant fixé à- l'arrière sur une pièce de supportage pouvant être métallique (qui est dans ce cas mise au potentiel de la masse). La partie avant du capot~22-comporte deux pneumovannes d'interruption 23, 24 en service normalement pour la peinture et accessoirement pour le sôlvant--de rinçage lors du nettoyage des canalisations ; il comporte également une arrivée d'air de commande et eventuelle- ment une arrivée d'air de freinage de la turbine. Les vérins ainsi que des organes de commande du dispositif et des organes de connexion à l'installation sont disposés à l'arrière et mis à la masse, dans un capot métallique séparé du capot isolant. Le dispositif comporte également des gicleurs de solvant de rinçage, et différents conduits notamment des conduits d'évacuation, un conduit d'arrivée de peinture et de solvant 25, un conduit de purge 26, et un conduit d'amenée de peinture et de solvant 27 à la tête de pulvérisation. Selon l'invention, dont le montage est représenté schématiquement sur la figure 2 dans laquelle les mêmes éléments que ceux de la figure 1 portent les mêmes repères, les régulateurs 401, 411, ..., 481, 491 de chaque circuit de peinture 40, 41, ..., 48, 49 sont supprimés et remplacés par un unique régulateur 28 porté par le corps 2 à l'intérieur du capot 22, à proximité immédiate de la tête 3 pour être le plus proche possible du bol 32, lequel régulateur 28 porte lui-même les deux pneumovannes 23, 24. Le régulateur 28 comporte un corps constitué de deux flasques 280, 281 accolés et réunis par des vis, munis chacun d'une chambre de forme générale tronconique 282, 283 disposée de telle sorte que les grandes bases du tronc de cone soient l'une contre l'autre. Ces deux chambres 282, 283 sont séparées par une membrane déformable 284, pincée entre les deux flasques, dont la partie centrale est solidarisée à un équipage mobile ; la chambre 282 du flasque 280 est destinée à la peinture, ou au solvant lors du rinçage, et la chambre 283 du flasque 281 à l'air comprimé de commande du régulateur. L'équipage mobile est muni d'un corps 285 traversant la membrane 284 et d'une embase 286 logée dans la chambre pour l'air, entre lesquels est pincée ladite membrane 284 sous l'action d'un écrou de fixation. Le corps 285 porte, du côté de la chambre 282 pour la peinture et le solvant, un pointeau 287 coopérant avec un siège 288 prévu dans le flasque 281, en vue d'obturer plus ou moins (en fonction de la pression d'air de commande) un orifice de passage prévu dans ce siège 288 et raccordé au conduit d'arrivée de peinture et de solvant 25, lequel conduit 25 est fixé sur un raccord 289 vissé dans le flasque 290. Du côté de la chambre 283 pour l'air comprimé, le corps 285 coopère avec une tige de transmission 290 en vue de s'entraîner mutuellement, grâce à une partie en calotte sphérique formant rotule 291 réalisée à l'extrémité de cette tige logée dans le corps 285 et disposée contre une portée tronconique sur laquelle elle vient s'appuyer, portée tronconique réalisée dans un écrou 292 vissé autour du corps 285 sur le même filetage que l'écrou de fixation ; la tige de transmission 290 couple l'équipage mobile à une extrémité d'un ressort hélicoidal antagoniste de rappel 293 à spires non jointives, qui, en agissant sur ladite tige 290, maintient, au repos, c'est-à-dire en l'absence d'air comprimé de commande, le pointeau 287 contre son siège 288, la membrane 284 étant alors plane (non déformée). ; le ressort hélicoïdal de rappel 293 est logé partiellement dans une coupelle ouverte du côté de la rotule 291 et dont le fond, percé d'un orifice de passage pour la tige de transmission 290, est pincé entre un circlip porté par la tige 290 et le ressort 293 ; la longueur de la coupelle 293 est telle qu' elle ne viennepasau contact de la paroi du flasque 281 limitant la chambre 283 pour l'air de commande lorsque le pointeau 287 est en appui contre son siège 288, et même que ce contact ne se produise que pour une ouverture maximale désirée de l'orifice de passage sous l'action d'une pression maximale correspondante de l'air de commande ; en d'autres termes, la distance séparant l'extrémité ouverte de la coupelle de la paroi en regard du flasque 281 est égale à la course maximale du pointeau, et c'est la butée de la coupelle contre cette paroi qui limite ladite course ; des orifices 294, 295 pour le passage de l'air de commande destiné à actionner la membrane 284 et pour la fixation de la tubulure d'amenée de cet air sont prévus respectivement dans le flasque 81 et dans un bouchon 296 vissé dans celui-ci ; il faut donc noter qu'ainsi, le ressort de rappel est isolé de la peinture, dans la partie mise sous pression d'air comprimé ; en principe, non seulement l'axe longitudinal de la tige de transmission 290 et plus précisément l'axe radial central de la calotte sphérique constituant la rotule 291, et celui du ressort antagoniste 293, sont alignés, mais il en est de même de l'axe longitudinal du pointeau 287 et de son siège ; cependant, il n'est pas nécessaire que cet alignement soit extrêmement précis, car, grâce à la rotule, le pointeau se centre toujours rigoureusement sur son siège en position de fermeture du régulateur même si les axes du pointeau, de la tige de transmission et du ressort ne sont pas réellement parfaitement alignés. La partie destinée à recevoir la peinture est entièrement téflonée pour faciliter son nettoyage par le solvant ; la membrane est elle-même téflonée en surface ; de plus, cette partie ne comporte pas d'endroit où la peinture pourrait stagner lors du rinçage (doigt de gant, recoin, obstacle, filetage, anfractuosité, etc.). Le flasque 280 comportant une chambre 282 pour la peinture est muni de moyens de fixation pour les deux pneumovannes 23, 24 à deux voies, destinées l'une à autoriser ou interdire l'écoulement de liquide vers l'organe de pulvérisation, l'autre à effectuer des purges du dispositif ; à cet effet, le flasque 280 comporte des orifices de communication 297, 298 d'une voie de chaque pneumovanne avec la chambre 282 ; l'autre voie de la pneumovanne de peinture 23 est reliée au conduit d'amenée du mélange 27 à la tête de pulvérisation, tandis que l'autre pneumovanne 24 reliée au conduit de purge, ouverte pour évacuer rapidement la peinture et le solvant de rinçage utilisé pour nettoyer le régulateur, a son autre voie reliée à cet effet à un circuit d'évacuation approprié. (Lors de ce rinçage, le régulateur est ouvert complètement pour faciliter le passage du solvant et limiter le temps nécessaire au nettoyage). Les deux pneumovannes étant montées directement sur le régulateur sans raccord ni doigt de gant, l'encombrement est réduit, et le rinçage facile. La membrane 284 se déplaçant sous les actions de l'air de commande et du ressort antagoniste 293, le réglage de la pression de l'air de commande entraîne un déplacement plus ou moins grand du pointeau 287 par rapport à son siège, et le débit de peinture ou de solvant correspondant s'en trouve réglé en conséquence. Ainsi, lorsque le solvant de rinçage est admis dans le régulateur, la pression du fluide de commande est augmentée afin d'obtenir l'ouverture maximale de l'orifice de passage libéré par le pointeau ; il en résulte que le passage entre l'équipage mobile et la paroi du flasque 280 délimitant une chambre 282 pour la peinture est réduit, ce qui entrait une vitesse élevée de passage du solvant et une bonne répartition de celui-ci dans ce passage ; de ce fait, on obtient un meilleur nettoyage (avec moins de solvant) de cette chambre 282 pour la peinture. Comme il a été vu, ce régulateur est donc conçu de façon que son circuit de peinture soit facilement rinçable et qu'il puisse être placé très près de l'organe de pulvérisation de peinture (bol 32), malgré qu'il soit équipé de deux pneumovannes, grâce à ses faibles dimensions ; ainsi, la longueur du conduit d'amenée 27 reliant la pneumovanne 23 au bol 32 est faible, ce qui permet, lors des changements de couleur, de limiter les quantités de peinture puis de solvant envoyées dans le collecteur, lequel entoure alors le bol de pulvérisation, et en conséquence d'économiser le solvant, et de raccourcir les durées de rinçage et de vidange du collecteur, donc le temps nécessaire à ces phases de changement de couleur. Dans le cadre plus général de l'installation, les opérations de changement de couleur permises par le régulateur peuvent donc par exemple s'inscrire schématiquement de la manière suivante - coupure de l'alimentation de peinture et de la hautetension ; mise en dépression du collecteur - coupure de l'alimentation en air moteur de la turbine et ouverture de l'alimentation en air de freinage - avance du collecteur mobile autour du bol de pulvérisation ; rinçage des conduits ; giclage de solvant sur et dans le bol ; aspiration et évacuation du solvant de rinçage ; remplissage des circuits par la nouvelle peinture (quelques secondes) ; fermeture de la pneumovanne placée après le régulateur jusqu'à l'admission de cette nouvelle peinture après la fin du changement de couleur - fermeture de l'alimentation en air- de freinage et réouverture de l'alimentation en air moteur - recul du collecteur mobile, arrêt de sa mise en dépression, rétablissement de la haute-tension - admission de la nouvelle peinture. Une possibilité supplémentaire particulièrement avantageuse est offerte par le fait que le régulateur est plac à proximité immédiate de l'organe de pulvérisation :lors du changement de peinture, il est possible d'interromprel'alimentation de la peinture précédente, et de pousser la peinture résiduelle dans le tuyau d'alimentation du projecteur au moyen d'air comprimé jusqu'à ce que ce tuyau soit presque complètement vide. Le débit de peinture pulvérise reste sensiblement constant, grâce à l'action du régulateur, malgré l'augmentation de la pression de la peinture en amont dudit régulateur.En effet, au fur et à mesure que le tuyau de peinture se vide, la perle de charge dans la colonne de peinture diminue, et, si la pression de l'air comprimé reste constante, il en résulte que la pression de la peinture à l'entrée du régulateur croît fortement. L'utilisation d'air comprimé pour vider la colonne de peinture permet de commencer la vidange de de ce tuyau avant d'avoir fini de peindre la pièce, et par conséquent de gagner du temps sur les opérations de changement de couleur. Il est également possible de pousser la peinture résiduelle non pas avec de l'air comprimé mais avec du solvant, ou encore avec du solvant mélangé à de ltair ; dans tous les cas, le régulateur fonctionne de la manière qui a été décrite ci-dessus. L'installation automatique de peinture électrostatique équipée d'un ou plusieurs dispositifs selon l'invention a des domaines d'application très variés et couyre la majorité des secteurs industriels qui comprennent une mise en peinture avec changements de couleurs fréquents dans leur programme de fabrication, notamment l'automobile, les cycles et motocycles, l'électroménager, le mobilier métallique, le machinisme agricole. Elle peut appliquer tous les types de peinture quelle que soit leur nature, leur viscosité ou leur résistivité, assure un grand rendement pour le meilleur aspect, et fonctionne dans une très large gamme de débits, avec de très grandes possibilités de réglage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation ci-dessus décrite et représentée, et on pourra prévoir d'autres formes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif mobile de projection de peinture par pulvérisation, du genre comportant un corps de pulvérisation (2) et une-tête de pulvérisation (3) portée par ce corps, ladite tête étant munie d'un organe de pulvérisation (32), ce dispositif étant associé à une installation d'alimentation comportant une pluralité de circuits d'alimentation en peinture (40, 41, ..., 48, 49) et un circuit d'alimentation en solvant (50), une pneumovanne (402, 412, ..., 482, 492, 502) étant associée à chacun de ces circuits, dispositif caractérisé en ce que le corps (2) comporte un unique régulateur (28) équipé de pneumovanne (23, 24), à proximité immédiate de la tête (3), adapté à réguler le débit provenant du circuit en service. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur (28) comporte deux chambres (282, 283) séparées par une membrane déformable (284) solidarisée à un équipage mobile, l'une des chambres (282) étant destinée au passage de la peinture et du solvant et l'autre (283) à recevoir un fluide de commande, la chambre pour la peinture et le solvant (282) comportant dans un siège (288) un orifice de passage pour ces produits, et un pointeau (287) porté par 'l'équipage mobile pour obturer plus ou moins l'orifice de passage en fonction de la pression du fluide de commande. 3. Dispositif mobile de projection de peinture par pulvérisation, du genre comportant un corps de pulvérisation (2) et une tête de pulvérisation (3) portée par ce corps, ladite tête étant munie d'un organe de pulvérisation (32), ce dispositif étant associé à une installation d'alimentation comportant une pluralité de circuits d'alimentation en pein ture (40, 41, ..., 48, 49) et un circuit d'alimentation en solvant (50), une pneumovanne (402, 412, ..., 482, 492, 502) étant associée à chacun de ces circuits, dispositif carac térisé en ce que le corps (2) comporte un unique régulateur (28) équipé de pneumovannes (23, 24), à proximité immédiate de la tête (3), adapté à réguler le débit provenant du circuit en service, ayant deux chambres (282, 283) séparées par une membrane déformable (284) solidarisée à un équipage mobile, l'une des chambres (282) étant destinée au passage de la peinture et du solvant et l'autre (283) à recevoir un fluide de commande, la chambre pour la peinture et le solvant (282) comportant dans un siège (288) un orifice de passage pour ces produits, et un pointeau (287) porté par l'équipage mobile pour obturer plus ou moins l'orifice de passage en fonction de la pression du fluide de commande. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la chambre pour l'air de commande (283) est réalisée dans un flasque (281) muni intérieurement d'un ressort de rappel (293) pour la membrane (284) afin que le pointeau (287) obture l'orifice de passage pour la peinture et pour le solvant en l'absence de pression de fluide de coranande. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'équipage mobile coopère avec une tige de transmission (290) munie d'une partie sphérique formant rotule (291) venant appuyer sur une portée tronconique en vue de s'entraîner mutuellement, pour coupler l'équipage mobile à une extrémité d'un ressort de rappel (293), de telle sorte que le pointeau (287) vienne se centrer sur son siège (288) lors de la fermeture du régulateur (28), indépendamment des positions réelles du ressort et de la tige de transmission. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le régulateur (28) comporte un téflonage de toutes les parties susceptibles d'être en contact avec la peinture. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte deux pneumovannes (23, 24) montées directement sur le régulateur (28), l'une (23) étant destinée à la commande d'écoulement de la peinture et du solvant et l'autre (24) à la purge du dispositif. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pneumovannes (23, 24) comportent une voie dont l'entrée est reliée à unechmbre de passage pour la peinture et le solvant (282) prévuedans le régulateur (28),1'autre voie de l'une des pneumovannes (23) étant reliée à un conduit d'amenée de la peinture et du solvant (27) à la tête de pulvérisation, et l'autre voie de l'autre pneumovanne (24) étant reliée à un circuit d'évacuation. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le régulateur (28) est placé à l'intérieur du capot (22) du corps (2), à proximité immédiate de la tête (3). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un ressort de rappel (293) couplé à l'équipage mobile, logé dans une coupelle ayant une extrémité ouverte dont la distance à un moyen de butée détermine la course maximale du pointeau (287). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que, en positionne rinçage, le pointeau (287) est en position de course maximale correspondant à l'ouverture maximale de l'orifice de passage, sous l'action d'une pression augmentée du fluide de commande, de telle sorte que le passage entre l'équipage mobile et la paroi de la chambre (282) pour la peinture et le solvant soit réduit, en vue d'entraîner une vitesse élevée de passage du solvant et une bonne rétartition du solvant dans ce passage.