Brevet FR2542634A1 — publié le 19840921

La présente invention concerne les appareils industriels à marquer, en différentes couleurs, les objets sur machines tranfert ou lignes de convoyage automatiques. Le secteur technique de l'invention est celui des machines automatiques ou semi-automatiques,à marquer les onjets de façon à pouvoir les identifier soit en qualité, composition, alliages ou mélanges, à la simple lecture d'une ou plusieurs traces colorées qui forment un code spécifique pour chaque matière considérée. On connait déja des procédés qui permettent de tels marquages qui, au début s'effectuaient manuellement à l'aide de pulvérisateurs ou pistolets à encre ou peinture, dont la commande manuelle était lente et imprécise, on a ensuite perfectionné ce procédé en improvisant l'incorporation dudit pistolet à un convoyeur, le déclanchement du jet de peinture ou d'encre étant purement mécanique, on a également employé différentes commandes électriques ou pneumatiques dans le but d'obtenir lé jet de peinture toujours issu du mème genre de pistolet, d'autres procédés et réalisations sont nées du mème besoin de marquage,ces derniers ne seront pas décrits car ils n'offrent pas d'intéret pour les explications qui vont suivre. Jusqu'a présent les pulvérisateurs de produits colorés, appelés "pistolets" pièces de base des réalisations antérieures,fonctionnaient par aspiration de peinture ou encre, aspiration obtenue par jet d'air comprimé amené au centre d'un tube ou il créait un vide partiel qui plongeait dans une réserve de peinture ou d'encre. I1 existait donc obligatoirement un retard de pulvérisation qui ne pouvait se produire qu'après remplissage dudit tube plongeur. De plus,-la quantité de peinture ou d'encre pulvérisée ne pouvait pas ètre déterminée avec exactitude. Les paramètres temps et quantité de produit colorant ne pouvaient ètre que très approximatifs, les traces colorées laissées sur les objets étant assez informes. Ces machines ont rendu de grands services, mais elles présentent toutes des inconvénients importants comme, par exemple, la lenteur d'exécution et une pollution importante de l'atmosphère des ateliers par pulvérisations de trop grande quantité de produits colorés et de leurs solvants, toujours dangereux malgré les aspirations diverses utilisées, de plus la trace colorée déposée coulait par exès de prpduit et était de forme- imprécise , Il était, en outre, très difficile de déposer ces marques sur un emplacement précis des pièces à marquer. La présente invention vise à remèdier à ces inconvénients d'une part,à permettre une très grande rapidité dans les opérations de marquage, de réaliser des marques précises et sans bavure et de respecter très exactement la position volontaire desdites marques colorées sur les objets considérés, tout en évitant le colmatage des conduits d'encre ou peinture. Les objectifs seront atteints par des dispositifs originaux dont l'un consiste à amener l'encre,ou peinture, sous pression au niveau du cône ou se meut le pointeau du pistolet, ce qui a pour résultat l'instantanéité de sortie de l'encre,ou peinture sdu bec du pistôlet, dès que l'air comprimé est libéré par ledit pointeau.Une autre originalité du dispositif consiste en un réglage, facile et précis du volume d'encre,ou peinture1 à libérer pour le marquage, réglage obtenu par le contrôle du temps d'ouverture du pointeau et qui consiste à limiter sa course de recul lors de la commande d'ouverture de ce dernier.Une autre originalité du dispositif consiste dans la commande électromagnétique d'ouverture du pointeau, commande temporisée avec précision au gré des utilisations. En outre, un dispositif assure un brassage,séquentiel et automatique, de l'encre ou peinture contenue dans les conduites d'amenée de ces dernières, ce qui supprime toute modification en teneur de pigments colorés du produit employé d'une part, ainsi que tout dépot obstruant dans lesdites conduites. Les dessins annexés illustrent un mode d*éalisation industrielle des dispositifs conformes à l'invention. La figure 1 représente schématiquement l'organe principal du marqueur rapide, le pistolet, son mode de commande et de réglage de volute d'encre ou peinture. La figure 2 représente schématiquement le dispositif de commande d'ouverture du pointeau, ainsi que celui du réglage précis du volume de produit coloré nécessaire aux opérations de marquage en cours. La figure 3 représente de façon synoptique les dispositifs de commandes employés pour assurer le fonctionnement correct de l'ensemble des organes du marqueur rapide. Pour les explications qui vont suivre, on se reportera à la figure 1, qui représente une coupe partielle et schématique du marqueur et la disposition générale des constituants, marqueur ou l'on peut voir, un bec de pistolet 1(qui, étant connu au point de vue constition générale, ne sera pas décrit), dont le pointeau 2 est solidaire de la tige de commande 13, elle-mème solidaire du cylindre en matériau magnétique 11, maintenu en position de fermeture par l'organe é- lastique 10.On remarquera ensuite la tige 8 qui peut ètre déplacée de façon précise comme l'indique la flèche, on comprendra alors aisément que cette tige réglable 8, sert de butée au cylindre 11 lors de son déplacement rapide de fermeture du circuit magnétique du à l'impulsion par courant électrique de l'électro- aimant 9, dont l'arrivée de courant électrique de commande est en 7. Dès que l'action du courant électrique d'alimentation de 9 cesse, l'élément élastique 10 repousse la pièce 11 dans sa position de départ (Telle que représentée sur la figure).Il est évident que l'élément magnétique 11 aura transmis son mouvement à la tige 13,et donc,au pointeau 2, puisque ces derniers organes sont solidaires, un certain volume d'encre ou peinture aura ainsi été délivré en mème temps que l'air comprimé amené par 11, air comprimé destiné à pulvériser le produit coloré. Le volume d'encre ou peinture utilisé sera fonction de la' course permise au pointeau 2 par sa butée réglable 8.L'électrovanne de commande d'ouverture d'air comprimé 6, ainsi que l'électroaimant 9, sont commandés simultanément par des dispositifs qui seront décrits à la suite de la présente démonstration, cependant, il convient d'ajouter que, si l'ouverture de l'air comprimé 4 par l'électrovanne 6 et celle de l'exitation de l'électroaimant 9 sont simultanées, la fermeture d'arrivée de l'air comprimé 11, par ltélectrovanne 6, est retardé-e, ce qui a pour résultat le balayage du bec du pistolet 1 par jet d'air pur qui empèche toute présence de gouttes résiduelles de produit coloré à la sortie du pointeau 2. La propreté continue du pistolet 1 est ainsi assurée. Sur la mème figure 1, on peut voir la conduite d'amenée de produit coloré sous pression 5 ainsi qu'une partie du bati de l'appareil 3 et 12. On se reportera ensuite à la figure 2, qui est identique à la figure 1 mais qui fait apparaitre,avec plus de détails utiles, les éléments principaux du marqueur rapide. On peut voir le pointeau 2, solidaire de la tige 13, la pièce terminale 18 et du plongeur 11, maintenù5en place par l'organe élastique 10, c'est à dire, pointeau 2 en position de fermeture d'air comprimé 4 et de produit coloré 5,( Dont l'accès a l'extrémité du pistolet est invisible sur la figure). Si on délivre une impulsion électrique de courte durée dans la bobine de l'élec- troaimant 9, dont l'arrivée est figurée en 7, le plongeur 11 ferme-le champ magnétique axial en se déplaçant brusquement vers le noyau fixe 16en comprimant l'élément élastique 10, entrainant ainsi l'ensemble 18 - 13 et le pointeau 2, à la fin de ce mouvement, la pièce 18 viendra buter sur la tige de réglage de course 8, guidée par la pièce 17. On concevra aisément que,comme l'impulsion é- léctrique délivrée par 7 est de courte durée, de l'ordre de quelques centièmes de seconde par exemple, dès que cette dernière cesse , l'élément élastique 10 rappellera le noyau magnétique 11, ainsi que 13 et le pointeau 2 dans leur position de fermeture. Ainsi la quantité d'encre ou peinture délivrée sera fonction de l'espace réservé entre 18 et la tige de butée 8 , espace réglable de façon précise par le déplacement de la tige butée 8, dans l'un ou l'autre sens. On fera particulièrement remarquer que, si lesaouvertures d'air comprimé 4, par l'électrovanne 6 et celle de produit coloré par le pointeau 2, sont simultanées, la fermeture du premier se prolonge pendant un temps court de façon à éviter tout colmatage dudit pointeau 2, ainsi ce dernier restera net et propre. L'armature magnétique extérieure de l'électroaimant 9 est représenté par 37 , 15 et 17. Le temps de réponse de l'électroaimant 9 à un ordre de projection d'encre ou peinture est d'environ un centième de seconde, cette particularité assure le dépot coloré exactement à l'emplacement choisi, la longueur de cette marque sera fonction du réglage de débit d'encre ou peinture et de la vitesse de déplacement des pièces à traiter. La figure 3, à laquelle on se reportera, représente de façon synoptique, l'ensemble des fonctions du marqueur rapide qui fait l'objet du présent. Le récipient 19 contient la réserve d'encre, ou peinture, ce produit est surmonté d'air sous pression, de l'ordre de deux à trois Bars, le robinet 34 étant ouvert et le bi-pass 21 en bonne position, le produit coloré remplit le tube 22 l'arrivée et la sortie 5, du pistolet 1, poursuit son remplissage vers le réservoir 23 jusqu'a un niveau moyen, le liquide étant alors surmonté d'air dont la pression s'équilibrera avec celle surmontant le produit coloré dans le réservoir 19. On remarquera ensuite quelle contenu 23 est surmonté par de l'air sous pression qui communique, par 25, sous le piston d'un vérin de petit volume 24, le robinet de vidange 33 étant fermé.Ainsi l'encre,ou peinture,contenue dans la réserve 19 le tube d'alimentation 22, les tubes d'alimentation 5, du pointeau de pistolet 1 et la réserve 23 est maintenue sous pression constante.L'organe anti-retour 25, placé entre le réservoir 23 et le vérin 24, évite toute irruption accidentelle d'encre,ou peinture,dans le vérin 24, le fonctionnement est le suivant: Le détecteur de présence 30, qui peut ètre'photoconducteur, magnétique à contact direct, ou autre, donne l'ordre simultané d'action à deux modules compte temps programmables 28 et 29, qui envoient l'impulsion électrique par 7 à l'électroaimant de commande d'ouverture 9 du pointeau 2 d'une part, et par 6;- à l'ouverture de l'air comprimé 11, la quantité d'encre ou peinture étant préalablement réglée par la position de 8.Comme déja dit,le compte-temps électronique 28, qui commande l'admission de l'air comprimé dans le bec du pistolet est régI- e^ telle façon que cet air continue à sortir une fraction de seconde après la fermeture du pointeau à encre ou peinture 2, ce qui évite toute bavure ou colmatage au niveau de ce dernier. Pour éviter qu'il se forme des dépots dans les tubes d'amenée d'encre 22 et dans le bec du pointeau 2, comme celà se produits dans l'emploi de certaines matières colorées par pigmentsXl'utilité du vérin 24 va ètre démontrée, en effet, toutes les trois ou quatre minutes , pendant ou hors fonctionnement de l'ensem- ble, un organe de commande automatique 27 ouvre ltélectrovanne 26,admet une certaine quantité d'air sous faible pression 36. qui,agissant au dessus du piston le chasse dans le sens de la flèche, ce qui a pour effet de refouler périodiquement un volume réduit de produit coloré dans les conduites 22 et 5 vers le tube plongeur du réservoir 19.Cette agitation périodique automatique d'une quantité réduite de produit coloré ne modifie pas de façon génante la pression générale dans les differents conduits, mais empèche tout dépot -et, tout colmatage de ces derniers. L'alimentation des organes de commande 27 , 28 , 29 , 26 et 9 s'opère en courant électrique continu à basse tension dont l'arrivée est représentée en 31. Toutes les opérations de commandes sont automatiques et programmées selon les critères d'exploitation de l'ensemble. Après exécution d'un programme de marquage, il est nécessaire de nettoyer les conduits et réserves d'encre qui viennent de servir, pour ce faire, on opère de la façon suivante. On ferme le robinet 34 de la réserve d'encre ou peinture 19, on tourne le robinet 21 d'un quart de tour, on ouvre le robinet 35 du réservoir de dissolvant approprié 20, maintenu sous pression par une arrivée d'air comprimé 32, il ne reste qu'a ouvrir 33 pour que le dissolvant 20 chasse l'encre ou peinture dans les conduites 22 , 5 et le réservoir 23 en les nettoyant efficacement. Il est à remarquer que ces opérations de vidange et de nettoyage des conduites en fin de travaux ou de changement de coloration de produit. se font,dans le cas présent, de façon automatique par ordre programmé à l'avance, ce qui est un avantage considérable pour l'exploitation industrielle car elles ne nécessitent pas de main d'oeuvre spécialisée. Les dispositifs, objets de l'invention, permettent un marquage net, précis et calibré d'objets en mouvement dans tous les cas industriels, sans risque d'obstruction des conduits d'encre ou de peinture, de plus le marquage est aussi parfait que possible. Ils peuvent s'adapter sur toutes lignes de convoyeurs automatiques. REVENDICATIONS. 1 - Marqueur rapide pour objets en mouvement sur convoyeurs automatiques, cerac- térisé par le fait qu'il comporte un moyen 19 , 23, de distribution d'encre ou peinture, qui supprime tout retard de sortie de ces derniers au niveau du pointeau 2, d'un pistolet 1, à un ordre de marquage. Un autre moyen 9 permet la quasiinstantanéité de réponse du mème pointeau 2 au mème ordre de marquage. Un moyen 8, permet le réglage précis du volume de produit coloré à pulvériser. Un autre moyen 28 assure la propreté continue du bec de pistolet après la pulvérisation d'encre ou peinture Un moyen 27 , 24 et 23 empèche tout colmatage des conduits de produit coloré pigmentés et un dernier moyen 20 ,32 et 33 assure un nettoyage rapide et automatique des conduits 22, 5 , et pointeau 2, des produits colorés résiduels après usage. 2 - Marqueur rapide selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le produit coloré est admis sous pression constante jusqu'au niveau du pointeau 2 du pistolet 1, ce qui évite tout retard de sortie du produit coloré lors d'un ordre de marquage délivré par des modules compte-temps 28 et 29. 3 - Marqueur rapide selon la revendication 1, caractérisé par l'emploi d'un équi- page d'électroaimant 9 pour la commande de recul, donc d'ouyerture, d'un pointeau 2, de pistolet 1 dont il est solidaire. La commande électrique étant de courte durée, l'équipage d'électroaimant est ramené ainsi que le pointeau 2r à leur position de fermeture par un organe élastique passif 10. 4 - Marqueur rapide selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait que la quantité de produit coloré pulvérisé est déterminée par la position d'une butée réglable 8,qui limite la course de recul du pointeau 2 et de ses pièces d'entrainement pendant sa commande d'ouverture, un organe élastique passif 10 repousse le pointeau 2 dans sa position de fermeture. 5 - Marqueur rapide selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'air comprimé 11, qui sert à pulvériser le produit coloré, continue à ètre éjecté du bec du pistolet 1 pendant un temps court et après fermeture du pointeau 2, de sortie du produit coloré, ce qui a pour résultat un nettoyage efficace dudit pointeau et empèche tout colmatage. 6 - Marqueur rapide selon la revendication 1, caractérisé par le brassage séquentiel du produit coloré contenu dans les canalisations 22 , 23 et 5, brassage assuré par le déplacement d'un piston de vérin 24 qui refoule le produit coloré en petite quantité du réservoir 23 à la réserve 19, ce déplacement séquentiel du produit coloré sous pression ne perturbant en aucune façon le fonctionnement correct de ltensemble,cette opération périodique fonctionne automatiuement pendant les périodes d'activité ou d'arret de l'ensemble, cette originalité empèche tout dépot de pigments colorés dans les conduites 22 et 5, ainsi que dans le tube plongeur du réservoir 19. 7 - Marqueur rapide selon la revendication 1, caractérisé par l'opération de nettoyage de tous les conduits de produits colorés 22 , 5 et 23, lors de la fin des travaux en cours ou de changement de couleur, opération de nettoyage qui consiste en une admission 32 de détergent ou dissolvant maintenu sous pression 20 dans les conduits et réservoir 22,5,23. Cette opération se fait par substitution de produits, peinture ou encre 19 par un dissolvant 20,et la-manoeuvre~du robinet à deux voies 21, toutes les opérations précédentes se font de façon automatique et assurent un gain de temps considérable