Brevet FR2570724A1 — publié le 19860328

La présente invention est relative à un dispositif automatique permettant de maintenir constante l'épaisseur de la couche formant les lignes de marquage, notamment les lignes de guidage tracées sur les chaussées. Dans la plupart des machines utilisées pour le traçage des marques sur les chaussées, le produit servant au marquage s'écoule depuis un récipient, soumis à une pression d'air ou de gaz, jusqu'à un dispositif assurant son application, par exemple un pistolet de pulvérisation sous l'action duquel le produit servant au marquage atteint la surface de la chaussée dans un état de dispersion aussi uniforme que possible. Dans d'autres systèmes, le produit servant au marquage est extrait de réservoirs qui ne sont soumis à aucune pression et, au moyen de pompes, envoyé à une soupape de réglage de la pression qui permet de régler la pression de projection à la valeur voulue. Les pompes utilisées sont généralement des pompes à piston à air associées à des réservoirs d'air pour l'atténuation des pulsations.Le pistolet de pulvérisation est alimenté par un piquage, à partir du courant de transport sous pression, entre la pompe et la soupape de réglage de la pression. Le débit de la pompe doit toujours être supérieur à la quantité consommée par le pistolet de pulvérisation, sinon la pression de pulvérisation réglée par la soupape de réglage de la pression ne pourrait pas être maintenue. Après avoir traversé la soupape de réglage de la pression, la quantité en excès revient au réservoir. Tous ces systèmes ont en commun la particularité que la quantité de produit servant au marquage qui sort du pistolet de pulvérisation par unité de temps et qu'on peut appeler le débit dépend des paramètres suivants 1. Pression du produit servant au marquage, 2. Résistance (d'après leurs sections transversales) du pis tolet de pulvérisation et des conduits, 3. Viscosité du produit servant au marquage, 4.Pression de l'air de pulvérisation (seulement lorsque le produit servant au marquage est projeté à l'aide d'air comprimé, donc pas dans le cas des systèmes sans air). Si l'un de ces paramètres se modifie, le débit du produit servant au marquage à travers le pistolet se modifie également. Or, c'est précisément ce débit, associé à la vitesse de la machine qui effectue le marquage, qui est déterminant pour les variations dans le sens de la marche de l'épaisseur de la couche projetée. Pour obtenir une couche d'épaisseur constante dans le sens de la marche, il faut que le débit à travers le pistolet soit proportionnel à la vitesse de marche de la machine. Dans les systèmes traditionnels, on s'efforce, en pratique, de maintenir constants la vitesse de la machine et le débit qui est nécessaire à cette vitesse, pour obtenir une épaisseur de couche déterminée. Le maintien d'une vitesse constante ne pose pas de problème pour une machine équipée d'un tachymètre. Par contre, le maintien d'un débit constant s'avère difficile.En effet, alors que, parmi les quatre paramètres mentionnés ci-dessus et qui agissent sur le débit, la pression du produit servant au marquage et la pression de l'air de pulvérisation peuvent être maintenus constants par de simples régulateurs de pression, la viscosité du produit servant au marquage est très difficile à contrôler.La résistance des conduites et du-pistolet de projection ne peut pratiquement pas être con trôlée par les moyens dont on dispose en pratique. I1 est donc possible que, même si l'on assure et maintient d'une manière précise tous les réglages possibles de la machine et même si l'on maintient la viscosité du produit servant au marquage, le débit et, par conséquent, l'épaisseur de la couche de marquage se modifient sans cesse si les résistances des conduites se modifient, par exemple par suite de dépôts. On a donc imaginé et mis au point différents systèmes de contrôle qui utilisent des appareils de mesure du débit et dans lesquels le débit instantané de la peinture, qui détermine l'épaisseur de la couche, est mesuré. En cas de dépassement, par excès ou par défaut, de la valeur de consigne du débit de peinture, l'opérateur doit, en modifiant l'un ou plusieurs des quatre paramètres déjà énumérés, réduire ou accroître le débit de la peinture ou la vitesse de marche.On connaît également des systèmes canes lesquels la valeur instantanée du débit est calculée par. 1'électro- nique, à partir des valeurs mesurées par un dispositif tachymétrique et d'une largeur de ligne préalablement enregistrée dans la calculatrice, et transformée en une valeur d'épaisseur de la couche ou en une valeur de "poids de peinture par unité de surface". Dans ce cas, l'appareil indicateur n'indique pas le débit de peinture, mais la valeur voulue, épaisseur de couche ou poids de peinture par unité de surface, de sorte que des opérations de calcul accessoires ou l'intervention de tableaux ou de diagrammes deviennent inutiles. Tous les dispositifs de ce type présentent l'inconvénient qu'ils n'ont que des fonctions d'indication ou de contrôle. Pour que l'apport de peinture reste constant comme on le veut, il faut que l'opérateur commande en permanence un ou plusieurs paramètres, ce qui, naturellement, ne peut se faire que plus ou moins bien et, de plus, impose une lourde charge à l'opérateur. I1 était donc naturel de chercher à transformer un système de contrôle de ce type en un système de régulation dans lequel la valeur mesurée du débit soit constamment comparée à une valeur de consigne du débit calculée à partir de la largeur de la ligne, de l'épaisseur de couche voulue et de la valeur de la vitesse et dans lequel, en cas d'écart, un signal soit émis, qui modifie l'un ou plusieurs des paramètres influant sur le débit.Jusqu'à présent, on considérait que le paramètre le plus important et le plus facilement réglable était la pression sous l'action de laquelle la peinture traverse le pistolet. On a essayé de faire coïncider constamment la valeur réelle instantanée du débit et la valeur de consigne du débit, par une modification automatique de la pression de la peinture dans le réservoir en fonction de l'écart par rapport à la valeur de consigne, Cette pression de la peinture dans le réservoir est réalisée et maintenue par un coussin d'air ayant une pression convenable. Une augmentation ou une diminution de la pression ne peut être obtenue que par amenée ou évacuation d'air, ce qui demande plus ou moins de temps suivant les dimensions et l'état de remplissage du réservoir. Un dispositif de réglage de ce type présente donc une certaine inertie cette inertie est trop grande,par exemple, en cas de variations de vitesse importantes et rapides qui exigent des variations de débit proportionnelles si l'épaisseur de la couche de la marque sur la chaussée doit rester constante Un procéde de ce type pour la commande de la pression dans le réservoir en fonction de la vitesse de marche est décrit, par exemple, par le DE-OS 22 40 193. Dans ce cas, la pression dans le réservoir est commandée à l'aide du même levier qui commande également la vitesse. Le but de l'invention est d'éliminer ces inconvénients et notamment de réaliser un dispositif permettant d'assurer d'une manière beaucoup plus directe et rapide le réglage du débit. L'invention sera bien comprise grâce à la lecture de l'expose qui va suivre, dans lequel on se réfèrera au dessin, faisant partie de la description, lequel représente schématiquement un exemple de réalisation. Dans ce dessin Fig. 1 montre l'ensemble d'un dispositif assurant le maintien d'une épaisseur constante pour des lignes de marquage, et Fig. 2 montre un exemple de réalisation d'un organe d' étranglement. Le but de l'invention est atteint par l'utilisation d'un dispositif du type initialement défini dans lequel on réalise, dans la conduite qui amène le produit servant au marquage depuis un réservoir sous pression jusqu'à l'appareil de protection (pistolet de pulvérisation) une résis- tance variable dont l'organe de réglage est mis en action par un servomoteur qui est relié à un appareil de réglage 16 dans lequel, à partir des valeurs indiquées pour la largeur et l'épaisseur de la ligne et à partir d'un signal correspondant à la vitesse de marche fourni par un dispositif tachymétrique 18, un signal correspondant à la valeur de consigne du débit est élaboré et comparé à un signal correspondant à la valeur réelle du débit fourni par un système 7 de mesure -du débit et dans lequel est élaboré un signal de sortie qui correspond à l'écart entre la valeur de consigne et la valeur réelle et qui est envoyé au ser vomoteur 15 qui règle l'organe de réglage 14 de la résistance 13 de telle manière que le débit se modifie de manière que la valeur réelle et la valeur de consigne deviennent égales. L'organe d'étranglement peut être une soupape à pointeau dans laquelle le pointeau est constitué par une aiguille conique qui peut se déplacer dans le sens axial dans un alésage de passage rond. I1 est préférable d'utiliser des organes d'étranglement dans lesquels la variation de résistance n'est pas causée par la variation de la section de passage du fluide, mais par la variation de la longueur d'un conduit de section transversale constante. Ces dispositifs d'étranglement ne risquent pas d'être obstrués par des amas de substances contenant des solides. Un dispositif d'étranglement de ce type peut être réalisé en montant télescopiquement l'un dans l'autre des tubes coulissants qui peuvent se déplacer dans le sens longitudinal sous l'action d'un servomoteur. La mesure du débit peut s'effectuer au moyen des débitmètres les plus variés des types connus que l'on place dans la conduite située entre le réservoir et le dispositif d'application du produit (pistolet). Le terme de "débitmètre" doit s'entendre comme désignant même des dispositifs dans lesquels le débit se mesure par la diminution de poids du réservoir par unité de temps. A partir de la largeur de la ligne, de l'épaisseur de couche voulue et du signal de sortie du tachymètre, l'appareil de réglage élabore un signal qui correspond au débit de peinture nécessaire (valeur de consigne) et qui correspond à la largeur de la ligne, à l'épaisseur de la couche et à la vitesse de marche instantanée. Ce signal de consigne est comparé au signal réel renvoyé par l'appareil de mesure à l'appareil de réglage. A partir de l'écart entre la valeur de consigne et la valeur réelle, un signal de réglage est élaboré pour le servomoteur de l'organe d'étranglement.Suivant que le signal réel provenant du débitmètre est plus grand que le signal de consigne de l'appareil de réglage ou que le signal de consigne est plus grand que le signal réel, le servomoteur reçoit un signal tel que le débit réel dans l'organe d'étranglement et dans le débitmètre se rapproche du débit de consigne. Les signaux de commande se maintiennent au niveau du servomoteur jusqu'à ce que le signal réel renvoyé par le débitmètre devienne égal au signal de consigne. Lorsque la différence entre le signal de consigne et le signal réel devient nulle, c'est-à-dire lorsque le signal réel correspond à la valeur de consigne du débit, le signal destiné au servomoteur cesse. Un dispositif de ce type ne fonctionne comme on le veut que lorsqu'il s'agit de réaliser des lignes ininterrompues, donc continues. Lorsque le pistolet de pulvérisation se ferme, comme cela se produit dans le cas des lignes interrompues à la fin de chaque ligne partielle, le dispositif de réglage ne réagit pas correctement. En effet, lors de la fermeture du pistolet, le débit de peinture redevient immédiatement nul, ce que le débitmètre indique immédiatement à l'appareil de commande. L'appareil de réglage réagit alors en émettant un signal de maintien immédiat de l'ouverture de l'organe d'étranglement jusqu'à son ouverture maximale, de manière à compenser la résistance infiniment grande, à laquelle équivaut la fermeture du pistolet, par une diminution de la résistance à l'écoulement de l'organe d'étranglement.Lorsqu'au début de la section partielle de ligne suivante le pistolet se rouvre brusquement, la ligne est donc commencée avec un débit de peinture maximal, c'est-à-dire avec une épaisseur de couche trop forte, entraînant tous les inconvénients qui en résultent. I1 est évident que l'épais- seur de la couche est ramenée très vite à la valeur de consigne. Les inconvénients de la fermeture du pistolet sur le réglage peuvent être atténués du fait que, suivant l'une des caractéristiques de l'invention, lors de la fermeture du pistolet de pulvérisation la liaison du servomoteur, qui commande l'organe de réglage de l'organe d'étranglement, avec l'organe de réglage est interrompue et est rétablie lors de l'ouverture du pistolet de pulvérisation.La position de l'organe d'étranglement reste donc inchangée, lorsque le pistolet est fermé, jusqu'à sa prochaine ouverture. La fixité de la position de l'organe d'étranglement pendant la fermeture du pistolet présente l'inconvénient que des variations des paramètres qui influent sur la valeur réelle du débit ne peuvent pas se répercuter sur la position de l'organe d'étranglement. On peut cependant admettre que, pendant le court intervalle de temps qui correspond à la distance séparant deux sections de ligne successives, ces parametres ne se modifient pas. Cependant, la vitesse de marche peut changer, par exemple en cas d'accélération ou de décélération et toute variation de la vitesse de marche impose une modification du débit de peinture, c'est-à-dire de la valeur de consigne du débit, c'est- -dire une modification correspondante de la position de l'organe d'étranglement.Plus précisément, toute augmentation de la vitesse exige une diminution de la résistance à l'écoulement, c'està-dire un élargissement de la section transversale dans ltor- gane d'étranglement et toute diminution de la vitesse exige une augmentation de la résistance, de sorte que, pour que l'épaisseur de la couche de peinture soit maintenue constante lors de l'ouverture du pistolet, la proportionnalité entre la vitesse de marche et le débit de peinture est maintenue, Comme, en cas de fermeture du pistolet, il n'y a pas d'écoulement de peinture, le débitmètre renvoie aucune information en retour à organe de réglage Il ne peut donc pas se produire de réglage.Par conséquent, suivant l'invention, lors de la fermeture du pistolet de puivérisation, il faut que le servomoteur soit commuté sur un appareil de commande qui assume une fonction de commande correspondant aux conditions réalisées lors de l'ouverture du pistolet de pulvérisation. On peut déterminer facilement en évidence la relation existant entre la variation de la vitesse et la modification nécessaire de la position de l'organe d'étranglement au moyen d'un fonctionnement d'essai que llon introduit ensuite, sous la forme d'une courbe mécanique ou en l'emmagasinant électroniquement, dans l'organe de commande. Pour déconnecter le servomoteur d'avec l'organe de réglage ou pour le reconnecter avec 11 organe de réglage, il faut que la canalisation électrique d'amenée au servomoteur comporte un commutateur qui soit, par exemple, relié à un vérin pneumatique, qui est relié à la conduite d'air compri mé aboutissant au cylindre de manoeuvre du pistolet de pulvérisation. Comme le montre la Fig. 1, la conduite d'amenée 10 dans laquelle s'écoule le produit servant au marquage entre un réservoir sous pression 11 et un pistolet de pulvérisation 12 comporte un organe d'étranglement 13 dont l'élément mobile 14 est mis en action par un servomoteur 15 qui peut être relié au choix, par l'intermédiaire d'un commutateur 20, à un appareil de réglage 16 ou à un organe de commande 19. L'appareil de réglage 16 est relié à un débitmètre 17 monté dans la conduite d'air comprimé 10 et à dispositif tachymétrique 16 qui indique la vitesse du véhicule de marquage et qui est relié également à l'organe de commande 19. Le mode de fonctionnement a déjà. été exposé d'une manière détaillée. Le commutateur 20 est mis en action à partir de la conduite 22, par l'intermédiaire d'un cylindre pneumatique 21, par la même pression d'air que celle par laquelle le cylindre 22 du pistolet de pulvérisation est mis en action, c'est-à-dire que lorsque le pistplet de pulvérisation 12 est ouvert par la pression d'air, le servomoteur 15 est branché, par changement de position du commutateur 20, sur l'organe de réglage 16. En cas de fermeture du pistolet de pulvérisation 12 par interruption de la pression d'air (cessation de l'arrivée d'air ou suppression de l'air), le servomoteur 15 est branché sur l'organe de commande 19 Fig. 2 représente, schématiquement et en principe, le mode de réalisation d'un organe d'étranglement 13' dans lequel la résistance à l'écoulement se modifie en fonction de la modification de la -longueur de la conduite. Dans ce cas, l'organe de liaison est constitué par le tube 14' qui peut se déplacer, sous l'action du servomoteur 15', dans les tubes de guidage 25 et 26 reliés à la machine. Lorsque le tube 14' se déplace, la longueur du canal d'écoulement 27 se modifie. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour maintenir automatiquement constante l'épaisseur de la couche dans les lignes de marquage, ou analogues, notamment des lignes de guidage à la surface des chaussées, caractérisé en ce que, dans la conduite d'amenée (10) du produit servant au marquage qui va d'un réservoir (115 au dispositif d'application du produit (pistolet de projection ou de pulvérisation) (12), il comporte une résistance modifiable (13) dont l'organe de commande (14) est mis en action par l'intermédiaire d'un servomoteur (15) qui est relié à un organe de réglage (16) dans lequel, à partir des valeurs données pour la largeur et l'épaisseur de la ligne et à partir d'un signal provenant d'un dispositif tachymétrique (18) et correspondant à la vitesse du véhicule de marquage, un signal correspondant à la valeur de consigne du débit est élaboré et comparé au signal provenant d'un système (17) de mesure du débit et correspondant à la valeur réel le instantanée du débit et dans lequel est élaboré un signal de sortie qui correspond à l'écart entre la valeur de consigne et la valeur réelle déjà mentionnée et qui est envoyé au servomoteur (15) qui déplace l'organe de réglage (14) de la résistance (13) dans des conditions telles que le débit se modifie de telle manière que sa valeur réelle devienne égale à sa valeur de consigne. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance (13) est constituée par une soupape à pointeau dans laquelle l'organe de réglage (14) est constitué par une aiguille conique qui peut se déplacer dans le sens axial dans un alésage de passage rond. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'en cas de fermeture du pistolet de pulvérisation (12) la liaison entre le servomoteur (15) agissant sur l'organe de réglage (14) de la résistance (13) et l'organe de réglage (16) se trouve interrompue et se rétablit lors de l'ouverture du pistolet de pulvérisation. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lors de la fermeture du pistolet de pulvérisation (12) le servomoteur (15) est commuté sur un organe de com mande (10) qui assume une fonction de commande correspondant aux conditions résultant de l'ouverture du pistolet. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de commande (19) est associé à une mémoire électronique permettant sa fonction de commande. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de commande (19) comporte une courbe de commande mécanique. 7. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la déconnexion du servomoteur (15) d'avec l'organe de réglage (16) ou sa commutation sur l'organe de commande (19) sont assurées par un commutateur (20) qui est monté dans les conduites d'amenée aboutissant au servomoteur et qui est mis en action en même temps que s'effectuent l'ouverture ou la fermeture du dispositif (12) d'application du produit, par exemple au moyen d'un cylindre pneumatique qui est relié à la conduite d'air comprimé (23) du cylindre de manoeuvre (22) du dispositif d'application du produit.