Brevet FR2595965A1 — publié le 19870925

La présente invention concerne les applicateurs d'adhésifs thermofusibles. Actuellement, il existe de nombreux procédés de raccordement qui ont été réalisés jusqu'à présent 5 par utilisation des colles traditionnelles qui sèchent par évaporation du solvant, ou par utilisation de raccords mécaniques, par exemple par agrafage, coupure, etc., et qui sont maintenant réalisés à l'aide d'adhésifs thermofusibles appliqués à l'état liquide chaud et qui durcis10 sent simplement par refroidissement et solidification. L'application automatique de ces adhésifs de fixation à grande vitesse est réalisée par des machines automatiques qui permettent un débit de production qui n'est atteint par aucun autre moyen, et qui donnent une plus 15 grande résistance aux raccords. L'appareillage utilisé pour la préparation et l'application de ce type d'adhésif comporte un réservoir de stockage-fusion, un système de pompage, une canalisation de distribution d'un type ou d'un autre et un 20 ou plusieurs pistolets applicateurs qui, par l'intermédiaire de soupapes automatiques, permettent à l'adhésif de sortir au moment convenable. Dans tous ces dispositifs, des éléments de chauffage sont destinés à empêcher la solidification de l'adhésif, mais le réglage de ces 25 éléments de chauffage est réalisé par les dispositifs thermostatiques qui peuvent introduire des différences importantes de température qui, compte tenu des variations des conditions ambiantes, provoquent un écoulement irrégulier de l'adhésif au cours du temps et introduisent 30 des défauts dans l'opération de collage. Un autre problème posé par les machines connues de ce type est celui de la filtration de l'adhésif, sans laquelle tous les organes ayant des parties internes mobiles, telles que les buses, les soupapes et analogues, 35 subissent une détérioration rapide. La suppression des fuites dans les différents éléments est aussi difficile, car la température et l'activité chimique de l'adhésif ont tendance à détériorer les joints et garnitures et à créer des fuites d'adhésif avec risque de sortie de l'adhésif chaud et de brûlure de l'opérateur. L'invention a pour objet des perfectionnements 5 des ensembles applicateurs d'adhésifs thermofusibles, l'applicateur comprenant, de manière classique, un réservoir et une pompe à roue rotative, une ou plusieurs tuyauteries souples de distribution et.un ou plusieurs pistolets applicateurs, tous ces éléments étant chauffés 10 par des résistances électriques mais étant réglés, contrairement aux appareils connus actuellement, à l'aide d'une commande électronique continue qui peut être de type proportionnel ou de type intégral et proportionnel, maintenant toujours chaque partie de l'appareillage 15 à la température exacte choisie si bien que l'application est efficace d'une manière qui n'a pas pu être obtenue jusqu'à présent. En outre, le réglage électronique précité permet la détection, à l'aide d'une sonde atmosphérique, de la température de l'atmosphère d'appli20 cation, si bien qu'elle reste au niveau choisi de température en fonction de la température externe et donne des temps uniformes de solification de l'adhésif si bien que les machines travaillent toujours avec un débit maximal. Le réservoir de préparation, constitué d'un corps métallique qui est isolé à l'extérieur et qui contient des résistances de chauffage, a sa pompe à roue rotative placée au-dessous et commandée par un vérin pneumatique ou analogue, la pompe ayant une tige 30 et un piston central qui aspirent l'adhésif à l'état fluide et le chasse dans les diverses paires de clapets de retenue à bille. A la partie inférieure du réservoir, une grille ou un filtre est proche de l'entrée et a une grande surface de filtration empêchant l'entrée 35 dans la pompe des matières étrangères qui peuvent être présentes dans l'adhésif. La fermeture étanche des chambres de la pompe est réalisée à l'aide de joints, les joints toriques classiques n'étant pas utilisés car ils se détériorent rapidement sous l'action de la température et du déplacement axial de la tige et créent ainsi souvent des fuites. 5 A la sortie de la pompe et avant les emplacements de raccordement des tuyauteries de distribution, une cartouche de filtre empêche le passage des matières étrangères éventuelles vers les buses de l'applicateur. Les canalisations de distribution d'adhésif 10 chaud sont constituées de tuyauteries souples spéciales ayant une construction à plusieurs couches, entourant une tuyauterie formée de polytétrafluoréthylène qui est au contact du liquide et un recouvrement formé d'une toile résistant à la pression, avec diverses couches 15 d'isolement et d'éléments de chauffage électrique. Les extrémités de ces tuyauteries souples comportent aussi un organe de raccordement aux canalisations, par l'intermédiaire d'un joint classique et d'un organe femelle qui transmet le courant électrique du dispositif de 20 chauffage et le signal continu de température. Le pistolet applicateur destiné à cet appareil perfectionné comporte une broche ayant une extrémité qui bouche normalement la buse de sortie d'adhésif; de l'air sous pression, d'un côté ou de l'autre d'un 25 piston qui fait partie de la broche, permet le déplacement de celle-ci afin que la buse de sortie soit ouverte ou fermée et permette l'écoulement de l'adhésif. Un espace libre est placé entre la zone de réglage dans laquelle le piston et les emplacements d'entrée et de 30 sortie d'air sont disposés, et la zone avant dans laquelle se trouve l'adhésif, cet espace vide ayant une sortie débouchant vers l'extérieur et permettant la circulation en cas de défaillance d'un joint d'étanchéité quelconque, soit de l'adhésif, soit de l'air 35 de commande, si bien qu'il donne une indication sur la défaillance et empêche le mélange des deux fluides et les problèmes correspondants. L'invention est schématiquement représentée, à titre illustratif, sur les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation latérale 5 d'un ensemble à réservoir et pompe d'un applicateur d'adhésif thermofusible; la figure 2 est une demi-coupe et une demivue de bout de l'applicateur de la figure 1; la figure 3 est une perspective éclatée des 10 éléments de l'ensemble de pompage de l'applicateur des figures 1 et 2; la figure 4 est une coupe de l'ensemble applicateur; la figure 5 est un schéma de circuit pneumatique 15 de commande de l'appareillage de pompage; et la figure 6 est une perspective de la tuyauterie souple. Les dessins représentent un applicateur d'un adhésif thermofusible qui est formé de façon générale 20 d'un réservoir (1H dans lequel de l'adhésif est conservé et fondu, d'une pompe 7 de type alternatif, placée audessous du réservoir 1, d'un certain nombre de tuyauteries souples 28 destinées à distribuer le produit fondu et d'un certain nombre d'applicateurs 16 qui forment 25 le cordon d'adhérence. Tous ces éléments sont chauffés par des résistances électriques afin que l'adhésif puisse rester à l'état fluide, la température de chauffage de chaque élément étant réglée à l'aide de diverses commandes électroniques de type proportionnel ou intégral 30 et proportionnel, et qui, par variation de l'intensité d'une manière linéaire, donne une grande stabilité de température et en conséquence une grande stabilité des conditions d'écoulement de l'adhésif. En outre, en cas de variations importantes de la température ambiante, 35 ces commandes permettent une variation automatique des conditions de réglage nécessaires de la température en fonction des conditions extérieures, afin que le même temps de séchage et de solidification de l'adhésif soit toujours obtenu. Comme l'indique la figure 1, le réservoir 1 est constitué d'un seul élément métallique qui est en5 touré par une isolation thermique 3 et qui a un couvercle 2 qui est aussi isolé et permet l'introduction de nouvelles quantités d'adhésif sous forme de granulés, de poudre ou analogue. Dans la base du réservoir, plusieurs trous sont percés horizontalement et contiennent des 10 résistances 4 sous forme de cartouches qui fournissent la chaleur de fusion de l'adhésif et qui sont destinées à pouvoir être remplacées. A la partie inférieure du réservoir 1 (figure 1), une feuille perforée 5 est destinée à jouer le rôle 15 d'un filtre préalable destiné à empêcher l'entrée de particules étrangères dans la pompe; à la partie inférieure et légèrement au-dessus du plan du fond sur lequel de petites impuretés sont décantées, deux entrées verticales 6 sont disposées et sont destinées à permettre 20 l'introduction du fluide fondu dans la pompe 7 qui est placée dans la partie inférieure de l'ensemble. Le fonctionnement de la pompe 7 est assuré par un vérin 8 de type pneumatique qui est raccordé, par un joint universel 9, à une broche horizontale qui porte, 25 dans sa partie centrale, un piston 11 qui est l'élément qui provoque le déplacement du fluide (figure 3i). Les joints disposés entre la broche 10 et la partie fixe de la pompe 7 sont formés par des organes de retenue qui ne sont pas affectés par le frottement de la broche 30 10, de la même manière que les joints toriques. Chaque course du piston 11 provoque simultanément l'aspiration de la colle du réservoir 1 et l'expulsion vers l'extérieur, par les sorties correspondantes 15, la circulation étant limitée à un seul sens par des clapets de 35 retenue 12 à bille placés à l'entrée (figure 11), et par des clapets 13 placés du côté du refoulement (figure 23). Le courant d'adhésif à l'état fluide, avant d'atteindre les sorties 15, passe à travers le filtre 14 du type à cartouche, dans lequel les petites impuretés qui peuvent avoir traversé le filtre préalable 5, 5 sont retenues. Comme on peut le noter sur la figure 1, ce filtre 14 à cartouche peut être facilement retiré d'un côté de la pompe 7, si bien que le travail d'entretien est fortement réduit. En outre, la grande surface de filtration de la cartouche permet une longue durée 10 de fonctionnement avant saturation du filtre 14. La figure 5 représente le schéma du circuit pneumatique d'alimentation du vérin 8 qui entraîne la pompe 7; l'entrée d'air s'effectue par l'intermédiaire d'un régulateur 24 qui non seulement permet une 15 mise en route régulière mais aussi limite la pression de travail de l'ensemble et évite ainsi les pressions excessives qui pourraient détériorer certains des éléments. Une soupape d'arrêt commandée électriquement 25 empêche l'entrée d'air dans le vérin 8 jusqu'à ce 20 que le réservoir 1 atteigne la température de travail, cette condition étant détectée par un thermomètre immergé dans l'adhésif; de cette manière, l'appareillage ne peut pas travailler au-dessous de la température de fonctionnement. Enfin, un distributeur 26 à trois voies, 25 à commande électrique, introduit de l'air comprimé vers l'un ou l'autre côté du vérin 8, suivant les instructions des dispositifs 27 de fin de course qui sont de type magnétique. Le courant de l'adhésif est distribué par des 30 applicateurs 16 dont la figure 4 est une coupe, le corps de chaque applicateur étant aussi chauffé et ayant une entrée d'adhésif 17 et divers raccords 18 d'entrée et de sortie d'air de commande respectivement, l'air de commande assurant le déplacement de la broche 19 qui 35 peut ainsi être déplacée axialement si bien que, lorsqu'elle appuie sur la buse 20, elle ne permet pas la sortie de l'adhésif alors que, lorsqu'elle en est écartée, elle permet l'écoulement de l'adhésif sous l'action de la pression exercée par la pompe 7. Les déplacements de la broche 19 d'arrêt sont assurés par introduction d'air d'un côté ou de l'autre 5 d'un piston 21 qui fait partie de la broche 19, le déplacement vers l'arrière de l'ensemble laissant libre la buse 20 et étant interrompu par une butée 22 qui peut être réglée par rotation et maintien en position par un écrou de blocage; ainsi, le courant d'adhésif, pour 10 un état donné, peut être facilement régulé pour chaque applicateur 16. Une chambre annulaire vide (figure 4) est disposée entre la chambre qui communique avec l'entrée 17 d'adhésif et les chambres pneumatiques qui retiennent 15 le piston 21 et elle communique avec l'extérieur par un trajet radial ou une sortie de fuite 23. Dans le cas de la détérioration d'un joint quelconque ou d'un organe de retenue, du côté de l'adhésif ou de l'air, de l'adhésif ou de l'air s'échappe par la sortie 23, suivant la partie 20 détériorée, et il suffit alors que l'applicateur 16 soit retiré et que les joints ou organes de retenue détériorés soient remplacés; il est possible de continuer à utiliser l'appareil avec des fuites pendant un certain temps, sans détérioration importante, car l'adhésif a dépassé 25 le circuit d'air, et inversement. Comme indiqué précédemment, la connexion de la pompe 7 et des divers applicateurs 16 est assurée par des tuyauteries souples 28 (figure 61 ayant une construction à plusieurs couches qui non seulement comportent 30 un accouplement classique 30 mais ont aussi un connecteur enfichable 29 dans la partie centrale. Ce connecteur 29 non seulement conduit l'énergie nécessaire au chauffage mais relie aussi la sonde de température à l'organe électronique correspondant de commande. La composition des diverses couches de la tuyauterie souple 28, à partir de l'intérieur, est la suivante: d'abord, un tube de polytétrafluoréthylène est disposé à l'intérieur et résiste très bien à l'abrasion, à l'action chimique de l'adhésif et à la température, et ce tube est renforcé par une seconde couche d'une toile métallique qui lui donne une résistance mécanique 5 suffisante pour qu'il résiste à la pression de pompage. La troisième couche est formée d'une bande- de fibres de verre qui, grâce à ses propriétés d'isolation, permet une répartition uniforme de la chaleur dégagée dans la quatrième couche qui est formée de résistances électriques 10 et des fils de connexion des sondes. Une cinquième couche formée d'un caoutchouc de silicone maintenant les éléments électriques en position convenable, est placée sur les couches précédentes. La sixième couche est formée d'un organe d'isolation thermique qui empêche les pertes d'énergie vers l'extérieur. Une septième couche est constituée d'un organe d'isolement électrique qui empêche une connexion accidentelle, dans tous les cas. Enfin, un tissu forme une huitième couche de la tuyauterie souple 28 et lui donne une grande résistance mécanique lui per20 mettant de résister à toute action externe. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux applicateurs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Applicateur d'adhésif thermofusible, du type qui comporte un réservoir (1) de fusion, une pompe (7], un applicateur (16) et une tuyauterie souple de raccor5 dement (28), caractérisé en ce que le réservoir (1) et sa pompe (7), chaque applicateur (16] et sa tuyauterie souple (28) sont chauffés électriquement afin que l'adhésif reste à l'état fluide, la température de chacun des éléments précités étant réglée par des organes 10 électroniques de réglage de précision élevée et de type proportionnel, commandés par des sondes de température introduites dans chacun des éléments, le réglage permettant éventuellement des changements du réglage de la température de travail en fonction des variations des 15 conditions ambiantes. 2. Applicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque applicateur (16) a une broche d'arrêt (19) qui empêche la sortie de l'adhésif lorsqu'elle appuie sur la buse (20) et permet la circulation 20 lorsqu'elle est séparée de la buse, la broche étant commandée par de l'air comprimé agissant sur l'une ou l'autre face d'un piston (21) qui fait partie de la broche (19), et l'applicateur comporte une chambre annulaire vide ayant une sortie débouchant à l'extérieur, 25 entre la chambre contenant l'adhésif et la chambre contenant le piston, si bien que toute défaillance des joints de la partie contenant l'air ou des joints de la partie contenant l'adhésif permet l'échappement soit de l'adhésif, soit de l'air par la sortie précitée, cette sortie 30 donnant un avertissement de cette défaillance et évitant le mélange des deux fluides dans les parties dans lesquelles ce mélange pourrait provoquer un grippage de la totalité de l'appareil. 3. Applicateur selon la revendication 1, carac35 térisé en ce que les tuyauteries souples de connexion (28) placées entre la pompe (7] et les applicateurs (16) ont, en plus d'accouplements (30] d'extrémité, un connecteur électrique (29) qui, lorsqu'il est enfiché dans une unité centrale, assure la transmission des signaux relatifs à la température et d'énergie électrique de chauffage, chaque tuyauterie souple (28) ayant une 5 construction à plusieurs couches qui comporte, depuis l'intérieur, un tube de polytétrafluoréthylène qui résiste à la température et à la corrosion, une couche d'un tissu métallique qui résiste à la pression, une couche d'un ruban de fibres de verre assurant un chauffage uniforme, 10 une couche de résistance électrique bobinée, une couche de caoutchouc de silicone destiné à maintenir en place les éléments électriques, une couche d'isolation thermique, une couche d'isolement électrique et une couche externe d'un fil tissé destiné à encaisser les actions 15 physiques externes. 4. Applicateur selon la revendication 1, caractérisé par un réservoir (1) isolé extérieurement et muni d'un couvercle isolé (2), le réservoir ayant, près de son fond, un filtre préalable (5) formé d'une plaque 20 perforée qui empêche l'entrée de matières étrangères dans la pompe qui est placée dans la partie inférieure, les entrées dépassant légèrement du fond afin que la matière ainsi décantée ne soit pas aspirée. 5. Applicateur selon la revendication 2, carac25 térisé par un applicateur (16) ayant un élément réglable muni d'un filetage, jouant le rôle d'une butée pour le déplacement axial de la broche et limitant ainsi l'ouverture de la buse (201 et ainsi le débit d'adhésif. 6. Applicateur selon la revendication 4, carac30 térisé par une pompe (7) commandée par un vérin pneumatique (8j ou équivalent, dont le fonctionnement est réglé en fonction de la température de l'adhésif contenu et est assuré par une broche centrale et par un piston, l'étanchéité des deux chambres placées de part et d'autre 35 du piston central étant assurée par des organes spéciaux de retenue qui résistent à tout déplacement axial, le sens d'écoulement étant déterminé par diverses paires il de clapets de retenue à bille. 7. Applicateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pompe (71 comprend, avant les diverses sorties, un filtre en forme de cartouche, ayant une grande surface et qui peut être facilement retiré par desserrage d'un boulon sur le côté de la pompe.