Brevet FR2601888A1 — publié le 19880129

MAClUNE POUR ENDUIRE LA SURFACE INTERNE DE RECIPIENTS. L'invention concerne une machine pour enduire la surface interne de récipients. Une application particulière de l'invention se trouve dans le domaine de la fabrication des filtres destinés à l'industrie automobile. En effet, un problème difficile à résoudre se pose dans ce cas: les filtres, formés de bandes de papier plissé, sont placés à l'intérieur de récipients en tôle d'acier. L'ambiance étant humide, de l'eau se dépose à l'intérieur de ces récipients qui rouillent et se détériorent très rapidement. Un moyen pour éviter cet inconvénient consiste à protéger l'intérieur de ces récipients par une couche d'un matériau inerte notamment à l'action de l'humidité tel que de la résine epoxy par exemple. Malheureusement, l'expérience montre qu'il est très difficile de réaliser une telle couche régulièrement répartie donc présentant sur toute la surface intérieure du récipient et notamment dans le fond de celui-ci une épaisseur constante. De plus, ces filtres, en fin de fabrication, doivent subir une opération de sertissage, ce qui implique que la couche de matériau inerte s'arrente à une hauteur déterminée nécessaire et suffisante pour ménager une surface non protégée au niveau de laquelle le sertissage peut se réaliser sans risque de craquelure dans la couche du matériau protecteur. L'invention a notamment pour objet de résoudre ces deux problèmes, à savoir l'obtention d'une épaisseur constante de la couche protectrice d'une part, et une délimitation d'autre part de la surface enduite, avec ménagement d'une zone exempte de protection au niveau du sertissage. On a parlé plus particulièrement de l'application de l'invention à la fabrication de filtres destinés à l'automobile mais le procédé et la machine décrite conviennent également à d'autres applications situées dans des domaines divers, par exemple dans le domaine alimentaire, pour la protection interne des conserves ou autres récipients destinés à la conservation et au transport de denrées consommables liquides ou solides. L'invention concerne plus particulièrement une machine pour enduire les surfaces internes d'un récipient caractérisé en ce qu'elle comporte en coopération avec un châssis (110), un équipage mobile (3) muni d'au moins une buse (5,6) de projection pour venir projeter, en aérosol, un enduit sec sur la surface interne des récipients (9) et des moyens (2) de chargement pour maintenir les récipients (9) et les présenter à l'aplomb de l'équipage mobile (3). L'invention sera mieux comprise grâce à l'explication qui va suivre et aux figures jointes parmi lesquelles: - la figure 1 illustre schématiquement une machine capable de mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention; - a figure 2 illustre les différentes séquences de fonctionnement de la machine, selon la figure 1; - la figure 3 illustre un moyen de chargement en récipients à enduire; - la figure 4 est un détail de la figure 3; - la figure 5, décomposée en une figure 5a et en une figure 5b, montre des coupes faites dans un plan (AA) et (BB) de la machine de la figure 1; - la -figure 6 illustre étape finale du procédé. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portènt les mêmes références dans toutes les figures. La figure 1 illustre schématiquement une machine (1) selon l'invention. Elle comporte essentiellement un châssis (110) sur lequel se déplacent horizontalement des plateaux de chargement (2) en direction d'un équipage mobile (3). On y voit le plateau (2) en position de chargement, c'est-à-dire avant passage sous l'équipage mobile (3) chargé de l'opération dite de poudrage proprement dite. Le plateau (2) coulisse sur le châssis (110) grâce à deux jeux de billes de coulissement (201-202) placés dans deux plans perpendiculaires. En fait, ce même plateau (2) entre en amont de la machine (1) et ressort en aval. On désigne par le terme de poudrage l'opération qui se déroule au niveau de l'équipage mobile (3) car il s'agit d'une pulvérisation de particules en suspension, particules qui viennent se déposer sur la surface intérieure du récipient (9) avant de subir comme cela sera expliqué ultérieurement une polymérisation pour devenir un enduit protecteur. L'équipage mobile (3) peut se mouvoir verticalement dans un portique (4), celui-ci étant solidaire du châssis (1). Il comporte essentiellement des buses telles que (5) et (6) mises en relation avec un réservoir (7) d'enduit fluidisé, par des conduits souples tels que (8). L'équipage mobile (3) est prévu pour s'abaisser de manière à ce que les buses (5,6) pénètrent à l'intérieur des récipients (9) maintenus, ouverture vers le haut, dans des alvéoles ménagées dans le plateau de chargement (2). Le fonctionnement de la machine (1) est notamment illustré au moyen d'un graphcet représenté sur la figure (2). Partant de l'étape (zéro), dite étape de repos, le plateau de chargement (2) dont un exemple est illustré au moyen des figures 3 et 4 et qui sera décrit plus en détail ultérieurement, est préalablement garni de récipients (9) ou de pots à enduire et recouvert d'un plateau de masquage. C'est l'étape dite d'approvisionnement. Le plateau de chargement (2) comportant les récipients (9) à enduire est alors introduit par coulissement entre deux glissières (10) et (11) de la machine (1) jusqu'à ce que la première rangée de récipients (9) se trouve positionnée à l'aplomb des buses (5,6). Celles-ci se trouvent alors en position haute. Un système de bridage assure le serrage des pièces: c'est l'étape (deux). L'étape (trois) commence: il s'agit de la descente des buses de poudrage (5,6) à l'intérieur des récipients (9) concernés. La pénétration des buses (5,6) à l'intérieur des récipients (9), comme cela sera expliqué plus loin, est contrôlée. Un générateur (12) de type connu provoque la pulvérisation du matériau de protection contenu dans le réservoir (7) sur les parois internes des récipients (9). Pendant l'opération de poudrage, selon une caractéristique de l'invention, une boite d'aspiration (37) reliée à un générateur de dépression (38) permet de récupérer l'excédent de particules et coopère avec les autres moyens à la régularisation de l'épaisseur de l'enduit déposé. Lorsque cette opération est terminée, pour la première -rangée de récipient (9), les buses (5,6) sont ramenées en position haute, le plateau de chargement (2) avance d'un cran et une nouvelle rangée de récipients (9) se trouve à l'aplomb des buses (5,6) l'opération de poudrage se déclenche et ceci ainsi de suite jusqu'à ce que toutes les rangées de récipients (9) aient été poudrées. C'est l'opération (quatre) dite de remontée des buses de poudrage et de reprise de l'approvisionnement des pièces. Quand cette opération est terminée, le plateau de chargement (2) se trouve alors en aval de l'espace mobile (3) tandis que les buses (5,6) sont ramenées à leur position haute. On arrive alors à l'étape (cinq). Les récipients poudrés (9) sont débridés, débarrassés de la pièce de masquage et peuvent suivre leur transfert en vue des opérations suivantes et notamment de la polymérisation du matériau de protection choisi. Comme le montre la figure 2 dans le cas où après la fin du poudrage d'un plateau de chargement (2), dit plateau précédent, ne suit pas un autre plateau (2), dit plateau suivant, un signal d'absence de chargeur ramène la machine à l'état de repos (zéro) et maintient les buses (5,6) en position haute. La mise en oeuvre de toutes ces étapes est assurée et synchronisée au moyen d'un séquenceur (non représenté). En revanche, si la présence d'un nouveau plateau accroché au précédent est détectée, les étapes (une, deux, trois, quatre, cinq) reprennent jusqu'au dernier plateau et l'on se retrouve aux étapes référencées six et sept sur le graphcet illustré au moyen de la figure 2. Les figures 3 et 4 montrent .une forme préférée d'un plateau de chargement (2). Ce plateau (2) est obtenu par formage d'une tôle (20). Il comporte un certain nombre de trous (99) dont le diamètre (1) est légèrement supérieur à la dimension extérieure (8 des récipients (9) à enduire. Le procédé de maintién des récipients (9) réside dans une particularité de ceux-ci. Tous les récipients comportent à leur partie supérieure une collerette (27) destinée à être pressée contre un couvercle (non représenté) au moment du sertissage de fermeture du récipient (9). Cette collerette (27) de dimension supérieure aux diamètres (t,) du récipient (9) et du trou (99), permet à chaque récipient (9) de reposer sur les bords des trous (99) du plateau de chargement (2).De plus, le plateau (2) comporte des trous de centrage (16) placés sur le même axe (xy) que celui des récipients (9). Ils sont destinés à assurer le réglage de la position de l'équipage mobile ou tête de poudrage (3) avant l'insertion des buses (5,6). Dans l'exemple représenté, les plateaux de chargement (2) comportent deux rangées de trous (99) et l'équipage mobile (3) qui coopère avec ces plateaux de chargement (2) comporte donc deux buses (5,6). I1 est néanmoins possible de disposer plus de buses (5,6...n) parallèlement les unes aux autres dans l'équipage mobile (3) et -de réaliser en correspondance plus de rangées de trous (99) dans les plateaux de chargement (2). Ces derniers comportent également des orifices dits de manutention tels que (17) et (18) pour permettre l'ancrage de poignées amovibles (19) de transport.Enfin, le plateau (2) comporte une poutre (21) de renfort longitudinal pour concourrir au maintien du plateau (2). Elle est également destinée à venir coopérer avec des moyens d'avancement automatique du plateau (2) sur la châssis (110). A ses extrémités, la poutre (21) est munie de dispositifs (23) d'amarrage automatique des plateaux de chargement (2) les uns dans les autres le long du châssis (1). I1 suffit dans ces conditions de manoeuvrer le plateau de chargement (2) directement à l'aplomb de l'équipage mobile, les plateaux suivants accrochés les uns aux autres peuvent ainsi constituer un véritable train de plateaux de chargement. Comme le montrent également les figures 3 et 4, selon une caractéristique de l'invention, pour éviter la détérioration de l'enduit au moment de l'opération de sertissage des récipients (9), il est prévu de disposer au-dessus du plateau de chargement garni (2), un plateau de masquage (22). Ce dernier, en tôle (230) comme le plateau de chargement (2), est muni de trous tels que (25), en correspondance avec les trous (99) du plateau de chargement (2). Le diamètre (3) des trous (25) est légèrement inférieur au diamètre intérieur () des récipients à enduire (9). Les bords des trous (25) sont munis de bagues telles que (26) dépassant vers le bas, en dessous de la surface inférieure du plateau (22). Les bagues (26) sont destinées, comme indiqué sur les figures 3 et 4, à venir masquer le haut (28) des récipients (9), à enduire à proximité de la collerette (27) de sertissage de ces récipients (9). Le plateau de masquage (22) peut être muni de bagues (26) de différentes profondeurs, selon le besoin.Quelle que soit la hauteur (h) de ces bagues (26), le plateau (22) vient, en étant pressé (bridé) contre le plateau de chargement (2), assurer le maintien des récipients (9) pendant l'opération de pulvérisation et éventuellement pendant les phases de transport. En effet, lors de l'opération de poudrage, les récipients (9) peuvent se mettre à vibrer, ce qui risque de compromettre cette opération. Mais la fonction essentielle des bagues (26) est surtout, selon une caractéristique de l'invention, d'empêcher le dépôt du matériau protecteur à ce niveau sur la paroi interne du récipient (9). Il s'ensuit la préservation d'une zone (28) qui permet ensuite un sertissage optimal. Les plateaux de masquage (22) sont également munis de trous (160) en correspondance avec les trous de centrage (16) du plateau (2). Ils assurent le centrage de l'équipage mobile (3).De même, les orifices de manutention (180,170) reçoivent les poignées de manipulation (19). Ces orifices (17,18,170,180) ont éventuellement une forme allongée. Ils possèdent à l'une de leurs extrémités, une sur-largeur pour permettre l'introduction de boutons (190) de poignées (19). Par déplacement des poignées dans le sens de l'allongement des trous, celles-ci s'accrochent et se maintiennent en place. Sur la figure 4, le plateau de masquage (22) est représenté en position relevée et la zone ombrée correspond à la partie enduite du récipient (9) par opposition à la zone (28), qui, protégée par le masque (22), n'a reçu aucune protection. Une partie éclatée permet de mieux voir sur la figure 3 les différents éléments. La figure 5, décomposée en une figure Sa et 5b, montre selon des coupes faites respectivement dans un plan (AA) et (BB), les principaux éléments de la tête de poudrage ou équipage mobile (3). Sur la figure 5b, on a représenté une configuration (côté droit) dans laquelle les buses (5,6) concernées sont en position basse et une configuration (côté gauche) dans laquelle les buses (5,6) sont en position haute. La figure 5a illustre plus précisément les moyens de translation du plateau de chargement (2) dans un plan horizontal l'amenant à l'aplomb de l'équipage mobile (3), tandis que la figure 5b est plus spécialement relative à la commande du déplacement vertical. Pour plus de facilité, on se reporte indifféremment à l'une ou l'autre de ces figures. On retrouve donc sur ces figures l'équipage mobile (3) porté par le portique (4) et les buses (5) ou (6) dont le mouvement est assuré vers le haut ou vers le bas, comme le montre la flèche double (fiv) La buse visible est par exemple la buse (6). On distingue, accroché au portique (4), des vérins de manceuvre (31) et (32) pour abaisser un cadre (33) de l'équipage mobile (3) le long du portique (4). Le cadre (33) est muni de pieds de centrage (34), d'extrémités effilées, destinés à venir s'insérer dans les trous de centrage- (16) et (160) respectivement du plateau (2) et du plateau de masquage (22). Un autre vérin (35) assure l'insertion à la profondeur désirée, de la buse (6) dans le récipient (9) concerné. Les buses (5,6) sont munies de gicleurs, tels que (36), prévus pour assurer la pulvérisation du matériau d'enduisage. L'épaisseur de la couche d'enduit, dépend de la viscosité du matériau d'enduisage, de la durée de l'opération de pulvérisation, et de la pression de pulvérisation. Selon une caractéristique importante de l'invention, l'uniformité de la couche d'enduit sur toute la surface interne du récipient (9) est obtenue selon une des caractéristiques de l'invention, grâce au fait que, durant l'opération de pulvérisation, une dépression est assurée au sommet du récipient (9) tendant à aspirer vers l'extérieur de celui-ci l'aérosol en suspension et en excès. A cette fin, le cadre (33) est muni d'une boîte d'aspiration (37) reliée au générateur de dépression (38) déjà cité et visible sur la figure 1. Ce dernier est muni en outre de moyens pour récupérer la poudre fluidisée non déposée sur les parois des récipients (9). Le cadre (33) comporte en partie supérieure un trou (120) juste suffisant pour permettre le passage de la buse (5,6) et en partie inférieure un trou (121) dont le diamètre est du même ordre que le diamètre intérieur des bagues (26) du plateau de masquage (22). Le relèvement du cadre (33) avec la boite d'aspiration (37) est destiné à permettre le coulissement des plateaux de chargement (2). Ce relèvement est de faible hauteur. Le relèvement des buses (5,6) réglé au moyen d'une butée de fin de course (75) peut être cependant contrôlé car il dépend de la profondeur des récipients (9) à enduire. A titre d'exemple, pendant l'opération de pulvérisation les gicleurs (36) sont placés approximativement à mi-hauteur des parois verticales des récipients (9). A l'aide d'un vérin (45), il est prévu d'assurer le déplacement horizontal des plateaux de chargement (flèche (Fh). A cet effet, la poutre (21) du plateau (20) est munie dans sa partie inférieure de trous tels que (39) dans lesquels un doigt (40) articulé à l'extrémité du vérin (45) est prévu pour s'engager de manière à conduire le déplacement du plateau (2). Le doigt (40) est articulé autour d'un axe (41) et sa position, engagée ou non, est déterminée grâce à une came (42) solidaire du vérin (45) agissant sur l'un ou l'autre des deux relais type "fin de course" (43) et (44). Un circuit logique (séquenceur) non figuré reçoit les informations des relais (43) et (44), et commande les moyens qui manoeuvrent le doigt (40). Selon la position de ce doigt, le vérin (45) est soit avancé d'un cran, soit reculé d'un cran. Comme cela a été dit précédemment, lorsque toutes les rangées de récipients (9) d'un plateau de chargement (2) ont reçu leur dose de poudrage, ce plateau est évacué. Selon une caractéristique de l'invention, grâce au moyen d'accrochage (23) décrit au moyen de la figure 3, un train de plateaux de chargement (2) peut ainsi défiler en continu sous la tête de poudrage (3). Lorsque l'opération de poudrage est terminée, les vérins de serrage (31) et (32) sont relevés, le plateau de chargement est évacué en aval de l'équipage mobile (3). Le plateau de masquage (22) peut alors être retiré et le plateau (2) avec ses récipients (9) revêtu intérieurement sur toute sa surface interne, exceptée la zone (28), est pris en charge pour la suite du traitement. Par exemple, ces plateaux (2), comme le montre la figure 6, sont disposés sur un charriot (150) vers un four (151) où a lieu la polymérisation du matériau de protection. Le train de plateaux (2) peut également traverser un four chauffant de type tunnel. A la sortie du four, chaque récipient (9) se trouve donc revêtu uniformément d'une couche d'enduit à l'exception d'une zone (28) proche de la collerette (27) de sertissage comme décrit précédemment. Dans l'application de l'invention à la fabrication de filtres pour automobiles, le matériau de protection est une couche de résine d'epoxy de 75 micromètres d'épaisseur. Une telle couche est appliquée uniformément en quelques secondes. La cadence de la machine avec deux buses est de l'ordre de l200 récipients à l'heure. Les applications de l'invention sont multiples et concernent tous les domaines où la protection intérieure d'un récipient creux est recherchée. La combinaison de ces moyens permet de contrôler à la fois le bon centrage des buses par rapport à l'axe vertical des récipients (9) à enduire. Ainsi, les vérins (31) et (32) entrant en action lorsque les pions de centrage (34) liés à l'équipage mobile (3) ont bien pénétré dans les trous de centrage (16) et (160) du plateau (2) et du plateau de masquage (22), assurent le bridage de ces deux plateaux pendant la descente de la buse et l'opération de poudrage. Dans le plan horizontal, la combinaison du doigt escamotable (40) lié au vérin de translation (45) entrant grâce à la came (42) dans le trou (39) lié à la poutre (21) solidaire du plateau (2), ou s'en dégageant, assure I'avancement ou le recul dudit plateau (2). Comme cela a été dit précédemment, les applications d'une machine conformé à l'invention sont nombreuses dans le domaine de la fabrication des filtres pour automobiles ou engins à moteur, comme dans le domaine de la conserverie. REVENDICATIONS 1) Machine pour enduire les surfaces intérieures de récipients, caractérisée en ce qu'elle comporte, en coopération avec un châssis (110) un équipage mobile (3) muni d'au moins une buse (5,6...n) de projection capable de projeter, en aérosol, un enduit sur la surface intérieure des récipients (9) et des moyens de chargement pour maintenir les récipients (9) et les présenter à l'équipage mobile (3); ces moyens de chargement comportant d'une part un plateau de chargement (2) percé de trous (99) pour recevoir les récipients (9), ces récipients (9)-reposant par leur collerette (27) sur les bords des trous (99), d'autre part un plateau de masquage (22) destin-é à être placé au-dessus du plateau de chargement (2) de telle sorte que des bagues (26) solidaires des trous (25) s'emboîtent dans ces récipients (9) et empêchent le dépôt de l'enduit en aérosol sur une zone (28) de hauteur (h) voisine des collerettes (27) de ces récipients (9). 2) Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau de masquage (22) et le plateau de chargement (2) comportent en outre des trous de centrage (16,160) pour recevoir des pions de centrage (34) liés à l'équipage mobile (3). 3) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'équipage mobile (3) comporte en outre des moyens d'aspiration (37) reliés à des moyens de mise en dépression (38) pour aspirer l'aérosol non déposé sur les parois des récipients (9), assurant ainsi la régularité de l'épaisseur de la couche d'enduit mise en place. 4) Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le plateau de chargement (2) est muni de moyens d'accrochage automatique (21) à un autre plateau suivant de manière à former un train de plateaux (2) défilant sous l'équipage mobile (3). 5) Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un vérin (45) coopérant avec des moyens d'entrainement (40,39) assure le mouvement en translation dans un plan horizontal, cran par cran du plateau de chargement (2), à chaque cran correspondant une rangée de récipients (9). 6) Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des vérins (35) assurent de manière contrôlée la pénétration des buses (5,6) à l'intérieur des récipients (9). 7) Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des butées de fin de course (75) assurent le maintien en position haute des buses (5,6...n).