Brevet FR2622471A1 — publié le 19890505

Appareil de dosage automatique des teintes pour la préparation de peintures ou de mélanges de liquides colorés. La présente invention concerne un appareil et un procédé de dosage automatique des teintes de base pour la préparation de peintures. La préparation d'une peinture ayant une teinte très précise par mélange de plusieurs teintes et la reproduction d'une peinture ainsi preparée présentent un certain nombre de difficultés. C'est le cas notamment pour les peintures en réparation automobile qui ne nécessitent souvent chez les garagistes que la préparation d'une faible quantité de mélange. Jusqu'a présent le mélange se faisait manuellement ou de façon semi-automatique en prélevant des quantités calculées en. poids ou en volume de différentes teintes de base. Cependant, compte tenu des faibles quantités mesurées et des erreurs intervenant dans les mesures, la teinte du mélange final restait peu reproductible et la recherche de la teinte exacte pouvait entraîner des pertes importantes de peinture. De plus, les quantités prélevées ne pouvaient être correctes que si les teintes étaient homogènes, ce qui nécessitait, en particulier dans le cas de dosages volumétriques, une agitation fréquente et une température constante. Ces conditions étaient jusqu'à présent peu respectées. La présente invention permet de résoudre ces inconvénients de manière satisfaisante en proposant un appareil de dosage automatique des teintes pour la préparation de peintures comprenant - une série de récipients de teintes de base, chacun étant pourvu de moyens d'agitation et de prélèvement par doses calibrées, - un dispositif de distribution des prélèvements de teintes-de base dans un récipient de mélange, - des circuits de transfert aller et retour entre lesdits récipients de teintes et le dispositif de distribution, caractérisé en ce que ledit dispositif de distribution est constitué - d'un corps modulaire comportant des voies de passage des teintes de base dans lequel est logé au moins un boisseau rotatif à deux ou trois positions mû par un moteur et comportant une conformation de canaux communiquant avec lesdites voies de passage dudit corps, - et d'une embase dont les orifices d'entrée correspondent aux orifices de sortie des canaux desdits boisseaux et les orifices de sortie sont regroupés dans le couvercle du récipient du mélange et ont un profil coupe-gouttes. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'agitation et de prélèvement dosé sont constitués d'un agitateur rotatif à pales fixé sur un axe vertical creux monté à sa partie supérieure dans un palier porté par le couvercle du récipient et servant de conduit d'aspiration pour une pompe doseuse pneumatique montée sur le couvercle précité ; ledit axe étant pourvu à sa partie inférieure d'une crépine à clapet comportant un ressort jouant à la fois le rôle de filtre et d'adaptateur de hauteur pour l'agitateur. L'axe de l'agitateur est constitué de deux tubes coaxiaux, le tube intérieur utilisé pour le prélèvement étant fixe et le tube extérieur portant les pales étant rotatif. Dans l'appareil selon l'invention, les pales d'agitation ne sont pas symétriques. La pale inférieure permettant l'agitation de l'angle inférieur des récipients, la pale supérieure, moins large, permettant, par désaxage du récipient, de sortir l'ensemble agitateur sans être géné par la bordure supérieure du récipient. Les trois positions du boisseau rotatif correspondent respectivement aux opérations de recyclage des teintes de base, prélèvement dosé et nettoyage des boisseaux et de l'embase au moyen d'un solvant Lorsque le nettoyage à l'aide d'un solvant n est pas nécessaire, le dispositif comprendra seulement deux positions : recyclage et dosage. Un autre objet de l'invention est un procédé de dosage automatique de teintes de base pour la préparation de peintures au moyen de l'appareil précédent et à partir de la détermination informatique des teintes de base à mélanger en fonction de la teinte du mélange final, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes 1) recyclage préalable de toutes les teintes de base sélectionnées, 2) prélèvement par aspiration, dosage et transport pneumatique d'une quantité précise de chacune des teintes de base sélectionnées jusqu'à l'embase de distribution, 3) distribution simultanée de toutes les teintes de base sélectionnées. chaque opération correspondant à une position du boisseau rotatif. Les pompes doseuses pneumatiques utilisées dans l'appareil de l'invention sont de préférence du type à double chambre et membranes. Selon l'invention le dosage est effectué automatiquement par activations (simultanées ou consécutives) de l'une ou l'autre ou des deux chambres des pompes doseuses jusqu'à obtenir un prélèvement total de chaque teinte correspondant au volume pré-sélectionné. L'appareil de l'invention est donc complètement automatique grâce aux moyens électroniques et informatiques qui y sont intégrés. L'opérateur n'a donc qu'à choisir a) la teinte du mélange final correspondant aux formules de coloris disposées dans la mémoire du calculateur, b) la quantité désirée. L'appareil détermine alors automatiquement les teintes de base devant composer la teinte finale avec leurs quantités respectives et il effectue ensuite le procédé de dosage de telle sorte que la quantité nécessaire de chaque teinte soit effectivement prélevée et transférée dans le récipient. Toutes les opérations intermédiaires sont automatiques grâce à la commande électronique des pompes doseuses et du boisseau rotatif dont les fonctionnements sont coordonnés. Le dispositif d'agitation et le système de climatisation qui sont intégrés dans l'appareil permettent de maintenir homogène la composition des teintes de base, leurs densités et la viscosité à des valeurs relativement constantes et de garantir ainsi la précision des dosages. L'appareil comporte éventuellement un récipient de solvant destiné à nettoyer le boisseau et l'embase de distribution L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est un schéma général du procédé de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe d'un récipient de teinte de base avec les moyens d'agitation et de prélèvement par doses calibrées. Les figures 3a, 3b, 3c sont des vues en coupe latérale du dispositif de distribution dans trois positions angulaires du boisseau. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale-suivant IV du dispositif de distribution dans la position "nettoyage" du boisseau représenté figure 3c. Sur la figure 1 sont représentés - le circuit de transfert (aller A et retour R) entre un récipient (1) de teinte et le dispositif de distribution (2), - les circuits d'air comprimé (5,5') qui pilotent les membranes des pompes doseuses, - et le circuit de solvant (S) destiné au nettoyage du dispositif de distribution (2). Une fois que la détermination des teintes de base à mélanger a été faite par l'appareil, celui-ci opère d'abord, si nécessaire, un recyclage des teintes de base , le boisseau rotatif (4) étant dans la position recyclage . Le recyclage s'effectue par le circuit de transfert aller et retour et permet d'homogénéiser la quantité de teinte prélevée lors du précédent dosage mais qui est restée dans le circuit de transfert aller. Une fois le recyclage effectué, l'appareil amorce l'opération de prélèvement des teintes de base . Cette opération est mise en oeuvre par aspiration, dosage puis distribution d'une quantité précise de chacune des teintes de base sélectionnées jusqu'à l'embase de distribution (6) où sont délivrées les teintes de base qui vont rejoindre le mélange en cours de constitution. A ce moment là le boisseau rotatif (4) se trouve donc dans la position "dosage". L'aspiration et le dosage de la teinte sont réalisés au moyen de la pompe doseuse qui possède deux chambres de dosage (3,3') de volume réglable, de préférence pour une des applications envisagées, l'une de 40 cm3, l'autre de 0,5 cm3. Ces derniers volumes sont particulièrement adaptés au dosage des peintures de carrosserie automobile pour des quantités comprises entre 250 cm3 et 4 litres. Pour d'autres applications des volumes de chambre différents pourront être choisis. Chacune de ces chambres est activée par une membrane commandée par l'intermédiaire d'un dispositif électropneumatique comprenant un circuit d'air comprimé (5,5'), lui-même combiné à un dispositif de commande électronique (7,7') qui reçoit les signaux émis par un calculateur.Le prélèvement est effectué automatiquement par activations répétées de l'une ou autre ou des deux chambres des pompes doseuses jusqu'à obtenir un prélèvement total de chaque teinte de base correspondant au volume nécessaire. Il peut arriver que ce ne soit pas la dose de teinte de base venant d'être prélevée qui est transférée dans le récipient du mélange mais une dose équivalente se trouvant déjà dans le circuit de transfert juste en amont de l'embase de distribution(6) et qui est poussée par la dose prélevée. Toutes les teintes de base sélectionnées sont prélevées simultanément sans pour autant-que les quantités prélevées soient nécessairement identiques; le mélange s'effectue donc relativement rapidement. L'embase de distribution (6) possède des orifices coupe-gouttes de diamètre et de longueur adaptés aux produits à doser, ce qui évite d-'utiliser un dispositif à fermeture mécanique qui serait pénalisant en raison des risques de séchage à la tête du dispositif. Pour le nettoyage éventuel, une pompe raccordée à un récipient de solvant débite dans le boisseau (4) et dans l'embase (6) pour nettoyer les canaux et les orifices de ces éléments. Afin de conserver l'homogénéité des teintes de base, les divers récipients sont agités régulièrement. Le programme d'agitation et de recyclage ou recirculation des teintes de base est géré par le calculateur. La figure 2 est une vue en coupe d'un récipient de teinte de base (1) avec l'agitateur rotatif à pales (11). Les pales (11) sont fixées sur un axe vertical creux (12) monté à sa partie supérieure dans un palier (13) porté par le couvercle (14) du récipient (1) et servant de conduit d'aspiration pour une pompe doseuse à double chambre et membranes montée sur le couvercle (14). Dans l'appareil selon l'invention, les pales d'agitation (11) ne sont pas symétriques. La pale inférieure permettant l'agitation de l'angle inférieur des récipients, la pale supérieure, moins large, permettant, par désaxage du récipient, de sortir l'ensemble agitateur sans être géné par la bordure supérieure du récipient. L'axe (12) est pourvu à sa partie inférieure d'une crépine (15) comportant un ressort (16) jouant à la fois le rôle de filtre et d'adaptateur de hauteur pour l'agitateur. La crépine d'aspiration (15) à clapet (17) permet ainsi grâce au ressort (16) un accostage permanent dans le fond pour des récipients (1) (boites du commerce) dont la hauteur est parfois variable. L'axe (12) est en fait constitué de deux tubes coaxiaux, le tube intérieur (12a) utilisé pour le prélèvement dosé étant fixe et comprenant un clapet à bille (17) qui peut âtre assisté par un ressort en fonction de -la viscosité des produits à doser et le tube extérieur (12b) qui porte les pales (11) étant rotatif. La teinte prélevée au niveau de la crépine (15) est donc homogène et le dosage en est d'autant plus précis. Le récipient (1) possède une entrée d'air extérieur par un système de clapet de dépression fonctionnant lors du dosage. Les récipients (1) peuvent éventuellement comporter un dispositif de contrôle du niveau combiné à une alarme destinée à avertir l'opérateur du manque de teinte de base dans le récipient. Dans un mode de réalisation préféré, le niveau des réservoirs des teintes de base est géré par le calculateur qui décompte en permanence les prélèvements effectués et informe éventuellement l'opérateur de la nécessité d'approvisionnement avant le dosage. Les figures 3a, 3b et 3c sont des vues en coupe latérale du dispositif de distribution (20) suivant trois positions angulaires du boisseau rotatif (4) et faisant référence à la figure 1. Sur la figure 3a, le boisseau (4) est dans la position "recyclage". Dans cette position les circuits de transfert aller A et retour R sont mis en communication. Les pompes doseuses débitent dans un circuit fermé puisque les teintes reviennent dans leur récipient (1). Cette opération permet de purger les circuits en retournant les quantités résiduelles du prédécent dosage dans les récipients.. Sur la figure 3b, le boisseau (4) est dans la position "dosage". Dans cette position le circuit de transfert aller A est en communication avec l'embase de distribution (6). Les pompes doseuses débitent dans un circuit ouvert et les teintes sont transférées dans le récipient du mélange. Sur la figure 3c, le boisseau (4) est dans la position "nettoyage". Dans cette position les circuits de transfert aller A et retour R sont isolés. Les pompes doseuses ne débitent plus. Seule la pompe de solvant débite dans le circuit (5) conduisant au boisseau (4) et à l'embase (6). On peut également prévoir une position intermédiaire du boisseau selon lesquelle tous les circuits sont isolés c'est-à-dire que les canaux du boisseau ne correspondent plus aux orifices du corps. Cette position correspond alors à une phase de repos de l'appareil. Le boisseau rotatif (4) est mû par un organe moteur constitué d'un vérin pneumatique (non représenté) commandé par un dispositif électropneumatique lui-meme combiné au calculateur de l'appareil. Le dispositif de distribution (2) est constitué d'un corps modulaire (20) comportant des voies de passage (2) pour dix teintes de base. Le boisseau rotatif (4) logé dans le corps modulaire (20) comporte donc lui aussi dix conformations de canaux (41) communiquant avec les voies de passage (21) dudit corps(20). Lorsque l'on désire disposer par exemple de cinquante teintes, il faut donc utiliser cinq corps et cinq boisseaux. Les cinq corps sont alors accolés et fixés sur l'embase de distribution (6) qui comporte ainsi cinquante canaux et cinquante orifices. L'embase selon l'invention collecte et rapproche ces orifices pour pouvoir rentrer dans le couvercle d'un récipient de mélange d'une contenance d'un litre. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de distribution avec le boisseau rotatif (4) en position "nettoyage". Le solvant est introduit latéralement par le circuit (S) dans le boisseau (4) et circule ensuite dans un canal longitudinal (42), perpendiculaire aux canaux (41) des teintes de base. Ce canal longitudinal (42) possède des conduits de sortie (43) raccordés sur sa paroi latérale inférieure et qui coïncident dans la position "nettoyage" avec les orifices d'entrée de l'embase de de distribution (6). L'embase de distribution (6) resserre les canaux de distribution (60) pour que ceux-ci débouchent tous dans le col du récipient de mélange placé sous l'embase. Les orifices de sortie (61) ont un profil coupe-gouttes pour éviter que des écoulements néfastes puissent se produire tout de suite apres la fermeture du boisseau (4). L'étanchéité générale du dispositif de distribution est assurée au moyen de joints toriques de qualité adaptée aux produits à doser. La conception de l'ensemble de l'appareil est telle que cet appareil peut être utilisé dans des zones où sont entreposées des substances inflammables. REVENDICATIONS 1. Appareil de dosage automatique des teintes pour la préparation de peintures comprenant - une série de récipients (1) de teintes de base, chacun étant pourvu de moyens d'agitation et de prélèvement par doses calibrées, - un dispositif de distribution (2) des prélèvements de teintes de base dans un récipient de mélange, - des circuits de transfert aller (A) et retour (R) entre lesdits récipients (1) de teintes et le dispositif de distribution (2), caractérisé en ce que ledit dispositif de distribution (2) est constitué - d'un corps modulaire (20) comportant des voies de passage (21) des teintes de base dans lequel est logé au moins un boisseau rotatif (4) à deux ou trois positions,mû par un organe moteur et comportant une conformation de canaux (41) communiquant avec lesdites voies de passage (21) dudit corps - et d'une embase (6) dont les orifices d'entrée correspondent aux orifices de sortie des canaux (41) dudit boisseau et les orifices de sortie (61) sont regroupés dans le couvercle du récipient du melange et ont un profil coupe-gouttes. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'agitation et de prélèvement dosé sont constitués d'un agitateur rotatif à pales (11) fixé sur un axe vertical creux (12) monté à sa partie supérieure dans un palier (13) porté par le couvercle (14) du récipient (1) et servant de conduit d'aspiration pour une pompe doseuse pneumatique montée sur le couvercle précité; ledit axe étant pourvu à sa partie inférieure d'une crépine à clapet (15) comportant un ressort (16) jouant à la fois le rôle de filtre et d'adaptateur de hauteur pour l'agitateur. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit axe (12) est constitué de deux tubes coaxiaux, le tube intérieur (12a) utilisé pour le prélèvement étant fixe et le tube extérieur (12b) qui porte les pales (11) étant rotatif. 4. Appareil selon la revendication 3,caractérisé en ce que les pales d'agitation (11) ne sont pas symétriques, la pale inférieure permettant l'agitation de l'angle inférieur des récipients, la pale supérieure moins large permettant, par désaxage du récipient, de sortir l'ensemble agitateur sans âtre géné par la bordure supérieure du récipient. 5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux premières positions du boisseau rotatif (4) correspondent respectivement aux opérations de recyclage des teintes de base et de prélèvement dosé 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la troisième position du boisseau rotatif (4) correspond à l'opération de nettoyage du boisseau (4) et de l'embase au moyen d'un solvant. 7. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites pompes doseuses pneumatiques sont du type à double chambre et membranes, lesdites chambres (3,3') ayant un volume réglable, de préférence de 40 et de 0,5 cm3 respectivement. 8. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le prélèvement dosé des teintes de base et la rotation du boisseau (14) sont commandés électropneumatiquement. 9. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il possède en outre un dispositif de climatisation. 10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de contrôle du niveau combiné à une alarme destinée à avertir l'opérateur du manque de teinte dans un récipient, le niveau des réservoirs de teintes de base étant géré par le calculateur qui décompte en permanence les prélèvements effectués et informe éventuellement l'opérateur de la nécessité d'approvisionnement avant le dosage. 11. Procédé de dosage automatique de teintes de base pour la préparation de peintures au moyen de l'appareil selon la revendication 1 et à partir de la détermination informatique des teintes de base à mélanger en fonction de la teinte du mélange final, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes 1) recyclage prealable de toutes les teintes de base sélectionnées 2) prélèvement par aspiration, dosage et transport pneumatique d'une quantité précise de chacune des teintes de base sélectionnées jusqu'à l'embase de distribution (6), 3) distribution simultanée de toutes les teintes de base sélectionnées chaque opération correspondant à une position du boisseau rotatif (4). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le prélèvement est efffectué automatiquement par activations simultanées ou consécutives de l'une ou l'autre ou des deux chambres (3,3') des pompes doseuses jusqu'à obtenir un prélèvement total de chaque teinte de base correspondant au volume pré-sélectionné. 13. Procédé selon l'une des revendications 11 et 12 caractérisé en ce que les teintes de base sont agitées régulièrement. 14. Procédé selon l'une des revendications 11, 12 et 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre après l'opération de mélange le nettoyage du boisseau (4) et de l'embase de distribution (6) par solvant.