Brevet FR2649452A1 — publié le 19910111

L'invention se rapporte à une machine d'application de bandes de signalisation sur les chaussées et surfaces analogues. Pour le marquage des chaussées sont utilisées des peintures spéciales qui, au travers de buses, sont projetées sous une certaine pression. La peinture est, à cet effet, contenue dans au moins une cuve dans laquelle, pour être projetee par une ou plusieurs buses commandées ensemble, elle est prélevée à l'aide d'une pompe aspirante et refoulante intercalée sur une conduite dont une extrémité plonge dans la cuve tandis que l'autre extrémité est reliee à la buse généralement via un organe d'arrêt évitant en fin de travail la chute de gouttes de peinture sur le sol. La buse est de préférence du type dit à paroi mince c'est à dire dont la longueur de I'étranglecient et le diamètre sont choisis de manière telle que le coefficient de resistance soit sensiblement égal à l'unité et puisse donc être négligé afin de ne pratiquement faire dépendre le débit de la buse que de son diamètre et de la pression de la peinture en amont de la dite buse. De ce fait, un réglage précis du débit peinture peut être assuré par un réglage précis de la dite pression de la peinture en amont de la buse. La pompe à peinture est entraînée par un moteur, lequel de raniére connue est un moteur hydraulique. Le fluide hydraulique est contenu dans un réservoir ou il est prélevé par une pompe à débit variable intercalée sur une co-nduite d'admission du r,:oteur et dont, à cet effet, une extrémité plonge dans lie réservoir tandis que l'autre extrémité est reliée à l'orifice d'admission du moteur hydraulique. A l'orifice de sortie du moteur est raccordée l'une des extrémités d'une conduite de retour dont l'autre extrémité est raccordée au réservoir. La pompe à débit variable est généralement entrainée en -rotation par un moteur thermique. La variation des débit s'obtient par exemple par variation de l'inclinaison d'un plateau formant chemin de càme pour les têtes de pistons de pompage. Cette inclinaison variable du plateau de la pompe hydraulique est commandée dans le sens d'une reduction du débit par un vérin à simple effet alimenté en fluide hydraulique sous le controle d'un di stri buteur-régulateur de débit intercalé sur une conduite de dérivation de la conduite d'admission et dans l'autre sens par un ressort de rappel pendant que, via le distributeur-régulateur de débit, le fluide contenu dans le verin est renvoyé au réservoir. Le distributeur-régulateur de débit est piloté, d'une part, à l'aide de la pression du fluide hydraulique en sortie de la pompe à débit variable et, d'autre part, à l'aide d'un ressort taré de sorte que le débit de la pompe à débit variable s'ajuste automatiquement en fonction de la demande mais toujours à une pression maximale de fonctionnement. Ainsi obtenue, la variation du débit de la pompe hydraulique est necessairement progressive et ne peut convenir pour assurer des arrêts et débuts de bandes de signalisation de même largeur et epaisseur que le reste de la bande et c'est pourquoi sur la conduite d'admission est intercalé un organe d'arret brutal du débit tel un distributeur principal par exemple piloté d'une part à l'aide d'une commande electrique et, d'autre part, à l'aide d'un ressort de rappel. En amont du distributeur principal, sur la conduite d'admission est de préférence raccordee une soupape de sureté tarée pour, sous une pression légèrement supérieure à la pression maximale de travail, s'ouvrir et renvoyer une fraction du débit au reservoir. En aval du distributeur principal peut en outre être prévu un limiteur de débit réglé pour un débit au moins égal au débit maximum autorisé lors du travail et évitant l'emballement du moteur en cas notamment de rincage du circuit. De manière connue, les moyens en vue d'obtenir le réglage précis de la pression de la peinture en amont de chaque buse consistent en des moyens de reglage de la pression du fluide hydraulique en amont du moteur hydraulique. A cet effet, en amont du moteur hydraulique, la conduite d'admission traverse un regulateur de pression piloté, d'une part, à l'aide de la pression du fluide hydraulique en amont du moteur hydraulique mais en aval de ce régulateur et, d'autre part, à l'aide d'au moins un moyen reglable tel un ressort associe à un moyen de tarage. Par exemple, le régulateur de pression sera ajustable de O à 100 bars et la soupape de sureté sera tarée pour s'ouvrir à 115 bars. De préférence, la pompe à peinture est une pompe alternative à clapet dont le piston possède un joint dynamique et delimite dans le cylindre deux chambres, l'une reliee à la buse et l'autre à la cuve, la chambre reliée à la buse logeant la tige du piston dont la section est telle que cette chambre offre une section utile égale à la moitié de celle de l'autre chambre ce qui, à même vitesse, garantit un débit vers la buse équivalent dans les deux sens de translation du piston. Dans ce cas, pour commander cette pompe à peinture, le moteur hydraulique est egalement un moteur alternatif dont le piston possède un joint dynamique et définit dans le cylindre deux chambres dont la chambre logeant la tige du piston offre egalement une section utile égale à la moitié de celle de l'autre chambre, lesquelles chambres sont reliées en parallele à la conduite d'admission et ce, au moins- pour celle des chambres offrant la plus grande section utile, par l'intermédiaire d'un organe télécommandé de distribution assurant que, dans les deux sens de translation, les resultantes des forces hydrauliques sur le piston soient égales. Pour - amortir les pulsations dues aux inversions de translation de la pompe à peinture et, - emmagasiner et restituer l'énergie respectivement lors des arrêts et débuts de bande, - amortir les coups de béliers dus aux fermetures de circuit, dans les réalisations connues, sur le circuit peinture, entre la pompe à peinture et la buse est relié un accumulateur de type hydropneumatique. S'il assure les fonctions essentielles ci-dessus, cet accumulateur subit toutefois les attaques de la peinture et, de ce fait, nécessite un entretien fréquent malgré lequel il se détériore rapidement. Or il est de coût éleve. Par ailleurs, dans les réalisations connues, compte tenu des moyens de pilotage du distributeur-regulateur, en cas d'arrêt plus ou moins important de l'admission du fluide hydraulique par actionnement du distributeur principai ou du regulateur de pression, la pompe continue de fournir le fluide qui doit être renvoyé au réservoir au travers de la soupape de sûreté et généralement d'un étrangleur ce qui, certes, garantit de disposer ensuite de la pression de travail lors de la réouverture du distributeur principal mais aussi entraîne une perte d'energie trés importante. Dans d'autres applications et notamment sur des circuits hydrauliques de commande de plusieurs récepteurs, dans lesquels circuits le réglage du débit s'opère, au delà du distributeur, par action sur un régulateur de débit tel un étrangleur réglable, il est connu de réaliser le distributeur-regulateur du débit commandant l'inclinaison du plateau sous la forme d'une balance de pression pilotée, d'une part, comme ci-dessus, à l'aide de la pression en sortie de la pompe à débit variable et, d'autre part, de maniere spécifique à l'aide de la pression en sortie du régulateur de débit exploitant de ce fait la différence de pression aux bornes de ce régulateur de débit ce qui permet d'avoir des débits de pompe qui ne dépendent que du signal de commande sans référence aux variations de charges ou de pression en sortie de la pompe, ni à la commande d'autres distributeurs. Dans ces applications, il est egalement connu de doubler la balance de pression assurant la régulation précitée d'un bloc de maintien de pression en forme de distributeur à tiroir commandé d'une part à l'aide de la pression en sortie de la pompe et, d'autre part, à l'aide d'un ressort et qui, en cas de chute de pression, en sortie de la pompe interrompt le débit dans la conduite reliée au vérin de commande de la variation de l'inclinaison du plateau de la pompe pour arrêter à temps le retour à zero du plateau afin de maintenir en sortie de la pompe un débit minimum compensant notamment les fuites. Dans la machine d'application de bandes de signalisation, le débit n'est pas réglé par un régulateur de débit intercalé sur la conduite d'admission mais par le distributeur régulateur précité et ce, exclusivement en référence à la pression qui a éte déterminée au niveau du régulateur de pression placé en aval du distributeur principal et c'est en référence à la charge et au nombre de buses de peinture en action que doit être ajusté le débit de la pompe et, de ce fait, les balances de pression évoquées plus haut ont à ce jour été considérées inadaptables aux machines d'application de bandes de signalisation ainsi régulées. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est une machine du type précité dans laquelle l'amortissement des pulsations dues aux Inversions de translation des pompes a peinture et des coups de béliers dus aux fermetures de circuits ainsi que l'emmagasinage et la restitution d'énergie s'opèrent par un moyen ne nécessitant pas d'opérations d'entretien ni encore moins de remplacements fréquents. Un des autres résultats que l'invention vise à obtenir est une machine du type ci-dessus dans laquelle les pertes de puissance sont minimisées. A cet effet, elle a pour objet une telle machine notamment caractérisée en ce qu'au lieu d'être relié au circuit peinture, l'accumulateur est, par sa conduite de liaison, relié au circuit hydraulique en un point situé sur le tronçon de la conduite d'admission allant du régulateur de pression jusqu'au moteur hydraulique. Elle sera bien comprise à l'aide de la description ciwapres faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schematiquement la machine. En se reportant au dessin, on voit que, dans la machine 1 d'application de bandes de signalisation sur les chausses et surfaces analogues, la peinture est contenue dans au moins une cuve 2 dans laquelle, pour être projetee par une ou plusieurs buses 3 commandes ensemble, elle est prelevee à l'aide d'une pompe aspirante et refoulante 4 intercalée sur une conduite 5 dont une extrémité 6 plonge dans la cuve 2 tandis que l'autre extrémité 7 est reliee à au moins une buse 3 généralement via un organe d'arrêt 8 évitant en fin de travail la chute de gouttes de peinture sur le sol 9. La buse 3 est de préférence du type dit à paroi mince c'est à dire dont la longueur de l'étranglement et le diamètre sont choisis de maniere telle que le coefficient de résistance soit sensiblement eoal à l'unité et puisse donc être néglige afin de ne pratiquement faire dépendre le débit de la buse que de son diamètre et de la pression de la peinture en amont de la dité buse. De ce fait, un réglage précis du débit peinture peut être assure par un reglage précis de la pression de la peinture en amont de la buse. La pompe à peinture 4 est entrainée par un moteur 10, lequel de manière connue est un moteur hydraulique. Le fluide hydraulique est contenu dans un réservoir 11, lla, llb, llc ou il est prélevé par une pompe à débit variable 12 intercalée sur une conduite 13 d'adr;aission du moteur 10 et dont, à cet effet, une extrémité 14 plonge d-ans le réservoir ll tandis que l'autre extrémité 15 est reliée à l'orifice 16 d'admission du moteur hydraulique 10. A l'orifice 17 de sortie du moteur est raccordée l'une 18 des extrémités 18, 19 d'une conduite 20 de retour dont l'autre extrémité 19 est raccordée au reservoir lita. La pompe à débit variable 12 est généralement entraînée en rotation par un moteur thermique 21. La variation de débit s'obtient par exemple par variation de l'inclinaison d'un plateau 22 forr;ant chemin de câme pour les têtes de pistons 23 de pompage. Cette variation du débit de la pompe hydraulique est commandée dans le sens d'une réduction du débit par un vérin à simple effet 24 alimenté en fluide hydraulique sous le controle d'un distributeur-régulateur de débit 25 intercale sur une conduite 26 de derivation de la conduite d'admission 13 et dans l'autre sens par un ressort de rappel 27 pendant que, via le distributeur-régulateur de débit 25., le fluide contenu dans le verin est renvoye au réservoir 11b. Le distributeur-réoul ateur de débit 25 est piloté, d'une part 28, à l'aide de la pression du fluide hydraulique en sortie de la pompe à débit variable 12 et, d'autre part, à l'aide d'un ressort taré 29. Ainsi obtenue, la variation du débit de la pompe hydraulique 12 est nécessairement progressive et ne peut convenir pour assurer des arrêts et débuts de bandes de signalisation de même largeur et épaisseur que le reste de la bande et c'est pourquoi sur la conduite d'admission 13 est intercalé un organe 30 d'arret brutal du débit tel un distributeur principal par exemple piloté d'une part à l'aide d'une commande électrique 31 et, d'autre part, à l'aide d'un res-sort de rappel 32. En amont du distributeur principal 30, sur la conduite d'admission 13 est de préférence raccordée une soupape de sureté 33 tarée pour, sous une pression légèrement superieure à la pression maximale de travail, s'ouvrir et renvoyer une fraction du débit au réservoir llc. En aval du distributeur principal 30 peut en outre être prevu un limiteur de débit 34 regle pour un débit au moins égal au débit maximum autorisé lors du travail et évitant l'emballement du moteur 10 en cas notamment de rincage du circuit. De manière connue, les moyens en vue d'obtenir le réglage précis de la pression de la peinture en amont de chaque buse consistent en des moyens de réglage de la pression du fluide hydraulique en amont du moteur hydraulique 10. A cet effet, en amont du moteur hydraulique, la conduite d'admission 13 traverse un régulateur de pression 35 piloté, d'une part 36, à l'aide de la pression du fluide hydraulique 10 en amont du moteur hydraulique mais en aval de ce régulateur 35 et, d'autre part, à l'aide d'au moins un moyen réglable 37 tel un ressort associé à un moyen de tarage. Par exemple, le régulateur de pression sera ajustable de O à 100 bars et la soupape de sureté sera tarée pour s'ouvrir à 115 bars. De préférence, la pompe à peinture 4 est une pompe alternative à clapet 38 dont le piston 39 possède un joint dynamique 40 et délimite dans le cylindre 41 deux chambres 42, 43, l'une 42, reliee à la buse 3 et l'autre 4,3 à la cuve 2. La chambre 42 reliée à la buse 3 loge la tige 44 du piston 39 dont la section est telle que cette chambre 42 offre une section utile egale à la moitié de celle de l'autre chambre 43 ce qui, à meme vitesse, garantit un débit vers la buse 3 équivalent dans les deux sens de translation du piston 39. Dans ce cas, pour commander cette pompe à peinture 4, le moteur hydraulique 10 est également un moteur alternatif dont le piston 45 possede un joint dynamique 46 et définit dans le cylindre 47 deux chambres 48, 49 dont la chambre 48 logeant la tige 44 du piston 45 offre également une section utile égale à la moitié de celle de l'autre chambre 49, lesquelles chambres 48,- 49 sont reliees en parallele à la conduite d'admission 13 et ce, au moins pour celle 49 des chambres offrant la plus grande section utile, par l'intermédiaire d'un organe 50 télécommandé de distribution assurant que, dans les deux sens de translation, les résultantes des forces hydrauliques sur le piston 45 soient égales. Pour - amortir les pulsations dues aux inversions de translation de la pompe à peinture et, - emmagasiner et restituer l'énergie respectivement lors des arrêts et débuts de bande, - amortir les coups de béliers dus aux fermetures de circuit, la machine 1 comprend encore un accumulateur de type hydropneumatique 51. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, au lieu d'être relié au circuit peinture 5, l'accumulateur 51 est, par sa conduite de liaison 52, relié au circuit hydraulique 13 en un point 53 situé sur le tronçon de la conduite d'admission 13 allant du régulateur de pression 35 jusqu'au moteur hydraulique 10. L'inventeur a en effet constaté que, de maniere surprenante, alors que ce sont les pulsations dans le circuit peinture qu'il y a lieu de temperer, l'accumulateur pouvait n'être relié qu'au circuit hydraulique ce qui a l'avantage de ne pas exposer le dit accumulateur aux attaques de la peinture et c'est pourquoi il nécessite moins d'entretien et de remplacement. Afin que l'énergie emmagasinée par l'accumulateur 51 soit, via l'interface que forme le moteur hydraulique et la pompe à peinture, bien restituée dans le circuit peinture et ne vienne pas perturber le reste du circuit hydraulique, selon une caractéristique annexe de l'invention, juste en amont du point 53 de raccordement de la conduite 52 de liaison de l'accumulateur 51, la conduite d'admission 13 du circuit hydraulique passe par un clapet anti-retour 54. Le régulateur de pression comprend, pour son pilotage, en combinaison avec le ressort à tarage reglable 37, une télécommande 55 par exemple hydraulique et elle-meme commandée par un organe 56 pourvu d'un actionneur 57 manuel ou électrique et d'un ressort de rappel 58. Selon une autre caractéristique de l'invention, le distributeur regulateur de débit 25 commandant les moyens de variation du débit de la pompe est realisé sous la forme d'une balance de pression pilotée, d'une part, comme ci-dessus à l'aide de la pression en sortie de la pompe à débit variable 12 et, d'autre part, de manière spécifique à l'aide 59 de la pression en sortie du regulateur de pression 35 de sorte que la pompe se cale automatiquement- à la pression de travail qui a été réglée ce qui réduit les pertes de puissance. Selon une caractéristique annexe de l'invention, la balance de pression 25 assurant la régulation précitee est doublée d'un bloc 60 de maintien de pression en forme de distributeur à tiroir commandé d'une part 61 à l'aide de la pression en sortie de la pompe à débit variable 12 et, d'autre part, à l'aide d'un ressort 62 et qui, en cas de chute de pression, en sortie de la pompe interrompt le débit dans la conduite 26 de dérivation vers les moyens 24 de variation du débit de la pompe hydraulique pour arrêter à temps le retour à zéro du débit afin de maintenir en sortie de la pompe un débit minimum compensant notamment les fuites. Pour une meilleure compréhension du schéma, on a représente en trait fort les principaux éléments evoques aux caractéristiques de l'invention. On notera que les reservoirs 11, lla, llb, îlc représentés constituent en fait un seul et même réservoir. REVENDICATIONS 1. Machine (1) d'application de bandes de signalisation sur les chaussées et surfaces analogues (9) pour lesquelles bandes sont utilises des peintures speciales qui, au travers de buses (3), sont projetées sous une certaine pression, dans laquelle machine - la peinture est contenue dans au moins une cuve (2) dans laquelle, pour être projetée par une ou plusieurs buses (3) commandées ensemble, elle est prélevée à l'aide d'une pompe aspirante et refoulante (4) intercale sur une conduite (5) dont une extrémité (6) plonge dans la cuve tandis que l'autre extrémité (7) est reliée à au moins une buse, - le réglage précis du débit peinture est assuré par un réglage précis de la pression de la peinture en amont de la buse, - la pompe à peinture (4) est entraînée par un moteur (10), lequel de raniere connue est un moteur hydraulique, - le fluide hydraulique est contenu dans un réservoir (11, lita, llb, llc) où il est prélevé par une pompe à débit variable (12) intercale sur une conduite (13) d'admission du moteur (10) et dont, a cet effet, une extrémité (14) plonge dans un réservoir (11) tandis que l'autre extré--ité (15) est reliée à l'orifice (16) d'ad-ission du moteur hydraulique, - à l'orifice (17) de sortie du moteur est raccordée l'une (18) des extrémités (18, 19) une conduite (20) de retour dont l'autre extrémité (19) est raccorde à un reservoir (11a), - la pompe débit variable (12) est généralement entraînée en rotation par un moteur thermique (21), - la variation du débit de la pompe hydraulique est commandée dans le sens d'une réduction du débit par un verin à simple effet alimenté en fluide hydraulique sous le contrôle d'un distributeur-régulateur de débit (25) intercalé sur une conduite (26) de dérivation de la conduite d'admission (13) et dans l'autre sens par un ressort de rappel (27) pendant que, via le distributeur-régulateur de débit, le fluide contenu dans le vérin est renvoyé à un réservoir (11b), - le distributeur-régulateur de débit (25) est piloté, d'une part (28), à l'aide de la pression du fluide hydraulique en sortie de la pompe à débit variable (12) et, d'autre part, à l'aide d'un ressort taré (29), - sur la conduite d'admission (13) est intercalé un organe (30) d'arrêt brutal du débit tel un distrib-uteur principal par exemple piloté d'une part à l'aide de commande électrique (31) et, d'autre part, à l'aide d'un ressort de rappel (32), - en amont du moteur hydraulique, la conduite d'admission (13) traverse un régulateur de pression (35) piloté, d'une part (36), à l'aide de la pression du fluide hydraulique en amont du moteur hydraulique mais en aval de ce régulateur (35) et, d'autre part, à l'aide d'au moins un moyen réglable (37) tel un ressort associe à un moyen de tarage, pour - amortir les pulsations dues aux inversions de translation de la pompe à peinture et, - emmagasiner et restituer l'énergie respectivement lors des arrêts et débuts de bande, - amortir les coups de béliers dus aux fermetures de circuit, la machine (1) comprend encore un accumulateur de type hydropneumatique (51), cette machine étant CARACTERISEE en ce que, au lieu d'être relié au circuit peinture (5), l'accumulateur (51) est, par sa conduite de liaison (52), relié au circuit hydraulique (13) en un point (53) situé sur le tronçon de la conduite d'admission (13) allant du régulateur de pression (35) jusqu'au moteur hydraulique (10). 2. Machine selon la revendication 1 caractérisée en ce que, juste en amont du point (53) de raccordement de la conduite (52) de liaison de l'accumulateur, la eonduite d'admission (13) du circuit hydraulique passe par un clapet anti-retour (54). 3. Machine selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que le distributeur régulateur de débit (25) commandant les moyens de variation du débit de la pompe hydraulique est réalisé sous la forme d'une balance de pression pilotée, d'une part, à l'aide de la pression en sortie de la pompe à débit variable (12) et, d'autre part, de maniere spécifique à l'aide (59) de la pression en sortie du régulateur de pression (35) de sorte que la pompe se cale automatiquement à la pression de travail qui a éte réglee ce qui réduit les pertes de puissance. 4. Machine selon la revendication 3 caractérisée en ce que la balance de pression (25) assurant la régulation précitée est doublée d'un bloc (60) de maintien de pression en forme de distributeur à tiroir commandé d'une part (61), à l'aide de la pression en sortie de la pompe hydraulique et, d'autre part, à l'aide d'un ressort (62) et qui, en cas de chute de pression, en sortie de la pompe hydraulique interrompt le débit dans la conduite de dérivation vers les moyens (24) de variation de débit de la pompe hydraulique pour arrêter à temps le retour à zéro du débit afin de maintenir en sortie de la pompe un débit minimum compensant notamment les fuites. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le régulateur de pression comprend, pour son pilotage, en combinaison avec le ressort à tarage réglable (37), une télécommande (55). 6. Machine selon la revendication 5 caractérisée en ce que la telecommande (55) est hydraulique et elle-même commandée par un organe (56) pourvu d'un actionneur (57) et d'un ressort de rappel (58).