Brevet FR2684025A1 — publié le 19930528

INSTALLATION D'APPLICATION DE PEINTURE EN COUCHE EPAISSE La présente invention concerne de façon générale des machines ou installations pour l'application de peinture en couche épaisse. Il existe de nombreux procédés et de nombreuses installations permettant d'appliquer une peinture sur un support ou un objet. On connait en particulier des installations d'application de peinture dans lesquelles on utilise des rubans qui comportent sur une face une couche de peinture sèche et transférable. Les rubans munis de la couche de peinture sont réalisés à l'avance et sont stockés tels quels jusqu'à leur utilisation dans l'installation d'application de peinture. Ces rubans munis d'une couche de peinture sont en général fabriqués longtemps à l'avance et sont distribués à la demande auprès des utilisateurs des installations d'application de peinture. I1 résulte de cela que les caractéristiques des rubans munis d'une couche de peinture subissent des variations au cours du temps1 et un ruban ne se comportera pas de la même façon dans l'installation d'application de peinture selon qu'il sera utilisé rapidement ou longtemps après sa réalisation. D'autre part, les rubans vieillissent mal et ne peuvent pas être conservés, dans la pratique, suffisamment longtemps. En outre, l'utilisateur de l'installation d'application de peinture doit effectuer une gestion complexe des rubans. En particulier, cet utilisateur doit prévoir à l'avance ses consommations de rubans afin d'avoir le temps de les approvisionner ou de les réaliser. D'autre part, cet utilisateur doit stocker et répertorier les rubans différents qu'il doit utiliser. Enfin, chaque ruban n'est utilisé qu'une seule fois et la matière qui constitue le support de la peinture est par conséquent perdue après l'usage unique qui en est fait. Un objet de la présente invention consiste à proposer une installation d'application de peinture en couche épaisse qui ne nécessite pas le stockage et la gestion d'une pluralité de rubans. Un autre objet de l'invention consiste à proposer une telle installation qui peut être facilement automatisée et qui peut fonctionner en continu pendant une très longue période. Un autre objet de l'invention consiste à proposer une telle installation qui permet d'effectuer des applications de peinture sur des objets en couche très épaisse ou en couches multiples superposées. Selon une caractéristique de l'invention, l'installation d'application de peinture en couche épaisse comprend : un ruban sans fin ; une unité de dépôt de peinture permettant de déposer au moins une couche de peinture sur une face du ruban ; une unité de transfert pour transférer la couche de peinture du ruban sur un objet ; un moyen d'entraînement à vitesse constante du ruban dans sa partie qui traverse ladite unité de dépôt ; un moyen d'entraînement par intermitence du ruban dans sa partie qui traverse ladite unité de transfert ; et un moyen de compensation de longueur du ruban disposé au niveau des deux brins du ruban qui sont situés de part et d'autre entre le moyen d'entraînement à vitesse constante et le moyen d'entraînement par intermitence. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit ruban est réalisé en un tissu en fibres de verre imprégné de polytétrafluoréthylène. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit moyen de compensation de longueur de ruban est constitué par un premier galet mobile qui vient s'appliquer contre le ruban entre deux galets fixes qui guident un premier brin du ruban situé entre le moyen d'entraînement à vitesse constante et le moyen d'entraînement par intermitence et un second galet mobile qui vient s'appliquer contre le ruban entre deux autres galets fixes qui guident l'autre brin du ruban situé de l'autre côté entre le moyen d'entraînement à vitesse constante et le moyen d'entraînement par intermitence, ces premier galet mobile et second galet mobile étant reliés par un ressort de traction. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention vont être exposés plus en détail au travers de la description d'un exemple de réalisation qui va suivre, illustrée par les figures annexées parmi lesquelles la figure 1 est une vue schématique des éléments constitutifs essentiels d'une installation d'application de peinture selon la présente invention la figure 2 est une même vue de l'installation représentée sur la figure 1 mais au cours d'une autre séquence de son fonctionnement ; et les figures 3 sont des vues shématiques partielles montrant une variante de réalisation d'une partie de l'installation selon l'invention, dans deux positions de fonctionnement. Sur la figure 1, on distingue les éléments constitutifs essentiels d'une installation d'application de peinture selon la présente invention. Une des pièces essentielles de cette installation est constituée par un ruban sans fin 2. Le ruban sans fin 2 passe sur un ensemble de galets de guidage et de galets d'entraînement (qui vont être décrits par la suite) et est animé d'un mouvement général de défilement dans un seul sens (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sur la figure). L'installation comporte une unité de dépôt de peinture 4 destinée à déposer une couche uniforme de peinture 5 sur l'une des faces du ruban 2 dans l'exemple représenté, sur la face extérieure) et une unité de transfert de peinture 6 destinée à transférer sur un objet à traiter 8 la couche de peinture qui a été déposée préalablement sur le ruban 2 lors de son passage dans l'unité de dépôt de peinture 4. Comme on peut le voir sur la figure, une partie du ruban 2 traverse de part en part l'unité de dépôt de peinture 4 tandis qu'une autre partie du même ruban 2 traverse de part en part l'unité de transfert de peinture 6. Il est prévu un moyen d'entraînement à vitesse constante 10 destiné à entraîner à vitesse constante le ruban 2 lors de son passage au travers de l'unité de dépôt de peinture 4. Ce moyen d'entraînement à vitesse constante est constitué par un galet d'entraînement 10 et un galet fou 12, ces deux galets étant disposés de part et d'autre de l'unité de dépôt de peinture 4. Le galet 10 est actionné en rotation à vitesse constante, de façon classique, à l'aide d'un moteur (non représenté). Il est prévu aussi un moyen d'entraînement par intermitence qui est destiné à entraîner par intermitence le ruban 2 dans sa partie qui traverse l'unité de transfert de peinture 6. Ce moyen d'entraînement par intermitence est constitué par un certain nombre de galets 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26. Les galets 14, 16, 18, 20 et 22 sont montés libres en rotation et sont destinés à guider le ruban 2 pour le guider au travers de l'unité de transfert de peinture 6. Les galets 24 et 26 sont montés de façon à pincer entre eux le ruban 2 et l'un de ces galets, par exemple le galet 24, est actionné en rotation par intermitence à l'aide d'un moteur (non représenté). Le dispositif permettant d'actionner un tel moteur par intermitence est bien connu de l'art et n'a pas besoin d'être décrit ici. Pendant un laps de temps relativement court, le galet 24 tourne à une vitesse sensiblement constante, puis, pendant un autre laps de temps relativement court, le galet 24 est immobilisé. Ce cycle de mouvement par intermitence du galet 24 est ensuite répété. Deux galets de tension montés de façon mobile radialement 28, 30 sont disposés respectivement entre les galets 10 et 14 et entre les galets 12 et 16. Alors que les galets 10, 12, 14 et 16 sont appliqués sur la face intérieure du ruban 2, les galets 28 et 30 sont appliqués sur la face extérieure du ruban 2. Les galets 28 et 30 sont soumis à une force qui tend en permanence à les rapprocher l'un de l'autre, cette force étant obtenue à l'aide d'un ressort de traction 32 qui relie les axes des galets 28 et 30. La vitesse de rotation du galet 24 ainsi que les durées pendant lesquelles ce galet 24 tourne et ne tourne pas sont déterminées de façon à ce que la vitesse moyenne du défilement du ruban au niveau du galet 24 soit parfaitement égale à la vitesse de défilement du ruban au niveau du galet 10. Dans ces conditions, le ruban 2 peut rester globalement dans un même état de tension et dans une même position apparente par rapport aux différents galets qui le guident. Cependant, puisque le galet 10 tourne à vitesse constante et le galet 24 tourne par intermitence, il se produit de façon cyclique un allongement du brin du ruban 2 entre les galets 10 et 14 et un racourcissement du brin du ruban entre les galets 12 et 16, puis à un instant suivant du cycle un racourcissement du brin du ruban entre les galets 10 et 14 et un allongement du brin du ruban entre les galets 12 et 16. De préférence, les quatre galets 10, 12, 14 et 16 sont disposés aux quatre coins d'un rectangle. Dans ces conditions, comme on peut le voir en comparant les figures 1 et 2, il se produit de façon cyclique un mouvement de va-et-vient de l'ensemble constitué par les deux galets de tension 28 et 30 et par le ressort de traction 32 qui les relie. Plus exactement, pendant la période au cours de laquelle le galet 24 est immobilisé (le galet 10 tournant de façon continue à vitesse constante), les galets 28 et 30 se déplacent ensemble dans un certain sens (sur les figures, ce déplacement s'effectue vers la droite comme on peut le voir en regardant successivement la figure 1 puis la figure 2), puis au cours d'une période suivante au cours de laquelle le galet 24 tourne, les galets de tension 28 et 30 se déplacent ensemble dans l'autre sens (sur les figures, ce déplacement s'effectue vers la gauche, comme on peut le voir en regardant successivement la figure 2 puis la figure 1). La distance entre les deux galets mobiles 28, 30 reste sensiblement constante au cours de ces déplacements d'ensemble parce que la longueur du ruban est sensiblement constante. Le fait que le ruban 2 défile à vitesse constante entre les galets 10 et 12, c'est-à-dire lors de son passage au travers de l'unité de dépôt de peinture 4, permet d'effectuer de façon classique et fiable un dépôt de peinture selon une épaisseur uniforme sur la face externe du ruban 2. De préférence, l'unité de dépôt de peinture 4 est constituée par une première unité 4A dans laquelle s'effectue le dépôt de peinture, par exemple par pulvérisation, et une unité 4B dans laquelle s'effectue un séchage de la couche de peinture déposée, par exemple par air chaud ou par rayonnement. Dans le laps de temps au cours duquel le galet 24 est immobile, l'unité de transfert de peinture 6 est actionnée de façon à presser le ruban 2 contre une pièce à traiter 8 de telle sorte que la couche de peinture 5 déposée sur le ruban 2 vienne s'appliquer contre une surface de la pièce 8 afin d'y être transférée. Une telle telle unité de transfert de peinture est connue en soi et peut être constituée par un moyen de déplacement alternatif 6A constitué par une plaque chauffante qui peut venir par intermitence s'appliquer contre la face interne du ruban 2 afin de pousser ce ruban contre la pièce 8 qui est disposée en face de l'autre côté du ruban. La température de la pièce 6A, la pression d'application du ruban contre la pièce 8 et la durée de cette application sont déterminées aisément de façon à permettre le transfert quasi total de la couche de peinture 5 depuis le ruban 2 jusque sur la pièce 8, sans détériorer de façon significative cette couche de peinture transférée, et en particulier sans modifier de façon significative son épaisseur et son aspect de surface. En fait, il convient que la peinture ainsi chauffée, par exemple à 2500C environ, adhère alors davantage sur la pièce 8 que sur le ruban 2, afin de provoquer le transfert de matière. Lorsqu'une opération de transfert de peinture a été effectuée à l'aide de l'unité 6, la pièce 8 qui est traitée est évacuée et remplacée par une autre pièce à traiter au cours d'un cycle suivant. Sur la figure, on a représenté une pièce 8A qui a été traitée au cours d'un cycle précédent et qui comporte par conséquent une couche adhérente de peinture transférée 5A et on a représenté d'autres pièces 8B et 8C qui sont en attente de traitement. Dans la pratique, on peut disposer un grand nombre de pièces 8 en ligne sur un convoyeur afin de les traiter en série les unes à la suite des autres. Pendant que le galet 24 tourne, le ruban 2 est déplacé dans l'unité de transfert 6 afin qulune partie du ruban qui comporte une couche de peinture vienne au niveau d'une nouvelle pièce à traiter. La nouvelle pièce à traiter est amenée en position dans l'unité de transfert 6 pendant que le ruban défile sous l'action de la rotation du galet 24. Le ruban 2 qui constitue l'une des pièces essentielles de l'installation doit répondre simultanément à plusieurs exigences, En particulier, ce ruban doit être relativement souple pour pouvoir s'enrouler successivement sur les différents galets d'entraînement et de guidage sans se détériorer, même après un usage prolongé. Ce ruban doit résister à une certaine tension, essentiellement du fait des à-coups qui se produisent à cause du mouvement par intermitence au niveau du galet 24. La nature du ruban doit être telle que la couche de peinture 5 puisse se déposer et se sécher correctement au cours du traitement effectué dans l'unité de dépôt de peinture 4 et que cette couche de peinture 5 puisse cependant se transférer sur la pièce 8, c'est-à-dire se décoller du ruban 2 pour se coller sur la pièce 8. La demanderesse a testé un grand nombre de rubans et a constaté qu'un ruban constitué par un tissu en fibres de verre imprégné avec du polytétrafluoréthylène convient tout particulièrement dans un grand nombre d'applications. La demanderesse a constaté aussi qu'une telle installation permet de transférer sur une pièce 8 une couche de peinture relativement épaisse, par exemple comprise entre 20 et 100 Rm, alors que dans des installations classiques il est très difficile, voire impossible de transférer des couches de peinture dont l'épaisseur est supérieure à 5 à 10 Rm. Ce résultat peut s'expliquer en partie du fait que la couche de peinture 5 qui est déposée sur le ruban est transférée sur la pièce 8 après un laps de temps très court qui correspond au temps que met le ruban 2 à parcourir la distance qui sépare l'unité de dépôt 4 de l'unité de transfert 6. Ce laps de temps peut être par exemple compris entre 1 et 30 secondes et peut être constant. Par contre, dans les installations classiques, le fait d'utiliser des rubans recouverts de peinture préparés à l'avance limitait les possibilités au niveau de la couche de peinture déposée sur le ruban parce que cette couche de peinture devait pouvoir se conserver longtemps à cause du temps de stockage prolongé des rubans. En particulier, dans ces installations classiques, la couche de peinture déposée sur le ruban avait le temps de devenir très sèche et, si son épaisseur était trop importante, cette couche devenait cassante et ne pouvait plus être utilisée. L'installation selon l'invention permet en outre l'utilisation d'un très grand nombre de peintures présentant des caractéristiques variées parce que cette installation permet de s'affranchir de cette contrainte liée à la durée du stockage des rubans munis d'une couche de peinture. L'installation selon l'invention autorise aussi un traitement des pièces 8 avec une très grande souplesse parce qu'il est possible de changer à tout instant la nature de la couche de peinture déposée 5 en modifiant simplement les conditions de dépôt de l'unité 4 ou en remplaçant cette unité 4 par une autre unité de dépôt. I1 est possible aussi d'effectuer un transfert multi-couches. Pour cela, il suffit de disposer en série au moins deux unités de dépôt de peinture 4 afin de déposer au moins deux couches l'une sur l'autre sur le ruban 2. Ces au moins deux couches sont ensuite transférées sur la pièce 8. Un tel dépôt multi-couches peut être avantageux pour permettre un marquage des pièces par application d'un faisceau laser sur la structure multi-couches de façon à enlever localement la couche supérieure en laissant apparaître la couche inférieure, afin de constituer un marquage qui apparaisse avec un bon contraste de couleurs. L'installation selon l'invention autorise une grande souplesse d'utilisation, du fait que l'on gère uniquement la peinture au niveau de l'unité de dépôt de peinture 4 et que l'on n'a pas à gérer des rubans préparés et stockés à l'avance. En outre, l'installation selon l'invention peut être facilement automatisée et est particulièrement adaptée à un traitement de pièces en grande série Pour faire en sorte que la vitesse moyenne du défilement du ruban dans l'unité de transfert 6 soit parfaitement égale à la vitesse constante du défilement dans l'unité de dépôt 4, il suffit de détecter la position moyenne ou extrème de l'ensemble constitué par les deux galets de tension 28 et 30 reliés par le ressort de traction 32 et d'asservir cette position au mouvement de rotation par intermitence du galet 24 ou au mouvement de rotation à vitesse constante du galet 10. On peut ainsi éviter un déplacement progressif de l'ensemble constitué par les galets 28 et 30 jusqu'à ce que cet ensemble vienne en une position extrême et provoque une tension excessive dans une région du ruban et un relâchement dans une autre région de ce même ruban. Sur les figures 3 et 4, on a représenté une variante de réalisation qui constitue un perfectionnement du moyen de compensation de longueur du ruban. Dans cette variante, les deux galets 28 et 30 sont reliés par deux ressorts de traction montés en série 40 et 42. Au point de liaison des deux ressorts 40 et 42 est fixée une pièce intermédiaire mobile 44 à laquelle est fixé un lien 46 qui passe autour d'une poulie fixe de renvoi 48 et qui est ensuite relié au niveau de son autre extrémité à un ressort de rappel 50 fixé à un point fixe 52 de l'installation. La pièce intermédiaire 44 se déplace vers la gauche ou vers la droite selon que le galet d'entrainement par intermittance 24 tourne ou ne tourne pas. Quand le galet 24 tourne, la pièce 44 se déplace vers la gauche (dans l'exemple représenté sur les figures) et son mouvement vers la gauche est limité par une butée fixe 54 (figure 4). Ce mouvement en direction de la butée fixe 54 est provoqué ou aidé par l'action du ressort de rappel (ressort de traction) 50 qui tend à déplacer en direction de la butée 54 la pièce 44, par l'intermédiaire du lien 46. Ce dispositif permet de maintenir en permanence sous tension l'ensemble du ruban et en particulier sa partie située entre les galets 10 et 14. Le ruban est ainsi maintenu dans une position correcte au cours du fonctionnement du l'installation pendant lequel le cycle de fontionnement intermittant est répété un grand nombre de fois. L'installation selon l'invention peut inclure un grand nombre de modifications, d'adaptations ou d'équipements complémentaires classiques. Par exemple, il peut être prévu une unité de nettoyage de bande 34 qui agit sur la partie de bande après que la partie de bande a quitté l'unité de transfert 6. REVENDICATIONS 1. Installation d'application de peinture en couche épaisse caractérisée en ce qu'elle comprend un ruban sans fin (2) une unité de dépôt de peinture (4) permettant de déposer au moins une couche de peinture (5) sur une face du ruban une unité de transfert (6) pour transférer la couche de peinture (5) du ruban (2) sur un objet (8) un moyen d'entraînement à vitesse constante (10) du ruban dans sa partie qui traverse ladite unité de dépôt (4) ; un moyen d'entraînement par intermitence (24) du ruban dans sa partie qui traverse ladite unité de transfert (6) ; et un moyen de compensation de longueur du ruban (28, 30, 32) disposé au niveau des deux brins du ruban (2) qui sont situés de part et d'autre entre le moyen d'entraînement à vitesse constante (10) et le moyen d'entraînement par intermitence (24). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit ruban (2) est réalisé en un tissu en fibres de verre imprégné de polytétrafluoréthylène. 3. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit moyen de compensation de longueur de ruban est constitué par un premier galet mobile (28) qui vient s'appliquer contre le ruban entre deux galets fixes (10, 14) qui guident un premier brin du ruban situé entre le moyen d'entraînement à vitesse constante (10) et le moyen d'entraînement par intermitence (24) et un second galet mobile (30) qui vient s'appliquer contre le ruban entre deux autres galets fixes (12, 16) qui guident l'autre brin du ruban situé de l'autre côté entre le moyen d'entraînement à vitesse constante (10) et le moyen d'entraînement par intermitence (24), ces premier galet mobile (28) et second galet mobile (30) étant reliés par un ressort de traction (32). 4. Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit moyen de compensation de longueur de ruban est constitué par un premier galet mobile (28) qui vient s'appliquer contre le ruban entre deux galets fixes (10, 14) qui guident un premier brin du ruban situé entre le moyen d'entraînement à vitesse constante (10) et le moyen d'entraînement par intermitence (24) et un second galet mobile (30) qui vient s'appliquer contre le ruban entre deux autres galets fixes (12, 16) qui guident l'autre brin du ruban situé de l'autre côté entre le moyen d'entraînement à vitesse constante (10) et le moyen d'entraînement par intermitence (24), ces premier galet mobile (28) et second galet mobile (30) étant reliés par deux ressorts de traction montés en série (40 et 42), au point de liaison des deux ressorts en série (40 et 42) est fixée une pièce intermédiaire mobile (44) à laquelle est fixé un lien (46) qui est relié au niveau de son autre extrémité à un ressort de rappel (50) relié à un point fixe (52) de l'installation, la pièce intermédiaire (44) se déplaçant dans un sens ou dans l'autre selon que le galet d'entrainement par intermittance (24) tourne ou ne tourne pas, et quand le galet (24) tourne, la pièce intermédiaire (44) se déplaçant jusqu'à venir en butée sur une butée fixe (54), ce mouvement en direction de la butée fixe (54) étant provoqué ou aidé par l'action du ressort de rappel (50) qui tend à déplacer en direction de la butée (54) la pièce intermédiaire (44), par l'intermédiaire du lien (46).