Brevet FR2732908A1 — publié le 19961018

L'invention concerne un procédé et un dispositif de changement de produit dans une installation de projection de produits de revêtement. Elle permet de limiter considérablement les pertes de peinture lors des changements de couleur. Dans les dispositifs de changement de produit de revêtement de l'art antérieur, lorsqu'il est nécessaire de changer de produit, on injecte dans ou en aval d'un bloc de changement de produit de revêtement des trains d'air et de solvant ou une émulsion d'air et de solvant dans le conduit reliant ce bloc à un projecteur. On déverse le mélange résultant de ce nettoyage dans une purge, c'est-à- dire, le plus souvent un système de retraitement. vient ensuite une seconde phase, dite phase de remplissage de ce conduit avec le nouveau produit de revêtement à utiliser, pendant laquelle ont lieu l'évacuation des restes du mélange air/solvant et le remplissage du conduit jusqu'au pulvérisateur avec le nouveau produit. Cette phase dure environ 8 à 10 secondes. La vanne de purge qui relie le conduit de liaison entre le bloc de changement de produit et le projecteur d'une part et la dérivation de purge d'autre part est ensuite fermée. La vanne de tête qui est située à la base du projecteur est alors ouverte pendant un cours instant, par exemple 500 ms, pour amorcer la décharge de nouveau produit par le projecteur. Le projecteur est alors prêt à fonctionner. La durée de la phase de remplissage du conduit avec le nouveau produit doit être déterminée avec precision: - si elle est trop courte, c'est-à-dire si on la termine avant que le front de nouveau produit dans le conduit ait atteint la vanne de purge, il reste de l'air et du solvant dans le conduit et ce mélange est pulvérisé au début du fonctionnement du pulvérisateur, ce qui nuit à la qualité du revêtement. - si elle est trop longue une quantité de nouveau produit s'écoule inutilement dans la purge alors que le conduit est déjà plein. En pratique, on choisit cette dernière solution pour éviter tout danger de mauvaise pulvérisation due à un manque de peinture. De plus, la durée de cette phase est difficile à déterminer car elle dépend de la pression d'alimentation en produit, qui varie d'un circuit d'alimentation à l'autre, c'est-à-dire d'un produit de revêtement à l'autre, et de sa viscosité qui peut elle-même dépendre de la température ambiante. Or, plus la pression d'alimentation augmente et plus la quantité de produit perdue est importante. De même, cette quantité augmente avec la fluidité du produit utilisé. Par ailleurs, le débit de remplissage du conduit doit être important car un changement de produit de revêtement doit avoir lieu dans un intervalle de temps le plus court possible, ce débit important est directement proportionnel à la quantité de produit perdue lors du changement de produit. Un débitmètre, du type de celui habituellement placé sur le conduit d'alimentation du projecteur et qui permet l'asservissemnt en débit de produit lors des phases de projection, ne peut pas servir à réguler la quantité de produit qui remplit le tuyau car, pendant la phase de remplissage, ce débit atteint plusieurs litres par minute alors que la plage de fonctionnement d'un tel débitmètre est comprise entre quelques dizaines et quelques centaines de centimètres cubes par minute. Une quantité de produit de revêtement non contrôlée est ainsi déversée en purge lors de chaque changement de produit de revêtement. Pour palier à ces défauts, il a été envisagé d'introduire, à proximité de la vanne de purge, un capteur, par exemple optique ou capacitif pour détecter l'arrivée de la peinture au niveau de la purge. Le capteur émet un signal qui est interprété pour fermer la vanne de purge: on s'affranchit des erreurs dues aux variations énoncées ci-dessus. Cependant, les temps de réponse de ces capteurs et des systèmes de commande des vannes sont de l'ordre de 500 ms. Compte tenu du débit de produit pendant la phase de remplissage, entre le moment ou le capteur détecte le front de nouveau produit et la fermeture de la vanne de purge, environ 30 cc de peinture se sont écoulés dans la purge. En effet, le temps de réponse du capteur et le temps d'activation de la vanne se cumulent pour donner un temps de réaction du système proche d'une seconde. De plus, ces temps de réaction varient d'une vanne à l'autre et d'une installation à l'autre, ce qui implique des varaiations incontrôlées des quantités perdues. Il s'avère aussi que ces capteurs sont fragiles et que leur utilisation industrielle est peu fiable. L'invention permet de diminuer et de contrôler la quantité de produit perdue lors des changements de produits sans nécessiter de capteurs fragiles et/ou peu fiables. Elle concerne un procédé de changement de produit dans une installation de projection de produits de revêtement comprenant un conduit d'alimentation d'un projecteur avec ledit produit, du type comprenant une phase de remplissage dudit conduit avec un nouveau produit caractérisé en ce que l'extrémité aval dudit conduit est maintenue isolée pendant ladite phase de remplissage. Grâce à l'invention, aucune quantité de produit de revêtement n'est perdue pendant la phase de remplissage. Le débit de produit pendant la phase de remplissage peut être important et peut dépasser 3 à 4 litres par minutes, ce qui réduit la durée de cette phase, et ce, sans perte supplémentaire de produit. La phase de remplissage est suivie d'une phase distincte, nommée phase de répartition, pendant laquelle le débit de produit de revêtement peut être contrôlé et diminué et qui comprend une étape d'évacuation de l'air accumulé dans la partie aval du conduit et une étape d'amorçage du projecteur. Ainsi, le remplissage peut avoir lieu rapidement alors qu'un débitmètre peut être utilisé pour piloter précisément les vannes de purge et de tête pendant la phase suivante, lorsque le débit est plus faible. Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre avec les installations connues et installées au prix de modifications de faible envergure. Selon une variante de l'invention, le débitmètre n'est pas actif pendant la phase de répartition. La gestion des ouvertures-fermetures des vannes est effectuée par temporisation. L'invention concerne aussi un dispositif de changement de produit dans une installation de projection de produits de revêtement comprenant un conduit d'alimentation d'un projecteur, caractérisé en ce qu'il comprend un agencement de vannes disposé de façon à remplir ledit conduit, lors des changements de produit de revêtement, en isolant ledit conduit dudit projecteur. Ce dispositif permet de mettre en oeuvre le procédé de l'invention. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un dispositif de projection de produit de revêtement conforme à son principe donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif d'alimentation d'une installation de projection de produit de revêtement selon l'invention, - la figure 2 est un schéma similaire à la figure 1 d'une variante de l'invention, - la figure 3 est un schéma des phases d'ouverture et de fermeture des vannes du dispositif de la figure 2. Le dispositif de la figure 1 comprend un bloc de changement de produit de revêtement 1 connecté par un conduit d'alimentation 2 à un projecteur 3, par exemple électrostatique. Le bloc 1 comporte plusieurs vannes C1 à Cn correspondant chacune à un produit de revêtement, par exemple à une couleur, une vanne de solvant S et une vanne d'air A. Une vanne T, dite vanne de tête, permet d'alimenter ou non le projecteur 3 avec le produit de revêtement présent dans le conduit 2. Un débitmètre 4 est relié à une unité de commande non représentée et comprenant un calculateur qui pilote l'ensemble de l'installation et, en particulier, les vannes A, S, T et C1 à Cn. Le débitmètre peut être à engrenage, électromagnétique ou de tout autre type approprié. Un régulateur de pression 5 est inséré dans le conduit 2 à proximité de la vanne de tête T. Une vanne B, pilotée par le calculateur, est disposée à l'extrémité amont du conduit 2. Le fonctionnement est le suivant: A la fin d'une phase de projection, lorsqu'il est nécessaire de changer de produit, les vannes de couleurs C1 à Cn sont fermées et les vannes d'air A et de solvant S sont alternativement ouvertes. Des trains d'air et de solvant sont ainsi envoyés dans le conduit 2 pour le nettoyer. La vanne de tête étant ouverte, ces trains d'air et de solvant transitent par le projecteur 3 et sont déversés dans un lieu approprié de la cabine de revêtement de l'installation, par exemple un caillebotis. Lorsque le conduit 2 et le projecteur 3 sont nettoyés, c'est-à-dire en pratique après quelques secondes de nettoyage, les vannes A et S sont fermées. La vanne de tête T est alors fermée pour isoler le projecteur 3 du conduit 2. La vanne Ci correspondant au produit de revêtement choisi pour la prochaine phase de projection est alors ouverte et une phase de remplissage a lieu pendant laquelle le produit de revêtement choisi est déversé dans le conduit 2 dont l'extrémité aval est isolée du projecteur puisque la vanne T est fermée. Le volume d'air présent dans le conduit 2 au début de la phase de remplissage est comprimé à l'extrémité aval du conduit, la pression d'air comprimé étant égale à la pression d'alimentation en produit de revêtement, soit dans une installation industrielle entre 6 et 12 bar. Le débit de remplissage peut être élevé, de l'ordre de plusieurs litres à la minutes, car le débitmètre 4 n'est pas actif pendant cette phase, le remplissage ayant lieu jusqu'à ce que les pression d'air et de produit s'équilibrent. Aucun produit de revêtement n'a été déversé dans la cabine pendant la phase de remplissage. Après la fin de la phase de remplissage, a lieu une phase de répartition pendant laquelle l'air comprimé dans le conduit 2 est évacué à travers le projecteur 3 grâce à l'ouverture de la vanne de tête T. Les restes de solvant poussés par le front de nouveau produit sont aussi évacués de la même manière. En pratique, le volume d'air sort du conduit 2 de façon quasi instantannée puis un mélange comprenant les restes de solvant et une partie du nouveau produit de revêtement est poussé hors du conduit 2 par la quantité de nouveau produit introduite dans le conduit lors de l'étape de répartition. Le projecteur est ensuite amorcé avec le nouveau produit, c'est-à- dire que du nouveau produit de revêtement est introduit dans l'injecteur de peinture du projecteur afin que le projecteur soit opérationnel dès le début de la phase de projection suivante. Pendant la phase de répartition, le débit dans le conduit 2 est du même ordre de grandeur que lors des phases de projection, par exemple 200 centimètres cubes à la minute, car le régulateur 5 établit une perte de charge suffisante. Le débitmètre 4 est ainsi apte à fournir un signal représentatif qui peut être intégré par l'unité de commande pour déterminer le volume de produit entrant dans le conduit. L'unité de commande ferme la vanne de tête dès qu'une quantité prédéterminée de produit a pénétré dans le conduit. La quantité de produit qui doit pénétrer dans le conduit peut être calculée comme étant celle égale au volume Va de l'air comprimé dans le conduit, plus une marge de sécurité déterminée par l'opérateur, cette marge de sécurité servant aussi à évacuer les restes de solvant éventuels. Ce volume Va est relié au volume total du conduit Vb par la relation Pa*Va=Pb*Vb ou Pa est la pression de l'air comprimé et Pb est la pression atmosphérique. Ainsi, l'unité de commande ferme la vanne de tête T dès que le volume Va a été détecté par le débitmètre 4 et la quantité de produit perdue lors de cette étape d'évacuation est nulle ou quasi nulle, au temps de réponse de l'unité de commande près, qui est de quelques millisecondes, ce qui, compte tenu du débit considéré lors de cette étape correspond à une perte maximum de 2 ou 3 cc, cette perte incluant les restes de solvant poussés par le front de nouveau produit. La même précision est obtenue lors de l'étape d'amorçage qui suit l'étape d'évacuation puisque le débit de produit est du même ordre de grandeur, le débitmètre pouvant remplir sa fonction de compteur. Selon une variante de l'invention, la vanne B est fermée pendant l'étape d'amorçage. Aucun nouveau produit de revêtement n'est admis dans le conduit mais le volume interne du conduit diminue lors de cette étape. Par exemple, une impulsion de pression est appliquée sur l'entrée de commande du régulateur de pression 5 de sorte que le produit de revêtement compris dans la chambre du régulateur qui fait partie du conduit est expulsé de cette dernière. Le produit ne remonte pas en direction de l'amont du conduit qui est fermé par la vanne B mais s'écoule vers l'aval du conduit o la vanne T est ouverte. Par un choix judicieux du volume interne du régulateur 5, on peut ainsi amorcer le projecteur avec une quantité faible, de l'ordre de 4 à 5 cc, de produit. Ceci est particulièrement avantageux car il est délicat de donner un ordre d'ouverture et un ordre de fermeture à la vanne T pour laisser passer une quantité très faible de produit. En effet, pour raison de sécurité, cette vanne est généralement une pneumovanne dont le temps de réponse est plus long que celui d'une électrovanne. Alternativement, au lieu d'utiliser le régulateur 5, on peut choisir d'écraser le conduit 2 sur une longueur correspondant au volume d'air à évacuer. Selon une variante de l'invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser le débitmètre 4 en compteur pendant la phase de répartition. En effet, les vannes T et/ou P peuvent être commandées par temporisation, c'est-à-dire maintenues ouvertes pendant un intervalle de temps déterminé correspondant à l'évacuation estimée de l'air comprimé et des restes de solvant. A précision équivalente, l'incertitude sur les quantités de produit déversées à travers le projecteur est divisée dans le rapport des volumes Va et Vb qui correspond au rapport inverse des pressions. Si le produit est alimenté sous une pression de 6 bars, l'incertitude est donc divisée par 6 (rapport 6 sur 1), ce qui représente une économie substantielle. Quoique plus simple, cette solution ne permet pas de s'affranchir des incertitudes liées aux variations de viscosité des produits de revêtement. Le dispositif de la figure 2 comporte certains éléments identiques à celui de la figure 1 dont les références sont les mêmes. Dans ce dispositif, une dérivation de purge 8 est prévue en direction d'un système de récupération 9. Une vanne de purge P permet d'ouvrir ou de fermer la dérivation de purge selon les consignes données par l'unité de commande. L'étape d'évacuation de l'air comprimé dans le conduit 2 a lieu par ouverture de la vanne P. une petite quantité de produit, de l'ordre de quelques cc, étant déversée dans le système de récupération 9. La vanne B' correspondant à la vanne B est une vanne munie d'un écoulement calibré de faible diamètre qui permet l'écoulement d'un faible débit de produit lorsque la vanne est en position fermée. Le fonctionnement est le suivant: La phase de nettoyage est similaire à celle décrite en référence à la figure 1. Lors de la phase de répartition, la vanne B' est fermée, la vanne de purge P est ouverte alors que la vanne de tête T reste fermée. Du fait de l'écoulement calibré de la vanne B', le débit de produit de revêtement est limité à une valeur plus faible lors de la phase de répartition que lors de la phase de remplissage, ce qui permet au débitmètre 4 d'assurer sa fonction de comptage, dans le conduit 2. L'air comprimé, les restes de solvant et une faible quantité de produit sont évacués dans le système de récupération 9. La fin de l'étape d'évacuation est calculée par l'unité de commande en fonction du volume de produit introduit dans le conduit 2. La vanne P est alors fermée et l'étape d'amorçage a lieu pendant laquelle, la vanne T étant ouverte, le nouveau produit de revêtement pénètre dans le projecteur 3. Le débitmètre fonctionne comme dans l'étape précédente et la même précision peut être atteinte. A la fin de la phase de répartition, la vanne B' est à nouveau ouverte pour permettre l'écoulement du produit sans perte de charge. Selon une variante de l'invention, la fonction de la vanne B' peut être réalisée grâce à une vanne identique à la vanne B en parallèle de laquelle est branchée une dérivation calibrée de faible diamètre. Alternativement, la fonction de la vanne B' pourrait être remplie par un régulateur de pression semblable au régulateur 5 dont la perte de charge serait pilotée pour être plus importante lors de la phase de répartition que lors de la phase de remplissage, ce qui ferait diminuer le débit dans le conduit 2 et permet au débitmètre 4 de remplir sa fonction de comptage dans des conditions acceptables. On peut noter que les variations de viscosité et/ou de température des produits influent peu sur la quantité de produit déversée à la purge lors des changements. En effet, la phase de remplissage sera plus ou moins longue mais aucun produit ne sera perdu pendant cette phase. Lors de la phase de répartition, l'introduction du produit est contrôlée en volume et les variations de viscosité sont donc sans effet. Si la pression d'alimentation en produit varie, par exemple de 6 à 8 bars, le volume d'air comprimé dans le conduit 2 sera plus faible à la fin de la phase de l1 remplissage. La phase de répartition a lieu comme précédemment et, si le calculateur recoit l'information du changement de pression, le volume correspondant à la fermeture de la vanne P est ajusté par calcul. Si le calculateur ne reçoit pas l'information correspondant à l'augmentation de pression, ce qui sera par exemple le cas dans une installation simplifiée, la quantité de produit de revêtement déversée à la purge sera plus importante d'un volume correspondant à la différence des volumes d'air comprimés, à 6 et 8 bars. cette quantité demeure bien inférieure à celle obtenue avec les installations de l'art antérieur. Le procédé et le dispositif de l'invention sont utilisables quel que soit le type de produit de revêtement, hydrosoluble ou à base de solvant et quel que soit le type de projecteur, électrostatique ou non, pneumatique ou à bol tournant. L'invention s'applique aussi au cas o la vanne de tête et la vanne de purge sont intégrées dans le projecteur. L'étape d'évacuation et l'étape d'amorçage sont alors simultannées. REVENDICATIONS 1 - Procédé de changement de produit dans une installation de projection de produits de revêtement comprenant un conduit (2) d'alimentation d'un projecteur (3) avec ledit produit, du type comprenant une phase de remplissage dudit conduit avec un nouveau produit caractérisé en ce que l'extrémité aval dudit conduit est maintenue isolée (T,P) pendant ladite phase de remplissage. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'une phase de répartition a lieu après ladite phase de remplissage, ladite phase de répartition comprenant une étape d'évacuation de l'air contenu dans ledit conduit (2). 3 - Procédé selon la revendication 2, dans une installation comprenant une dérivation (8) de purge (9), caractérisé en ce que l'évacuation de l'air contenu dans ledit conduit (2) a lieu à travers ladite dérivation de purge. 4 - Procédé selon les revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que ladite phase de répartition comprend en outre une étape d'amorçage dudit projecteur (3) de produit de revêtement. 5 - Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le volume interne dudit conduit est diminué lors de l'étape d'amorçage, notamment par action sur le volume de la chambre d'un régulateur de pression (5) inséré dans ledit conduit (2). 6 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que le débit de produit de revêtement est limité à une valeur plus faible lors de la phase de répartition que lors de la phase de remplissage. 7 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que la durée des étapes de ladite phase de répartition est commandée à partir d'un signal émis par un capteur de débit (4) situé dans ledit conduit. 8 - Dispositif de changement de produit dans une installation de projection de produits de revêtement comprenant un conduit (2) d'alimentation d'un projecteur (3), caractérisé en ce qu'il comprend un agencement de vannes (B,B',T,P) disposé de façon à permettre le remplissage dudit conduit, lors des changements de produit de revêtement, en isolant l'extrémité aval dudit conduit. 9 - Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend en outre une dérivation (8) de purge (9) munie d'un agencement de vannes (P) disposé de façon à permettre le remplissage dudit conduit (2), lors des changements de produit de revêtement, en isolant ledit conduit de ladite dérivation de purge. - Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9 caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de débit (4) dans ledit conduit (2), ledit capteur étant apte à fournir un signal représentatif de la quantité de produit introduite dans ledit conduit, ledit signal étant exploité pour piloter ledit agencement de vannes (B,B',T,P). 11 - Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen régulateur de débit (B') apte à diminuer le débit de produit de revêtement lorsque lesdites vannes (P,T) d'isolation du conduit par rapport audit projecteur (3) ou à ladite dérivation (8) de purge (9) sont ouvertes.