Brevet FR2812566A1 — publié le 20020208

L'invention a trait à un dispositif d'alimentation en produit de revêtement pulvérulent d'un projecteur et à une installation de projection de produit de revêtement pulvéru- lent comprenant, entre autres, un tel dispositif. Dans le domaine des installations de projection de produit de revêtement pulvérulent, il est connu d'alimenter chaque projecteur d'une installation avec un mélange de produit de revêtement et d'un gaz de convoyage qui est le plus souvent de l'air. Dans certaines installations, un projecteur doit être alimenté avec plusieurs types de produit de revêtement qui sont sélectivement utilisés, en fonction de la nature du revêtement à produire. Ainsi, dans le cas d'une installation de projection de produit de revêtement sur des carrosseries de véhicule automobile, il est nécessaire de prévoir de peindre chaque carrosserie selon la couleur choisie par le client. Par FR-A-2 441 435, il est connu de faire converger des lignes reliées à différents réservoirs de produit pulvérulent vers un distributeur dans lequel elles sont disposées selon un cône. La répartition spatiale et le nombre de ces lignes sont imposés par la géométrie du distributeur. Il est ainsi nécessaire de prévoir différents types de distributeur en fonction du nombre de produits de revêtement devant alimenter le projecteur. En outre, des systèmes complexes de nettoyage des différentes canalisations et des distributeurs doivent être prévus. Ce dispositif a un encombrement tel qu'il doit néces- sairement être placé à distance du projecteur qu'il alimente, de telle sorte que la conduite reliant le distributeur au projecteur doit être nettoyée lors de chaque changement de produit sur une distance relativement longue, ce qui augmente les quantités de produit perdu et le temps de changement de produit. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un dispositif d'alimentation qui permet d'alimenter un projecteur avec au moins deux types de produit de revêtement pulvérulent, ce dispositif étant facilement adaptable au nombre de produits à utiliser et pouvant être facilement échangé. Dans cet esprit, l'invention concerne un dispositif d'alimentation d'un projecteur avec un produit de revêtement pulvérulent, ce dispositif comprenant au moins deux modules reliés chacun à une source de produit de revêtement et formant chacun une partie d'un collecteur commun raccordé au projec- teur pour la circulation du produit. Grâce à l'invention, la structure modulaire du dispositif de l'invention permet d'adapter le nombre de modules utilisés au nombre de sources différentes de produit de revêtement, le collecteur commun étant créé, au fur et à mesure de l'adjonc- tion de modules supplémentaires, par les modules eux-mêmes. La structure modulaire du dispositif de l'invention permet de lui conférer des dimensions relativement faibles autorisant son implantation au plus près d'un projecteur, notamment au niveau d'un bras d'un robot déplaçant le projecteur en regard des objets à revêtir. La longueur de tuyau devant être nettoyée en aval de ce dispositif, lors de chaque changement de produit de revêtement, est courte, ce qui est avantageux en termes de quantité de produit perdu et de temps de changement de produit. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, le dispositif incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - il comprend un module de nettoyage relié à une source de fluide de nettoyage et formant une partie amont du collecteur commun. - chaque module comprend au moins une vanne apte à mettre sélectivement en communication une entrée du module, reliée à la source de produit ou de fluide de nettoyage, et le collecteur. Une telle vanne permet de piloter chaque module pour qu'il délivre ou non du produit de revêtement ou du fluide de nettoyage au collecteur commun et qu'il alimente ainsi ou non le projecteur. - chaque module comprend un conduit reliant une entrée du module à la partie du collecteur formé par ce module alors que le collecteur formé par les différents modules s'étend selon une première direction et que le conduit de chaque module s'étend selon une seconde direction, l'angle entre ces directions, pris selon le sens d'écoulement du produit dans ce conduit et ce collecteur, étant un angle aigu. Cette géométrie des modules autorise une transition aisée de l'écoulement du mélange de gaz d'entraînement et de produit de revêtement entre le conduit et la partie du collecteur formée dans chaque module. - les modules sont assemblés de façon réversible, leur nombre pouvant être adapté au nombre de sources de produit de revêtement auxquelles doit être raccordé le projec- teur. - chaque module comprend un élément de base dans lequel est formée la partie du collecteur et une zone de jonction du collecteur avec un conduit. Chaque module comprend également un élément de connexion définissant l'entrée du conduit et une vanne de commande de l'écoulement du produit dans le conduit, cette vanne étant disposée entre l'élément de base et l'élément de connexion. Chaque module est ainsi formé de deux éléments essentiels et d'une vanne emprisonnée entre ces éléments et protégée de l'extérieur par ceux-ci. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'un au moins des modules forme un premier conduit d'alimenta- tion du collecteur et un second conduit d'alimentation d'un canal de recirculation du produit de revêtement, ces premier et second conduits s'étendant à partir d'une entrée commune du module. Dans ce mode de réalisation, une circulation du mélange de gaz d'entraînement et de produit de revêtement pulvérulent peut être entretenue en permanence jusqu'à chaque module, le mélange d'air et de poudre étant dirigé soit vers le collecteur d'alimentation du projecteur, soit vers le canal de recirculation. Ceci évite les régimes transitoires de mise en mouvement de la poudre ainsi que le nettoyage des conduits d'alimentation de chaque module. Ce mode de réalisation est donc particulièrement avantageux en ce qui concerne le temps de changement de produit de revêtement et la minimisation des quantités de produit perdu lors d'un changement. Dans ce cas, on peut prévoir que les premier et second conduits sont chacun équipés d'une vanne commandée apte à permettre et/ou interrom- pre l'écoulement du produit de revêtement dans le conduit considéré. Les vannes utilisées sont avantageusement des vannes manchons qui présentent l'avantage particulier de fonctionner sans encombre dans un environnement relativement agressif, c'est-à-dire au contact d'un mélange d'air et de poudre. L'invention concerne également une installation de projection de produit de revêtement pulvérulent qui comprend au moins un projecteur alimenté par un dispositif tel que précédemment décrit. Une telle installation est économique à fabriquer, de par le caractère modulaire du dispositif, et à exploiter, du fait de la minimisation des quantités de produit de revêtement perdu et du temps de changement de produit. Une telle installation s'adapte facilement aux variations de ses conditions d'utilisation, notamment au nombre de produits de revêtement susceptibles d'alimenter chaque projecteur. 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 dispositifs d'alimentation en produit de revêtement intégrés dans une installation de projection conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique, avec arrachements partiels, d'une installation de projection de produit de revêtement conforme à un premier mode de réalisation de l'invention; - le figure 2 est une vue en perspective éclatée, avec arrachement d'un module constitutif du dispositif d'alimentation utilisé dans l'installation de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'une vanne manchon utilisée dans le module de la figure 2; - la figure 4 est une vue de côté du dispositif d'alimentation utilisé dans l'installation de la figure 1; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 1 pour une installation conforme à un second mode de réalisation de l'invention et - la figure 6 est une vue de côté du dispositif d'alimentation utilisé dans l'installation de la figure 5. L'installation représentée à la figure 1 comprend un projecteur 1 de type manuel destiné à projeter un nuage 2 d'un mélange de gaz d'entraînement et de produit de revêtement pulvérulent sur des objets à revêtir 3. Le projecteur 1 est de type électrostatique et est relié à une unité haute tension 4 grâce à un câble conducteur 5. Le projecteur 1 est également alimenté en mélange de gaz d'entraînement et de produit de revêtement pulvérulent grâce à un tuyau souple 6 relié à un dispositif 10 permettant de l'alimenter sélectivement avec un produit parmi quatre produits Pi, P2, P3 et P4 respectivement contenus dans quatre bacs B1, B2, B3 et B4 et pompés grâce à des systèmes d'aspira- tion à effet Venturi V1, V2, V3, V4. Le dispositif 10 est relié à chaque Venturi V1 à V4 par un tuyau Ti à T4. Le dispositif 10 comprend quatre modules 11, 12, 13, 14, les modules 11 et 12 étant représentés à la figure 1 avec une moitié arrachée, alors que le module 13 est représenté avec un arrachement d'un quart et que le module 14 est représenté sans arrachement. Le dispositif 10 comprend un cinquième module 15 relié à une source S d'air sous pression par un tuyau Ts. Le dispositif 10 comprend également une tête 16 à partir de laquelle s'étend un élément de connexion 16a destiné à coopérer avec le tuyau 6. On note X-X' l'axe de symétrie de l'élément 16a. Les modules 11 à 15 et la tête 16 sont juxtaposés selon l'axe X- X'. Le module 1il comprend un élément de base 111 dans lequel est ménagé un canal 112 qui s'étend, en configuration montée du dispositif 10, selon la direction de l'axe X-X' en traver- sant de part en part l'élément 111. Le module 11 comprend également un second élément 113 portant un élément de connexion 113a avec le tuyau Ti. Le volume intérieur de l'élément 113 définit, avec l'élément 111, un conduit 114 de forme globalement cylindrique et dont on note Y-Y' l'axe central. Le conduit 114 se prolonge dans l'élément 111 jusqu'à une zone de jonction 115 avec le canal 112. En d'autres termes, le conduit 114 débouche dans le canal 112 au niveau de la zone 115. On note 114A la partie amont du conduit 114 formée dans l'élément 113 et 114B sa partie aval formée dans l'élément 111 et se terminent par la zone 115. Une vanne manchon 116 est disposée dans le conduit 114, à la fois dans les parties 114A et 114B. En fait, la vanne 116 est disposée entre les éléments 111 et 113. La structure de la vanne 116 ressort plus particulière- ment de la figure 3. Cette vanne comprend un élément tubulaire 116A percé de deux orifices radiaux 116B et à l'intérieur duquel est disposé un manchon élastique 116C maintenu en place dans l'élément 116A grâce à deux bagues 116D. Lorsque une circulation d'air doit avoir lieu dans le conduit 114, le manchon 116C demeure plaqué contre la surface interne de l'élément 116. Lorsqu'il convient d'interrompre la circulation dans le conduit 114, une pression d'air de commande est appliquée sur le manchon 116C à travers les orifices 116B, comme représenté par la flèche Fl à la figure 1, ce qui a pour effet de pincer le manchon 116C et de couper ainsi l'écoule- ment dans le conduit 114. Un orifice 113b est prévu dans l'élément 113 pour l'amenée d'air de commande jusqu'à la vanne 116. Les modules 12, 13 et 14 sont identiques au module 11 et formés chacun d'un élément de base 121, 131 ou 141 et d'un élément de connexion 123, 133 ou 143. Chaque module 12, 13 et 14 comprend également une vanne manchon 126, 136 ou 146. L'élément 121 définit un canal 122 qui est globalement aligné avec le canal 112, le long de l'axe X-X', en configura- tion montée du dispositif 10. De la même façon, les modules 13 et 14 définissent chacun un canal 132, 142 aligné également sur l'axe X-X' et avec un passage axial 162 de la tête 16. Les éléments 112, 122, 132, 142 et 162 forment ainsi un collecteur C par lequel peut circuler un mélange air/poudre provenant de l'un des tuyaux T1i à T4 à travers le conduit 114 ou l'un des conduits équivalents 124, 134 ou 144 des modules 12, 13 et 14. Le module 15 définit également un conduit 154 qui débouche dans un canal 152 aligné avec le canal 142 du module 14 en configuration montée du dispositif. Le module 15 est également équipé d'une vanne manchon 156 permettant d'ouvrir ou de fermer le conduit 154. Lorsque la vanne 156 du module 15 est ouverte, de l'air s'écoule à partir de la source S en direction du projecteur 1 en traversant successivement les canaux 152, 142, 132, 122, 112 et le passage 162, ainsi que l'élément 116A et le tuyau 6. Ceci permet de nettoyer le dispositif 10, le tuyau 6 et le projecteur 1 de façon particulièrement simple et rapide. Les éléments 11 à 16 sont maintenus sous la forme d'une unité mécanique grâce à deux tiges filetées 17 et 17' qui traversent les éléments de base 111 et équivalent et l'élément de base 151 du module 15 ainsi que la tête 16. La tête 16 et le module 15 sont également pourvus chacun de deux vis 18 permettant le montage de l'élément 10 sur une platine non représentée. Le caractère modulaire du dispositif 10 permet d'adapter le nombre de modules, 11 ou équivalent, au nombre de produits de revêtement devant être fournis au projecteur 1. Par exemple, si un revêtement supplémentaire doit être utilisé dans l'installation des figures 1 à 4, il suffit d'insérer entre le module 11 et la tête 16 un module identique au module 11 et de changer les tiges 17 et 17' pour utiliser des tiges de longueur adaptée. Le fait que chaque module l1 ou équiva- lent constitue une partie du collecteur commun C permet donc d'adapter en permanence la longueur de ce collecteur au nombre effectif de modules utilisés. On représente par la flèche F2 l'écoulement d'un mélange de gaz d'entraînement et de produit de revêtement dans le conduit 114. On représente par la flèche F3 l'écoulement de produit de revêtement dans le canal 112. La flèche F2 est disposée selon la direction Y-Y' et orientée vers le canal 112 alors que la flèche F3 est disposée selon la direction de l'axe X-X' et vers la tête 116. L'angle a entre les directions des flèches F2 et F3 est de l'ordre de 45 , de telle sorte que le changement de direction de l'écoulement dans la zone 115 n'est pas trop brusque, ce qui évite une accumulation de poudre dans cette zone et une éventuelle "remontée" du mélange vers les modules 12 et suivants. En pratique, deux cas de figure peuvent être considérés, l'angle a variant de 20 à 900. - pour les poudres relativement faciles à transpor- ter dans un flux d'air, plus l'angle a est faible, plus les pertes de charge au niveau de la zone 115 sont faibles. L'angle a est choisi entre 20 et 45 , la valeur de 20 étant un minimum pour une raison de conception mécanique alors que la valeur de 45 correspond à une pente maximum pour un écoulement sans heurt. Le débit de poudre utilisé peut alors être important. - pour les poudres relativement difficiles à transporter, il convient d'éviter les aglomérats formés par fusion de la poudre dans la zone 115. Pour ce faire, on privilégie la vitesse du mélange air/poudre et les perturba- tions générées par un angle a marqué, par exemple compris entre 45 et 90 . Un tel angle empêche la poudre de se déposer dans la zone 115. Dans un cas défavorable o un léger dépôt viendrait à se former, il serait évacué par le mélange air/poudre arrivant ensuite. Le choix des valeurs de l'angle a est alors fait au détriment du débit maximum et peut générer des remontées de poudre vers l'amont du collecteur C. Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 5 et 6, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 200. Le projecteur 201 de ce mode de réalisation est un projecteur automatique supporté par le bras 207 d'un robot. Un dispositif 210 est prévu pour l'alimentation du projecteur 201 à partir de deux bacs B1, B2 contenant chacun un produit de revêtement P1, respectivement P2, et équipés d'un système d'entraînement à Venturi V1, respectivement V2. Le dispositif 210 comprend un premier module 211 représenté avec une moitié arrachée et un module 212 repré- senté en vue extérieure, ainsi qu'un module de nettoyage 215 relié à une source S d'air sous pression. Les modules 211 et 212 sont respectivement reliés par un tuyau Ti, T2 aux dispositifs à Venturi V1 et V2, alors que le module 215 est relié à une source S d'air sous pression par un tuyau Ts. Le module 211 comprend un élément de base 2111 dans lequel est formé un canal 2112 s'étendant essentiellement selon la direction d'un axe X-X'. L'élément de base 2121 du module 212 définit également un canal 2122 qui est aligné avec le canal 2112 en configuration montée du dispositif. Le module de nettoyage 2115 définit, quant à lui, une partie d'extrémité 2152 de canal dans son élément de base 2151. Une tête 216 constitue la partie aval du dispositif 210 et est pourvue d'un passage 2162 qui est aligné avec les canaux 2112, 2122 et 2152 en formant ainsi un collecteur C pour le produit de revêtement en provenance d'un conduit 2114 du module 211, ou d'un conduit 2124 du module 212. Le module de nettoyage 215 est également pourvu d'un conduit 2154 permettant d'injecter de l'air de nettoyage en provenance de la source S dans la partie amont 2152 du collecteur C. Chaque conduit 2114 ou 2124 est équipé d'une vanne manchon 2116 ou 2126. Comme précédemment, la vanne 2116 est commandée par injection d'air, comme représentée par la flèche F1 à la figure 5. En parallèle au conduit 2114, un conduit 2117 s'étend, à partir de l'entrée 2113a d'un élément de connexion 2113 du module 211 jusque dans l'élément de base 2111. Ce canal com- prend une partie amont 2117A formée dans l'élément 2113 et une partie aval 2117B formée dans l'élément 2111, une vanne manchon 2118 étant logée dans ce conduit, entre les éléments 2111 et 2113. La partie aval du conduit 2117 est coudée à environ 90 , de sorte qu'elle permet d'alimenter un élément de connexion 2111a relié au bac B1 par un tuyau T'i de recirculation. On note 2113b le conduit dans lequel l'air de commande est injecté autour de la partie souple de la vanne manchon 2116, comme représenté par la flèche Fi. On note 2113'b le canal, également ménagé dans l'élément 2113, par lequel de l'air de commande est injecté autour de la vanne manchon 2118, comme représenté par la flèche F'1. Le fonctionnement est le suivant: A partir d'un embran- chement 2113c entre les conduits 2114 et 2117, le mélange d'air et de gaz d'entraînement provenant du bac B1 à travers le tuyau T1 est dirigé soit vers le canal C, à travers le conduit 2114 et la vanne 2116, soit vers le tuyau de recircu- lation T'l à travers le canal 2117, la vanne 2118 et l'élément de connexion 2111a. Les vannes manchons 2116 et 2118 sont pilotées, comme représentées par les flèches F1 et F'i, pour être ouvertes et fermées en opposition de phase, l'une de ces vannes étant ouverte lorsque l'autre est fermée. Du produit de revêtement peut circuler en permanence dans le tuyau T1 en étant dirigé soit vers le collecteur C, soit vert le tuyau T'l. Ainsi, lorsqu'il est nécessaire d'utiliser un nouveau produit P1 ou P2, aucune phase transitoire de mise en mouvement du mélange gaz d'entraînement/produit ne doit être prévue, le temps de changement de produit de revêtement entre les produits Pi et P2 étant ainsi très rapide. Le second module 212 est réalisé de la même façon et permet de faire recirculer le produit de revêtement P2 en direction du bac B2 grâce à un tuyau T'2. Comme précédemment également, les modules 211 et 212 sont assemblés de façon réversible grâce à des tiges filetées 217 et 217'. Il est ainsi possible d'adapter le nombre de modules du dispositif 210 au nombre de produits de revêtement à utiliser. Le module 210 est particulièrement compact et, à ce titre, il peut être monté sur le bras 207 du robot supportant le projecteur 201. Ainsi, la longueur du tuyau 206 reliant le dispositif 210 au projecteur 201 peut être minimisée, ce qui permet de minimiser également les quantités de produit de revêtement perdu lors d'un changement de produit, ces quantités correspondant approximativement à la quantité de produit de revêtement se trouvant dans le collecteur C et dans le conduit 206. Le faible volume du tuyau 206 facilite également son nettoyage rapide. Une installation mixte avec un ou plusieurs modules du type du module 11 et un ou plusieurs modules du type du module il 211 peut être envisagée, de même qu'une association de modules dont les conduits ont des angles d'inclinaison a différents par rapport à la direction principale du collecteur C. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en produit de revêtement pulvérulent d'un projecteur d'une installation de projection d'un tel produit, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux modules (11-14; 211, 212) reliés chacun à une source (B1-B4) de produit de revêtement et formant chacun une partie (112-142; 2112, 2122) d'un collecteur commun (C) raccordé audit projecteur (1; 201) pour la circulation (F2, F3) dudit produit (P1-P4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un module de nettoyage (15; 215) relié à une source (S) de fluide de nettoyage et formant une partie amont (152; 2152) dudit collecteur commun (C). 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque module (11-15; 211, 212, 215) comprend au moins une vanne (116, 126, 136, 146, 156; 2116, 2126, 2156) apte à mettre sélectivement en communication une entrée dudit module, reliée à ladite source (B1-B4, S) de produit (P1-P4) ou de fluide de nettoyage, et ledit collecteur (C). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque module (11-15; 211, 212, 215) comprend un conduit (114, 124, 134, 144, 154; 2114, 2124, 2154) reliant une entrée dudit module à la partie (112,122, 132, 142; 2112, 2122, 2152) dudit collecteur (C) formée par ledit module, ledit collecteur formé par lesdits modules s'étendant selon une première direction (X-X') alors que ledit conduit de chaque module s'étend selon une seconde direction (Y-Y'), l'angle (a) entre lesdites directions, pris selon le sens d'écoulement (F2, F3) du produit dans ledit conduit et ledit collecteur, étant un angle aigu. 5. Dispositif selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que lesdits modules (11-15; 211, 212, 215) sont assemblés de façon réversible, leur nombre pouvant être adapté au nombre de sources (B1-B4) de produit de revêtement (Pi-P4) auxquelles doit être raccordé ledit projecteur (1; 201) 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque module (11-15; 211, 212, 215) comprend: - un élément de base (111, 121, 131, 141; 2111, 2121, 2151) dans lequel est formée ladite partie (112, 122, 132, 142, 152; 2112, 2122, 2152) dudit collecteur (C) et une zone de jonction (115) dudit collecteur avec un conduit (114, 124, 134, 144; 2114, 2124, 2154) relié à une source (B1- B4, S) de produit de revêtement (Pl-P4), ou de fluide de nettoyage dans le cas d'un module de nettoyage, - un élément de connexion (113, 123, 133, 143; 2113) définissant l'entrée (113a; 2113a) dudit conduit et - une vanne (116, 126, 136, 146; 156; 2116, 2126, 2156) de commande de l'écoulement dudit produit dans ledit conduit, ladite vanne étant disposée entre ledit élément de base et ledit élément de connexion. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un au moins (211, 212) desdits modules forme un premier conduit (2114) d'alimentation dudit collec- teur (C) et un second conduit (2117) d'alimentation d'un canal (T'i, T'2) de recirculation dudit produit de revêtement (Pl, P2) vers une source (Bi, B2) de produit (Pl, P2), lesdits premier et second conduits s'étendant à partir d'une entrée commune (2113a) dudit module. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits premier et second conduits (2114, 2117) sont chacun équipés d'une vanne (2116, 2118) commandée apte à permettre et/ou interrompre l'écoulement de produit de revêtement dans le conduit considéré. 9. Dispositif selon l'une des revendications 3, 6 ou 8, caractérisé en ce que ladite vanne (116, 126, 136, 146, 156; 2116, 2118, 2126, 2156) est une vanne manchon. 10. Installation de projection de produit de revêtement pulvérulent comprenant au moins un projecteur (1; 201) alimenté par un dispositif (10; 210) selon l'une des revendications précédentes.