Brevet FR2837727A1 — publié le 20031003

de stockage alors que le couvercle est disposé sur la " plaque ". - t INSTALLATION DE SECHAGE DANS UNE CABINE DE PEINTURE POUR ARTICLES METALLIQUES ET EN PARTICULIER CARROSSERIES DE VEHICULES L' invention se rattache aux secteurs techniques des installations de projection de peinture et notamment de cabines de peinture utilisoes pour les véhicules automobiles, véhicules similaires et d'une manière plus générale à certains articles métalliques établis avec des formes volumineuses -et complexes traitées par projection. On connat déjà plusieurs types d'installation de séchage dans une cabine de peinture. Ces installations mettent en _uvre des moyens permettant l ' application et projection de peinture, et ce, à l' aide d'un générateur ou turbine à température ambiante. Pour la phase de séchage ou d'étuvage, qui s'effectue à une température de l'ordre de 40 à 60 , on utilise généralement un générateur ou une turtine complémentaire. Pour se faire, toute installation comprend deux circuits d' alimentation d ' air, un premier circuit d'alimentation et de distribution d'air ambiant, pendant l'opération de projection de peinture, et l'autre circuit de distribution d'air préchanffé pour l'opération d'étuvage. On utilise ainsi deux turbines disposées dans la cabine technique de l'installation qui fonctionnent indépendamment et alternativement en fonction du stade opératoire considéré. On conna^t par ailleurs, par l'enseignement du brevet français n 2753113, dont le demandeur a été désigné comme inventeur, un autre type d'installation. Dans celle-ci, la démarche a été de provoquer une accélération de la vitesse de distribution d'air lors de la phase de séchage de - À 2 2837727 la peinture ou étuvage. Dans cette réalisation, la phase de projection de peinture entraîne le fonctionnement d'une turDine correspondant à cette étape de fonctionnement. Pendant la phase d'étuvage, l'originalité consiste à mettre en fonctionnement simultané les deux turbines en créant un effet de bloc de puissance avec une ventilation accélérée à une température supérieure à celle d' application de la peinture. Ainsi, dans ce type d'installation, on double la vitesse de circulation d'air chaud. Le demandeur, dans le cadre de ses démarches personnelles, s'est rendu 0 compte que l'ensemble des installations de l'art antérieur telles que rappelées précédemment non limitativement, présentaient des inconvénients non négligeables en terme de consommation d'énergie. Par exemple, dans le cadre de l'installation objet du brevet français n 2753113, on a pu constater que la mise en fonctionnement de la seconde turbine destinée à assurer la fonction du bloc de puissance suggérait des à-coups de mise en fonctionnement avec une consommation d'énergie substantielle. Le demandeur a également constaté que l'accélération de circulation d'air dans la phase d'étuvage ne répondait pas spécifiquement au problème posé dans une augmentation de la température à l'intérieur de la cabine pendant la phase d'étuvage. Le moyen de chauffage était en pratique en situation de surchanffe autour de son foyer, ce qui entraînait pour la turbine en relation une prise de charge importante avec un surcoût de consommation. La démarche du demandeur a donc été de reconsidérer entièrement la conception d'une telle installation de séchage dans une cabine de peinture, en proposant un fonctionnement avec une plus grande autonomie avec une régularité de fonctionnement des turtines intogrées dans le circuit pour les opérations de projection de peinture et d'étuvage. Un autre but recherché selon l'invention était de garantir une introduction d'air chaud dans la cabine lors de la phase de l'étuvage, dans des conditions optimum de distribution, tout en ayant une consommation d'énergie très réduite par rapport à l'art antérieur. Ces buts et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. L'installation de séchage dans une cabine de peinture pour article métalliques et en particulier carrosseries de véhicules, du type comprenant 0 un local technique avec deux compartiments, chacun d'eux recevant un ventilateur et un ou des registres susceptibles de défnir des circuits de distribution d' air, est remarquable en ce qu' elle comprend dans un premier compartiment et successivement à partir de la fosse technique un premier ventilateur situé dans la partie basse, se prolongeant par un conduit vers un registre d'extraction, et en ce que le second compartiment est séparé du précédent par une cloison se prolongeant vers le haut, avec un registre d'accélération, ledit second compartiment incluant un registre de recyclage en communication par une gaine avec un brûleur et un registre d'arrivoe d'air, et en ce que le second ventilateur dans le prolongement pour permettre l'extraction de 1' air, et en ce que pendant les phases de peinture et d'étuvage, les ventilateurs fonctionnent constamment et simultanément, et en ce que pendant la phase d' étuvage, les registres d' extraction et d' arrivée d' air sont fermés, et les registres de recyclage et d' accélération sont ouverts, l'air chaud traversant successivement les deux turbines des deux ventilateurs, et en ce que pendant la phase de projection de peinture, les registres d' arrivée d' air et d'extraction sont ouverts et les registres de recyclage et d'accélération sont fermés en permettant un cheminement de l'air successivement dans les deux ventilateurs 4 2837727 Pour fixer l'obj et de l' invention illustrée d'une manière non limitative aux figures des dessins o: - La figure 1 est une vue de face d'une installation selon l'invention, les panneaux de fermeture étant enlevés et permettant la visualisation des moyens de l'installation. Cette vue représente les deux circuits d'alimentation d'air durant la phase de projection de peinture. - La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 1, en situation de projection de peinture. 0 - La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne C-C de la figure 1, en situation de projection de peinture. - La figure 4 est une vue de l'installation selon la figure 1, mais dans la phase d'étuvage. - La figure 5 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la figure 4, pendant la phase d'étuvage. Afin de rendre plus concret l ' objet de l 'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. Le local technique relatif à l'installation de séchage dans une cabine de peinture est référencé dans son ensemble par (1). Ledit local technique comprend une structure compartimentée (la-lb) susceptible de recevoir deux ventilateurs, rétérencés dans leur ensemble par (4a-4b) susceptibles d'être mis en fonctionnement à l'aide d'une commande électronique spécialement élaborée pour son programme, et motorisée appropriée. Le local technique comprend ainsi deux ventilateurs susceptibles de créer par rotation une ventilation d' air. Les ventilateurs sont disposés en se 2837727 réLérant à la figure 1 et dans une première mise en _uvre dans la partie basse du local technique en étant disposés au-dessus d'une fosse (7) de prélèvement d'air extérieur. Ces deux ventilateurs sont susceptibles de fonctionner constamment et simultanément, ainsi qu'il apparatra dans le suite de la description. Ils sont disposés d'une manière particulière afm de créer dans certaines phases de fonctionnement un cheminement continu d'air et plus particulièrement dans la phase d'étuvage. Dans la partie haute du local technique, dans son compartiment (la) est 0 prévue une hotte de sortie (8a) déLouchant vers l'extérieur et permettant l'évacuation de l'air qui transite en provenance de la fosse à travers le local technique, par le biais d'un premier registre (11) orienté ouvert, dénommé registre d'extraction. Ce dernier est situé dans un plan intermédiaire à ladite hotte et la zone d'arrivoe et de prélèvement de la fosse. Comme représenté à la fgure 1 des dessins, on voit que l'air en provenance de ladite fosse traverse la turbine du ventilateur (4b) pour étre évacué vers le haut par le biais du registre (11) précité. Une cloison de séparation (20) est disposée dans le local technique pour séparer les deux compartiments (l a- lb). Cette cloison se trouve sur les niveaux NO et N1 du local et pour aboutir et permettre le positionnement d'un registre (13) dit d'accélération. Dans le compartiment (lb) se trouve un second registre (12) dénommé registre de recyclage qui est disposé dans la partie basse du local technique dans une zone adjacente à la position des deux ventilateurs. La partie supérieure du compartiment (lb) relative au deuxième circuit comprend successivement de haut en bas une hotte d'entrée d'air (8b) qui est fxce sur le plan supérieur horizontal de la structure du local, côté 6 2837727 compartiment (lb). Un organe de brûleur (5) est centré dans l'espace sous jacent pour déboucher dans une gaine (20a) de transmission d' air chaud en direction du ventilateur (4a). Cette gaine (20a) est en prolongement de la cloison (20). En fond de gaine est disposé le registre (12) qui permet soit l'accès à la fosse en phase d'étuvage, soit après fermeture l'orientation et le guidage de l'air chaud dans le ventilateur (4a) pour être rejeté ensuite dans la cabine. On défmit ainsi un premier circuit de circulation d'air correspondant à la phase de projection de peinture, qui n'a pas d'effet particulier à l'intérieur de la cabine (figure 1). Dans cette mise en _uvre, le fonctionnement est le suivant. L'air extérieur est inkoduit par la hotte (8b), chauffé par le brûleur (5), aspiré par le ventilateur (4a) puis projeté dans la cabine. Le ventilateur (4a) maintient une pression, tandis que le ventilateur (4b) crée une dépression dans la fosse (7). De ce fait, I'air vicié est repris par le ventilateur (4b) puis est éjecté hors de l'installation par la hotte de sortie (8a). On décrit m aintenant l es moyens complémentaires nécessaires à la mi se en _uvre de la phase d'étuvage. Le local technique comprend un cinquième registre ( 14) dit registre équilibrage disposé dans la zone de jonction entrée du local technique à travers la gaine et le registre extracteur (11) de sorte à fermer le conduit considéré. Il peut y avoir un registre (14) situé sous le registre (11) qui a pour but d'équilibrer la pression dans la cabine. Ce registre donne accès à la cabine. 7 2837727 Lorsque les registres (13-14-12-10-1 1) précités sont dans la position indiquée figure 1, l'opérateur peut normalement procéder à la phase de projection de peinture à l'aide d'un outil du type pistolet ou similaire. Cet opérateur agit ainsi pendant tout le temps nécessaire à la fixation de la peinture sur le véhicule. Lorsque cette intervention est achevoe, il y a lieu alors et ensuite de procéder au séchage de la peinture, soit l'étuvage. A cet effet, et selon l'invention en se référant à la fgure 4 des dessins, il y a lieu d'ouvrir le 0 circuit n 2 pour permettre une continuité du fonctionnement avec le circuit n 1, en guidant l'air prélevé et chanffé successivement dans les deux ventilateurs (4a-4b) pour permettre ensuite une évacuation de l'air chauffé dans la cabine. Cette fonctionnalité est obtenue par une intervention programmoe du logiciel sur les différents registres précités (13-14-12-10 11), de manière à ce que ceux-ci soient dans une position appropriée pour assurer la fonctionnalité précitée. Plus précisément, on décrit ci-après la position des différents registres. Ainsi, le premier registre d'extraction (11) est commandé pour être en position fermée, ce qui supprime tout échappement d' air chauffé à travers la hotte (8a) conduisant vers l'extérieur. Par contre, le second registre de recyclage (12) est ouvert et permet l'introduction et reprise d'air chaud en provenance de la fosse, ainsi que le quatrième registre (13). Le cinquième registre d'équilibrage (14) est fermé et permet la circulation de l'air chaud en provenance de la fosse prélevée par le ventilateur (4b). 8 2837727 Le registre d'arrivoe d'air (10) en provenance du brûleur est de son côté partiellement fermé, de sorte que l'on obtient un nouveau sens de circulation de l'air. De l'air passe néanmoins dans le brûleur par un conduit d'oxygénation (9) avec ventilateur permettant son fonctionnement. Ainsi que représenté à la figure 4 des dessins, on observe alors que l'air en - provenance de la fosse est reparti par la commande des deux ventilateurs - (4a et 4b) pour s'orienter et s'acheminer à travers le local technique et des différents registres dans la gaine de projection d'air dans la cabine. L'air en provenance de la fosse par le biais du ventilateur (4b) est acheminé par l'intermédiaire du registre (13) vers le bruleur (5) pour être réchanffé. Le registre (11) étant fermé, cet air chaud se trouvant autour du brûleur est aspiré et acheminé vers le bas et le ventilateur (4a). I1 y a alors un mélange d'air chaud et d'air chaud repris de la fosse selon un pourcentage de l'ordre de 20 % et l'ensemble du mélange est projeté par le ventilateur (4a) à nouveau dans la cabine permettant ainsi une remontée en température dans le local de la cabine. En phase d'étuvage, ce registre est ouvert à un certain dogré pour équilibrer la pression en cabine et dans le local technique. L'accélérateur de la chaleur est donné par le ventilateur (4a) susceptible de crcer un effet de ventilation tournante permettant ainsi une accélération d'air chaud par les flux touchant toutes les zones du véhicule situé dans la cabine. Ainsi, dans cette phase opératoire d'étuvage, l'air est conduit successivement par le biais du ventilateur (4b) à partir de la fosse dans la partie haute du local technique. De part la fermeture du registre (11), 1'air passe dans la zone recevant le brûleur, le registre (13) étant ouvert. L'air est 9 2837727 ensuite évacué et aspiré vers le bas du fait que le registre inférieur (12) est fermé. L' air passe dans le deuxième ventilateur (4a) qui provoque ensuite l'évacuation par le haut de l'air pour aller dans la cabine. I1 y a lieu de noter que selon l'invention, les deux ventilateurs fonctionnent constamment en toute phase opératoire, de sorte qu ' il n'y a pas d' à-coup entranant ainsi une consommation d'énergie régulière. On a représenté par les différents fléchages les circuits de circulation d' air dans les différentes phases. Selon l'invention, chaque registre (13-14-12-10-11) est piloté par un micro moteur non représenté aux dessins, l'ensemble étant relié à un automate programmable spécialement élaboré, permettant un fonctionnement automatique de l'installation, sur le haut niveau de technologie. I1 y a lieu de préciser certaines dispositions particulières en matière de température. Pendant la phase initiale de projection de peinture, la température de l'air projeté se situe de l'ordre de 20 à 24 , correspondant sensiblement à une température ambiante. Pendant la phase de fonctionnement relative à la phase d'étuvage, de part la communication des deux circuits entre eux et du guidage de l'air, la température est élevée. A cet effet, le brûleur est activé par un micro moteur, ce qui provoque un mélange d'air chanffé par le bruleur et celui provenant de la fosse. 2837727 La température de l'air projeté dans la cabine est donc élevée pendant le temps de l'opération de 80 à 100 environ, ou plus selon les besoins. En pratique, une programmation du degré de température est établie en tenant compte des différents paramètres tels que la peinture traitée. Lorsque la phase de séchage de ce cycle est terminée,-la programmation permet de revenir à la phase initiale d' application de peinture. lo Les différents registres reviennent en position initiale représentés figure 1, tandis que le micro-moteur associé au bruleur est désactivé. La phase suivante consiste, si nocessaire à l' application d'un vernis variable selon la nature de l'opération de traitement, puis à une phase d'étuvage et de séchage final. L'installation de séchage, selon l'invention, est particulièrement avantageuse en ce qu'elle offre un agencement simplifié et peu coûteux, tout en permettant d'obtenir des temps d'intervention rapide, une meilleure qualité de séchage de pon$age en toutes zones du véhicule ou de l'article au composant métallique traité. La cabine est accessible sur trois de ces faces. Des rideaux souples, résistance au feu maximale (classe MO) coulissant sur rail, mécanique ou automatique, par 1'intermédiaire de chariots, ferment 1'accès lors de l'application du produit. Le générateur peut étre situé sur la partie arrière ou sur le côté droit ou gauche de la cabine. 1 1 2837727 L' invention offre un avantage par l ' agencement nouveau de ses moyens permettant en phase d'étuvage une communication continue de l'air chanffé à l ' aide de l' assistance de deux ventilateurs, et cela sans à-coups. It a été constaté après experimentation une économie d'énergie de 70 à 80% par rapport aux systèmes antérieurs. 12 2837727 REVENDICATIONS -1- Installation de séchage dans une cabine de peinture pour article métalliques et en particulier carrosseries de véhicules, du type comprenant un local technique avec deux compartiments, chacun d'eux recevant un ventilateur et un ou des registres susceptibles de définir des circuits de distribution d' air, caractérisée en ce qu'elle comprend dans un premier compartiment (la) et successivement à partir de la fosse technique un premier ventilateur (4b) situé dans la partie basse, se prolongeant par un conduit vers un registre d'extraction (11), et en ce que le second compartiment (A2) est séparé du précédent par une cloison (20) se prolongeant vers le haut, avec un registre d'accélération (13), ledit second compartiment (A2) incluant un registre de recyclage (12) en communication par une gaine (20a) avec un brûleur (5) et un registre (10) d'arrivée d'air, et en ce qu'un second ventilateur (4a) dans le prolongement penmet l'extraction de l 'air, et en ce que pendant les phases de peinture et d'étuvage, les ventilateurs fonctionnent constamment et simultanément3 et en ce que pendant la phase d'étuvage, les registres d'extraction (11) et d'anivoe d'air (103 sont fennés, et les registres de recyclage (12) et d'accélération (13) sont ouverts, l'air chaud traversant successivement les deux turDines des deux ventilateurs, et en ce que pendant la phase de projection de peinture, les registres d'arrivoe d'air (10) et d'extraction sont ouverts et les registres de recyclage (12) et d'accélération (13) sont fermés en penmettant un cheminement de l'air successivement dans les deux ventilateurs. -2- Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le local technique dans son compartiment (la) est agencé dans sa partie haute avec 13 2837727 une hotte de sortie (8a) déDouchant vers l'extérieur et permettant l'évacuation de l'air transitant en provenance de la fosse (7), par le biais du registre d'extraction (l l), ce dernier étant situé dans un plan intermédiaire entre la hotte et la zone d'arrivée d'air et de prélèvement de la fosse, le ventilateur (4b) étant situé dans la partie basse du compartiment. -3- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la cloison de séparation (20) est agencée pour autoriser dans la partie supérieure du second compartiment (lb) le positionnement du registre o d'accélération, ladite cloison recevant une gaine (20a) de transmission d'air chaud du second compartiment en direction du second ventilateur (4a), et en ce que la partie supérieure dudit second compartiment reçoit une hotte d'entrce d'air (8b), un organe brûleur (5) centré dans l'espace sousjacent à la hotte, le bruleur recevant un conduit d'oxygénation (9). -4- Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le premier compartiment et sousjacent au registre d'extraction (11) est disposé un registre d'équilibrage (14) de pression entre le local technique et la cabine. -5- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisce en ce qu'en phase d'étuvage le second registre de recyclage (12) est partiellement ouvert et permet l'introduction d'air chaud en provenance de la face et qui est mélangé avec l'air chaud en provenance du compartiment (la) et traversant le registre (13) d'accélération pour être aspiré par le ventilateur (4a) et projeté à l'extérieur du local technique dans la cabine. 14 2837727 -6- Installation selon l'une quelcouque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'en phase d'étuvage, l'air prélevé par la Posse et traversant le ventilateur (4b) puis le registre d'accélération (13) vers le bruleur est réchauffé par ce dernier avant d'être évacué vers le second ventilateur (4a). -7- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée