Brevet FR2875150A1 — publié le 20060317

La présente invention a pour objet un dispositif en forme de manège rotatif pour d'application par pulvérisation d'un produit de coloration et/ou de traitement. L'invention concerne plus particulièrement un perfectionnement aux dispositifs de pulvérisation du genre comprenant un support rotatif motorisé en forme de manège, équipé de moyens de pulvérisation associés à un système d'alimentation en produit sous pression comportant un ensemble de tuyauteries d'alimentation et des moyens de pompage. Dans les dispositifs de pulvérisation de ce type, par exemple pour l'application de peinture ou de vernis sur des corps de toute nature, l'ensemble de tuyauteries est constitué, de manière classique, - d'une tuyauterie embarquée, aménagée sur le manège rotatif, et - d'une tuyauterie externe, assurant la liaison entre ladite tuyauterie embarquée et un réservoir de produit; ces tuyauteries embarquée et externe sont raccordées par un système de connexion de type raccord ou joint tournant positionné sur l'axe du manège. Pour assurer la pulvérisation, les dispositifs d'application connus à ce jour comportent au moins une pompe rapportée au niveau de la tuyauterie externe; le produit à pulvériser est ainsi mis sous pression dans la tuyauterie externe, en amont du système de connexion entre les tuyauteries embarquée et externe. Or, la plupart des systèmes de connexion tournants actuels (joints ou raccords tournants) ne sont pas aptes à supporter des pressions élevées en produit, sous peine de voir réduire fortement leur longévité ; ce problème apparaît en particulier lors du fonctionnement du dispositif à haute pression, c'est-à-dire dans le cas d'application de pressions supérieures à 40 ou 50 bars notamment. En conséquence, les dispositifs actuels sont limités en terme d'élévation de la pression du produit à pulvériser, du fait principalement des caractéristiques structurelles du 25 système de connexion intégré. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant une modification de la structure des dispositifs connus à ce jour, offrant la possibilité d'augmenter la pression du produit à pulvériser, et cela sans limitation liée au système de connexion intégré ; cette modification du dispositif améliore, au surplus, la longévité du système de connexion précité. Le dispositif conforme à l'invention est du type comprenant un support rotatif en forme de manège, entraîné en rotation sur un châssis autour d'un axe par des moyens moteurs adaptés, ledit manège rotatif étant équipé de moyens de pulvérisation associés à un système d'alimentation en produit sous pression comprenant un ensemble de tuyauteries d'alimentation et des moyens de pompage; l'ensemble de tuyauteries est constitué d'une tuyauterie embarquée, aménagée sur le manège rotatif, 2 2875150 et d'une tuyauterie externe, assurant la liaison entre ladite tuyauterie embarquée et un réservoir de produit, lesdites tuyauteries embarquée et externe étant raccordées par un système de connexion de type raccord ou joint tournant positionné sur l'axe de rotation du manège. Selon l'invention, le système d'alimentation comprend au moins une pompe embarquée sur le manège rotatif; cette ou ces pompe(s) embarquée(s) sont raccordées à la tuyauterie externe par l'intermédiaire du système de connexion, et elles sont raccordées à la tuyauterie embarquée pour amener le produit à une pression voulue au niveau des moyens de pulvérisation. Pour alimenter les moyens de pulvérisation avec un produit sous haute pression (en l'occurrence, une pression d'au moins 40 ou 50 bars), la ou les pompes embarquées sont des pompes de type haute pression, et la liaison de ladite ou desdites pompes avec les moyens de pulvérisation consiste en une tuyauterie de type haute pression. Dans une première forme de réalisation possible de l'invention, le dispositif est 15 équipé d'une seule pompe embarquée dont l'organe d'aspiration est positionné suivant l'axe de rotation du manège rotatif. Selon une autre forme de réalisation possible, la ou les pompes embarquées sont rapportées sur le manège rotatif avec leur organe d'aspiration et leur centre de gravité désaxés par rapport à l'axe de rotation du manège. Dans ce cas, si on utilise au moins deux pompes embarquées, celles-ci sont avantageusement régulièrement réparties autour de l'axe de rotation du manège, de manière à assurer son équilibrage en rotation. Pour une seule pompe embarquée, le système de connexion entre la tuyauterie externe et ladite pompe embarquée sera de type raccord tournant simple voie. Pour une pluralité de pompes embarquées, ce système de connexion consiste avantageusement en un raccord tournant multi voies. Encore selon l'invention, le dispositif comporte au moins une pompe basse pression, dite pompe de gavage (fonctionnant par exemple à des pressions de l'ordre de 1 à 4 bars), associée à la tuyauterie externe et assurant l'alimentation en produit de traitement de la ou des pompes embarquées sur le manège rotatif. Toujours selon l'invention, le manège rotatif est muni sur sa périphérie d'une pluralité de bras radiaux ou rayonnés, équipés au niveau de leur extrémité libre de moyens de pulvérisation consistant en des pistolets actionnés par des électrovannes. L'invention a encore pour objet la cabine de pistolage comportant au moins un dispositif de pulvérisation tel que décrit ci-dessus. 3 2875150 L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante de deux formes possibles de réalisation, données uniquement à titre d'exemples et représentées sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue générale, en perspective, d'un dispositif conforme à l'invention équipé d'une pompe embarquée placée sur l'axe de rotation du manège rotatif; - la figure 2 est une vue générale, en perspective, d'une variante de réalisation de la figure 1 dans laquelle on utilise deux pompes embarquées agencées de part et d'autre de l'axe de rotation du manège. Tel que représenté schématiquement sur la figure 1, le dispositif 1 d'application par pulvérisation d'un produit comprend, de manière classique, un support 2 en forme de manège rotatif, ou carrousel, entraîné en rotation sur un châssis 3 autour d'un axe 4 par des moyens moteurs 5; le manège 2 est en particulier monté en rotation entre une charpente supérieure 6 et un bras inférieur 7. Un tel dispositif de pulvérisation 1 est destiné à équiper une cabine de pistolage, pour l'application par pulvérisation de produits de type peinture, laque, vernis ou tout autre produit de traitement. A cet effet, le manège 2 est équipé de moyens 10 de pulvérisation du produit à appliquer. Ces moyens de pulvérisation 10 sont composés essentiellement de pistolets actionnés par des électrovannes (non visibles) commandées par un économiseur; ces pistolets sont réglés suivant certains paramètres de fonctionnement tel que: la pression d'air de pulvérisation, la pression du produit, la largeur du jet, ou encore leurs position et inclinaison par rapport à l'objet à traiter. Les pistolets de pulvérisation 10 sont agencés à l'extrémité libre de bras 9, radiaux ou rayonnés, en l'occurrence ici au nombre de quatre. La mise en rotation du manège entraîne ainsi le cheminement des pistolets suivant une trajectoire circulaire fermée. L'alimentation des pistolets 10 en produit sous pression est obtenue par un système comprenant un ensemble de tuyauteries d'alimentation et des moyens de pompage. Un tronçon de tuyauterie 11, représenté schématiquement, dit tuyauterie externe assure la circulation du produit depuis un réservoir 12 jusqu'à une pompe principale 13 embarquée sur le manège rotatif 2. Ensuite, une tuyauterie 14 (représentée schématiquement), dite tuyauterie embarquée assure le cheminement du produit à appliquer depuis la pompe 13 jusqu'aux pistolets applicateurs 10; dans le cas illustré, les pistolets 10 sont alimentés en série par la tuyauterie embarquée 14, 4 2875150 mais cette alimentation pourrait être réalisée en parallèle ou en étoile, à partir de la pompe 13, sans que cela change quoi que ce soit au principe de fonctionnement. La pompe embarquée 13 est montée sur le manège rotatif 2 de sorte que son organe d'aspiration 15, encore appelé canne d'aspiration soit positionné sur l'axe de rotation 4. A ce niveau, la liaison étanche entre la canne d'aspiration 15 et la tuyauterie externe 11 est obtenue par un système de connexion 16, classique, en l'occurrence ici un raccord tournant simple voie, positionné sur l'axe de rotation 4. La partie mobile de ce raccord tournant 16 est solidarisée avec la canne d'aspiration 15 de la pompe embarquée 13, et sa partie fixe est solidarisée avec le bras de verrouillage 7 précité du châssis support 3. Le centre de gravité de la pompe 13 est placé sur l'axe 4 de manière à assurer l'équilibre en rotation du manège 2. Sur la figure 1, on remarque la présence d'une seconde pompe 17, dite pompe de gavage , installée sur la tuyauterie externe 11 ou au niveau du réservoir de produit 12. Cette pompe de gavage 17 n'est pas obligatoire mais elle permet dans certains cas de garantir la montée du produit à pulvériser jusqu'à la pompe embarquée 13. La pompe de gavage 17 peut être une pompe classique de type basse pression fonctionnant à des pressions de l'ordre de 1 à 4 bars. Du fait de son positionnement en aval du raccord tournant 16, la pompe principale embarquée 13 peut être une pompe classique de type haute pression, fonctionnant à des pressions en particulier supérieures à 40 bars (et pouvant aller jusqu'à 100-150 bars) ; dans ce cas, la tuyauterie embarquée 14 est de type adaptée aux hautes pressions mises en oeuvre. En fonctionnement, le produit à pulvériser chemine à basse pression dans la tuyauterie externe 11, depuis le réservoir 12, du fait de l'action combinée de la pompe de gavage 17 et de la pompe embarquée 13. Ensuite, ce produit traverse le raccord tournant 16, toujours à basse pression; il circule enfin au sein de la tuyauterie embarquée 14 où il est amené jusqu'à une pression voulue par la pompe embarquée 13, pour sa pulvérisation par les pistolets applicateurs 10. En conséquence, le produit à appliquer traverse à basse pression le raccord tournant 16; le produit est ensuite amené à haute pression, en aval de ce raccord tournant 16, permettant alors une pulvérisation optimale par les pistolets 10, sans limitation de la pression maximale imposée par les caractéristiques structurelles dudit raccord tournant. 2875150 En cas de besoin, par exemple pour des questions d'encombrement ou de place disponible, la pompe embarquée 13 peut être prévue décentrée par rapport à l'axe 4 de rotation du manège. Dans ce cas, l'organe d'aspiration de la pompe est raccordé au système de connexion tournant 16 par un tronçon de canalisation adapté (pouvant être de type basse pression). La figure 2 représente schématiquement un second dispositif de pulvérisation 20, de type manège tournant, conforme à l'invention, qui se distingue de celui décrit ci-dessus en relation avec la figure 1 en ce qu'il comprend deux pompes embarquées. Pour simplifier la description de ce second dispositif 20, les éléments structurels communs avec le dispositif 1 précédent sont indiqués par des repères identiques. En l'espèce, on retrouve un manège rotatif 2, ou carrousel, entraîné en rotation sur un châssis 3 autour d'un axe 4 par des moyens moteurs 5. Ce manège rotatif 2 est équipé de moyens de pulvérisation constitués par des pistolets 10 montés à l'extrémité de bras 9. Dans ce mode de réalisation, deux pompes de gavage 17, 17' de type basse pression, alimentent les tuyauteries externes 11, 11', chacune à partir d'un réservoir 12, 12' jusqu'à un raccord tournant multi voies 21 placé sur l'axe 4 du manège. Ce raccord multi voies 21 alimente les deux pompes embarquées 13 et 13', par exemple de type haute pression, qui assurent l'acheminement de l'un des produits des réservoirs 12, 12' jusqu'aux pistolets 10, par l'intermédiaire du système de tuyauterie embarquée 14 (compatible avec les pressions mises en oeuvre). Par mesure de simplification, les tuyauteries reliant la pompe 13' et les pistolets de pulvérisation 10 n'ont pas été représentées sur la figure 2. D'autre part, comme pour le mode de réalisation illustré figure 1, les pistolets 10 sont ici alimentés en série, mais ils pourraient de la même manière être alimentés en étoile à partir de chacune des deux pompes 13 et 13'. Le centre de gravité de chaque pompe embarquée 13 et 13', et leur organe d'aspiration, sont désaxés par rapport à l'axe 4 du manège rotatif. Les deux pompes embarquées 13 et 13' sont placées autour de cet axe de rotation 4 de manière à assurer un équilibre optimal en rotation du manège. Des tuyauteries adaptées 22 et 22', de type basse pression, assurent la liaison entre le raccord tournant multi voies et les organes d'aspiration des deux pompes. La partie mobile du raccord tournant 21 est solidarisée avec le manège, alors que sa partie fixe est solidarisée avec le bras de verrouillage 7. 6 2875150 Dans ce mode de réalisation, également, la montée en pression est réalisée après le raccord tournant 21; les pressions appliquées au niveau des pistolets peuvent être supérieures à 100 bars. Bien entendu, le nombre de pompes embarquées sur le manège peut être supérieur à deux. D'une manière générale, ce nombre et/ou les caractéristiques structurelles des pompes, sera adapté en fonction des conditions de pression et d'alimentation recherchées pour les pistolets de chaque circuit. Dans tous les cas, les caractéristiques du raccord tournant sont adaptées au nombre de pompes et aux différents circuits d'alimentation en présence. 7 2875150 - REVENDICATIONS - 1.- Dispositif en forme de manège rotatif pour l'application par pulvérisation d'un produit de coloration et/ou de traitement, lequel dispositif comprend un support rotatif (2) en forme de manège, entraîné en rotation sur un châssis (3) autour d'un axe (4) par des moyens moteurs (5) adaptés, lequel manège rotatif (2) est équipé de moyens de pulvérisation (10) associés à un système d'alimentation en produit sous pression comprenant un ensemble de tuyauteries d'alimentation (11, 11', 14) et des moyens de pompage (13, 13', 17, 17'), lequel ensemble de tuyauteries est constitué d'une tuyauterie embarquée (14), aménagée sur le manège rotatif (2), et d'une tuyauterie externe (11, 11'), assurant la liaison entre ladite tuyauterie embarquée (14) et un réservoir (12, 12') de produit, lesquelles tuyauteries embarquée (14) et externe (11, 11') sont raccordées par un système de connexion (16, 21) de type raccord ou joint tournant positionné sur ledit axe (4), caractérisé en ce que le système d'alimentation comprend au moins une pompe (13, 13') embarquée sur le manège rotatif (2), laquelle ou lesquelles pompes embarquées (13, 13') sont raccordées à la tuyauterie externe (11, 11') par l'intermédiaire du système de connexion (16, 21) et sont raccordées à la tuyauterie embarquée (14) pour amener le produit à une pression voulue au niveau des moyens de pulvérisation (10). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les pompes embarquées (13, 13') sont des pompes de type haute pression, la liaison de ladite ou desdites pompes haute pression (13, 13') avec les moyens de pulvérisation (10) consistant en une tuyauterie haute pression (14). 3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une seule pompe embarquée (13) dont l'organe d'aspiration (15) est positionné suivant l'axe (4) de rotation du manège rotatif (2). 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs pompes embarquées (13, 13') dont l'organe d'aspiration et le centre de gravité sont désaxés par rapport à l'axe (4) de rotation du manège rotatif (2). 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux pompes embarquée (13, 13') qui sont régulièrement réparties autour de l'axe (4) de rotation du manège (2) de manière à assurer son équilibrage en rotation. 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend une seule pompe embarquée (13), et en ce que le système de connexion (16) entre la tuyauterie externe (11) et ladite pompe embarquée (13) est de type raccord tournant simple voie. 8 2875150 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le système de connexion (21) entre la tuyauterie externe (11, 11') et la ou les pompes embarquées (13, 13') consiste en un raccord tournant multi voies. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pompe basse pression (17, 17'), dite pompe de gavage , associée à la tuyauterie externe (11, 11') et assurant l'alimentation en produit de la ou des pompes embarquées (13, 13'). 9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un manège rotatif (2) muni d'une pluralité de bras (9) radiaux ou rayonnés, équipés au niveau de leur extrémité libre de moyens de pulvérisation (10) consistant en des pistolets actionnés par des électrovannes. 10.- Cabine de pistolage comportant au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.