Brevet FR2916659A1 — publié le 20081205

DISPOSITIF POUR L'APPLICATION OU LA PROJECTION D'UN MATERIAU DE DENSITE ELEVEE DOMAINE DE L'INVENTION 5 L'invention concerne un dispositif destiné à permettre l'application ou la projection d'un matériau de densité élevée. Elle vise plus particulièrement un dispositif du type en question destiné à permettre l'application ou la projection d'un liquide chargé de manière importante en poudre métallique, dans le cadre de la protection de surfaces 10 contre l'action corrosive de la mer, et notamment de coques de navires et autres plates-formes offshore, et de manière générale, de toute surface soumise à l'action corrosive d'un fluide. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE 15 Les revêtements destinés à être appliqués sur des coques de navires, en vue de les protéger contre l'action corrosive de la mer, mais également contre l'incrustation des algues et autres coquillages, sont traditionnellement constitués d'une sauce ou enduction à très forte concentration en poudre métallique, typiquement en cuivre, 20 susceptible d'atteindre, voire dépasser 90% en poids d'extrait sec. Cette sauce comporte également une résine époxy à base d'eau ou de solvant, qui lorsqu'elle polymérise, durcit, permettant ainsi la fixation de la sauce d'enduction sur la paroi sur laquelle elle est projetée, en l'espèce, une coque de navire ou des poutres de plate-forme offshore. 25 En raison de cette très forte densité, on doit faire face à un problème majeur, à savoir la projection ou l'application de cette sauce d'enduction sur la paroi en question sans risquer la ségrégation entre la phase liquide (résine époxy plus eau ou solvant) et la poudre métallique, qui en raison de la très forte concentration en cette dernière, est 30 susceptible d'intervenir très rapidement, voire quasi instantanément en l'absence d'agitation. Au surplus, en raison de la nature même de cette poudre métallique, la sauce d'enduction présente un caractère particulièrement abrasif. Enfm, afm de faciliter la polymérisation, la résine époxy doit être portée à une 35 température minimum. A ce jour, on ne connaît pas de dispositif susceptible de permettre l'application ou la projection d'une telle sauce d'enduction de manière efficace, à l'échelle industrielle et selon un coût de revient réduit. C'est précisément l'objet de l'invention de proposer un tel dispositif. EXPOSE DE L'INVENTION Celle-ci concerne donc un dispositif d'application ou de projection d'une couche d'un 10 matériau à densité élevée sur une surface, comprenant : -une cuve recevant ledit matériau, dans laquelle ce dernier est soumis à agitation ; - un système de pompage assurant l'acheminement dudit matériau entre la cuve et l'organe de projection ou d'application. 15 Selon l'invention : - l'agitateur est muni de moyens pour : ^ d'une part, maintenir homogène le matériau à appliquer ou à projeter, ^ et d'autre part, pour s'opposer à l'effet centrifuge de l'agitation correspondante ; 20 - le système de pompage assure un pompage central et ascendant au niveau de la cuve ; - le dispositif est muni d'un circuit retour dudit matériau s'étendant entre l'organe de projection ou d'application et la cuve, de sorte qu'il existe une circulation permanente en cours de fonctionnement selon une boucle fermée. 25 En d'autres termes, l'invention consiste à soumettre la sauce d'enduction à une agitation permanente et particulière, et corollairement à assurer un pompage central du milieu ainsi agité, permettant ce faisant de disposer au niveau de l'organe de projection ou d'application d'un mélange homogène en permanence, et en outre interdire un 30 quelconque colmatage des canalisations dont le dispositif est muni. Selon l'invention, l'agitateur comporte au moins deux jeux de pales : - un premier jeu assurant l'agitation proprement dite du matériau à appliquer ; - un second jeu, dont les pales sont orientées en sens inverse au sens de rotation 35 dudit premier jeu, induisant de fait, en raison de cette orientation particulière, le refoulement de la sauce d'enduction en position centrale par rapport à l'axe de révolution de la cuve. 5 Selon une autre caractéristique de l'invention, le système de pompage mis en oeuvre est une pompe à membranes horizontales. Celle-ci est même avantageusement une pompe à double membranes horizontales, telle que par exemple commercialisées par la société GRACO sous la référence TRITON 308. Cette pompe assure un débit de circulation de la source d'enduction dans les différentes canalisations, c'est-à-dire notamment entre la cuve et l'organe de projection ou d'application, et de retour, d'au moins 15 litres par minute. 10 Ledit organe de projection est avantageusement constitué d'une buse fonctionnant à effet venturi actionnable par l'utilisateur. Selon l'invention, il est monté sur la canalisation en amont de l'organe de projection, un organe réchauffeur, notamment électrique, propre à élever la température de la sauce 15 d'enduction à au moins 30 C. L'objectif recherché est d'induire la polymérisation de la résine époxy contenue dans ladite sauce d'enduction lorsqu'il s'agit de projeter une peinture anti-fouling (expression anglo-saxonne du domaine, désignant une composition s'opposant au dépôt et surtout à l'adhérence des organismes vivants sur une surface), anti-corrosive et anti-bactérienne. 20 Avantageusement, le dispositif comporte en outre un réservoir en eau ou en solvant, relié par l'intermédiaire d'une vanne trois voies à la canalisation principale s'étendant entre la cuve et l'organe de projection, et destiné à permettre le lavage et le rinçage du dispositif après utilisation, la circulation de l'eau ou du solvant étant là encore, réalisée 25 au moyen de la pompe à membranes précitée. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent 30 ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une représentation schématique du principe illustrant le dispositif conforme à l'invention. 35 La figure 2 est une représentation schématique de l'agitateur conforme à l'invention.5 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION On a donc représenté en relation avec la figure 1, une vue schématique du dispositif conforme à l'invention. En l'espèce, il a été représenté sous sa forme mobile, en ce sens qu'il est susceptible d'être monté sur un chariot ou une remorque par exemple tractée, ou autotractée, afm de permettre une meilleure adéquation du positionnement du dispositif en fonction du lieu de projection ou d'application du matériau considéré. 10 Dans cette hypothèse, le dispositif en question est muni des moyens nécessaires pour assurer son autonomie, notamment en termes d'alimentation pneumatique, voire électrique. 15 Le mode de réalisation qui va être décrit ci-après, concerne l'application plus spécifique de l'invention au domaine plus spécifique du revêtement des coques de navire par une peinture particulière présentant des propriétés anti-fouling, d'anti-adhérence des algues, anti-corrosive, voire anti-bactérienne. 20 Ce dispositif comprend tout d'abord une cuve 1 destinée à recevoir la peinture en question. Celle-ci est fondamentalement constituée de résine époxy chargée à prés de 90% en masse en extrait sec de poudre de cuivre, outre d'un solvant ou de l'eau. Ce mélange est soumis à agitation dans la cuve 1 au moyen d'un agitateur 2, propre à 25 interdire la ségrégation entre la poudre de cuivre, la résine époxy et le solvant. Cet agitateur sera décrit plus en détail en relation avec la figure 2. Par ailleurs, plonge en position centrale, et de manière sensiblement axiale avec l'agitateur, un tube d'aspiration 3 débouchant en zone inférieure de la cuve, ainsi qu'on 30 peut bien l'observer sur la figure 1. Ce tube d'aspiration 3 est relié par une canalisation 4 à une vanne trois voies 5, et plus particulièrement à une pompe à membranes 6, notamment à double membranes horizontales, susceptible d'être régulée. Cette pompe est par exemple commercialisée par GRACO sous la référence TRITON 308. Cette pompe 6 alimente un organe de projection 7, par exemple constitué d'un pistolet de projection du type commercialisé par exemple par la société ITW. Ce pistolet présente un tube de passage de la peinture réalisé en tungstène, afm d'éviter l'abrasion inhérente à la circulation du métal. Le pistolet est muni des organes nécessaires (notamment pneumatiques) propres à générer un fort effet venturi, que l'on met en oeuvre pour assurer l'application ou la projection de la peinture lorsque la gâchette du pistolet est actionnée. Cette gâchette permet l'activation d'une aiguille réalisée en carbure, libérant l'accès à la buse de projection, dont le pistolet est muni. Ce pistolet comporte une seconde voie de re-circulation de la peinture par le biais d'une canalisation 8, renvoyant ladite peinture dans la cuve 1, selon le circuit indiqué en traits discontinus sur la figure 1, et ce, que la buse soit obturée ou non. En d'autres termes, la recirculation est permanente, la peinture étant prélevée sur cette recirculation lors des phases de projection ou d'application, c'est à dire, lorsque la buse est ouverte. De fait, en raison de l'agitation ménagée dans la cuve 1, d'une part et de la recirculation d'autre part, la peinture est systématiquement en mouvement, permettant ainsi d'éviter tous risques de ségrégation de ses constituants et corollairement le blocage des canalisations 4 et 8. Selon l'invention, avant d'aboutir au niveau du pistolet 7, la peinture est chauffée au moyen d'un réchauffeur électrique 9, apte à porter ladite peinture à une température voisine de 29 à 30 C, en tout cas à une température suffisante pour induire la polymérisation de la résine époxy qui permet son durcissement, et corollairement la fixation effective de la poudre métallique sur la surface à protéger. Ce réchauffeur 9 est activé de manière permanente, dans la mesure où la durée du mélange (en langue anglo-saxonne pot lift ) le permet. En effet, la résine époxy est constituée du mélange d'une base et d'un durcisseur, dont la durée de prise en masse dépend des composants choisis. En l'espèce, cette durée est de l'ordre de une à deux heures. Selon une caractéristique de l'invention, l'agitateur 2 est susceptible tout d'abord d'assurer la fonction première d'agitation pour laquelle il est mis en oeuvre au sein de la cuve 1, et en outre, de concentrer la peinture en zone centrale de ladite cuve pour que l'aspiration par le tube aspirateur 3 ne prélève que la peinture selon une composition homogène, et dont la quantité est déterminée par la pompe 6. A cette fm, l'agitateur illustré sur la figure 2 comporte dans l'exemple décrit, deux jeux de pales respectivement - des pales inférieures d'agitation proprement dite 10 ; - des pales de concentration 11, dont on peut observer qu'elles sont orientées, et en l'espèce, selon une direction opposée au sens de rotation des pales inférieures 10. On a représenté par 12 le moteur assurant la rotation effective dudit agitateur. 15 Selon l'invention, la cuve 1 est munie d'un couvercle 13, sur lequel est monté l'agitateur 2, et en outre solidarisé par une potence 14 à un élévateur 15, par exemple pneumatique. Ce faisant, il est ainsi possible de soulever le couvercle lorsque le dispositif n'est pas en fonctionnement par le biais de cet élévateur pneumatique, et ainsi 20 autoriser le nettoyage de l'agitateur, outre de la cuve de manière périodique. L'alimentation en air comprimé de l'élévateur est réalisée au moyen d'un compresseur thermique 16, monté dans le cas de l'espèce sur le chariot mobile. 25 Selon l'invention, la vanne trois voies 5 mentionnée précédemment, communique par sa troisième voie avec un réservoir d'eau ou de solvant 17, permettant d'assurer, toujours par le biais de la pompe à membranes 6, le nettoyage des canalisations 4 et 8, outre de la cuve 1 et du pistolet 7. 30 La vitesse imposée par la pompe à membranes 6 est suffisamment élevée pour éviter tous risques de dépôt, voire de colmatage desdites canalisation. En l'espèce, elle assure typiquement un débit est de l'ordre de 20 à 30 litres par minutes, voire supérieur. On conçoit ainsi, qu'avec le dispositif de l'invention, il devient possible de disposer 35 d'un moyen de conception simple, pour permettre l'application ou la projection d'un revêtement particulier, selon des quantités déterminées, ce que l'on ne savait faire efficacement à ce jour. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'application ou de projection d'une couche d'un matériau à densité élevée sur une surface, comprenant : - une cuve (1) recevant ledit matériau, dans laquelle ce dernier est soumis à agitation au moyen d'un agitateur (2) ; - un système de pompage (3, 6) assurant l'acheminement dudit matériau entre la cuve (1) et un organe de projection ou d'application (7), caractérisé - en ce que l'agitateur (2) est muni de moyens pour : ^ d'une part, maintenir homogène le matériau à appliquer ou à projeter, ^ et d'autre part, pour s'opposer à l'effet centrifuge de l'agitation correspondante ; - en ce que le système de pompage assure un pompage central et ascendant au niveau de la cuve ; - en ce que le dispositif est muni d'un circuit retour (8) dudit matériau s'étendant entre l'organe de projection ou d'application (7) et la cuve (1), de sorte qu'il existe une circulation permanente en cours de fonctionnement selon une boucle fermée. 2. Dispositif d'application ou de projection d'une couche d'un matériau à densité élevée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agitateur (2) comporte au moins deux jeux de pales : - un premier jeu (10) assurant l'agitation proprement dite du matériau à appliquer ; - un second jeu (11), dont les pales sont orientées en sens inverse au sens de rotation dudit premier jeu, induisant de fait, en raison de cette orientation particulière, le refoulement du matériau à projeter ou à appliquer en position centrale par rapport à l'axe de révolution de la cuve (1). 3. Dispositif d'application ou de projection d'une couche d'un matériau à densité élevée selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le système de pompage est constitué par une pompe à membranes horizontales, avantageusement à double membranes horizontales. 35 4. Dispositif d'application ou de projection d'une couche d'un matériau à densité élevée selon la revendication 3, caractérisé en ce que le débit imposé par la pompe est d'au moins 15 litres par minute. 5. Dispositif d'application ou de projection d'une couche d'un matériau à densité élevée selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend, en amont de l'organe de projection (7), un organe réchauffeur (9), destiné à élever la température du matériau à projeter ou à appliquer à au moins 30 C. 6. Dispositif d'application ou de projection d'une couche d'un matériau à densité élevée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un réservoir (17) en eau ou en solvant, relié par l'intermédiaire d'une vanne trois voies (5) à la canalisation principale (4) s'étendant entre la cuve (1) et l'organe de projection (7), et destiné à permettre le lavage et le rinçage du dispositif après utilisation, la circulation de l'eau ou du solvant étant là encore, réalisée au moyen de la pompe à membranes (6).