Brevet FR2949983A1 — publié le 20110318

DISPOSITIF DE PULVERISATION DE PEINTURE La présente invention concerne un dispositif de pulvérisation d'un produit à base de peinture à une pression donnée dite de sortie. Généralement, un dispositif connu de pulvérisation d'un produit à base de peinture se présente de la forme d'un pistolet, muni d'une sortie du produit à base de peinture hors du dispositif de pulvérisation à une pression de sortie et d'une entrée de la peinture dans le dispositif de pulvérisation à une pression d'entrée supérieure à la pression de sortie. La peinture est injectée à l'entrée du pistolet par l'intermédiaire d'un tuyau flexible alimenté par une pompe sous pression. Pour une application de peinture sur une surface réduite, il est connu d'utiliser des pressions d'entrée et de sortie élevées, de l'ordre de 60 bars à 250 bars, la pression de sortie étant contrôlée par une gâchette du pistolet qu'un opérateur manipule. Toutefois, un tel dispositif n'est absolument pas adapté à une application plus délicate pour laquelle une grande qualité de finition est recherchée et la couche de peinture obtenue doit être la plus homogène possible. C'est en particulier le cas pour le recouvrement par peinture d'une carlingue d'aéronef. Parce que l'application ne peut se faire que manuellement et que la finition exigée est très élevée, les pistolets utilisés sont basés sur la technique de pulvérisation pneumatique, avec parfois l'apport d'effet électrostatique. Il est connu d'utiliser des pressions d'entrée et de sortie basses, de l'ordre de 1 à 4 bars. Toutefois, pour peindre des objets de grandes dimensions ou éloignés de la pompe, le tuyau flexible d'alimentation du dispositif de pulvérisation est de diamètre élevé, de l'ordre de 10 mm, la longueur du tuyau flexible pouvant atteindre 5 m à 45 m. Ainsi, quand la surface est peinte, la grande quantité de peinture stockée dans le tuyau doit être évacuée par lavage à l'aide d'un solvant. Un tel dispositif connu présente donc l'inconvénient qu'une grande quantité de peinture est perdue et qu'une grande quantité de solvant, souvent toxique, est nécessaire au lavage. De plus, le diamètre élevé du tuyau implique qu'un opérateur chargé de peindre une surface donnée doit soulever un poids important, par exemple de l'ordre d'une dizaine de kilogrammes, engendrant des risques de tendinites aux épaules de l'opérateur. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de pulvérisation de produit à base de peinture maniable, limitant les quantités de solvant et de peinture perdue, tout en assurant une grande qualité de finition. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'auto-régulation d'une pression de sortie à partir d'une pression d'entrée, destiné à équiper un dispositif de pulvérisation de peinture, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'équilibrage de la pression de sortie à une pression de pilotage et des moyens de réduction de la pression d'entrée commandés par lesdits moyens d'équilibrage, de sorte que le dispositif d'auto-régulation limite la pression de sortie en la maintenant sensiblement constante de façon autonome. L'invention concerne également un dispositif de pulvérisation d'un produit à base de peinture, comprenant un dispositif d'auto-régulation tel que décrit précedemment, ledit dispositif de pulvérisation étant muni d'une sortie dudit produit à base de peinture hors du dispositif de pulvérisation à une pression de sortie et d'une entrée de la peinture dans le dispositif à une pression d'entrée supérieure à la pression de sortie, caractérisé en ce que le dispositif de pulvérisation comprend des moyens d'équilibrage de la pression de sortie à une pression de pilotage et des moyens de réduction de la pression d'entrée commandés par lesdits moyens d'équilibrage, de sorte que le dispositif de pulvérisation limite la pression de sortie en la maintenant sensiblement constante de façon autonome. L'invention sera décrite maintenant plus en détail en référence aux figures annexées données uniquement à titre d'exemple et dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de pulvérisation selon la présente invention alimenté en peinture, en air de pulvérisation et en air 10 de pilotage, et - la figure 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale du détail II du dispositif de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, on a représenté un dispositif de pulvérisation, référencé en 10 et destiné à pulvériser sur une surface de travail un produit à base de 15 peinture à une pression donnée dite de sortie, notée Ps. Comme visible aux figures 1 et 2, le dispositif 10 comprend une tête de pulvérisation 12 de la forme d'un pistolet, ce qui confère une grande maniabilité au dispositif 10. Le pistolet 12 est alimenté par un tuyau flexible 14 alimenté par une pompe 16, qui ne sera pas plus décrite car connue de l'homme du métier. La 20 pression de la peinture en entrée du dispositif 10 est notée Pe. La peinture est mélangée à de l'air comprimé de pulvérisation alimentant le pistolet 12 par une pompe 17 via un tuyau flexible 18 avant d'être pulvérisée hors du dispositif 10 par une sortie 20. Par produit à base de peinture, on entend la peinture qui a été mélangée à l'air de pulvérisation. 25 Selon la présente invention, le dispositif de pulvérisation 10 comprend un dispositif d'auto-régulation 22, encore appelé moyens d'auto-régulation, de la pression de sortie Ps à partir de la pression d'entrée Pe, la pression de sortie Ps étant relativement faible alors que la pression d'entrée Pe est supérieure à la pression de sortie Ps. Comme visible à la figure 2, les moyens d'auto-régulation 22 sont munis de moyens 28 d'équilibrage de la pression de sortie Ps à une pression de pilotage Pp, ainsi que de moyens 30 de réduction de la pression d'entrée Pe commandés par les moyens d'équilibrage 28, de sorte que le dispositif de pulvérisation 10 limite la pression de sortie Ps en la maintenant sensiblement constante de façon autonome, c'est-à-dire sans aucune intervention extérieure. Pour donner un ordre de grandeur, la pression de sortie Ps est comprise avantageusement entre 1 bar et 4 bars, et préférentiellement de l'ordre de 2 bars, tandis que la pression d'entrée Pe est avantageusement comprise entre 30 bars et 300 bars. Comme visible sur la figure 2, les moyens d'auto-régulation 22 comprennent un compartiment d'entrée 24 de la peinture dans les moyens d'auto-régulation 22, ainsi qu'un compartiment de sortie 26 de la peinture hors des moyens d'auto-régulation 22. Comme représenté à la figure 2, les moyens d'auto-régulation 22 comprennent également un compartiment de pilotage 32 susceptible d'être rempli de fluide de pilotage à la pression de pilotage Pp, le compartiment de pilotage 32 étant séparé du compartiment de sortie 26 par un piston 34 des moyens d'équilibrage 28. Le piston 34 est apte à se déplacer dans un sens de réduction du volume du compartiment de pilotage 32 quand la pression de sortie Ps est supérieure à la pression de pilotage Pp et dans un sens d'augmentation du volume du compartiment de pilotage 32 quand la pression de sortie Ps est inférieure à la pression de pilotage Pp. Sur la figure 2, le sens d'augmentation du volume du compartiment de pilotage 32 correspond à un déplacement vers le haut du piston 34, tandis que le sens de réduction du volume du compartiment de pilotage 32 correspond à un déplacement vers le bas du piston 34. Avantageusement, le fluide de pilotage est de l'air comprimé introduit dans le compartiment de pilotage 32 par l'intermédiaire d'un tuyau flexible 36 dans lequel l'air circule depuis une pompe 38 constituant des moyens d'alimentation du dispositif 10 en fluide de pilotage. Le tuyau flexible 36 d'approvisionnement en air de pilotage est d'un diamètre extérieur de l'ordre de 4 mm. Il est possible d'utiliser un tuyau avec un faible diamètre dans la mesure où on utilise une pression Pe élevée. Comme visible à la figure 2, les moyens d'auto-régulation 22 comprennent un compartiment intermédiaire 40 de circulation de peinture depuis le compartiment d'entrée 24 jusqu'au compartiment de sortie 26. Ce compartiment intermédiaire 40 est adjacent au compartiment d'entrée 24 et comprend une entrée 42 de peinture dans le compartiment intermédiaire 40, ainsi qu'un conduit 44 reliant le compartiment intermédiaire 40 et le compartiment de sortie 26. Les moyens 30 de réduction de la pression d'entrée Pe comprennent un clapet pourvu d'un élément obturateur 46 de l'entrée 42 du compartiment intermédiaire 40, ainsi qu'un siège 48 bordant l'entrée 42 du compartiment intermédiaire 40. L'élément obturateur 46 est mobile entre une position d'obturation complète de l'entrée 42 dans laquelle il est en contact avec le siège 48 et des positions d'ouverture de l'entrée 42 dans lesquelles il n'est plus en contact avec le siège 48, l'écartement entre l'élément obturateur 46 et le siège 48 permettant de contrôler le débit de peinture pénétrant dans le compartiment intermédiaire 40. Avantageusement, le déplacement de l'élément obturateur 46 est continu, de sorte que la quantité de peinture pénétrant dans le compartiment intermédiaire 40 est continûment modulée par le déplacement progressif de l'élément obturateur 46 entre la position d'obturation complète de l'entrée 42 et la position d'ouverture complète de l'entrée 42. Le déplacement de l'élément obturateur 46 est commandé par le déplacement du piston 34, une tige 50 reliant le piston 34 à l'élément obturateur 46. Ainsi, un déplacement du piston 34 dans le sens de réduction du volume du compartiment de sortie 26, c'est-à-dire vers le haut sur la figure 2, implique une translation de la tige 50 vers le haut, et un déplacement de l'élément obturateur 46 vers la position d'ouverture de l'entrée 42. De la même manière, un déplacement du piston 34 dans le sens d'augmentation du volume du compartiment de sortie 26, c'est-à-dire vers le bas sur la figure 2, implique une translation de la tige 50 vers le bas, et un déplacement de l'élément obturateur 46 vers la position d'obturation partielle voire complète de l'entrée 42. Le fonctionnement du dispositif 10 qui ressort déjà de la description précédente 15 va maintenant être décrit en détail. Lorsqu'un opérateur souhaite recouvrir de peinture une surface de travail, il saisit le dispositif de pulvérisation 10 en forme de pistolet et déclenche l'approvisionnement du dispositif 10 en peinture par la pompe 16 haute pression, la peinture mélangée à l'air comprimé circulant dans le tuyau flexible 18. 20 Quand le débit en sortie augmente, la pression de sortie Ps diminue et devient inférieure à la pression de pilotage, ce qui provoque un déplacement du piston 34 vers le haut et une ouverture progressive de l'entrée 42 du compartiment intermédiaire 40. Ainsi, une quantité supplémentaire de peinture pénètre dans le compartiment de sortie 26, ce qui augmente la pression exercée par la peinture 25 sur le piston 34, jusqu'à l'équilibre des pressions Ps et Pp. Alors, la pression Ps se stabilise à la valeur de pilotage. Au contraire, quand le débit en sortie diminue, la pression de sortie Ps augmente jusqu'à devenir supérieure à la pression de pilotage Pp, provoquant le déplacement du piston 34 vers le bas et une fermeture progressive de l'entrée 42 du compartiment intermédiaire 40. Ainsi, l'approvisionnement du compartiment de sortie 26 en peinture est réduite, ce qui réduit la pression exercée par la peinture sur le piston 34, jusqu'à l'équilibre des pressions Ps et Pp où la pression Ps se stabilise à la valeur de pilotage. Ainsi, toute variation de la pression de sortie Ps est automatiquement « absorbée » par le dispositif 10, le dispositif 10 assurant l'auto-régulation de la pression de sortie Ps. Le tableau qui suit est un comparatif des caractéristiques d'un dispositif avec une pompe d'alimentation basse pression de l'art antérieur et du dispositif 10 pour une application particulière. Dans cet exemple, une pompe alimente six pistolets, donc six tuyaux flexibles 14 de 25 m chacun. Description Dispositif de pulvérisation Dispositif de l'art selon la présente invention antérieur Longueur totale des tuyaux 150 m 150 m flexibles (pour 6 tuyaux) Diamètre interne du tuyau 3.2 mm 9.7 mm flexible Volume de peinture perdue 1.2 L 11.4 L Poids du tuyau flexible 4.2 kg 11.8 kg rempli de peinture Volume de solvant 8 L 40 L nécessaire au lavage Durée de lavage 7 min 20 min Comme visible sur le tableau qui précède, le dispositif de pulvérisation 10 permet, à longueur égale du tuyau flexible 14, de réduire 3 fois le diamètre du tuyau flexible 14, ce qui permet de réduire d'environ 2.8 fois le poids de la peinture contenue dans le tuyau flexible 14 et de 5 fois le volume de solvant nécessaire au lavage du tuyau flexible 14. Incidemment, la durée de lavage est également considérablement diminuée. Ainsi, grâce au dispositif de pulvérisation selon la présente invention, le poids du tuyau flexible que doit manipuler un opérateur est considérablement réduit, ce qui limite les risques de tendinites des épaules courantes avec l'utilisation de dispositifs de pulvérisation basse pression de l'art antérieur. De plus, le diamètre du tuyau flexible étant plus faible, la quantité de peinture perdue diminue, de même que la quantité de solvant de lavage. Grâce aux faibles diamètres des tuyaux flexibles de peinture 14, de fluide de pilotage 36 et d'air comprimé 18 pour la pulvérisation, il est possible de solidariser les trois tuyaux 14, 16 et 18, par exemple par thermo-collage, ce qui facilite l'utilisation du dispositif 10. L'invention concerne également une installation de pulvérisation d'un produit à base de peinture, comprenant des moyens d'alimentation de l'installation en peinture, telle qu'une pompe, ainsi qu'un dispositif de pulvérisation tel que décrit précédemment. La pompe selon l'invention est d'une architecture particulière dans la mesure où elle présente une longue course, des surfaces circulaires réduites, ainsi qu'un ajustement précis de la course du piston. Cette architecture réduit le volume de rétention et facilite le lavage. Le dispositif d'auto-régulation selon la présente invention s'adapte sur les pistolets de peinture habituels, pneumatiques ou électrostatiques, n'entraîne pas de modification de procédure d'application ni ne change la gestuelle du peintre. REVENDICATIONS1. Dispositif d'auto-régulation d'une pression de sortie (Ps) à partir d'une pression d'entrée (Pe), destiné à équiper un dispositif de pulvérisation de peinture, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'équilibrage (28) de la pression de sortie (Ps) à une pression de pilotage (Pp) et des moyens (30) de réduction de la pression d'entrée (Pe) commandés par lesdits moyens d'équilibrage (28), de sorte que le dispositif d'auto-régulation limite la pression de sortie (Ps) en la maintenant sensiblement constante de façon autonome. 2. Dispositif d'auto-régulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un compartiment de sortie (26) de la peinture hors du dispositif d'auto-régulation (22) et un compartiment de pilotage (32) susceptible d'être rempli de fluide de pilotage à la pression de pilotage (Pp), les moyens d'équilibrage (28) comprenant un piston (34) de séparation des compartiments de pilotage (32) et de sortie (26), ledit piston (34) étant apte à se déplacer dans un sens de réduction du volume du compartiment de pilotage (32) quand la pression de sortie (Ps) est supérieure à la pression de pilotage (Pp) et dans un sens d'augmentation du volume du compartiment de pilotage (32) quand la pression de sortie (Ps) est inférieure à la pression de pilotage (Pp). 3. Dispositif d'auto-régulation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un compartiment d'entrée (24) et un compartiment intermédiaire (40) de circulation de peinture depuis le compartiment d'entrée (24) jusqu'au compartiment de sortie (26), les moyens (30) de réduction de pression comprenant un clapet muni d'un élément obturateur (46) et un siège (48) bordant une entrée (42) du compartiment intermédiaire (40), l'élément obturateur (46) étant mobile entre une positiond'obturation complète de l'entrée (42) et des positions d'ouverture de l'entrée (42), le déplacement de l'élément obturateur (46) étant commandé par le déplacement du piston (34). 4. Dispositif d'auto-régulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de commande du déplacement de l'élément obturateur (46) du clapet (30) par le piston (34) des moyens d'équilibrage (28) sont une tige (50) reliant le piston (34) à l'élément obturateur (46). 5. Dispositif de pulvérisation d'un produit à base de peinture comprenant un dispositif d'auto-régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit dispositif de pulvérisation étant muni d'une sortie (20) dudit produit à base de peinture hors du dispositif de pulvérisation (10) à une pression de sortie (Ps) et d'une entrée (12) de la peinture dans le dispositif (10) à une pression d'entrée (Pe) supérieure à la pression de sortie (Ps), caractérisé en ce que le dispositif de pulvérisation (10) comprend des comprend des moyens d'équilibrage (28) de la pression de sortie (Ps) à une pression de pilotage (Pp) et des moyens (30) de réduction de la pression d'entrée (Pe) commandés par lesdits moyens d'équilibrage (28), de sorte que le dispositif d'auto-régulation (10) limite la pression de sortie (Ps) en la maintenant sensiblement constante de façon autonome. 6. Dispositif de pulvérisation d'un produit à base de peinture selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pression de sortie (Ps) est comprise entre 1 bars et 4 bars. 7. Dispositif de pulvérisation d'un produit à base de peinture selon l'une quelconque des 5 ou 6, caractérisé en ce que la pression d'entrée (Pe) est 25 comprise entre 30 bars et 300 bars. 8. Installation de pulvérisation d'un produit à base de peinture, comprenant des moyens d'alimentation de l'installation en peinture, caractériséen ce qu'elle comprend un dispositif de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications 6 à 7.