Brevet FR3146416A1 — publié le 20240913

Procédé de distribution d’une colle et dispositif associé Le procédé de distribution d’une colle comprend les étapes suivantes :. prélever un premier volume d’une première base (2) présentant un premier temps de réaction avec un durcisseur (6), prélever un deuxième volume d’une deuxième base (4) présentant un deuxième temps de réaction avec le durcisseur (6), différent du premier temps de réaction, mélanger le premier volume de la première base (2) et le deuxième volume de la deuxième base (4) pour former un volume d’une base de la colle à distribuer, mélanger ledit volume de ladite base avec un volume de durcisseur (6) pour former une colle liquide dont le temps de séchage est ajusté en fonction du ratio entre le premier volume et le deuxième volume, distribuer la colle liquide par une buse de distribution (34). Figure pour l'abrégé : 1 Procédé de distribution d’une colle et dispositif associé La présente invention concerne un procédé de distribution d’une colle. L’invention concerne également une installation de distribution d’une colle permettant la mise en œuvre d’un tel procédé. Un tel procédé permet de distribuer une colle sous forme liquide au fur et à mesure que cette colle est appliquée pour coller ensemble des éléments de grandes dimensions, tels que des panneaux de paroi de véhicule ou autre. Pour assurer un collage efficace dans de telles applications, il est nécessaire de maîtriser le temps de séchage de la colle de façon précise. A cet effet, il est connu d’utiliser des colles bi-composants formées d’une base et d’un durcisseur dont le mélange se fait juste avant l’application de la colle, ce mélange déclenchant la réaction qui entraîne le séchage de la colle. Le temps de séchage dépend de la nature de la base de sorte qu’en choisissant la composition de la base, il est possible de maîtriser le temps de séchage de la colle une fois qu’elle est appliquée. Ainsi, il est connu de former la base de la colle en mélangeant une première base et une deuxième base présentant des propriétés différentes. La première base présente un temps de réaction avec le durcisseur entraînant un séchage rapide de la colle, de l’ordre de quelques minutes pour rendre les éléments collés manipulables sans qu’ils se désolidarisent, et la deuxième base présente un temps de réaction avec le durcisseur entraînant un séchage lent de la colle, de l’ordre de plusieurs dizaines de minutes pour rendre les éléments collés manipulables. En variant la quantité de première base et de deuxième base dans le mélange formant la base de la colle à appliquer, il est ainsi possible de faire varier le temps de séchage de la colle pour l’adapter aux éléments qui doivent être collés. Le mélange des deux bases se fait avant le mélange de la base avec le durcisseur en alimentant un mélangeur avec un flux continu de la première et de la deuxième bases, ces bases étant pompées par une pompe de gavage à partir de sources de la première base et de la deuxième base. Cependant pour que le mélange des deux bases soit efficace, il faut maîtriser le débit des bases dans le mélangeur, ce débit dépendant de la viscosité et la pression des deux bases, ces deux paramètres étant très sensibles aux variations de températures ambiantes. Ainsi, en amont du mélangeur, deux régulateurs de débit sont prévus pour adapter le débit de la première base à celui de la deuxième base en fonction de la viscosité et la pression des deux bases, qui sont mesurées en amont des régulateurs de débit puisqu’une variation de quelques degrés en température est susceptible de faire varier ces paramètres et nécessiter une adaptation des deux débits en amont du mélangeur. La base ainsi obtenue est ensuite mélangée avec le durcisseur dans une machine de dosage permettant d’ajuster la quantité de base et de durcisseur mélangés pour former la colle qui est ensuite distribuée sous forme liquide. Ainsi, l’installation permettant de réaliser une telle colle est particulièrement complexe et encombrante. De plus, lorsque la proportion entre la première base et la deuxième base doit être modifiée, il faut purger l’installation du mélangeur des bases jusqu’à la buse de distribution de la colle, ce qui entraîne des pertes importantes de matériaux. L’un des buts de l’invention est de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de distribution de colle dont le temps de séchage est contrôlé de façon simple et précise. A cet effet, l’invention concerne un procédé de distribution d’une colle comprenant les étapes suivantes : prélever un premier volume d’une première base présentant un premier temps de réaction avec un durcisseur , prélever un deuxième volume d’une deuxième base présentant un deuxième temps de réaction avec le durcisseur, différent du premier temps de réaction, mélanger le premier volume de la première base et le deuxième volume de la deuxième base pour former un volume d’une base de la colle à distribuer, mélanger ledit volume de ladite base avec un volume de durcisseur pour former une colle liquide dont le temps de séchage est ajusté en fonction du ratio entre le premier volume et le deuxième volume, distribuer la colle liquide par une buse de distribution. En prélevant et mélangeant des volumes de première base et de deuxième base pour former la base de la colle, il est possible de se passer des régulateurs de débits en amont du mélangeur en ne nécessitant pas de se soucier des différences de viscosité et de pression entre la première base et la deuxième base pour assurer un bon mélange des deux bases. En outre, le volume de base étant ensuite mélangé avec un volume de durcisseur, il est également possible de se passer de la machine de dosage entre la base le durcisseur pour maîtriser la quantité de base et de durcisseur dans la colle. Ainsi, l’installation de distribution de la colle est largement simplifiée. En outre, les bases peuvent être mélangées entre elles au plus près de la buse de distribution de la colle, ce qui réduit les pertes de matériaux lorsqu’une purge est nécessaire pour faire varier les proportions de première et deuxième bases. Le procédé de distribution peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou selon toute combinaison techniquement envisageable : le premier volume est prélevé d’une source de la première base au moyen d’une première pompe de dosage, le deuxième volume étant prélevé d’une source de la deuxième base au moyen d’une deuxième pompe de dosage ; le durcisseur est prélevé d’une source de durcisseur au moyen d’une pompe de gavage, ledit durcisseur passant par une pompe de dosage pour fournir le volume de durcisseur ; la première base est un polyol dont le temps de réaction avec le durcisseur pour former une colle manipulable est sensiblement compris entre 5 minutes et 20 minutes ; la deuxième base est un polyol dont le temps de réaction avec le durcisseur pour former une colle manipulable est sensiblement compris entre 40 minutes et 100 minutes ; le ratio entre le premier volume et le deuxième volume évolue au cours de la distribution de la colle liquide, la proportion du premier volume augmentant et la proportion du deuxième volume diminuant dans le ratio de sorte que la colle liquide présente un temps de séchage diminuant au fur et à mesure de la distribution de la colle. Selon un autre aspect, l’invention concerne une installation de distribution d’une colle, pour la mise en œuvre du procédé d’un procédé tel que décrit ci-dessus, comprenant : une source d’une première base et une première pompe de dosage permettant de fournir un premier volume de la première base, une source d’une deuxième base et une deuxième pompe de dosage permettant de fournir un deuxième volume de la deuxième base, un mélangeur du premier volume et du deuxième volume pour fournir un volume d’une base en sortie du mélangeur à une zone de mélange, une source de durcisseur et un dispositif de fourniture d’un volume de durcisseur permettant de fournir un volume de durcisseur en sortie du dispositif de fourniture à la zone de mélange, une buse de distribution d’une colle liquide formée par le mélange dans la zone de mélange entre le volume de base obtenu en sortie du mélangeur et le volume de durcisseur obtenu en sortie du dispositif de fourniture. L’installation de distribution selon l’invention peut en outre comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou selon toute combinaison techniquement envisageable : le dispositif de fourniture d’un volume de durcisseur comprend successivement une pompe de gavage et une pompe de dosage ; un contrôleur des première et deuxième pompes de dosage permettant d’ajuster le premier volume et le deuxième volume afin de modifier le ratio entre le premier volume et le deuxième volume dans la base de la colle à distribuer ; le contrôleur commande également la pompe de dosage du dispositif de fourniture du durcisseur afin d’ajuster le volume de durcisseur dans la zone de mélange ; la première base est acheminée de la première pompe de dosage au mélangeur par une première conduite et la deuxième base est acheminée de la deuxième pompe de dosage au mélangeur par une deuxième conduite, l’installation comprenant en outre un premier dispositif de compensation de pression et un deuxième dispositif de compensation de pression agencés pour compenser les pertes de pression respectivement dans la première conduite et dans la deuxième conduite. D’autres aspects et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la est une représentation schématique d’une installation de distribution d’une colle permettant de mettre en œuvre un procédé de distribution d’une colle selon l’invention. Dans la description, les termes « amont » et « aval » sont définis selon le sens de circulation des bases et du durcisseur dans l’installation de distribution d’une colle 1 représentée sur la . L’installation 1 comprend une source d’une première base 2, ou première résine, une source d’une deuxième base 4, ou deuxième résine, et une source d’un durcisseur 6. Comme représenté sur la , ces sources sont par exemple des cuves contenant respectivement la première base 2, la deuxième base 4 et le durcisseur 6. La première base 2 présente un premier temps de réaction avec le durcisseur 6, déterminant le temps que mettrait une colle bi-composant formée d’un mélange entre la première base 2 et le durcisseur 6 à sécher à l’air libre et à température ambiante. Le premier temps de réaction est choisi pour que ce temps de séchage soit court, c’est-à-dire de l’ordre de quelques minutes pour obtenir une colle manipulable. Ainsi, la première base est par exemple un polyol présentant un temps de réaction avec le durcisseur pour former une colle manipulable sensiblement compris entre 5 minutes et 20 minutes, par exemple sensiblement égal à 7 minutes. Par colle manipulable, on entend une colle permettant de manipuler les éléments collés au moyen de cette colle sans que ceux-ci se désolidarisent. En d’autres termes, une colle manipulable signifie une colle suffisamment séchée pour solidariser les éléments entre eux sans pour autant être complètement sèche. La résistance mécanique de la solidarisation entre des éléments solidarisés par une telle colle manipulable est par exemple sensiblement égale à 1 N/mm² soit 1 MPa. En aval de la source de première base 2, l’installation 1 comprend une première pompe de dosage 8 agencée pour prélever un premier volume de la première base 2 à partir de sa source et pour acheminer ce premier volume jusqu’à un mélangeur 10. En d’autres termes, la première pompe 8 fonctionne par dosage volumétrique. La première pompe 8 est par exemple une pompe de dosage pilotée au moyen d’un contrôleur (non représenté) permettant d’ajuster le premier volume au fur et à mesure que de la colle est distribuée, comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement. La première pompe 8 est par exemple une pompe électrique comprenant un moteur sans balais. La première pompe 8 est par exemple une pompe à piston dont la vitesse de déplacement du piston est ajustable pour faire varier le premier volume. La première base 2 est acheminée de la première pompe de dosage 8 au mélangeur 10 dans une première conduite 12. Un premier dispositif de compensation de pression 14 est agencé pour compenser les pertes de pression dans la première conduite 12. En effet, lorsque le piston de la première pompe 8 change de direction, le débit de première base en sortie de la première pompe 8 devient temporairement nul ce qui entraîne une perte de pression dans la première conduite 12. Le premier dispositif de compensation de pression 14 permet de compenser cette perte de pression et d’assurer ainsi un fonctionnement continu de l’acheminement de la première base 2 au mélangeur 10. La pression appliquée dans la première conduite 12 par le premier dispositif de compensation de pression 14 est ajustable pour pouvoir être adaptée à la plage de fonctionnement de l’installation. Ainsi, le premier dispositif de compensation de pression 14 est par exemple asservi à la plage de fonctionnement de la première pompe de dosage 8. Un tel premier dispositif de compensation de pression 14 est par exemple formé par un dispositif anti-pulsatoire, par exemple un dispositif anti-pulsatoire à membrane. La deuxième base 4 présente un deuxième temps de réaction avec le durcisseur 6, déterminant le temps que mettrait une colle bi-composant formée d’un mélange entre la deuxième base 4 et le durcisseur 6 à sécher à l’air libre et à température ambiante. Le deuxième temps de réaction est différent du premier temps de réaction. Plus particulièrement le deuxième temps de réaction est supérieur au premier temps de réaction. Le deuxième temps de réaction est ainsi choisi que ce temps de séchage soit long, c’est-à-dire de l’ordre de plusieurs dizaines de minutes pour obtenir une colle manipulable. Ainsi, la deuxième base est par exemple un polyol présentant temps de réaction avec le durcisseur pour former une colle manipulable sensiblement compris entre 60 minutes et 100 minutes, par exemple sensiblement égal à 80 minutes. En aval de la source de deuxième base 4, l’installation 1 comprend une deuxième pompe de dosage 16 agencée pour prélever un deuxième volume de la deuxième base 4 à partir de sa source et pour acheminer ce deuxième volume jusqu’au mélangeur 10. La deuxième pompe 16 est par exemple une pompe de dosage pilotée au moyen du contrôleur pour ajuster le deuxième volume au fur et à mesure que de la colle est distribuée, comme cela sera décrit plus en détail ultérieurement. La deuxième pompe 16 est par exemple une pompe électrique comprenant un moteur sans balais. La deuxième pompe 16 est par exemple une pompe à piston dont la vitesse de déplacement du piston est ajustable pour faire varier le deuxième volume. La deuxième base 4 est acheminée de la deuxième pompe de dosage 16 au mélangeur 10 dans une deuxième conduite 18. Un deuxième dispositif de compensation de pression 20 est agencé pour compenser les pertes de pression dans la deuxième conduite 12. Le deuxième dispositif de compensation de pression 20 est par exemple de même nature que le premier dispositif de compensation de pression 14 et permet d’assurer un fonctionnement continu de l’acheminement de la deuxième base 4 au mélangeur 10. Le deuxième dispositif de compensation de pression 20 est par exemple asservi à la plage de fonctionnement de la deuxième pompe de dosage 16. Le mélangeur 10 est agencé pour mélanger le premier volume de première base 2 et le deuxième volume de deuxième base 4 afin de former une base de la colle à distribuer. Ainsi, en ajustant le premier volume et le deuxième volume, la composition de la base de la colle à distribuer est modifiée de sorte que le temps de séchage de la colle obtenue après mélange avec le durcisseur 6 peut être ajusté. En d’autres termes, le temps de séchage de la colle à distribuer est ajusté en fonction du ratio entre le premier volume et le deuxième volume. Ainsi, plus la proportion du premier volume est grande dans le ratio, plus le temps de séchage de la colle est court et inversement plus la proportion du deuxième volume est grande dans le ratio, plus le temps de séchage de la colle est long. Les première et deuxième pompes 8, 16 étant pilotées de façon numérique par le contrôleur, il est très simple de modifier le premier volume et le deuxième volume pour ajuster le ratio de ces volumes dans la base de la colle à distribuer et ainsi ajuster le temps de séchage de la colle à distribuer en fonction des besoins. Le mélange de la première base 2 et de la deuxième base 4 dans le mélangeur 10 se fait sans difficulté et sans nécessiter de tenir compte de la viscosité ou de la pression des bases lorsqu’elles sont introduites dans le mélangeur 10. En effet, le contrôle par volume, plutôt que par débit, des bases introduites dans le mélangeur 10 permet de gommer les différences de viscosité et de pression entre la première base 2 et la deuxième base 4 au cours du mélange. Ainsi, il n’est plus nécessaire de calculer les pertes de charge entre les deux produits et de contrôler le débit des deux produits lors de leur introduction dans le mélangeur 10. Le mélangeur 10 est par exemple un mélangeur du type mélangeur statique hélicoïdal. Ainsi, en sortie du mélangeur 10, on obtient un volume de base de la colle à distribuer, ce volume correspondant à l’addition du premier volume et du deuxième volume. Dans ce volume de base, la proportion du premier volume et celle du deuxième volume sont ajustées en fonction de temps de séchage souhaité pour la colle à distribuer formée du mélange du volume de base et d’un volume de durcisseur. Le durcisseur 6 est par exemple un produit à base de polyisocyanates, par exemple un diisocyanate, pour former avec la base une colle bi composants polyuréthane. En variante, le durcisseur 6 est un produit à base de pré polymères d’uréthane . En aval de la source de durcisseur 6, l’installation 1 comprend un dispositif de fourniture d’un volume de durcisseur 6 agencé pour prélever un volume de durcisseur 6 de sa source et pour l’acheminer jusqu’à une zone de mélange 22 entre la base et le durcisseur 6. Le dispositif de fourniture comprend par exemple successivement une pompe de gavage 24 et une pompe de dosage 26 en sortie de laquelle le volume de durcisseur 6 est acheminé jusqu’à la zone de mélange 22. La pompe de gavage 24 est agencée pour prélever en continu le durcisseur 6 de sa source et pour fournir ce durcisseur 6 à la pompe de dosage 26. La pompe de gavage 24 est par exemple une pompe de gavage pneumatique ou hydraulique. La pompe de dosage 26 est agencée pour fournir le volume de durcisseur 6 à la zone de mélange 22 à partir du durcisseur 6 issu de la pompe de gavage 24. La pompe de dosage 26 est par exemple une pompe de dosage à engrenage et est également pilotée de façon numérique par le contrôleur de sorte que le volume de durcisseur peut être ajusté par exemple si l’on souhaite modifier la « recette » de la colle à distribuer, c’est-à-dire modifier la proportion de durcisseur 6 par rapport à celle de la base dans la colle à distribuer. Un volume de base étant obtenu en sortie du mélangeur 10 et un volume de durcisseur 6 étant obtenu en sortie du dispositif de fourniture de durcisseur, la zone de mélange 22 peut être formée par un pistolet de distribution entre les conduites acheminant la base et le durcisseur 6. Ainsi, il n’est pas nécessaire de prévoir une machine de dosage encombrante en aval du mélangeur 10 et du dispositif de fourniture. Le pistolet de distribution est par exemple agencé pour que le durcisseur 6 soit enrobé par la base dans la zone de mélange 22 afin d’améliorer la qualité de ce mélange. Ainsi, le pistolet de distribution est par exemple agencé pour la base soit injectée autour du durcisseur 6 dans la zone de mélange 22. En aval de la zone de mélange 22, l’installation 1 comprend une buse de distribution 34 de la colle liquide obtenue en sortie de la zone de mélange 22. Cette buse 34 est par exemple manipulée par un opérateur ou par un bras robotisé pour appliquer la colle sous forme liquide sur un élément à coller. Il peut être avantageux, notamment lorsque les éléments à coller sont de grandes dimensions, de modifier le temps de séchage de la colle liquide au fur et à mesure qu’elle est appliquée afin que la colle soit manipulable sensiblement au même moment sur toute la surface encollée. En d’autres termes, il peut être souhaitable que le temps de séchage de la colle diminue au fur et à mesure de l’application de la colle. Le procédé et l’installation de distribution de la colle selon l’invention permettent de réaliser cette fonction de façon particulièrement simple en commandant la première pompe de dosage 8 et la deuxième pompe de dosage 16 pour modifier le premier volume de la première base 2 prélevé de sa source et le deuxième volume de la deuxième base 4 prélevé de sa source au fur et à mesure de l’application de la colle afin de modifier le ratio entre le premier volume et le deuxième volume dans le volume de la base qui doit être mélangé au durcisseur. Ainsi, pour un volume de base constant, on augmente le premier volume et on diminue le deuxième volume pour modifier le ratio et obtenir une colle séchant plus rapidement une fois que ce volume de base est mélangé avec le volume de durcisseur. Comme indiqué précédemment, l’installation permet également de modifier la « recette » de la colle en modifiant le volume de durcisseur et celui de la base à mélanger dans la zone de mélange 22, simplement en commandant la première pompe de dosage 8, la deuxième pompe de dosage 16 et la pompe de dosage 26 du dispositif de fourniture en conséquence. Lorsque la colle doit être à nouveau modifiée, par exemple pour rétablir un temps de séchage plus long, la quantité de matériau devant être purgé de l’installation est limitée car le mélangeur 10 peut être placé au plus près de la buse de distribution 34 du fait de l’absence de machine de dosage dans la zone de mélange 22. En d’autres termes, la première base 2 et la deuxième base 4 ne sont mélangées « qu’au dernier moment » avant que la colle ne soit distribuée. Le procédé décrit ci-dessus permet de distribuer une colle liquide dont le temps de séchage est facilement ajustable dans une installation 1 d’agencement simplifié et d’encombrement réduit. En outre, ce procédé permet également de limiter le gaspillage de matériaux lorsque le temps de séchage de la colle doit être augmenté. Procédé de distribution d’une colle comprenant les étapes suivantes : prélever un premier volume d’une première base (2) présentant un premier temps de réaction avec un durcisseur (6), prélever un deuxième volume d’une deuxième base (4) présentant un deuxième temps de réaction avec le durcisseur (6), différent du premier temps de réaction, mélanger le premier volume de la première base (2) et le deuxième volume de la deuxième base (4) pour former un volume d’une base de la colle à distribuer, mélanger ledit volume de ladite base avec un volume de durcisseur (6) pour former une colle liquide dont le temps de séchage est ajusté en fonction du ratio entre le premier volume et le deuxième volume, distribuer la colle liquide par une buse de distribution (34). Procédé de distribution d’une colle selon la revendication 1, dans lequel le premier volume est prélevé d’une source de la première base (2) au moyen d’une première pompe de dosage (8), le deuxième volume étant prélevé d’une source de la deuxième base (4) au moyen d’une deuxième pompe de dosage (16). Procédé de distribution selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le durcisseur (6) est prélevé d’une source de durcisseur (6) au moyen d’une pompe de gavage (24), ledit durcisseur (6) passant par une pompe de dosage (26) pour fournir le volume de durcisseur. Procédé de distribution selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première base (2) est un polyol dont le temps de réaction avec le durcisseur (6) pour former une colle manipulable est compris entre 5 minutes et 20 minutes. Procédé de distribution selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la deuxième base (4) est un polyol dont le temps de réaction avec le durcisseur (6) pour former une colle manipulable est compris entre 40 minutes et 100 minutes. Procédé de distribution selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le ratio entre le premier volume et le deuxième volume évolue au cours de la distribution de la colle liquide, la proportion du premier volume augmentant et la proportion du deuxième volume diminuant dans le ratio de sorte que la colle liquide présente un temps de séchage diminuant au fur et à mesure de la distribution de la colle. Installation de distribution d’une colle pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant : une source d’une première base (2) et une première pompe de dosage (8) permettant de fournir un premier volume de la première base (2), une source d’une deuxième base (4) et une deuxième pompe de dosage (16) permettant de fournir un deuxième volume de la deuxième base (4), un mélangeur (10) du premier volume et du deuxième volume pour fournir un volume d’une base en sortie du mélangeur (10) à une zone de mélange (22), une source de durcisseur (6) et un dispositif de fourniture d’un volume de durcisseur (6) permettant de fournir un volume de durcisseur en sortie du dispositif de fourniture à la zone de mélange (22), une buse de distribution (34) d’une colle liquide formée par le mélange dans la zone de mélange (22) entre le volume de base obtenu en sortie du mélangeur (10) et le volume de durcisseur (6) obtenu en sortie du dispositif de fourniture. Installation selon la revendication 7, dans laquelle le dispositif de fourniture d’un volume de durcisseur (6) comprend successivement une pompe de gavage (24) et une pompe de dosage (26). Installation selon la revendication 7 ou 8, comprenant un contrôleur des première et deuxième pompes de dosage (8, 16) permettant d’ajuster le premier volume et le deuxième volume afin de modifier le ratio entre le premier volume et le deuxième volume dans la base de la colle à distribuer. Installation selon la revendication 9, dans laquelle le contrôleur commande également la pompe de dosage (26) du dispositif de fourniture du durcisseur afin d’ajuster le volume de durcisseur (6) dans la zone de mélange (22). Installation selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, dans laquelle la première base (2) est acheminée de la première pompe de dosage (8) au mélangeur (10) par une première conduite (12) et la deuxième base (4) est acheminée de la deuxième pompe de dosage (16) au mélangeur (10) par une deuxième conduite (18), l’installation comprenant en outre un premier dispositif de compensation de pression (14) et un deuxième dispositif de compensation de pression (20) agencés pour compenser les pertes de pression respectivement dans la première conduite (12) et dans la deuxième conduite (14).