EP3554715A1 - Applicateur de peinture comprenant des airs de jupes réglables - Google Patents

Applicateur de peinture comprenant des airs de jupes réglables

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Publication number
EP3554715A1
EP3554715A1 EP17816970.2A EP17816970A EP3554715A1 EP 3554715 A1 EP3554715 A1 EP 3554715A1 EP 17816970 A EP17816970 A EP 17816970A EP 3554715 A1 EP3554715 A1 EP 3554715A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
applicator
air
paint
cup
skirt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17816970.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marc HELMREICH
Sophie Vidal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plastic Omnium SE
Original Assignee
Plastic Omnium SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Omnium SE filed Critical Plastic Omnium SE
Publication of EP3554715A1 publication Critical patent/EP3554715A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
    • B05B3/1092—Means for supplying shaping gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
    • B05B5/0426—Means for supplying shaping gas

Definitions

  • the invention relates to the field of paint applicators, more particularly bowl type paint applicators.
  • the car body parts are painted in cabins designed for this purpose.
  • the painting process consists of the successive application of three different coatings on the part.
  • a first coating called primary
  • a second coating called base
  • a third coating called varnish
  • the pieces to be painted circulate in the painting booth in front of different paint stations, such as "painter robots", to receive the primary, then the base and finally the varnish. It can also be fixed spray stations, the piece being moved in front of the sprayer.
  • paint corresponds to at least one of these three coatings.
  • the bodywork parts have portions having more or less large surfaces.
  • a bumper may have solid portions for which the surface to be painted is important, and grids for which the surface to be painted is relatively small.
  • the transfer coefficient is the amount of paint deposited on the part compared to the amount of paint sprayed from a sprayer. In other words, it is necessary to make sure to deposit on the piece the maximum of spray paint.
  • sprayers often two in each layer of coating (primer, base and varnish).
  • These can be sprayers mounted on robotic and articulated arms, arms programmed to follow a precise trajectory at a given speed depending on the parts and areas to be painted. They may also be sprayers mounted on a stationary spray station, the part being moved in front of the sprayer.
  • These sprayers comprise at their end a bowl-shaped applicator.
  • Each bowl has at its free end a paint spray cup.
  • the cup is rotated and paint is injected at the center of the cup.
  • the paint is plated on the wall of the cup due to the centrifugal force and is divided into droplets by the shape of the cup and its rotation.
  • the droplets are then projected to the room to be painted from the cup.
  • the spray of paint is focused by jets of air projected around the cup. These jets of air take the form of a skirt surrounding the cup and are called “skirt tunes". These jets of air are projected from the end of the applicator all around the cup to conform the spray paint and atomize the paint.
  • An applicator generally comprises one or two tunes of skirts.
  • the two air jets are concentric, the internal air jet allowing the creation of a vortex for the spray paint and the external air jet focusing the spray paint.
  • the external air jet defines the impact zone of the paint spray on the piece to be painted.
  • the direction of propagation of the air jets is invariant.
  • Each cup works with one or more specific skirt tunes adapted to the diameter of the cup.
  • Each sprayer includes a cup of different diameter and is intended to paint different surfaces.
  • An object of the invention is to eliminate, or at least to significantly limit, all or part of the aforementioned drawbacks, by providing a painting device to obtain a significant transfer coefficient while maintaining an optimal paint rate.
  • the subject of the invention is a bolus-type paint applicator, comprising:
  • the applicator comprising means capable of modifying the direction of at least a portion of the an air jet scattered around the cup.
  • a sprayer for example a robotic arm or a fixed spray station, equipped with such an applicator will be able, during the time during which a room is in front of him, change the shape and / or the size of the air jet diffused around the cup and therefore the shape and / or the size of the impact zone of the paint on the piece to be painted, zone delimited by the air jet.
  • a sprayer for example a robotic arm or a fixed spray station, equipped with such an applicator will be able, during the time during which a room is in front of him, change the shape and / or the size of the air jet diffused around the cup and therefore the shape and / or the size of the impact zone of the paint on the piece to be painted, zone delimited by the air jet.
  • the impact zone of the paint is thus adapted to the surface of the workpiece facing the applicator, which makes it possible to increase the transfer coefficient by preventing a large quantity of paint from being sprayed on both sides. other of the area being painted.
  • the action spectrum of a cup is greatly increased, that is to say the number of zones of a bodywork part that can be painted by the cup with a satisfactory transfer coefficient. This also avoids having to replace the cup on the applicator by the intervention of an operator.
  • the air crown can vary in size, it is possible to use cups of different diameters with the same applicator by adapting the skirt airs to the mounted cup, which allows standardization of the paint applicator.
  • the flow of paint is the same as in the prior art but the rate of painting is improved because the surfaces are painted faster.
  • the final appearance of a bodywork part can be improved because the adaptation of the impact zone makes it possible to project the quantity of paint adequate to the expected appearance of the painted bodywork part. For example, in the case of a metallic or pearlescent paint, adapt the size and / or the shape of the diffused air jet and therefore the impact zone of paint on the part allows a better distribution of glitter or mother of pearl on the body part.
  • the crown forming the skirt air diffusion channel comprises an end in contact with a set of air outlet orifices, the end being able to be controlled by the means able to modify the direction of the air jet; scattered around the cup;
  • the end in contact with the set of air outlet openings (8) comprises several zones that are independent of one another, each zone comprising means capable of modifying the direction of an air jet diffused by the corresponding area;
  • the number of zones is 4 identical zones
  • the means able to modify the direction of the diffused air jet comprise at least one pneumatic valve
  • the applicator comprises two crowns forming concentric skirt air distribution channels
  • An inner ring is fixed and an outer ring is adapted to be controlled.
  • the applicator comprises several cups of different diameters nested one in the other concentrically, and;
  • a paint spraying device preferably a robotic arm, comprising an applicator according to the invention.
  • a first surface is painted with the crown forming a skirt air diffusion channel oriented in a first direction, and then a second surface of different shape of the first surface is painted with the crown forming the air diffusion channel. skirt of which at least a portion is oriented in a second direction different from the first direction.
  • - Figure 1 is a front view of the upper surface of a paint applicator according to the invention
  • - Figure 2 is a schematic representation of a comparison between the direction or directions of an air jet from an applicator according to the invention and according to the prior art
  • FIG. 5 is a front view of the upper surface of the applicator according to a second embodiment
  • FIG. 6 is a front view of the upper surface of the applicator according to a third embodiment
  • FIG. 7 is a perspective view of a step of a method of painting a bodywork part according to the prior art.
  • FIGS. 8 to 10 are perspective views of process steps of painting body parts with an applicator according to the invention.
  • FIG. 1 shows an example of paint applicator 2 of the bowl type, comprising a main body 3 and a paint spray cup 4 mounted on the main body 3.
  • This cup 4 is mounted in the center of an upper face 6 of the applicator 2.
  • the upper face 6 comprises a plurality of air outlet orifices 8 forming two sets of annular and concentric orifices surrounding the cup, an inner assembly 10 of orifices 8 and an outer set 12 of orifices 8. These two sets allow the diffusion of two concentric air jets around the cup 4.
  • Each set of orifice is supplied with air by a crown forming an air diffusion channel (no represented in FIG. 1) located under the upper face 6 of the applicator 2.
  • Ring is understood to mean a hollow ring forming an air diffusion channel to the air outlet orifices 8 in order to form an air jet. in the shape of a skirt r of the cup 4. Each crown is independent of the other. The air rising through the rings feeds respectively the internal assembly 10 of orifices 8 and the external assembly 12 of orifices 8.
  • the internal assembly 10 of orifices 8 is fed by a fixed ring which generates an air jet at the outlet of the internal assembly 10 of orifices 8 always extending in the same direction. This air jet allows the creation of a vortex for the paint sprayed from the cup 4.
  • the outer assembly 12 of orifices 8 is supplied by a ring comprising means able to modify the direction of at least a portion of the ring supplying the outer assembly 12 of orifices 8, more precisely the end the crown in contact with the external assembly 12 of orifices 8 as will be illustrated later, in order to change the size and / or the shape of the air jet diffused from the external assembly 12 of orifices 8 Since the air flow diffused from the external assembly 12 makes it possible to focus the spray of paint, the zone of impact on the part is delimited. by him. It is therefore possible to modify the shape and / or the size of the impact zone on the part to be painted according to the shape and / or the size of the air jet diffused from the external assembly 12. holes 8.
  • the number of sets of annular orifices may vary, for example it is possible to have only one ring of air outlets 8.
  • the air jet diffused from this ring can be controlled as the external assembly 12 of orifices 8 of Figure 1.
  • the two air jets are controlled.
  • the lower part of the diagram shows a prior art applicator 2 'comprising an assembly 22 of orifices from which an air jet 24 is generated.
  • This air jet 24 is always broadcast in the same direction.
  • a spray paint 24 'focused by the air jet 24 therefore always has the same diameter.
  • the upper part of the diagram represents an applicator 2 according to the invention in which only the outer assembly 12 of orifices 8 is shown.
  • the end 38 of the ring gear 14 supplying the external set 12 of orifices 8 can be controlled in order to modify the diameter of the air jet coming out of the external set 12 of orifices 8.
  • the end 38 can take three different positions to generate three air jets 16, 18 and 20 oriented in three different directions to generate three skirt airs of different diameters and therefore three paint impact surfaces on the piece to paint of different diameters.
  • FIG. 2 shows three paint sprays 16 ', 18' and 20 'of different width corresponding respectively to the air jets 16, 18 and 20.
  • Figures 3 and 4 show the applicator 2 of Figure 1 in two different configurations.
  • the applicator 2 comprises, in addition to the cup 4 and sets of orifices 10 and 12, two rings 26 and 14 respectively supplying the sets 10 and 12 of orifices 8 in air. These are the rings mentioned above and not shown in Figure 1, the ring 14 being shown in Figure 2.
  • the ring 26, inner ring comprises an innermost portion 30 the innermost of the applicator 2 and a distal end 32 in contact with the air outlet orifices 8 of the internal assembly 10 of orifices 8.
  • the air blown from the crown 26 propagates in the form of a skirt around the cup 4 in a main direction 34.
  • the crown 14, external ring has an architecture similar to that of the ring 26 with a proximal portion 36 and a distal end 38.
  • the air blown from the crown 14 is propagated in the form of a skirt around the cup 4 according to a principal direction 40.
  • the ring 14 comprises means (not shown) capable of modifying the direction of at least a portion of an air jet diffused around the cup by modifying the direction of at least a portion of the end 38 of the 14. This may be for example a pneumatic valve or any other known means for such control.
  • the latter will be more or less activated (i.e. open) by an air jet having a flow spectrum of for example 100 to 600 nl_ per minute.
  • the valve comprises three activation thresholds at 200, 400 and 600 nL / min. Each threshold corresponds to a more or less large opening of the valve.
  • the air rushing into the end 38 then exerts a greater or lesser stress (depending on the air flow) on the latter, which leads to a change of direction of the end 38.
  • the end 38 extends in a direction different from that of Figure 3. This leads to the generation of an air jet extending from the outer assembly 12 of orifices 8 in a direction main 42 different from the main direction 40 of Figure 3.
  • Figures 5 and 6 respectively show applicators 102 and 202 according to second and third embodiments.
  • elements similar to those previous figures are designated by identical reference numerals.
  • the modified or new elements will be numbered in steps of one hundred, each hundred corresponding to an embodiment.
  • the external set 12 of orifices 8 is divided into two zones 144 and 146.
  • the ring gear supplying the external set 12 of orifices 8 is then divided into two parts, each part being able to be controlled independently. in order to modify the direction of the end of the crown located under the zone 144 or under the zone 146. It may for example be a pneumatic valve for each of the parts of the crown with a mode of operation similar to that explained before.
  • the number of zones is equal to 4 identical zones 248, 250, 252 and 254.
  • the operation is the same as with the two zones 144 and 146, namely an independent control of each of the four parts of the crown located below the outer assembly 12 of orifices 8 at the zones 248, 250, 252 and 254. This increases the number of shapes that can be taken by the skirt airs.
  • the opposite zones 248/252 and 250/254 are driven at the same time. This allows to "pinch” the air stream (by changing the orientation of the parts of the crown located below these areas) to make it take an oval shape adapted to the areas of the parts to be painted comprising a narrow and elongated surface.
  • each air outlet orifice 8 is controlled independently of the others.
  • zoning does not exclude the possibility of controlling all zones at the same time and in the same way in order to vary only the diameter of the airflow.
  • Figures 7 to 10 show perspective views of steps of a painting process using an applicator according to the prior art ( Figure 7) and according to the invention ( Figures 8 to 10).
  • the body part 54 is painted by a sprayer 55 equipped with an applicator comprising a paint spraying cup focused by non-adjustable skirt airs. It is observed that, for all areas of the room and whatever their shape, the spray paint is identical which leads to a relatively low transfer coefficient because a majority of the spray paint passes through the piece 54 without being deposited on the latter.
  • the part 58 in particular an area 60 of the part 58, is painted by a sprayer 56 equipped with an applicator that can vary the shape and / or the size of the projected air jet 59 from the applicator. It is more specifically the applicator of Figure 6 can "pinch" the air flow to obtain an ovoid shape. The transfer coefficient is then only improved.
  • FIGS 9 and 10 illustrate the operation of the sprayer 56 equipped with an applicator according to the invention according to the area of the body part 54 to be painted.
  • the sprayer 56 paints an area 62 of the workpiece 54, which area has a narrow, elongated surface.
  • the shape of the air jet focusing the spray paint is modified to obtain an elongated shape.
  • the impact zone of the paint on the piece is then elongated and narrow, in adequacy with the shape of the zone to be painted.
  • the transfer coefficient is improved and the zone 62 is painted faster.
  • the shape of the air jet focusing the spray of paint is then modified so as to ensure that the zone of impact of the paint on the room is in line with the shape of the area of the room to be painted.
  • a half of the ring feeding a set of air ports is redirected to give a semi-circular shape to the air flow.
  • the number of cups It is possible in particular to vary the number of cups. It is for example possible to have several cups of different diameters nested one in the other concentrically, each of the cups receiving paint in turn or multiple cups receiving paint at the same time.
  • the combination between the cups of different diameters and the possibility of varying the size and / or the shape of the air flow (s) surrounding them as a function of the activated cup further increases the spectrum of action of the applicator while retaining a high paint rate and transfer coefficient.

Landscapes

  • Nozzles (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un applicateur (2; 102; 202) de peinture de type bol comprenant: - un corps principal (3), - au moins une coupelle (4) de pulvérisation de peinture portée par le corps principal (3), et - au moins une couronne (14, 26) formant canal de diffusion d'airs de jupe située dans le corps principal (3) et apte à diffuser de l'air autour de la coupelle (4), L'applicateur comprend des moyens aptes à modifier la direction d'au moins une partie d'un jet d'air diffusé autour de la coupelle (4).

Description

Applicateur de peinture comprenant des airs de jupes réglables
L'invention concerne le domaine des applicateurs de peinture, plus particulièrement des applicateurs de peinture de type bol.
Les pièces de carrosseries automobiles sont peintes dans des cabines conçues à cet effet. Généralement, le procédé de peinture consiste en l'application successive de trois revêtements différents sur la pièce. Un premier revêtement, appelé primaire, a pour fonction de favoriser l'accroche sur la pièce du second revêtement. Un second revêtement, appelé base, a pour fonction de donner la couleur à la pièce. Enfin, un troisième revêtement, appelé vernis, a une fonction de tenue et de protection de la base. Les pièces à peindre circulent dans la cabine de peinture devant différents postes de peinture, comme par exemple des « robots peintres », pour recevoir le primaire, puis la base et enfin le vernis. Il peut également s'agir de postes de pulvérisation fixes, la pièce étant déplacée devant le pulvérisateur.
Dans la suite de la description, le terme peinture correspond à au moins l'un de ces trois revêtements.
Les pièces de carrosserie comportent des portions ayant des surfaces plus ou moins larges. Par exemple, un pare-chocs peut avoir des portions pleines pour lesquelles la surface à peindre est donc importante, et des grilles pour lesquelles la surface à peindre est relativement faible.
Afin de ne pas gaspiller de la peinture, il convient de mettre en place un dispositif et/ou un procédé permettant d'obtenir un bon coefficient de transfert de la peinture sur la pièce. Le coefficient de transfert correspond à la quantité de peinture déposée sur la pièce par rapport à la quantité de peinture pulvérisée à partir d'un pulvérisateur. En d'autres termes, il faut faire en sorte de déposer sur la pièce le maximum de peinture pulvérisée.
Une solution actuelle consiste à équiper la cabine de peinture avec plusieurs pulvérisateurs, souvent au nombre de deux par couches de revêtement (primaire, base et vernis). Il peut s'agir de pulvérisateurs montés sur des bras robotisés et articulés, bras programmés pour suivre une trajectoire précise à une vitesse donnée en fonction des pièces et des zones à peindre. Il peut également s'agir de pulvérisateurs montés sur une station de pulvérisation fixe, la pièce étant déplacée devant le pulvérisateur.
Ces pulvérisateurs comprennent à leur extrémité un applicateur en forme de bol. Chaque bol comprend à son extrémité libre une coupelle de pulvérisation de peinture. La coupelle est mise en rotation et de la peinture est injectée au centre de cette dernière. La peinture est plaquée sur la paroi de la coupelle du fait de la force centrifuge et est fractionnée en gouttelettes grâce à la forme de la coupelle et à sa rotation. Les gouttelettes sont alors projetées jusqu'à la pièce à peindre depuis la coupelle. Le spray de peinture est focalisé par des jets d'air projetés autour de la coupelle. Ces jets d'air prennent la forme d'une jupe entourant la coupelle et sont appelés « airs de jupe ». Ces jets d'air sont projetés depuis l'extrémité de l'applicateur tout autour de la coupelle afin de conformer le spray de peinture et atomiser la peinture.
Un applicateur comprend généralement un ou deux airs de jupes. Dans le cas d'airs de jupe double, les deux jets d'air sont concentriques, le jet d'air interne permettant la création d'un vortex pour la peinture pulvérisée et le jet d'air externe focalisant le spray de peinture. Le jet d'air externe délimite la zone d'impact du spray de peinture sur la pièce à peindre. La direction de propagation des jets d'air est invariante. Chaque coupelle fonctionne avec un ou des airs de jupe spécifiques et adaptés au diamètre de la coupelle. Chaque pulvérisateur comprend une coupelle de diamètre différent et est destiné à peindre des surfaces différentes. Les surfaces larges sont peintes par un pulvérisateur équipé d'une coupelle de diamètre important présentant un débit élevé et un diamètre d'impact grand et les surfaces plus fines sont peintes par un pulvérisateur équipé d'une coupelle de petit diamètre présentant un débit relativement faible et un diamètre d'impact petit afin de limiter les pertes de peinture.
Cependant, et compte-tenu des cadences industrielles devant être respectées, une pièce ne peut pas rester trop longtemps devant un pulvérisateur. Afin de pouvoir respecter ces cadences, il est fréquent qu'une zone soit peinte par un pulvérisateur non adapté pour cette zone. C'est le cas des zones de faibles surfaces peintes par un pulvérisateur équipé d'une coupelle de grand diamètre et pour laquelle les airs de jupe sont de diamètre important. Cette pratique se traduit par un coefficient de transfert bas, reflétant une perte de peinture importante. Parfois, une pièce doit être peinte par un seul robot alors qu'elle présente des surfaces de tailles variées ce qui conduit également à une perte de peinture importante.
Une autre solution existante consiste à charger la peinture en sortie de bol afin qu'elle soit attirée par la pièce à peindre reliée à la masse et dont la surface a préalablement été rendue conductrice. Cependant, cette attraction peinture/pièce n'a lieu que lorsque la peinture est très proche de la pièce, à savoir quelques millimètres. Il ne s'agit pas d'une solution satisfaisante en termes d'amélioration du coefficient de transfert.
Un but de l'invention est de supprimer, ou tout au moins de limiter notablement, tout ou partie des inconvénients précités, en proposant un dispositif de peinture permettant d'obtenir un coefficient de transfert important tout en conservant une cadence de peinture optimale.
Dans ce but, l'invention a pour objet un applicateur de peinture de type bol, comprenant :
- un corps principal, - au moins une coupelle de pulvérisation de peinture portée par le corps principal, et
- au moins une couronne formant canal de diffusion d'airs de jupe située dans le corps principal et apte à diffuser de l'air autour de la coupelle, l'applicateur comprenant des moyens aptes à modifier la direction d'au moins une partie d'un jet d'air diffusé autour de la coupelle.
Ainsi, un pulvérisateur, par exemple un bras robotisé ou un poste de pulvérisation fixe, équipé d'un tel applicateur va pouvoir, pendant le temps durant lequel une pièce est devant lui, modifier la forme et/ou la taille du jet d'air diffusé autour de la coupelle et par conséquent la forme et/ou la taille de la zone d'impact de la peinture sur la pièce à peindre, zone délimitée par le jet d'air. Par exemple, il est envisageable de peindre une première partie d'une pièce de carrosserie comprenant une large surface avec le jet d'air orienté de sorte à avoir une première zone d'impact large puis de peindre une seconde partie de la pièce de carrosserie ayant une surface plus fine avec le jet d'air orienté de sorte à avoir une seconde zone d'impact plus fine que la première. On adapte ainsi la zone d'impact de la peinture à la surface de la pièce située face à l'applicateur ce qui permet d'augmenter le coefficient de transfert en évitant qu'une grande quantité de peinture ne soit projetée de part et d'autre de la zone en cours de peinture. En d'autres termes, on augmente fortement le spectre d'action d'une coupelle, c'est-à-dire le nombre de zones d'une pièce de carrosserie pouvant être peintes par la coupelle avec un coefficient de transfert satisfaisant. Cela permet également d'éviter d'avoir à remplacer la coupelle sur l'applicateur par l'intervention d'un opérateur.
La couronne d'air pouvant varier en termes de taille, il est possible d'utiliser des coupelles de diamètres différents avec le même applicateur en adaptant les airs de jupe à la coupelle montée, ce qui permet une standardisation de l'applicateur de peinture.
De plus, il est possible de diminuer le nombre de pulvérisateurs sur une chaîne de peinture car un même pulvérisateur peut peindre des zones de surfaces diverses.
Il est également possible d'augmenter les cadences de peinture grâce à une programmation du procédé de peinture adapté à la pièce à peindre. Par exemple, il est possible de peindre une branche d'un pare-chocs avec un applicateur dont le jet d'air n'est plus rond mais ovale afin de peindre rapidement la branche tout en conservant un coefficient de transfert élevé. Le débit de peinture est le même que dans l'art antérieur mais la cadence de peinture est améliorée car les surfaces sont peintes plus rapidement. Enfin, l'aspect final d'une pièce de carrosserie peut être amélioré car l'adaptation de la zone d'impact permet de projeter la quantité de peinture adéquate à l'aspect attendu de la pièce de carrosserie peinte. Par exemple, dans le cas d'une peinture métallisée ou nacrée, adapter la taille et/ou la forme du jet d'air diffusé et donc de la zone d'impact de la peinture sur la pièce permet une meilleure répartition des paillettes ou du nacre sur la pièce de carrosserie.
L'applicateur selon l'invention peut optionnellement comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la couronne formant canal de diffusion d'airs de jupe comprend une extrémité en contact avec un ensemble d'orifices de sortie d'air, l'extrémité étant apte à être pilotée par les moyens aptes à modifier la direction du jet d'air diffusé autour de la coupelle ;
- l'extrémité en contact avec l'ensemble d'orifices de sortie d'air (8) comprend plusieurs zones indépendantes les unes des autres, chaque zone comprenant des moyens aptes à modifier la direction d'un jet d'air diffusé par la zone correspondante ;
- le nombre de zones est de 4 zones identiques ;
- les zones de l'extrémité en contact avec l'ensemble d'orifices de sortie d'air opposées l'une à l'autre sont aptes à être pilotées en même temps ;
- les moyens aptes à modifier la direction du jet d'air diffusé comprennent au moins une vanne pneumatique ;
- l'applicateur comprend deux couronnes formant canaux de diffusion d'airs de jupe concentriques ;
- une couronne interne est fixe et une couronne externe est apte à être pilotée.
- L'applicateur comprend plusieurs coupelles de diamètres différents imbriquées les unes dans les autres de manière concentrique, et ;
- les airs de jupe sont chargés négativement.
On prévoit également selon l'invention un dispositif de pulvérisation de peinture, de préférence un bras robotisé, comprenant un applicateur selon l'invention.
On prévoit également selon l'invention un procédé de pulvérisation de peinture à l'aide d'un applicateur selon l'invention.
De préférence, on peint une première surface avec la couronne formant canal de diffusion d'airs de jupe orientée selon une première direction, puis on peint une seconde surface de forme différente de la première surface avec la couronne formant canal de diffusion d'air de jupe dont au moins une partie est orientée selon une seconde direction différente de la première direction.
Nous allons maintenant présenter des modes de réalisation de l'invention à l'appui des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue de face de la surface supérieure d'un applicateur de peinture selon l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique d'une comparaison entre la ou les directions d'un jet d'air à partir d'un applicateur selon l'invention et selon l'art antérieur ;
- les figues 3 et 4 sont des vues en coupe d'un applicateur selon l'invention ;
- la figure 5 est une vue de face de la surface supérieure de l'applicateur selon un second mode de réalisation ;
- la figure 6 est une vue de face de la surface supérieure de l'applicateur selon un troisième mode de réalisation ;
- la figure 7 est une vue en perspective d'une étape d'un procédé de peinture d'une pièce de carrosserie selon l'art antérieur ; et
- les figures 8 à 10 sont des vues en perspective d'étapes de procédé de peinture de pièces de carrosserie à l'aide d'un applicateur selon l'invention.
On se réfère maintenant à la figure 1 qui représente un exemple d'applicateur de peinture 2 de type bol, comprenant un corps principal 3 et une coupelle 4 de pulvérisation de peinture montée sur le corps principal 3. Cette coupelle 4 est montée au centre d'une face supérieure 6 de l'applicateur 2. La face supérieure 6 comprend une pluralité d'orifices de sortie d'air 8 formant deux ensembles d'orifices de forme annulaire et concentriques entourant la coupelle, un ensemble interne 10 d'orifices 8 et un ensemble externe 12 d'orifices 8. Ces deux ensembles permettent la diffusion de deux jets d'air concentriques autour de la coupelle 4. Chaque ensemble d'orifice est alimenté en air par une couronne formant canal de diffusion d'air (non représentée sur la figure 1 ) située sous la face supérieure 6 de l'applicateur 2. On entend par couronne un anneau creux formant canal de diffusion d'air jusqu'aux orifices de sorite d'air 8 afin de former un jet d'air en forme de jupe autour de la coupelle 4. Chaque couronne est indépendante de l'autre. L'air remontant à travers les couronnes alimente respectivement l'ensemble interne 10 d'orifices 8 et l'ensemble externe 12 d'orifices 8.
L'ensemble interne 10 d'orifices 8 est alimenté par une couronne fixe qui génère un jet d'air en sortie de l'ensemble interne 10 d'orifices 8 s'étendant toujours dans la même direction. Ce jet d'air permet la création d'un vortex pour la peinture pulvérisée à partir de la coupelle 4.
L'ensemble externe 12 d'orifices 8 est quant à lui alimenté par une couronne comprenant des moyens aptes à modifier la direction d'au moins une partie de la couronne alimentant l'ensemble externe 12 d'orifices 8, plus précisément l'extrémité de la couronne en contact avec l'ensemble externes 12 d'orifices 8 comme cela sera illustré plus tard, afin de modifier la taille et/ou la forme du jet d'air diffusé à partir de l'ensemble externe 12 d'orifices 8. Etant donné que le flux d'air diffusé à partir de l'ensemble externe 12 permet de focaliser le spray de peinture, la zone d'impact sur la pièce est délimitée par lui. Il est donc possible de modifier la forme et/ou la taille de la zone d'impact sur la pièce à peindre en fonction de la forme et/ou de la taille du jet d'air diffusé à partir de l'ensemble externe 12 d'orifices 8.
Le nombre d'ensembles d'orifices annulaires peut varier, il est par exemple possible de n'avoir qu'un seul anneau d'orifices de sortie d'air 8. Dans ce cas, le jet d'air diffusé à partir de cet anneau pourra être piloté comme l'ensemble externe 12 d'orifices 8 de la figure 1 . Dans le cas de deux anneaux, il est possible que les deux jets d'airs soient pilotés.
Comme illustré à la figure 2, on peut constater l'intérêt de la possibilité de modification de la taille du jet d'air.
La partie basse du schéma représente un applicateur 2' de l'art antérieur comprenant un ensemble 22 d'orifices à partir duquel un jet d'air 24 est généré. Ce jet d'air 24 est toujours diffusé selon la même direction. Un spray de peinture 24' focalisé par le jet d'air 24 a par conséquent toujours le même diamètre.
La partie haute du schéma représente un applicateur 2 selon l'invention dans lequel seul l'ensemble externe 12 d'orifices 8 est représenté. L'extrémité 38 de la couronne 14 alimentant l'ensemble externe 12 d'orifices 8 peut être pilotée afin de modifier le diamètre du jet d'air sortant de l'ensemble externe 12 d'orifices 8. Dans l'exemple de la figure 2, l'extrémité 38 peut prendre trois positions différentes permettant de générer trois jets d'airs 16, 18 et 20 orientés selon trois directions différentes afin de générer trois airs de jupe de diamètres différents et par conséquent trois surfaces d'impact de peinture sur la pièce à peindre de diamètres différents. On voit sur la figure 2 trois sprays de peinture 16', 18' et 20' de largeur différentes correspondant respectivement aux jets d'air 16, 18 et 20.
Les figures 3 et 4 représentent l'applicateur 2 de la figure 1 dans deux configurations différentes. L'applicateur 2 comprend, en plus de la coupelle 4 et des ensembles d'orifices 10 et 12, deux couronnes 26 et 14 alimentant respectivement les ensembles 10 et 12 d'orifices 8 en air. Il s'agit des couronnes mentionnées plus haut et non représentées sur la figure 1 , la couronne 14 étant représentée sur la figure 2.
La couronne 26, couronne interne, comprend une portion proximale 30 la plus à l'intérieur de l'applicateur 2 et une extrémité distale 32 en contact avec les orifices de sortie d'air 8 de l'ensemble interne 10 d'orifices 8. L'air insufflé à partir de la couronne 26 se propage sous forme de jupe autour de la coupelle 4 selon une direction principale 34.
La couronne 14, couronne externe, présente une architecture similaire à celle de la couronne 26 avec une portion proximale 36 et une extrémité distale 38. L'air insufflé à partir de la couronne 14 se propage sous forme de jupe autour de la coupelle 4 selon une direction principale 40.
La couronne 14 comprend des moyens (non représentés) aptes à modifier la direction d'au moins une partie d'un jet d'air diffusé autour de la coupelle en modifiant la direction d'au moins une partie de l'extrémité 38 de la couronne 14. Il peut s'agir par exemple d'une vanne pneumatique ou de tout autre moyen connu permettant un tel contrôle.
Dans le cas d'une vanne pneumatique, cette dernière sera plus ou moins activée (i.e. ouverte) par un jet d'air présentant un spectre de débit pouvant aller par exemple de 100 à 600 nl_ par minute. Il est possible d'envisager par exemple que la vanne comprenne trois seuils d'activation à 200, 400 et 600 nL/min. Chaque seuil correspond à une ouverture plus ou moins importante de la vanne. L'air s'engouffrant dans l'extrémité 38 exerce alors une contrainte plus ou moins grande (en fonction du débit d'air) sur cette dernière ce qui conduit à un changement de direction de l'extrémité 38. On voit sur la figure 4 que l'extrémité 38 s'étend dans une direction différente de celle de la figure 3. Cela conduit à la génération d'un jet d'air s'étendant à partir de l'ensemble externe 12 d'orifices 8 selon une direction principale 42 différente de la direction principale 40 de la figure 3.
Dans l'exemple illustré ci-dessus, il y a trois paliers de débit conduisant à trois positions différentes de l'extrémité 38. Bien entendu, le spectre de débit peut varier tout comme le nombre de paliers et par conséquent le nombre de positions pouvant être prises par l'extrémité 38.
Comme décrit auparavant, il est possible de modifier la direction d'au moins une partie de la couronne alimentant l'ensemble externe 12 d'orifices 8, plus précisément l'extrémité 38 de la couronne 14 en contact avec l'ensemble externe 12 d'orifices 8.
Il est par exemple possible de piloter l'ensemble de l'extrémité 38 de la couronne 14 alimentant l'ensemble externe 12 d'orifices 8 afin d'augmenter ou de réduire le diamètre de la jupe d'air générée qui a, du fait de la forme annulaire de l'ensemble externe 12 d'orifices 8, une forme circulaire. Par conséquent, il y a une variation du diamètre de la zone d'impact de la peinture sur la pièce à peindre.
Il est également possible de ne faire varier qu'une partie de l'extrémité 38 de la couronne 14 alimentant l'ensemble externe 12 d'orifices 8 afin de faire varier la forme de la jupe d'air et ainsi la forme de la zone d'impact sur la pièce à peindre. Cela permet d'adapter la forme de la zone d'impact de peinture à la forme de la zone de la pièce peinte. Par exemple, il est possible de modifier la forme de la zone d'impact de circulaire à ovale pour peindre une partie d'une pièce de carrosserie ayant une forme allongée comme cela sera expliqué plus tard.
Les figures 5 et 6 représentent respectivement des applicateurs 102 et 202 selon des second et troisième modes de réalisation. Sur ces figures, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références numériques identiques. Les éléments modifiés ou nouveaux seront quant à eux numérotés par pas de cent, chaque centaine correspondant à un mode de réalisation.
Sur la figure 5, l'ensemble externe 12 d'orifices 8 est divisé en deux zones 144 et 146. La couronne alimentant l'ensemble externe 12 d'orifices 8 est alors divisée en deux parties, chaque partie pouvant être pilotée de manière indépendante afin de modifier la direction de l'extrémité de la couronne située sous la zone 144 ou sous la zone 146. Il peut par exemple s'agir d'une vanne pneumatique pour chacune des parties de la couronne avec un mode de fonctionnement similaire à celui expliqué auparavant.
II est ainsi possible de modifier indépendamment les deux zones 144 et 146, ce qui permet de modifier la forme en plus du diamètre.
Sur la figure 6, le nombre de zones est égal à 4 zones identiques 248, 250, 252 et 254. Le fonctionnement est le même qu'avec les deux zones 144 et 146, à savoir un pilotage indépendant de chacune des quatre parties de la couronne située sous l'ensemble externe 12 d'orifices 8 au niveau des zones 248, 250, 252 et 254. On augmente ainsi le nombre de formes pouvant être prises par les airs de jupe.
Avantageusement, les zones opposées 248/252 et 250/254 sont pilotées en même temps. Cela permet de « pincer » le jet d'air (en modifiant l'orientation des parties de la couronne située sous ces zones) afin de lui faire prendre une forme ovale adaptée aux zones des pièces à peindre comprenant une surface étroite et allongée.
Bien évidemment, le nombre de zones peut être différent, il peut s'agir de zones de taille identique ou différente. On peut également envisager que chaque orifice de sortie d'air 8 soit piloté indépendamment des autres. De plus, le découpage en zones n'exclut pas la possibilité de piloter toutes les zones en même temps et de la même manière afin de faire varier seulement le diamètre du flux d'air.
Les figures 7 à 10 représentent des vues en perspective d'étapes d'un procédé de peinture à l'aide d'un applicateur selon l'art antérieur (figure 7) et selon l'invention (figures 8 à 10).
Dans l'art antérieur, illustré à la figure 7, la pièce de carrosserie 54 est peinte par un pulvérisateur 55 équipé d'un applicateur comprenant une coupelle pulvérisant de la peinture focalisée par des airs de jupe non réglables. On observe que, pour toutes les zones de la pièce et ce quelle que soit leur forme, le spray de peinture est identique ce qui conduit à un coefficient de transfert relativement faible du fait qu'une majorité de la peinture pulvérisée passe au travers de la pièce 54 sans se déposer sur cette dernière. Sur la figure 8, on observe que la pièce 58, en particulier une zone 60 de la pièce 58, est peinte par un pulvérisateur 56 équipé d'un applicateur pouvant faire varier la forme et/ou la taille du jet d'air 59 projeté à partir de l'applicateur. Il s'agit plus précisément de l'applicateur de la figure 6 pouvant « pincer » le flux d'air afin d'obtenir une forme ovoïde. Le coefficient de transfert n'en est alors qu'amélioré.
Les figures 9 et 10 et illustrent le fonctionnement du pulvérisateur 56 équipé d'un applicateur selon l'invention en fonction de la zone de la pièce de carrosserie 54 à peindre.
Sur la figure 9, le pulvérisateur 56 peint une zone 62 de la pièce 54, zone présentant une surface étroite et allongée. Afin de déposer le maximum de peinture projetée, la forme du jet d'air focalisant le spray de peinture est modifiée afin d'obtenir une forme allongée. La zone d'impact de la peinture sur la pièce est alors allongée et étroite, en adéquation avec la forme de la zone à peindre. Le coefficient de transfert est amélioré et la zone 62 est peinte plus rapidement.
Lorsque le pulvérisateur 56 peint une autre zone, par exemple la zone 64 illustrée à la figure 10, la forme du jet d'air focalisant le spray de peinture est alors modifiée afin de faire en sorte que la zone d'impact de la peinture sur la pièce soit en adéquation avec la forme de la zone de la pièce à peindre. Ici, une moitié de la couronne alimentant un ensemble d'orifices en air est redirigée afin de donner une forme semi-circulaire au flux d'air.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations présentées et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.
II est notamment possible de faire varier le nombre de coupelles. Il est par exemple possible d'avoir plusieurs coupelles de diamètres différents imbriquées les unes dans les autres de manière concentrique, chacune des coupelles recevant de la peinture à tour de rôle ou plusieurs coupelles recevant de la peinture en même temps. La combinaison entre les coupelles de diamètres différents et la possibilité de faire varier la taille et/ou la forme du ou des flux d'air les entourant en fonction de la coupelle activée augmente encore le spectre d'action de l'applicateur tout en conservant une cadence de peinture et un coefficient de transfert élevés.
Il est également possible de charger les airs de jupe négativement. La peinture étant elle aussi chargée négativement en sortie de la ou des coupelles, l'interaction entre l'air et la peinture permet de mieux focaliser le spray de peinture. Nomenclature , 102, 202 : applicateur
' : applicateur selon l'art antérieur
: corps principal
: coupelle
: surface supérieure
: orifices de sortie d'air
0 : ensemble d'orifices interne
2 : ensemble d'orifices externe
2' : ensemble d'orifices selon l'art antérieur
4 : couronne externe
6 : 1 er jet d'air
6' : 1 er spray de peinture
8 : 2ème jet d'air
8' : 2ème spray de peinture
0 : 3ème jet d'air
0' : 3ème spray de peinture
4 : jet d'air selon l'art antérieur
4' : spray de peinture selon l'art antérieur
6 : couronne interne
0 : portion proximale de la couronne 26
2 : extrémité distale de la couronne 26
4 : direction du jet d'air à partir de l'ensemble interne 10 d'orifices 86 : portion proximale de la couronne 14
8 : extrémité distale de la couronne 14
0 : 1 ère direction du jet d'air à partir de l'ensemble externe 12 d'orifices 82 : 2ème direction du jet d'air à partir de l'ensemble externe 12 d'orifices 84 : 1 ère pièce à peindre
5 : pulvérisateur selon l'art antérieur
6 : pulvérisateur selon l'invention
8 : 2ème pièce à peindre
9 : spray du pulvérisateur selon l'invention
0 : 1 ère zone à peindre
2 : 2ème zone à peindre
4 : 3ème zone à peindre
44 : 1 ère zone de l'ensemble externe 12 en deux zones : 2ème zone de l'ensemble externe 12 en deux zones : 1 ère zone de l'ensemble externe 12 en quatre zones : 2ème zone de l'ensemble externe 12 en quatre zones : 3ème zone de l'ensemble externe 12 en quatre zones : 4ème zone de l'ensemble externe 12 en quatre zones

Claims

Revendications
1 . Applicateur (2 ; 102 ; 202) de peinture de type bol, comprenant :
- un corps principal (3),
- au moins une coupelle (4) de pulvérisation de peinture portée par le corps principal (3), et
- au moins une couronne (14, 26) formant canal de diffusion d'airs de jupe située dans le corps principal (3) et apte à diffuser de l'air autour de la coupelle (4), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens aptes à modifier la direction d'au moins une partie d'un jet d'air diffusé autour de la coupelle (4).
2. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon la revendication 1 , dans lequel la couronne (14) formant canal de diffusion d'airs de jupe comprend une extrémité (38) en contact avec un ensemble d'orifices de sortie d'air (8), l'extrémité (38) étant apte à être pilotée par les moyens aptes à modifier la direction du jet d'air diffusé autour de la coupelle (4).
3. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'extrémité (38) en contact avec l'ensemble (12) d'orifices de sortie d'air (8) comprend plusieurs zones (144, 146 ; 248, 250, 252, 254) indépendantes les unes des autres, chaque zone (144, 146 ; 248, 250, 252, 254) comprenant des moyens aptes à modifier la direction d'un jet d'air diffusé par la zone (144, 146 ;
248, 250, 252, 254) correspondante.
4. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon la revendication 3, dans lequel le nombre de zones
(248, 250, 252, 254) est de 4 zones identiques.
5. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon la revendication 4, dans lequel les zones (248, 252 ; 250, 254) de l'extrémité en contact avec l'ensemble d'orifices de sortie d'air
(8) opposées l'une à l'autre sont aptes à être pilotées en même temps.
6. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens aptes à modifier la direction du jet d'air diffusé comprennent au moins une vanne pneumatique.
7. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant deux couronnes (14, 26) formant canaux de diffusion d'airs de jupe concentriques.
8. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon la revendication 7, dans lequel une couronne interne (26) est fixe et une couronne externe (14) est apte à être pilotée.
9. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon l'une quelconque des revendications précédente comprenant plusieurs coupelles de diamètres différents imbriquées les unes dans les autres de manière concentrique.
10. Applicateur (2 ; 102 ; 202) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les airs de jupe sont chargés négativement.
11 . Dispositif de pulvérisation de peinture, de préférence un bras robotisé, comprenant un applicateur (2 ; 102 ; 202) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
12. Procédé de pulvérisation de peinture à l'aide d'un applicateur (2 ; 102 ; 202) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
13. Procédé de pulvérisation selon la revendication 12, dans lequel on peint une première surface (62) avec la couronne (14) formant canal de diffusion d'airs de jupe orientée selon une première direction, puis on peint une seconde surface (64) de forme différente de la première surface (62) avec la couronne (14) formant canal de diffusion d'air de jupe dont au moins une partie est orientée selon une seconde direction différente de la première direction.
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