FR2657275A3 - Automatic machine for spraying onto manufactured products and corresponding method of spraying - Google Patents
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Abstract
Description
Machine automatique de pulvérisation de poiyuLLiane
sur des produits manufacturés
et procédé de pulvérisation correspondant
La présente invention a pour objet une machine automatique de pulvérisation de polyuréthane sur des produits manufacturés, ainsi que le procédé de pulvérisation correspondant.Automatic poiyuLLiane spraying machine
on manufactured products
and corresponding spraying method
The present invention relates to an automatic polyurethane spraying machine on manufactured products, as well as the corresponding spraying process.
Pour le revêtement de surface de produits manufacturés, en particulier en béton, qui doivent être convenablement isolés et calorifugés par rapport à l'extérieur, on utilisel actuellement, des dispositifs de pulvérisation, tels que des pistolets, qui sont directement saisis par l'opérateur qui les place au-dessus de l'ex- trados d'un produit manufacturé en béton, de manière à appliquer, sur celui-ci une couche de revêtement et de calorifugeage superficielle. For the surface coating of manufactured products, in particular concrete, which must be suitably insulated and insulated from the outside, spraying devices, such as guns, which are directly grabbed by the operator, are currently used. which places them above the ex-trados of a manufactured concrete product, so as to apply a layer of coating and surface insulation on it.
On comprendra aisément que cette technique de pulvérisation, destinée à réaliser le revêtement du produit manufacturé, pose une série de problèmes graves. It will be readily understood that this spraying technique, intended for coating the manufactured product, poses a series of serious problems.
En premier lieu, l'opérateur est directement en contact avec le produit pulvérisé ou avec la poussière ou les vapeurs qui se forment lors de la pulvérisation, d'où un risque pour sa santé. First, the operator is in direct contact with the sprayed product or with the dust or vapors that form during spraying, which poses a health risk.
Un second problème, directement lié à cette technique manuelle de pulvérisation, se pose du fait que l'opérateur, même s'il est habile et expérimenté, n'est pas en mesure de contrôler précisément le degré de dépôt et, par conséquent/ l'épaisseur du polyuréthane appliqué sur le produit manufacturé. Il se crée ainsi une épaisseur, non constante, de produit isolant sur la surface du produit manufacturé, avec présence de creux ou de bosses qui sont en outre, à l'origine d'un degré de finition imparfait et non optimal. A second problem, directly related to this manual spraying technique, arises from the fact that the operator, even if he is skilled and experienced, is not able to precisely control the degree of deposition and, consequently, l thickness of the polyurethane applied to the manufactured product. This creates a non-constant thickness of insulating product on the surface of the manufactured product, with the presence of hollows or bumps which are also responsible for an imperfect and not optimal degree of finish.
La présente invention a pour but de réaliser une machine et/ou un procédé de pulvérisation de polyuréthane, permettant de résoudre tous les problèmes mentionnés ci-dessus et propre à garantir la sécurité de l'opérateur, une épaisseur constante du polyuréthane déposé et un degré de finition optimal du produit manufacturé avec revêtement. The object of the present invention is to provide a machine and / or a process for spraying polyurethane, making it possible to solve all the problems mentioned above and capable of guaranteeing operator safety, a constant thickness of the deposited polyurethane and a degree finishing of the manufactured product with coating.
Ce but est atteint suivant l'invention, grâce à une machine automatique de pulvérisation de polyuréthane sur des produits manufacturés; munie d'une buse de pulvérisation, caractérisée en ce qu'elle comporte un bâti en tunnel, portant une buse de pulvérisation mobile à l'intérieur de celui-ci, pouvant être placé à cheval, audessus d'un produit manufacturé, la buse de pulvérisation étant placée à bord d'un premier chariot mobile, verticalement par rapport au bâti, par un premier moyen d'actionnement, ce premier chariot,qui supporte la buse de pulvérisation, étant, en outre, porté par un second chariot qui peut être déplacé, par un second moyen d'actionnement, transversalement, horizontalement, par rapport au produit manufacturé et au bâti, le premier et le second chariot étant disposés sur un troisième chariot déplaçable horizontalement, longitudinalement, par rapport au produit manufacturé et au bâti, par l'intermédiaire d'un troisième moyen d'actionnement, ces moyens d'actionnement étant} en outre reliés, de manière active, à un ordinateur qui en commande les mouvements, suivant la variation de la géométrie du produit manufacturé, préalablement mise en mémoire, au moins un capteur, qui détecte le positionnement initial, étant prévu pour activer la pulvérisation du produit manufacturé. This object is achieved according to the invention, thanks to an automatic polyurethane spraying machine on manufactured products; fitted with a spray nozzle, characterized in that it comprises a tunnel frame, carrying a movable spray nozzle inside thereof, which can be placed astride a manufactured product, the nozzle sprayer being placed on board a first movable carriage, vertically with respect to the frame, by a first actuation means, this first carriage, which supports the spray nozzle, being, moreover, carried by a second carriage which can be moved, by a second actuating means, transversely, horizontally, relative to the manufactured product and to the frame, the first and the second carriage being arranged on a third carriage movable horizontally, longitudinally, relative to the manufactured product and to the frame, by means of a third actuation means, these actuation means being} also actively connected to a computer which controls the movements thereof, according to the variation of the geometry of the manufactured product, previously stored, at least one sensor, which detects the initial positioning, being provided to activate the spraying of the manufactured product.
On prévoit, en outre, de préférence, d'autres capteurs de fin de course qui détectent la disposition de la buse de pulvérisation, au niveau des extrémités de sa course longitudinale, de sa course transversale et de sa course verticale. In addition, preferably, other end-of-travel sensors are provided which detect the arrangement of the spray nozzle, at the ends of its longitudinal travel, its transverse travel and its vertical travel.
En outre, ce but est atteint par un procédé de pulvérisation de polyuréthane sur des produits manu facturés, par utilisation d'une machine automatique de pulvérisation, comprenant les étapes suivantes : positionnement d'une buse de pulvérisation, au niveau d'une position initiale, sur un produit manufacturé à recouvrir, déplacement de la buse de pulvérisation à une vitesse à peu près constante, au-dessus de la surface du produit manufacturé à recouvrir, exécution de ce déplacement en maintenant constante la distance entre la buse de pulvérisation et la surface à recouvrir, exécution de ce déplacement suivant une direction en zigzag, dans un plan variable, essentiellement équidistant et parallèle au plan défini par les différents points de la surface à recouvrir. In addition, this object is achieved by a process for spraying polyurethane onto invoiced manufactured products, by using an automatic spraying machine, comprising the following steps: positioning of a spray nozzle, at an initial position , on a manufactured product to be covered, displacement of the spray nozzle at an approximately constant speed, above the surface of the manufactured product to be covered, execution of this displacement while maintaining constant the distance between the spray nozzle and the surface to be covered, execution of this displacement in a zigzag direction, in a variable plane, essentially equidistant and parallel to the plane defined by the different points of the surface to be covered.
De préférence, les étapes de ce procédé doivent être exécutées à l'intérieur d'un bâti en tunnel, à une température et une humidité constantes. Preferably, the steps of this process must be carried out inside a tunnel frame, at a constant temperature and humidity.
Les caractéristiques de structure et de fonctionnement, ainsi que les avantages d'une machine de pulvérisation de polyuréthane et d'un procédé de pulvérisation correspondant, selon la présente invention, ressortent plus clairement de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
la figure 1 est une vue en élévation de face, en partie en coupe, d'une machine de pulvérisation de polyuréthane suivant l'invention
la figure 2 est une vue en élévation latérale de la machine de la figure 1
la figure 3 est une vue de dessus d'un produit manufacturé, sur laquelle on a représenté, de manière schématique, le déplacement d'une tête de pulvérisation suivant le procédé de l'invention.The structural and operating characteristics, as well as the advantages of a polyurethane spraying machine and of a corresponding spraying process, according to the present invention, emerge more clearly from the description which follows, given by way of example not limiting, with reference to the accompanying schematic drawings, in which
Figure 1 is an elevational front view, partly in section, of a polyurethane spraying machine according to the invention
Figure 2 is a side elevational view of the machine of Figure 1
Figure 3 is a top view of a manufactured product, in which there is shown, schematically, the movement of a spray head according to the method of the invention.
En référence aux figures, une machine automatique de pulvérisation de polyuréthane selon la présente invention, est désignée dans son ensemble par 11. Elle peut être placée à cheval, au-dessus d'un produit mdnufacturé, représenté en 12, qui, dans cet exemple, est en béton armé et qui est placé à l'intérieur d'un coffrage, représenté de manière schématique en 13. With reference to the figures, an automatic polyurethane spraying machine according to the present invention, is generally designated by 11. It can be placed astride, above a manufactured product, represented at 12, which, in this example , is made of reinforced concrete and which is placed inside a formwork, shown schematically at 13.
La machine automatique de pulvérisation 11 comporte un bâti en tunnel 14 qui l'enveloppe totalement et qui permet de maintenir, à l'intérieur, une température et une humidité constantes, de manière à optimaliser ltexpan- sion du polyuréthane pulvérisé. The automatic spraying machine 11 comprises a tunnel frame 14 which completely envelops it and which makes it possible to maintain, inside, a constant temperature and humidity, so as to optimize the expansion of the sprayed polyurethane.
A l'intérieur de ce bâti en tunnel 14, une série de consoles 15, à peu près horizontales, sont placées sur les parois longitudinales 16, de manière à faire saillie1 transversalement et à se faire face deux par deux. Inside this tunnel frame 14, a series of roughly horizontal brackets 15 are placed on the longitudinal walls 16, so as to project transversely and to face each other in pairs.
Elles peuvent supporter des rails longitudinaux 17 audessus desquels, une structure désignée, dans son ensemble, par 18 et sur laquelle est montée une buse de pulvérisation 19, peut se déplacer librement.They can support longitudinal rails 17 above which, a structure designated as a whole by 18 and on which a spray nozzle 19 is mounted, can move freely.
La buse de pulvérisation 19 est placée à bord d'un premier chariot 20 se déplaçant sur des glissières 21, et est déplacée par un écrou 22, solidaire de celle-ci, en prise avec une vis sans fin 23. Un premier moyen d'actionnement 24, tel qu'un moteur à vitesse variable, commande la rotation de la vis sans fin 23, par exemple par un couple conique 25. Ces moyens de déplacement du premier chariot 20 sont logés dans un premier élément en forme de boîte 26, étanche par rapport à l'extérieur, et entraînent le mouvement du premier chariot, dans une direction verticale, représentée par le flèche Z. The spray nozzle 19 is placed on board a first carriage 20 moving on slides 21, and is moved by a nut 22, integral with the latter, engaged with an endless screw 23. A first means of actuation 24, such as a variable speed motor, controls the rotation of the worm screw 23, for example by a bevel gear 25. These means for moving the first carriage 20 are housed in a first box-shaped element 26, tight relative to the outside, and cause the movement of the first carriage, in a vertical direction, represented by the arrow Z.
La buse de pulvérisation 19 a la forme d'un "canon" et est reliée à un réservoir (non représenté), par une tuyauterie représentée en 10. The spray nozzle 19 has the shape of a "cannon" and is connected to a reservoir (not shown), by a pipe shown at 10.
Le premier élément en forme de boîte 26 et, en conséquence, le premier chariot 20 ainsi que la buse de pulvérisation 19, sont supportés par un deuxième chariot 27 qui peut se déplacer horizontalement, dans la direction indiquée par la flèche X, transversalement au produit manufacturé 12 et au bâti en tunnel 14, commandé par un deuxième moyen d'actionnement 28, tel qu'un moteur à vitesse variable. Dans ce cas aussi, on a placé, entre le deuxième chariot 27 et le deuxième moyen d'actionnement 28, des moyens de transmission (non représentés) qui peuvent être semblables à ceux du premier chariot ou qui peuvent, par exemple, être en variante, une vis sans fin et un taraudage correspondant à circulation de billes (non représentés).Dans ce cas, le deuxième chariot 27 et ses moyens de transmission sont placés sur et dans la structure 18 qui sert ainsi de troisième chariot, se déplaçant horizontalement, longitudinalement, le long d'une direction représentée par la flèche Y, par rapport au produit manufacturé 12 et au bâti en tunnel 14. The first box-shaped element 26 and, consequently, the first carriage 20 as well as the spray nozzle 19, are supported by a second carriage 27 which can move horizontally, in the direction indicated by the arrow X, transversely to the product manufactured 12 and to the tunnel frame 14, controlled by a second actuating means 28, such as a variable speed motor. In this case too, transmission means (not shown) have been placed between the second carriage 27 and the second actuating means 28 which may be similar to those of the first carriage or which may, for example, be in a variant , a worm and a thread corresponding to the circulation of balls (not shown). In this case, the second carriage 27 and its transmission means are placed on and in the structure 18 which thus serves as a third carriage, moving horizontally, longitudinally, along a direction represented by the arrow Y, relative to the manufactured product 12 and to the tunnel frame 14.
La structure ou le troisième chariot 18 sont déplacés par un troisième moyen d'actionnement 29, par exemple par un moteur à vitesse variable, qui commande un réducteur 30. Sur un arbre 34, sortant de ce réducteur 30, sont calées deux roues 31, en vue du déplacement au-dessus des rails longitudinaux 17. On prévoit, en outre, une deuxième paire de roues 31a, montée libre, pour supporter et guider le troisième chariot 18. Dans une solution préférée, l'une de ces roues 31, 31a est plane tandis que l'autre roue 31, 31a présente une gorge centrale annulaire 32, pouvant venir en prise avec un relief 33 correspondant, placé solidaire du rail 17 correspondant, au-dessus de celui-ci. The structure or the third carriage 18 are moved by a third actuating means 29, for example by a variable speed motor, which controls a reduction gear 30. On a shaft 34, emerging from this reduction gear 30, two wheels 31 are propped up, with a view to moving over the longitudinal rails 17. A second pair of wheels 31a, free mounted, is further provided to support and guide the third carriage 18. In a preferred solution, one of these wheels 31, 31a is flat while the other wheel 31, 31a has an annular central groove 32, which can come into engagement with a corresponding relief 33, placed integral with the corresponding rail 17, above the latter.
En outre, sur l'arbre 34, au moins à proximité du réducteur 30, est calé un premier engrenage 35 qui commande un deuxième engrenage 36, rendu solidaire d'un arbre 37 portant, en surplomb, un troisième engrenage 38, tel qu'une roue dentée, qui s'engage, au-dessous d'un profilé 39 en équerre, longitudinal, doté d'une crémaillère 47, tous deux étant reliés,latéralementjaux rails 17. Cette disposition permet de garantir un engagement constant et un guidage correct du troisième chariot 18, au-dessus des rails 17. Dans l'exemple représenté, le troisième engrenage 38 et en conséquence, le deuxième engrenage 36 et l'arbre 37 de support, sont présents, partiellement représentés, également du côté transversal opposé du troisième chariot 18 où il n'y a pas de motorisation. In addition, on the shaft 34, at least near the reduction gear 30, is wedged a first gear 35 which controls a second gear 36, made integral with a shaft 37 carrying, overhanging, a third gear 38, such as a toothed wheel, which engages, below a longitudinal angled profile 39, provided with a rack 47, both of which are connected laterally to the rails 17. This arrangement makes it possible to guarantee constant engagement and correct guidance of the third carriage 18, above the rails 17. In the example shown, the third gear 38 and consequently, the second gear 36 and the support shaft 37, are present, partially shown, also on the opposite transverse side of the third carriage 18 where there is no motorization.
Les moyens d'actionnement 24, 28 et 29, indiqués ci-dessus, sont activement reliés, par des lignes de connexion représentées de manière schématique en 40, à un ordinateur central 41 qui est en mesure d'envoyer les impulsions nécessaires à l'actionnement. The actuation means 24, 28 and 29, indicated above, are actively connected, by connection lines shown schematically at 40, to a central computer 41 which is able to send the pulses necessary for the actuation.
Cet ordinateur central 41 contient un programme, convenablement choisi en fonction de la géométrie du produit manufacturé à pulvériser, et en fonction de ce programme précisément, il engendrera les impulsions mentionnées ci-dessus, en vue de l'actionnement. This central computer 41 contains a program, suitably chosen as a function of the geometry of the manufactured product to be sprayed, and as a function of this program precisely, it will generate the pulses mentioned above, for actuation.
De préférence, l'autorisation d'exécution, ou tout au moins de début du programme, est donnée par un capteur, représenté de manière schématique en 42, à bord de l'équipement, qui est en mesure de relever le positionnement initial, pour la pulvérisation du produit manufacturé, désigné par 43 sur la figure 3. Preferably, the authorization to execute, or at least to start the program, is given by a sensor, represented schematically at 42, on board the equipment, which is able to read the initial positioning, for spraying the manufactured product, designated by 43 in FIG. 3.
D'une manière avantageuse, une machine automatique de pulvérisation suivant la présente invention, est dotée, en outre, d'autres capteurs de fin de course qui détectent la disposition des différents chariots, au niveau des points d'extrémité de leur course. Ces autres capteurs de fin de course sont représentés de manière schématique sur la figure 3, en 44, en ce qui concerne la course longitudinale du troisième chariot 18. Sur la figure 1, la référence 45 désigne d'autres capteurs de fin de course, destinés à détecter la course transversale du deuxième chariot 27, et la référence 46 de la figure 2 désigne d'autres capteurs de fin de course, destinés à détecter la course verticale du premier chariot 20. Advantageously, an automatic spraying machine according to the present invention is further provided with other limit switches which detect the arrangement of the various carriages, at the end points of their stroke. These other end-of-travel sensors are shown diagrammatically in FIG. 3, at 44, as regards the longitudinal travel of the third carriage 18. In FIG. 1, the reference 45 designates other end-of-travel sensors, intended to detect the transverse travel of the second carriage 27, and the reference 46 in FIG. 2 designates other end-of-travel sensors, intended to detect the vertical travel of the first carriage 20.
Au moyen d'une machine automatique de pulvérisation suivant la présente invention, on peut réaliser un revêtement isolant sur toute la surface des produits manufacturés, présentant une épaisseur parfaitement constante et homogène, sans creux ni bosses. By means of an automatic spraying machine according to the present invention, an insulating coating can be produced over the entire surface of the manufactured products, having a perfectly constant and homogeneous thickness, without recesses or dents.
Ce revêtement est réalisé par un procédé de pulvérisation de polyuréthane, sur des produits manufacturés en béton armé, comprenant les étapes suivantes positionnement d'une buse de pulvérisation, au niveau d'une position initiale, sur un produit manufacturé à recouvrir, déplacement de la buse de pulvérisation à une vitesse à peu près constante, au-dessus de la surface du produit manufacturé à recouvrir, exécution de ce déplacement en maintenant constante la distance entre la buse de pulvérisation et la surface à recouvrir, exécution de ce déplacement suivant une direction en zigzag, dans un plan variable, essentiellement équidistant et parallèle au plan défini par les différents points de la surface à recouvrir. This coating is produced by a polyurethane spraying process, on reinforced concrete manufactured products, comprising the following steps positioning of a spray nozzle, at an initial position, on a manufactured product to be covered, moving the spray nozzle at an almost constant speed, above the surface of the manufactured product to be covered, carrying out this movement while keeping constant the distance between the spray nozzle and the surface to be covered, carrying out this movement in a direction zigzagging, in a variable plane, essentially equidistant and parallel to the plane defined by the different points of the surface to be covered.
Les étapes du procédé de pulvérisation de polyuréthane doivent, de préférence, être exécutées à l'intérieur d'un bâti en tunnel, à une température et une humidité constantes, pour obtenir une expansion constante. The steps of the polyurethane spraying process should preferably be carried out inside a tunnel frame, at constant temperature and humidity, to obtain constant expansion.
L'opération de pulvérisation en zigzag est assurée par une buse ayant avantageusement une ouverture propre à engendrer une empreinte, à peu près rectangulaire, tombant sur le dessus du produit manufacturé, suivant une orientation telle que l'axe principal du rectangle soit parallèle à la direction transversale X. The zigzag spraying operation is provided by a nozzle advantageously having an opening capable of generating an imprint, roughly rectangular, falling on top of the manufactured product, in an orientation such that the main axis of the rectangle is parallel to the transverse direction X.
Selon la présente invention, lorsque la géométrie de l'extrados ou de la face supérieure du produit manufacturé à recouvrir, a été mémorisée, on déplace le chariot 18 jusqu'à ce que le capteur 42, placé à bord de l'équipement, se trouve au niveau du positionnement initial de pulvérisation, ou point zéro 43. According to the present invention, when the geometry of the upper surface or of the upper face of the manufactured product to be covered has been memorized, the carriage 18 is moved until the sensor 42, placed on board the equipment, is found at the initial spray positioning, or zero point 43.
L'ordinateur central 41 assure alors les opérations automatiques de pulvérisation, par l'intermédiaire de la machine et en appliquant le procédé de la présente invention. The central computer 41 then performs the automatic spraying operations, by means of the machine and by applying the method of the present invention.
On notera que; pendant cette opération, pour faire varier en hauteur la face supérieure du produit manufacturé, et la distance entre cette surface et la buse de pulvérisation 19 devant être maintenue constante, on maintiendra constantes les vitesses horizontales dans les directions transversale X et longitudinale Y, tandis que la vitesse, dans la direction verticale Z, devra varier en continu. Note that; during this operation, in order to vary in height the upper face of the manufactured product, and the distance between this surface and the spray nozzle 19 having to be kept constant, the horizontal speeds in the transverse X and longitudinal Y directions will be kept constant, while the speed, in the vertical direction Z, must vary continuously.
L'ouverture, prévue par l'invention, pour la buse de pulvérisation, propre à engendrer une empreinte essentiellement rectangulaire, tombant sur le dessus du produit manufacturé, selon une orientation telle que l'axe principal de cette empreinte rectangulaire, soit parallèle à la direction transversale X, permet d'optimaliser l'utilisation du polyuréthane, en limitant son gaspillage éventuel. The opening, provided by the invention, for the spray nozzle, capable of generating an essentially rectangular imprint, falling on top of the manufactured product, in an orientation such that the main axis of this rectangular imprint, is parallel to the transverse direction X, makes it possible to optimize the use of polyurethane, by limiting its possible wastage.
En effet, si l'on avait imaginé de procéder selon une sinusoïde carrée, il y aurait superposition ou gaspillage latéral du polyuréthane. Indeed, if one had imagined to proceed according to a square sinusoid, there would be superposition or lateral waste of the polyurethane.
La présence des capteurs de fin de course permet et garantit, dans tous les cas, la sécurité de fonctionnement de la machine de pulvérisation. The presence of limit switches allows and guarantees, in all cases, the operational safety of the spraying machine.
La machine et le procédé suivant l'invention permettent d'optimaliser la pulvérisation du polyuréthane, au-dessus du produit manufacturé, tout en garantissant la sécurité des opérateurs qui, étant obligés de rester à l'extérieur du bâti en tunnel, ne sont pas en contact avec le produit vaporisé, pendant la pulvérisation. The machine and the method according to the invention make it possible to optimize the spraying of the polyurethane, over the manufactured product, while guaranteeing the safety of the operators who, being obliged to remain outside the frame in the tunnel, are not in contact with the vaporized product, during spraying.
La machine et le procédé suivant l'invention garantissent, en outre, une épaisseur constante du calorifugeage sur toute la surface du produit manufacturé qui, en même temps, ne présente aucune irrégularité superficielle. The machine and the method according to the invention also guarantee a constant thickness of the thermal insulation over the entire surface of the manufactured product which, at the same time, has no surface irregularity.
On peut ainsi obtenir aussi une optimalisation du degré de finition de surface. It is thus also possible to obtain an optimization of the degree of surface finish.
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