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FR2971019A1 - Dispositif et systeme de surveillance d'une pompe a actionnement pneumatique a deplacement lineaire alternatif. - Google Patents

Dispositif et systeme de surveillance d'une pompe a actionnement pneumatique a deplacement lineaire alternatif. Download PDF

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FR2971019A1
FR2971019A1 FR1150644A FR1150644A FR2971019A1 FR 2971019 A1 FR2971019 A1 FR 2971019A1 FR 1150644 A FR1150644 A FR 1150644A FR 1150644 A FR1150644 A FR 1150644A FR 2971019 A1 FR2971019 A1 FR 2971019A1
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Abstract

L'invention est relative à un dispositif de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif et à un système de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif, qui comportent des moyens de capteur de pression pneumatique, des moyens de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée, et des moyens de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif à partir du signal transmis représentatif de la pression pneumatique captée.

Description

L'invention est relative à un dispositif de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif. L'invention est également relative à un système de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif.
L'invention est particulièrement utile pour surveiller les pompes d'alimentation en peinture, dans des applications de pompage ou d'extrusion, de dosage, ou de régulation de produits liquides et épais, destinés à être pompés, distribués, régulés et déposés en débits continus ou intermittents. Dans ce genre de pompe d'alimentation en peinture, le moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif est à l'origine de la pression de sortie du produit. Le rapport des sections du piston du moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif et du piston de la pompe donne le rapport de pression théorique entre le moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif et la pompe d'alimentation en peinture.
Ce rapport de pression théorique entre le moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif et la pompe d'alimentation en peinture détermine ainsi la pression de sortie du produit engendrée par la pompe. Les moteurs pneumatiques à déplacement linéaire alternatif fonctionnent avec l'énergie pneumatique délivrée par une alimentation d'air sous pression et sont reliés 20 généralement à un échappement. Le mouvement des moteurs pneumatiques à déplacement linéaire alternatif peut être commandé par un système électromécanique comportant deux contacteurs de fin de course reliés à un distributeur d'air. Ce distributeur d'air à grand débit dirige l'air sous pression alternativement dans 25 la chambre supérieure ou la chambre inférieure du moteur pour provoquer la descente ou la montée du piston, tout en assurant l'échappement de l'air chassé de l'autre chambre, inférieure ou supérieure, du moteur. D'autres techniques de pilotage des moteurs pneumatiques à déplacement linéaire alternatif, fabriquées par la société de droit français KREMLIN REXSON, présentent des systèmes différents de pilotage de l'inversion du moteur : à moteur différentiel, à bloc inverseur, à interrupteur basculant. Tous ces systèmes connus de pilotage de l'inversion de sens des moteurs pneumatiques à déplacement linéaire alternatif font monter ou descendre le piston, en dirigeant l'air sous pression alternativement dans la chambre supérieure ou la chambre inférieure du moteur pour provoquer la descente ou la montée du piston, tout en assurant l'échappement de l'air chassé de l'autre chambre, inférieure ou supérieure, du moteur. On connaît des dispositifs de surveillance pour des moteurs pneumatiques à déplacement linéaire alternatif entraînant des pompes. Le document WO 2007/016151 A2 décrit un procédé de pilotage d'une pompe actionnée par air comprimé, utilisant un aimant monté dans le tiroir du distributeur du moteur pneumatique et deux capteurs magnétiques montés dans le couvercle du distributeur pour observer la vitesse et la position du tiroir de ce distributeur.
Un premier but de l'invention est de perfectionner l'état de la technique connue, en proposant un nouveau dispositif de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif, insensible aux perturbations magnétiques. Un deuxième but de l'invention est de proposer un nouveau dispositif de 20 surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif, de fabrication économique, de maintenance aisée, et d'utilisation simple. Un troisième but de l'invention est de proposer un nouveau système de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif, de compréhension immédiate et d'utilisation simple. 25 L'invention a pour objet un dispositif de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif, comportant des moyens de capteur de pression pneumatique, des moyens de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée, et des moyens de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif à partir du signal transmis représentatif de 30 la pression pneumatique captée.
Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - les moyens de capteur de pression pneumatique comportent un unique capteur de pression pour mesurer la pression d'une chambre d'un moteur pneumatique. - le capteur de pression pneumatique peut être situé à l'extérieur du moteur 5 pneumatique. - le capteur de pression pneumatique peut être situé à l'intérieur du moteur pneumatique. L'invention a également pour objet un système de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif, comportant des moyens de 10 capteur de pression pneumatique, des moyens de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée, et des moyens de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif à partir du signal transmis représentatif de la pression pneumatique captée. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : 15 - les moyens de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée transmettent de préférence un signal électrique représentatif de la pression pneumatique captée à des moyens de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif. - les moyens de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement 20 linéaire alternatif comportent une horloge ou un compteur apte à générer au moins un chronogramme représentatif de l'évolution de la pression pneumatique captée à partir du signal transmis représentatif de la pression pneumatique captée. - le système de surveillance comporte des moyens de mesure sur plusieurs périodes du signal de pression pneumatique, et des moyens de test et de validation de 25 cette mesure uniquement si la fréquence du signal est constante. - le système de surveillance comporte des moyens de test et de validation par apprentissage effectué en cas de changement de buses sur le pistolet d'une pompe d'alimentation en peinture. - le système de surveillance comporte des moyens pour enregistrer la fréquence du signal de pression pneumatique, pour servir de référence pour filtrer les périodes d'amorçage, ou de montée en teinte , ou de travail par touches dite de « gachetage ».
L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente schématiquement une vue partielle d'un dispositif de surveillance selon l'invention d'un moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe. - la figure 2 représente schématiquement un chronogramme correspondant à la surveillance d'un moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif en fonctionnement normal au moyen d'un système selon l'invention comportant un dispositif de surveillance selon l'invention. - la figure 3 représente schématiquement un chronogramme correspondant à la surveillance d'un moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif en fonctionnement défectueux au moyen d'un système selon l'invention comportant un dispositif de surveillance selon l'invention. - la figure 4 représente schématiquement un chronogramme correspondant à la surveillance d'un moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif en fonctionnement défectueux au moyen d'un système selon l'invention comportant un dispositif de surveillance selon l'invention. - la figure 5 représente schématiquement un chronogramme correspondant à la surveillance d'un moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif en fonctionnement défectueux au moyen d'un système selon l'invention comportant un dispositif de surveillance selon l'invention. En référence à la figure 1, un dispositif de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture comporte des moyens 2 de capteur de pression pneumatique, des moyens 3 de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée, et des moyens 4 de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif à partir du signal transmis représentatif de la pression pneumatique captée. Les moyens 2 de capteur de pression pneumatique comportent avantageusement un unique capteur de pression permettant de mesurer la pression de la chambre 5 supérieure la du moteur pneumatique 1. Le capteur de pression pneumatique est situé à l'extérieur du moteur pneumatique 1 dans cet exemple. L'invention couvre également la variante non représentée, selon laquelle le capteur de pression pneumatique est situé à l'intérieur du moteur pneumatique 1. 10 Les moyens 3 de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée transmettent de préférence un signal électrique représentatif de la pression pneumatique captée à des moyens 4 de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif. Les moyens 4 de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement 15 linéaire alternatif comportent une horloge ou un compteur apte à générer au moins un chronogramme représentatif de l'évolution de la pression pneumatique captée à partir du signal transmis représentatif de la pression pneumatique captée. L'invention s'applique à la surveillance de tous systèmes connus de pilotage de l'inversion de sens des moteurs pneumatiques à déplacement linéaire alternatif 20 entraînant une pompe d'alimentation, qui font monter ou descendre le piston, en dirigeant l'air sous pression alternativement dans la chambre supérieure ou la chambre inférieure du moteur pour provoquer la descente ou la montée du piston, tout en assurant l'échappement de l'air chassé de l'autre chambre, inférieure ou supérieure, du moteur. 25 Sur la figure 2, un chronogramme de mise en oeuvre du système selon l'invention de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture décrit un fonctionnement normal de la pompe d'alimentation en peinture. A partir de la mesure de pression faite dans la chambre du moteur pneumatique 30 1 à déplacement linéaire alternatif, le système selon l'invention de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif calcule la fréquence du piston du moteur 1 pour en déduire par calcul le débit de la pompe d'alimentation en peinture, et calcule la valeur de pression d'air dans le moteur 1 pour en déduire par calcul la pression de la peinture en sortie de pompe d'alimentation.
Dans ce genre de pompe d'alimentation en peinture, le moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif à l'origine de la pression de sortie du produit subit un effort résistant de la pompe d'alimentation en peinture en fonction de la pression de sortie du produit engendrée par la pompe. Le chronogramme alternatif régulier de la figure 2 de la pression pneumatique P captée à partir du signal transmis en fonction du temps T correspond ainsi à un cycle alternatif régulier de la pression de sortie du produit engendrée par la pompe d'alimentation en peinture. Sur la figure 3, un chronogramme de mise en oeuvre du système selon l'invention de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture décrit un fonctionnement défectueux de la pompe d'alimentation en peinture. Dans ce genre de pompe d'alimentation en peinture, le moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif à l'origine de la pression de sortie du produit subit un effort résistant de la pompe d'alimentation en peinture en fonction de la pression de sortie du produit engendrée par la pompe. Le chronogramme alternatif irrégulier de la figure 3 de la pression pneumatique P captée à partir du signal transmis en fonction du temps T correspond à une évolution traduisant une baisse sensible du temps de cycle de la pompe, dont la détection est effective quand le temps de cycle devient inférieur à une valeur de seuil prédéterminée ou calculée. Cette détection effective d'une baisse sensible du temps de cycle de la pompe, traduit un emballement de la pompe, qui peut par exemple provenir d'un désamorçage de la pompe, ou d'un problème de cavitation. Sur la figure 4, un chronogramme de mise en oeuvre du système selon 30 l'invention de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture décrit un fonctionnement défectueux de la pompe d'alimentation en peinture. Dans ce genre de pompe d'alimentation en peinture, le moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif à l'origine de la pression de sortie du produit subit un effort résistant de la pompe d'alimentation en peinture en fonction de la pression de sortie du produit engendrée par la pompe. Le chronogramme alternatif irrégulier de la figure 4 de la pression pneumatique P captée à partir du signal transmis en fonction du temps T correspond à une évolution, dans laquelle le temps de refoulement Tl de la pression pneumatique P est supérieur au temps d'aspiration T2 de la pression pneumatique P. Cette détection effective d'une évolution, dans laquelle le temps de refoulement Tl de la pression pneumatique P est supérieur au temps d'aspiration T2 de la pression pneumatique P, provient d'une fuite du clapet haut d'alimentation en peinture de la pompe déplacement d'alimentation en peinture.
Sur la figure 5, un chronogramme de mise en oeuvre du système selon l'invention de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture décrit un fonctionnement défectueux de la pompe d'alimentation en peinture. Dans ce genre de pompe d'alimentation en peinture, le moteur pneumatique à déplacement linéaire alternatif à l'origine de la pression de sortie du produit subit un effort résistant de la pompe d'alimentation en peinture en fonction de la pression de sortie du produit engendrée par la pompe. Le chronogramme alternatif irrégulier de la figure 5 de la pression pneumatique P captée à partir du signal transmis en fonction du temps T correspond à une évolution, dans laquelle le temps de refoulement Tl de la pression pneumatique P est inférieur au temps d'aspiration T2 de la pression pneumatique P. Cette détection effective d'une évolution, dans laquelle le temps de refoulement Tl de la pression pneumatique P est inférieur au temps d'aspiration T2 de la pression pneumatique P, provient d'une fuite du clapet bas d'alimentation en peinture de la pompe déplacement d'alimentation en peinture.
Une première variante de système selon l'invention de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture comporte avantageusement des moyens de mesure sur plusieurs périodes du signal de pression pneumatique, et des moyens de test et de validation de cette mesure uniquement si la fréquence du signal est constante. Une deuxième variante de système selon l'invention de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture comporte avantageusement des moyens de test et de validation par apprentissage. En cas de changement de buses sur le pistolet d'une pompe d'alimentation en peinture, le système de surveillance selon l'invention refait cet apprentissage Les deux variantes de systèmes de surveillance selon l'invention pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture permettent d'éviter les détections erronées de fuites ou les erreurs de calcul de débit lors d'une phase d'amorçage ou de montée en teinte, ou lors d'une utilisation normale de travail par touches dite de « gachetage ». Chaque système selon l'invention de surveillance pour un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif enregistre ainsi la fréquence du signal qui servira de référence pour filtrer les périodes d'amorçage ou de montée en teinte , ou de travail par touches dite de « gachetage ». Grâce à l'invention, un seul capteur de pression pneumatique d'une chambre d'un moteur pneumatique 1 à déplacement linéaire alternatif entraînant une pompe d'alimentation en peinture permet de calculer la fréquence du piston du moteur pneumatique en vue de la détection d'emballement, d'usure, ou de cavitation de la pompe d'alimentation en peinture, de tester si le temps de descente du piston est supérieur au temps de montée en vue de détecter une fuite du clapet haut de la pompe déplacement d'alimentation en peinture, de tester si le temps de montée du piston est supérieur au temps de descente en vue de détecter une fuite du clapet bas de la pompe déplacement d'alimentation en peinture, de calculer des valeurs de débit en différentes unités, et de calculer la pression de sortie du produit pompé.
L'invention, décrite en référence à des modes de réalisation particulier, ne leur est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif, comportant des moyens (2) de capteur de pression pneumatique, des moyens de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée, et des moyens de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif à partir du signal transmis représentatif de la pression pneumatique captée.
  2. 2. Dispositif de surveillance selon la revendication 1, dans lequel les moyens (2) 10 de capteur de pression pneumatique comportent un unique capteur de pression pour mesurer la pression d'une chambre (la) d'un moteur pneumatique (1).
  3. 3. Dispositif de surveillance selon la revendication 2, dans lequel le capteur de pression pneumatique est situé à l'extérieur du moteur pneumatique (1).
  4. 4. Dispositif de surveillance selon la revendication 2, dans lequel le capteur de 15 pression pneumatique est situé à l'intérieur du moteur pneumatique (1).
  5. 5. Système de surveillance d'une pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif, comportant des moyens de capteur de pression pneumatique, des moyens de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée, et des moyens de gestion de pompe à actionnement pneumatique à 20 déplacement linéaire alternatif à partir du signal transmis représentatif de la pression pneumatique captée.
  6. 6. Système de surveillance selon la revendication 5, dans lequel les moyens (3) de transmission du signal représentatif de la pression pneumatique captée transmettent de préférence un signal électrique représentatif de la pression pneumatique captée à des 25 moyens (4) de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif.
  7. 7. Système de surveillance selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les moyens (4) de gestion de pompe à actionnement pneumatique à déplacement linéaire alternatif comportent une horloge ou un compteur apte à générer au moins un chronogramme10représentatif de l'évolution de la pression pneumatique captée à partir du signal transmis représentatif de la pression pneumatique captée.
  8. 8. Système de surveillance selon la revendication 5 ou 6, comportant des moyens de mesure sur plusieurs périodes du signal de pression pneumatique, et des moyens de 5 test et de validation de cette mesure uniquement si la fréquence du signal est constante.
  9. 9. Système de surveillance selon la revendication 5 ou 6, comportant des moyens de test et de validation par apprentissage effectué en cas de changement de buses sur le pistolet d'une pompe d'alimentation en peinture.
  10. 10. Système de surveillance selon la revendication 5 ou 6, comportant des 10 moyens pour enregistrer la fréquence du signal de pression pneumatique, pour servir de référence pour filtrer les périodes d'amorçage, ou de montée en teinte , ou de travail par touches dite de « gachetage ».
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