Dispositif d'application de produits liquides à teinte évolutive.
La présente invention concerne un dispositif d'application de produits liquides, en particulier de la peinture, comprenant au moins un applicateur à rouleau, agencé pour appliquer le produit sur une surface et une unité d'alimentation, pourvue d'au moins deux pompes agencées pour alimenter en produits liquides différents le même applicateur et d'une conduite, reliant l'unité d'alimentation à l'applicateur, le dispositif comprenant également un détecteur de vitesse (Vr) de mouvement du rouleau sur la surface, ledit détecteur étant agencé pour fournir un signal de contrôle correspondant à ladite vitesse, ledit détecteur et lesdites pompes étant reliées à une unité de commande, agencée pour régler le débit du produit liquide fourni par les pompes sous contrôle dudit signal de contrôle,
les dites pompes sont des pompes volumétriques agencées pour pomper à une vitesse de pompage (Vp) ajustable, et ladite unité de commande est pourvue d'un régulateur agencé pour établir au moins une relation linéaire entre la vitesse de mouvement du rouleau (Vr) et la vitesse de pompage (Vp), ladite unité de commande étant agencée pour régler ledit débit de chaque pompe en fonction de ladite relation linéaire propre à chaque pompe.
Un tel dispositif est connu du brevet EP 0 746 422. Suivant le dispositif connu, le débit de chaque pompe est commandé en fonction de la vitesse du rouleau par une unité de commande tel que représentée à la figure 1. Suivant le dispositif connu l'unité de commande fournit une relation linéaire, selon la figure 2, où la vitesse de pompage (Vp) suit la vitesse du rouleau (Vr). Suivant le dispositif connu, deux ou plusieurs pompes, pourvues chacune de leur propre unité de commande ou partagent une unité de commande avec une autre pompe, permettent de mélanger des produits différents et d'alimenter le même applicateur, l'unité de commande étant agencée pour régler le débit de chaque pompe individuellement, sous contrôle du signal de contrôle et de la relation linéaire propre à chaque pompe.
Le dispositif connu est limité à une application de produits liquides à teinte constante. En effet, la proportion du mélange des produits liquides pompés par chacune des pompes reste constante et ne permet donc pas un contrôle de la teinte évolutive sur la surface.
La présente invention a pour but de réaliser un dispositif d'application de produits liquides sur une surface dont l'évolution de la teinte est contrôlée par une unité de commande programmée.
A cette fin le dispositif, suivant l'invention, est caractérisé en ce que les pompes volumétriques sont agencées pour pomper des fluides différents dans des rapports de débits prédéterminés, que ces rapports de débits sont prédéterminés sous contrôle d'une unité de commande programmée, que cette unité de commande programmée est agencée pour établir l'évolution des rapports des vitesses de pompage entre les pompes sous contrôle de l'espace
(Er) parcouru par le rouleau applicateur sur la surface. L'utilisation d'une unité de commande programmée permet le contrôle des évolutions de la teinte sur la surface, créant ainsi un contrôle de l'aspect évolutif de la teinte sur ladite surface. Il est donc possible suivant l'invention de créer des couleurs de teintes <EMI ID=1.1>
dégradées qui donne des aspects dynamiques sur des surfaces tels que des couloirs, cages d'escalier, murs d'usine, tunnels routiers ou piétonniers, de sorte que l'attention du visiteur ou du promeneur sera maintenue en éveil. Il est possible selon l'invention de créer des espaces d'intérieurs plus conviviaux ou plus chaleureux en jouant sur les évolutions des teintes, combinées avec des effets de lumières. Par exemple, dans une même pièce de séjour, il est possible de créer dans une première partie de l'espace une ambiance chaude avec une teinte jaune prononcée et dans la deuxième partie de l'espace un effet de clarté en utilisant la teinte blanche. Le passage d'une teinte à l'autre pourra être prédéterminé et sera réalisé de façon graduel et contrôlé par le dispositif suivant l'invention.
Il est également possible en jouant sur l'évolution de la teinte d'agrandir ou de diminuer des espaces tels que des pièces d'habitation ou des halls d'usine de sorte que l'individu se sente mieux intégré dans l'environnement dans lequel il doit vivre et travailler. Cela permet également aux personnes de se repérer dans un environnement et de trouver aisément des directions privilégiées tels que la sortie d'un immeuble.
Une première forme préférentielle du dispositif suivant l'invention est caractérisée en ce que ladite unité de commande programmable comporte une mémoire pour stocker les valeurs de consignes des variations des rapports de mélanges (Rm) des produits différents à réaliser sur la surface en fonction de l'espace (Er) parcouru par le rouleau, ladite unité de commande programmable comprend un compteur qui permet de mesurer l'espace (Er) parcouru par le rouleau applicateur, en accord avec ledit espace mesuré (Erm) l'unité de commande programmable est agencée pour fournir un signal de rapport de mélange à réaliser (SRm) en accord avec les valeurs de consignes (Rm) stockées. Lesdits signaux de rapports de mélanges (SRm) pilote les rapports des vitesses de pompage entre les pompes qui alimentent en fluides de teintes différentes le même applicateur.
Ceci permet de préétablir l'évolution de la teinte à réaliser sur la surface, de visualiser l'effet sur un écran vidéo et enfin de permettre la mise en peinture de la surface suivant les dégradés préétablis.
De préférence le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce que chacune des pompes (i) fournit à l'unité de commande programmable un signal correspondant à sa vitesse de pompage (Vp(i)), ladite unité de commande programmable peut ainsi calculer les rapports (RVp), qui sont les rapports réels des vitesses de pompage des différentes pompes par rapport à la vitesse de
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mélange désirés (Rm), ladite unité de commande programmable est agencée pour que les signaux des rapports de mélange (SRm) soient ajustés pour obtenir les égalités entre les rapports mesurés (RVp) et les consignes des rapports de mélange (Rm). Ceci permet d'obtenir un système qui réalise l'adaptation continuelle des signaux des rapports de mélanges en ayant préalablement mesuré les rapports réels des vitesses de pompage pour que les teintes obtenues soient exactement celles demandées.
Une troisième forme préférentielle d'un dispositif suivant l'invention est caractérisée en ce qu'au moins un applicateur à rouleau, est agencé pour appliquer le produit sur une surface et d'une unité d'alimentation, pourvue d'au moins deux pompes agencées pour alimenter en produits liquides différents le même applicateur et d'une conduite, reliant l'unité d'alimentation à l'applicateur, <EMI ID=3.1>
le dispositif comprenant également un détecteur de vitesse (Vr) de mouvement du rouleau sur la surface, ledit détecteur étant agencé pour fournir un signal de contrôle correspondant à ladite vitesse, ledit détecteur et lesdites pompes sont reliées à l'unité de commande programmable, agencée pour régler le débit du produit liquide fourni par les pompes sous contrôle dudit signal de contrôle, lesdites pompes sont des pompes volumétriques agencées pour pomper à une vitesse de pompage (Vp) ajustable, et que l'unité de commande programmable est pourvue d'un régulateur agencé pour établir au moins une relation linéaire entre la vitesse de mouvement du rouleau (Vr) et la vitesse de pompage (Vp), ladite unité de commande programmable étant agencée pour régler ledit débit de chaque pompe en fonction de ladite relation linéaire propre à chaque pompe,
ladite unité de commande programmable comporte une mémoire pour stocker les valeurs de consignes des variations des rapports de mélanges (Rm) des produits différents à réaliser sur la surface en fonction de l'espace (Er) parcouru par le rouleau, ladite unité de commande programmable comprend un compteur qui permet de mesurer l'espace (Er) parcouru par le rouleau applicateur, en accord avec ledit espace mesuré (Erm), l'unité de commande programmable est agencée pour fournir un signal de rapport de mélange à réaliser (SRm) en accord avec les valeurs de consignes (Rm) stockées. Lesdits signaux de rapports de mélanges (SRm) pilotent les rapports des vitesses de pompage entre les pompes qui alimentent en fluides différents le même applicateur.
Ceci permet à l'aide d'un système de pilotage intégré de gérer l'ensemble pour le pilotage et le contrôle des pompes en parallèles.
Une quatrième forme préférentielle d'un dispositif suivant l'invention est caractérisée en ce qu'au moins un applicateur de produit liquide est un pistolet de projection, l'unité d'alimentation est agencée pour fournir une pression constante de produit au pistolet, la vitesse de pompage des liquides est agencée pour maintenir cette pression constante, l'unité de commande programmable comporte une mémoire pour stocker les variations des rapports de mélanges (Rm) des produits différents à réaliser sur la surface en fonction de la quantité totale de produit pompé (Qp), chacune des pompes fournit à l'unité de commande programmable un signal correspondant à sa vitesse de pompage
(Vp), les signaux (Vp) permettent à l'unité de commande programmable de calculer la quantité totale de produit pompé (Qp), en accord avec ladite quantité totale de produit pompé (Qp),
l'unité de commande programmable est agencée pour fournir des signaux de rapports de mélanges à réaliser (SRm) égaux aux rapports de mélanges (Rm) stockés. Lesdits signaux de rapports de mélanges
(SRm) pilotent les rapports des vitesses de pompage entre les pompes qui alimentent en fluides différents le même pistolet de projection. Ceci permet également d'obtenir des dégradés avec un système de projection à pistolet en lieu et place d'un système à applicateur à rouleau.
De préférence l'unité de commande programmable suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen pour déduire l'espace (Er) parcouru par le pistolet applicateur en établissant le rapport entre d'une part la quantité totale de produit délivré par les pompes (Qp) et d'autre part la consigne d'épaisseur d'application (E) préétablie. Er= Qp / E. De cette façon, selon l'invention, il est possible de peindre également en dégradé avec un ou plusieurs pistolets de peinture et cela sur base d'une évolution de teinte préétablie en fonction de l'espace.
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L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation repris dans les dessins. Dans ces dessins :
La figure 3 représente un exemple de réalisation de peinture évolutive suivant l'invention. La figure 4 illustre schématiquement l'évolution du rapport de mélange en fonction de l'espace parcouru. La figure 5 illustre schématiquement une unité d'alimentation composée de deux pompes pilotées par une unité de commande programmable pour fournir en peinture à teinte évolutive un applicateur à rouleau. La figure 6 illustre schématiquement une unité d'alimentation composée de deux pompes pilotées par une unité de commande programmable pour fournir en peinture à teinte évolutive un pistolet applicateur.
Dans les dessins une même référence a été attribuée à un même élément ou à un élément analogue. Dans la description qui suit référence est faite à un dispositif destiné à appliquer de la peinture sur une surface dont le but est de créer des effets évolutifs dans les teintes, effets souvent appelés "dégradés ". Toutefois, le dispositif suivant l'invention n'est pas limité à la seule réalisation de dégradé, il permet aussi de réaliser une teinte uniforme sur une surface et d'ajuster la teinte si besoin est en cour de travail.
La figure 3 représente un exemple de dégradé à réaliser sur une surface. Ce dégradé peut être obtenu à partir de deux produits de couleurs différentes, dans le cas présent le blanc et le noir, une telle évolution de la teinte est à présent possible avec le dispositif suivant l'invention. Ci-dessous la teinte blanche est définie comme étant le produit (A) et la teinte noire comme étant le produit (B). Dans un grand nombre de cas un dégradé régulier sera recherché. Les lois de variations de teintes en fonction des rapports de mélange en produit
(A) et (B) ne sont pas linéaires, Il est donc intéressant de disposer d'une unité de commande programmable qui permette de stocker ladite loi de variation nonlinéaire.
La première opération consistera à introduire dans l'unité de commande programmable les différentes teintes et les rapports de mélange associées à celles-ci. En fonction du dégradé recherché selon la figure 3, qui pourra avantageusement être visualisé sur un écran vidéo, l'unité de commande programmable déterminera la loi de variation des rapports de mélange à réaliser pour obtenir l'effet dégradé recherché. La figure 4 représente une telle loi de variation. Elle est exprimée en fonction de l'espace parcouru (Er) sur la surface à peindre. La valeur (Rm) est le rapport de mélange exprimé en pourcent entre la quantité de produit de teinte (A) à mélanger avec le produit de teinte (B).
Dans l'exemple de la figure 4 le blanc est obtenu avec un mélange (Rm) égal à 0%, le noir est obtenu avec un mélange (Rm) égal à 100% et toutes les nuances de gris sont obtenues pour des valeurs (Rm) comprises entre 0 et 100%. Ceci permet de donner toutes les nuances de gris, du plus clair au plus foncé. La figure 5 représente un exemple d'un dispositif réalisé selon l'invention. L'unité d'alimentation est ici composée de deux pompes pilotées par une unité de commande programmable pour fournir en peinture à teinte évolutive l'applicateur à rouleau (1). Un autre dispositif réalisé selon l'invention peut comporter un plus grand nombre de pompes ou encore une pompe principale raccordée à plusieurs petites pompes qui dosent chacune un colorant différent.
Le rouleau applicateur de peinture 1 roule sur une surface à mettre en <EMI ID=5.1>
couleur. L'applicateur est alimenté en peinture via la conduite qui le relie à l'unité d'alimentation. Une commande électrique 7 adaptée au manche 6 permet la mise en marche et l'arrêt de l'unité d'alimentation de peinture. Un détecteur 9,
10 de vitesse du mouvement du rouleau sur la surface, mesure la vitesse de rotation du rouleau 2. Le détecteur comporte par exemple un aimant permanent 9 fixé sur le rouleau et un détecteur magnétique 10 fixé sur le manche du rouleau. Chaque fois que l'aimant 9 passe devant le détecteur 10, une impulsion électrique est produite. La succession des impulsions ainsi produites forme alors un signal de contrôle correspondant à la vitesse du rouleau sur la surface. La fréquence des impulsions est par exemple transformée en une tension dont le voltage est proportionnel à la fréquence et donc à la vitesse du rouleau.
Le débit est asservi à cette mesure de vitesse par l'intermédiaire de deux unités d'alimentation raccordées en parallèle sur le circuit d'alimentation en peinture du rouleau.
L'alimentation en peinture du rouleau 2 est assurée par les pompes 38 (A) et 38 (B) placées entre la conduite 8 et les réservoirs 37 (A) et 37 (B). Les pompes sont des pompes volumétriques car elles permettent des contrôles fiables du débit de peinture souhaité par l'utilisateur. Une pompe péristaltique, à piston ou à engrenage sont des pompes volumétriques qui sont caractérisée par un débit proportionnel à la vitesse des moteurs 31 (A) et 31 (B) qui les entraînent et cela indépendamment de la viscosité, de la thixotropie, du débit et des pertes de charges des peintures dans les tuyauteries.
Comme illustré à la figure 5, l'unité de commande 33(A) reçoit le signal de contrôle fourni par le détecteur 10. Le signal de contrôle est par exemple appliqué à un pont répartiteur de tension formé de deux résistances 50 (A) et 50
(B). D'autres types de répartiteurs peuvent être envisagés. Les curseurs des résistances 50 (A) et 50 (B) sont liés par exemple mécaniquement de sorte que la somme des tensions en sortie des deux potentiomètres donne une valeur égale au signal de contrôle. La position du double potentiomètre donne la valeur du rapport de mélange Rm à réaliser. Le signal de contrôle fournit par la sortie du potentiomètre 50 (A) est appliqué à une seconde résistance variable
41 (A) dont une sortie est reliée à une première entrée d'un circuit comparateur
39 (A).
Une seconde entrée du circuit comparateur 39(A) est reliée au moteur 31
(A) et reçoit un signal indiquant la vitesse du moteur 31 (A). La résistance variable 41 (A) est commandée à l'aide d'un régulateur 40(A), qui permet de modifier le rapport entre le débit du liquide et la vitesse du mouvement du rouleau sur la surface. La figure 2 montre un graphique indiquant la relation linéaire entre la vitesse de rotation Vp de la pompe et la vitesse de rotation Vr du rouleau. Le régulateur 40 (A) permet de sélectionner un rapport Vr/Vp suivant une pente aa, ab ou ac. Les droites d'asservissement a, b, c indiquent des rapports différents.
Dans le cas présent de deux pompes branchées en parallèles, lorsque la résistance 50 (A) est positionnée à la position 51, le débit du liquide fourni par la pompe A suit le descriptif décrit plus haut. La résistance 50 (B) est également en position 51 c'est à dire au potentiel constant zéro. La valeur du signal de contrôle fourni à la pompe (B) reste nul. Le débit de la pompe (B) reste donc nul quelle que soit la vitesse du rouleau. Si par contre les potentiomètres sont à la position milieu 53, la moitié du signal de contrôle est appliqué à l'unité de commande 33(A) et l'autre moitié à l'unité de commande de la pompe 33(B). Dans ce cas la moitié du débit est fourni par la pompe (A) et l'autre moitié par la pompe (B).
<EMI ID=6.1>
Avant de commencer ses travaux de peinture, l'utilisateur choisira à l'aide des régulateurs 40 (A) et 40 (B), un rapport Vr/Vp en fonction de l'épaisseur de la couche à appliquer. Les régulateurs 40 (A) et 40 (B) seront positionnés à la même valeur d'épaisseur de la couche à appliquer. De cette façon le débit total dans la conduite 8, suivra rigoureusement la loi linéaire représentée à la figure 2 et cela quelle que soit la position du double potentiomètre 50(A) et 50(B).
Le rapport VrNp choisi positionnera la résistance variable 41 (A) à une valeur correspondant à ce rapport. Le signal de contrôle fourni par le détecteur de vitesse 10, conditionné par la résistance 50(A), et pondéré par la résistance
41 (A) ainsi que le signal indiquant la vitesse du moteur, seront en permanence comparés par le circuit comparateur 39 (A) qui fournit alors à sa sortie un signal de contrôle pour le moteur 31 (A). Lorsque la vitesse du rouleau respectivement augmente ou diminue, le circuit comparateur 39 (A) constatera une différence entre les signaux fournis à ces entrées et respectivement augmentera ou diminuera la vitesse du moteur afin d'annuler cette différence. La somme des débits de liquide fournit par les pompes (A) et (B) à la conduite 8 est ainsi contrôlé par le signal de contrôle indiquant la vitesse du rouleau.
Puisque le rapport entre le débit et la vitesse du rouleau définit l'épaisseur de peinture et que ce rapport est maintenu constant suivant la droite d'asservissement choisie, l'épaisseur est donc maintenue constante quelle que soit la vitesse à laquelle l'utilisateur fait avancer le rouleau.
L'unité de commande programmable 60 comporte une mémoire pour stocker la courbe de la figure 4. L'unité de commande programmable calcul la distance (Er) parcourue par le rouleau en comptant le nombre d'impulsions
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impulsions, dont Kr est une constante l'unité de commande programmable positionne le potentiomètre double 50 (A) et 50 (B) pour obtenir le rapport de mélange (Rm). Le rapport de mélange (Rm) en produits (A) et (B) suit ainsi la courbe de la figure 4 pour donner le résultat de la teinte évolutive de la figure 3.
L'unité de commande programmable est également agencée pour mesurer les signaux correspondants aux vitesses de pompage (Vp) des pompes (A) et
(B). L'unité de commande programmable calcul les rapports (RVp) des pompes
(A) et (B) par rapport au débit total selon les équations RVp (A) = Vp(A) / (Vp(A) + Vp(B)) et RVp (B) = Vp(B) / (Vp(A) + Vp(B)). Les rapports réels des vitesses de pompage ainsi obtenus sont ensuite comparés aux rapports de mélange désirés (SRm). L'unité de commande programmable ajuste la position du potentiomètre double 50 (A) et 50 (B) tel que les rapports mesurés (RVp) et les valeurs de consignes (Rm) s'égalisent.
Lorsque l'applicateur du produit liquide est un pistolet de projection 70 tel que représenté à la figure 7, la pression dans la conduite 8 doit être maintenue constante, à une valeur de consigne (Pc) choisie par l'utilisateur. Si la pression est trop faible le produit n'est pas correctement diffusé. Si elle est trop forte la perte de peinture par vaporisation dans l'air ambiant est trop élevée. Le pressostat 71 mesure la pression (Pm) dans la conduite 8. Comme illustré à la figure 7 l'unité de commande programmable 60 reçoit la valeur de pression (Pm) mesurée par le pressostat 71. Ce signal est relié à une première entrée d'un premier circuit comparateur 72. Une seconde entrée du circuit comparateur 72 est reliée à la valeur de consigne (Pc) choisie à l'aide du potentiomètre 73.
Le signal de pression (Pm) et la valeur de pression de consigne (Pc) sont en permanence comparés par le circuit comparateur 72 qui fournit alors à sa sortie <EMI ID=8.1>
un signal de contrôle appliqué sur le pont de résistances 50 (A) et 50 (B). Lorsque la pression dans la canalisation 8 respectivement diminue ou augmente sous la valeur de consigne, Le circuit comparateur 72 constatera une différence entre les signaux fournis à ses entrées et respectivement augmentera ou diminuera l'intensité du signal de contrôle appliqué au pont de résistances 50
(A) et 50 (B). Ce signal de contrôle, fait augmenter à son tour le signal appliqué à un deuxième comparateur 39 (A) qui le compare au signal indiquant la vitesse du moteur, ces deux signaux seront en permanence comparés par le circuit comparateur 39 (A) qui fournit alors à sa sortie un signal de contrôle pour le moteur 31 (A).
Lorsque le signal de contrôle respectivement augmente ou diminue, le circuit comparateur 39 (A) constatera une différence entre les signaux fournis à ses entrées et respectivement augmentera ou diminuera la vitesse du moteur afin d'annuler cette différence. Il en est de même avec l'unité d'alimentation (B).
L'unité de commande programmable 60 comporte une mémoire pour stocker la courbe de la figure 4. L'unité de commande programmable déduit la distance
(Erm) parcourue par le pistolet applicateur en calculant le rapport entre d'une part la quantité totale de produit délivré par les pompes (Qp) et d'autre part la consigne d'épaisseur d'application (E) introduite manuellement dans l'unité de commande programmable par l'opérateur. La distance Er est ainsi calculée Erm= Qp / E et la courbe de la figure 4 est ainsi utilisée. Pour calculer le volume de liquide pompé, l'unité de commande programmable reçoit de chaque unité de pompage un signal correspondant à sa vitesse de pompage (Vp), les signaux
(Vp) sont intégrés par rapport au temps pour en déduire le volume de liquide
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alors égale à Qp= Qp(A) + Qp(B). En accord avec la distance ainsi calculée Erm l'unité de commande programmable applique un signal (SRm) au potentiomètre double 50 (A) et 50 (B). Le rapport de mélange (Rm) en produits (A) et (B) suit ainsi la courbe de la figure 4 pour donner le résultat de la teinte évolutive de la figure 3.
L'unité de commande programmable est également agencée pour mesurer les signaux correspondants aux vitesses de pompage (Vp) des pompes (A) et
(B). L'unité de commande programmable calcul les rapports (RVp) des pompes
(A) et (B) par rapport au débit total selon les équations RVp (A) = Vp(A) / (Vp(A) + Vp(B)) et RVp (B) = Vp(B) / (Vp(A) + Vp(B)). Les rapports réels des vitesses de pompage ainsi obtenus sont ensuite comparés aux rapports de mélange désirés (Rm). L'unité de commande programmable ajuste la position du potentiomètre double 50 (A) et 50 (B) tel que les rapports mesurés (RVp) et les valeurs de consignes (Rm) s'égalisent. <EMI ID=10.1>
Revendications :
1. Dispositif d'application de produits liquides à teinte évolutive, en particulier de la peinture, comprenant au moins un applicateur à rouleau, agencé pour appliquer le produit sur une surface et d'une unité d'alimentation pourvue d'au moins deux pompes agencées pour alimenter en produits liquides différents le même applicateur et d'une conduite, reliant l'unité d'alimentation à l'applicateur, le dispositif comprenant également un détecteur de vitesse (Vr) de mouvement du rouleau sur la surface, ledit détecteur étant agencé pour fournir un signal de contrôle correspondant à ladite vitesse, ledit détecteur et lesdites pompes étant reliées à une unité de commande, agencée pour régler le débit du produit liquide fourni par les pompes sous contrôle dudit signal de contrôle,
les dites pompes sont des pompes volumétriques agencées pour pomper à une vitesse de pompage
(Vp) ajustable, et ladite unité de commande est pourvue d'un régulateur agencé pour établir au moins une relation linéaire entre la vitesse de mouvement du rouleau (Vr) et la vitesse de pompage (Vp), ladite unité de commande étant agencée pour régler ledit débit de chaque pompe en fonction de ladite relation linéaire propre à chaque pompe, caractérisé en ce que lesdites pompes volumétriques sont agencées pour pomper des fluides différents dans des rapports de débits prédéterminés, que lesdits rapports de débits sont prédéterminés sous contrôle d'une unité de commande programmée, que ladite unité de commande programmée est agencée pour établir l'évolution desdits rapports de vitesse de pompage entre les pompes sous contrôle de l'espace (Er)
parcouru par le rouleau applicateur.
Device for applying liquid products with an evolving shade.
The present invention relates to a device for applying liquid products, in particular paint, comprising at least one roller applicator, arranged to apply the product to a surface and a supply unit, provided with at least two pumps arranged for supplying different liquid products to the same applicator and a pipe, connecting the supply unit to the applicator, the device also comprising a speed detector (Vr) for movement of the roller on the surface, said detector being arranged to supply a control signal corresponding to said speed, said detector and said pumps being connected to a control unit, arranged to regulate the flow rate of the liquid product supplied by the pumps under control of said control signal,
said pumps are positive displacement pumps arranged to pump at an adjustable pumping speed (Vp), and said control unit is provided with a regulator arranged to establish at least a linear relationship between the speed of movement of the roller (Vr) and the pumping speed (Vp), said control unit being arranged to adjust said flow rate of each pump as a function of said linear relationship specific to each pump.
Such a device is known from patent EP 0 746 422. According to the known device, the flow rate of each pump is controlled as a function of the speed of the roller by a control unit as shown in FIG. 1. According to the known device control unit provides a linear relationship, according to Figure 2, where the pumping speed (Vp) follows the speed of the roller (Vr). According to the known device, two or more pumps, each provided with their own control unit or share a control unit with another pump, make it possible to mix different products and to supply the same applicator, the control unit being arranged to adjust the flow rate of each pump individually, under control of the control signal and the linear relationship specific to each pump.
The known device is limited to an application of liquid products with constant shade. In fact, the proportion of the mixture of liquid products pumped by each of the pumps remains constant and therefore does not allow control of the changing color on the surface.
The object of the present invention is to provide a device for applying liquid products to a surface, the development of the color of which is controlled by a programmed control unit.
To this end, the device according to the invention is characterized in that the positive displacement pumps are arranged to pump different fluids in predetermined flow ratios, that these flow ratios are predetermined under the control of a programmed control unit, that this programmed control unit is arranged to establish the evolution of the pumping speed ratios between the pumps under space control
(Er) traversed by the applicator roller on the surface. The use of a programmed control unit allows the control of the changes in color on the surface, thus creating a control of the changing appearance of the color on said surface. It is therefore possible according to the invention to create shade colors <EMI ID = 1.1>
degraded which gives dynamic aspects to surfaces such as corridors, stairwells, factory walls, road or pedestrian tunnels, so that the attention of the visitor or walker will be kept alert. According to the invention, it is possible to create more convivial or warm interior spaces by playing on the changes in colors, combined with lighting effects. For example, in the same living room, it is possible to create in a first part of the space a warm atmosphere with a pronounced yellow tint and in the second part of the space a light effect using the white tint. The transition from one shade to another may be predetermined and will be carried out gradually and controlled by the device according to the invention.
It is also possible by playing on the evolution of the color to enlarge or decrease spaces such as living rooms or factory halls so that the individual feels better integrated into the environment in which he must live and work. It also allows people to find their bearings in an environment and to easily find preferred directions such as leaving a building.
A first preferred form of the device according to the invention is characterized in that said programmable control unit comprises a memory for storing the set values of variations in the mixing ratios (Rm) of the different products to be produced on the surface as a function of the space (Er) traversed by the roller, said programmable control unit comprises a counter which makes it possible to measure the space (Er) traversed by the applicator roller, in accordance with said measured space (Erm) the programmable control unit is arranged to provide a mixture ratio signal to be produced (SRm) in accordance with the stored setpoint values (Rm). Said mixture ratio signals (SRm) control the pumping speed ratios between the pumps which supply fluids of different colors to the same applicator.
This makes it possible to pre-establish the evolution of the tint to be produced on the surface, to visualize the effect on a video screen and finally to allow painting of the surface according to the pre-established gradations.
Preferably the device according to the invention is characterized in that each of the pumps (i) supplies the programmable control unit with a signal corresponding to its pumping speed (Vp (i)), said programmable control unit can thus calculate the ratios (RVp), which are the actual ratios of the pumping speeds of the different pumps relative to the speed of
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desired mixture (Rm), said programmable control unit is arranged so that the signals of the mixture ratios (SRm) are adjusted to obtain equalities between the measured ratios (RVp) and the setpoints of the mixture ratios (Rm). This makes it possible to obtain a system which carries out the continuous adaptation of the signals of the mixture ratios by having previously measured the real ratios of the pumping speeds so that the colors obtained are exactly those required.
A third preferred form of a device according to the invention is characterized in that at least one roller applicator is arranged for applying the product to a surface and a supply unit, provided with at least two pumps arranged to supply different liquid products to the same applicator and a pipe, connecting the supply unit to the applicator, <EMI ID = 3.1>
the device also comprising a speed detector (Vr) for movement of the roller on the surface, said detector being arranged to supply a control signal corresponding to said speed, said detector and said pumps are connected to the programmable control unit, arranged to regulate the flow rate of the liquid product supplied by the pumps under control of said control signal, said pumps are positive displacement pumps arranged to pump at an adjustable pumping speed (Vp), and that the programmable control unit is provided with a regulator arranged to establish at least one linear relationship between the speed of movement of the roller (Vr) and the pumping speed (Vp), said programmable control unit being arranged to adjust said flow rate of each pump as a function of said linear relationship specific to each pump,
said programmable control unit comprises a memory for storing the set values for variations in the mixing ratios (Rm) of the different products to be produced on the surface as a function of the space (Er) traversed by the roller, said programmable control unit includes a counter which makes it possible to measure the space (Er) traversed by the applicator roller, in accordance with said measured space (Erm), the programmable control unit is arranged to supply a signal of ratio of mixture to be produced (SRm) in accordance with the stored setpoint values (Rm). Said mixture ratio signals (SRm) control the pumping speed ratios between the pumps which supply different fluids to the same applicator.
This allows using an integrated piloting system to manage the assembly for piloting and controlling the pumps in parallel.
A fourth preferred form of a device according to the invention is characterized in that at least one liquid product applicator is a spray gun, the supply unit is arranged to supply a constant pressure of product to the gun, the pumping speed for liquids is arranged to maintain this constant pressure, the programmable control unit includes a memory for storing the variations in the mixing ratios (Rm) of the different products to be produced on the surface as a function of the total quantity of product pumped (Qp), each of the pumps supplies the programmable control unit with a signal corresponding to its pumping speed
(Vp), the signals (Vp) allow the programmable control unit to calculate the total quantity of pumped product (Qp), in agreement with said total quantity of pumped product (Qp),
the programmable control unit is arranged to provide signals of ratios of mixtures to be produced (SRm) equal to the ratios of mixtures (Rm) stored. Said mixture ratio signals
(SRm) control the pumping speed ratios between the pumps which supply different fluids to the same spray gun. This also makes it possible to obtain gradients with a spray gun projection system instead of a roller applicator system.
Preferably the programmable control unit according to the invention is characterized in that it comprises a means for deducing the space (Er) traversed by the applicator gun by establishing the ratio between on the one hand the total quantity of product delivered by the pumps (Qp) and on the other hand the preset application thickness setpoint (E). Er = Qp / E. In this way, according to the invention, it is possible to also paint in gradation with one or more paint spray guns and this on the basis of a predefined shade variation as a function of space.
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The invention will now be described in more detail using an embodiment shown in the drawings. In these drawings:
FIG. 3 represents an exemplary embodiment of a progressive paint according to the invention. FIG. 4 schematically illustrates the evolution of the mixing ratio as a function of the space covered. FIG. 5 schematically illustrates a supply unit composed of two pumps controlled by a programmable control unit for supplying paint with a changing color to a roller applicator. FIG. 6 schematically illustrates a supply unit composed of two pumps controlled by a programmable control unit for supplying paint with an evolving shade an applicator gun.
In the drawings, the same reference has been assigned to the same element or to an analogous element. In the following description, reference is made to a device intended for applying paint to a surface, the aim of which is to create evolving effects in the colors, effects often called "gradients". However, the device according to the invention is not limited to the single realization of gradation, it also makes it possible to achieve a uniform shade on a surface and to adjust the shade if necessary is in the course of work.
FIG. 3 represents an example of a gradient to be produced on a surface. This gradient can be obtained from two products of different colors, in this case white and black, such a change in color is now possible with the device according to the invention. Below the white shade is defined as being the product (A) and the black shade as being the product (B). In a large number of cases a regular gradient will be sought. The laws of color variations according to the mixing ratios in product
(A) and (B) are not linear. It is therefore advantageous to have a programmable control unit which makes it possible to store said nonlinear variation law.
The first operation will consist in introducing into the programmable control unit the different colors and the mixing ratios associated with them. Depending on the gradient sought according to FIG. 3, which can advantageously be viewed on a video screen, the programmable control unit will determine the law of variation of the mixing ratios to be produced in order to obtain the desired degraded effect. Figure 4 shows such a law of variation. It is expressed as a function of the space covered (Er) on the surface to be painted. The value (Rm) is the mixing ratio expressed in percent between the quantity of shade product (A) to be mixed with the shade product (B).
In the example of FIG. 4, white is obtained with a mixture (Rm) equal to 0%, black is obtained with a mixture (Rm) equal to 100% and all the shades of gray are obtained for values (Rm ) between 0 and 100%. This makes it possible to give all the shades of gray, from the lightest to the darkest. FIG. 5 represents an example of a device produced according to the invention. The supply unit is here composed of two pumps controlled by a programmable control unit to supply the roller applicator (1) with color-changing paint. Another device produced according to the invention may include a larger number of pumps or even a main pump connected to several small pumps which each dose a different dye.
The paint applicator roller 1 rolls on a surface to be set in <EMI ID = 5.1>
color. The applicator is supplied with paint via the line which connects it to the supply unit. An electrical control 7 adapted to the handle 6 allows the paint supply unit to be started and stopped. A detector 9,
10 of the speed of movement of the roller on the surface, measures the speed of rotation of the roller 2. The detector comprises for example a permanent magnet 9 fixed on the roller and a magnetic detector 10 fixed on the handle of the roller. Each time the magnet 9 passes in front of the detector 10, an electric pulse is produced. The succession of pulses thus produced then forms a control signal corresponding to the speed of the roller on the surface. The frequency of the pulses is for example transformed into a voltage whose voltage is proportional to the frequency and therefore to the speed of the roller.
The flow rate is controlled by this speed measurement via two supply units connected in parallel to the paint supply circuit of the roller.
The supply of paint to the roller 2 is provided by the pumps 38 (A) and 38 (B) placed between the pipe 8 and the tanks 37 (A) and 37 (B). The pumps are positive displacement pumps because they allow reliable controls of the paint flow desired by the user. A peristaltic, piston or gear pump are positive displacement pumps which are characterized by a flow proportional to the speed of the motors 31 (A) and 31 (B) which drive them and this independently of the viscosity, the thixotropy, the flow and pressure losses of the paints in the pipes.
As illustrated in FIG. 5, the control unit 33 (A) receives the control signal supplied by the detector 10. The control signal is for example applied to a voltage distributor bridge formed by two resistors 50 (A) and 50
(B). Other types of distributors can be envisaged. The sliders of the resistors 50 (A) and 50 (B) are linked, for example mechanically, so that the sum of the voltages at the output of the two potentiometers gives a value equal to the control signal. The position of the double potentiometer gives the value of the mixing ratio Rm to be achieved. The control signal supplied by the output of potentiometer 50 (A) is applied to a second variable resistance
41 (A) one output of which is connected to a first input of a comparator circuit
39 (A).
A second input of the comparator circuit 39 (A) is connected to the motor 31
(A) and receives a signal indicating the speed of the motor 31 (A). The variable resistor 41 (A) is controlled using a regulator 40 (A), which makes it possible to modify the ratio between the flow rate of the liquid and the speed of movement of the roller on the surface. Figure 2 shows a graph showing the linear relationship between the rotation speed Vp of the pump and the rotation speed Vr of the roller. The regulator 40 (A) makes it possible to select a Vr / Vp ratio according to a slope aa, ab or ac. The control lines a, b, c indicate different relationships.
In the present case of two pumps connected in parallel, when the resistor 50 (A) is positioned at position 51, the flow rate of the liquid supplied by the pump A follows the description described above. Resistor 50 (B) is also in position 51, ie at constant zero potential. The value of the control signal supplied to the pump (B) remains zero. The pump flow (B) therefore remains zero regardless of the speed of the roller. If, on the other hand, the potentiometers are in the middle position 53, half of the control signal is applied to the control unit 33 (A) and the other half to the pump control unit 33 (B). In this case half the flow is supplied by the pump (A) and the other half by the pump (B).
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Before starting his painting work, the user will choose using regulators 40 (A) and 40 (B), a Vr / Vp ratio depending on the thickness of the layer to be applied. The regulators 40 (A) and 40 (B) will be positioned at the same thickness value of the layer to be applied. In this way the total flow in line 8, will strictly follow the linear law shown in Figure 2 and this regardless of the position of the double potentiometer 50 (A) and 50 (B).
The ratio VrNp chosen will position the variable resistor 41 (A) at a value corresponding to this ratio. The control signal supplied by the speed detector 10, conditioned by the resistor 50 (A), and weighted by the resistor
41 (A) as well as the signal indicating the speed of the motor, will be continuously compared by the comparator circuit 39 (A) which then provides at its output a control signal for the motor 31 (A). When the speed of the roller increases or decreases respectively, the comparator circuit 39 (A) will notice a difference between the signals supplied to these inputs and respectively increase or decrease the speed of the motor in order to cancel this difference. The sum of the liquid flow rates supplied by the pumps (A) and (B) to the pipe 8 is thus controlled by the control signal indicating the speed of the roller.
Since the ratio between the flow rate and the speed of the roller defines the thickness of the paint and this ratio is kept constant along the selected servo line, the thickness is therefore kept constant regardless of the speed at which the user makes advance the roller.
The programmable control unit 60 has a memory for storing the curve of FIG. 4. The programmable control unit calculates the distance (Er) traveled by the roller by counting the number of pulses
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pulses, of which Kr is a constant, the programmable control unit positions the double potentiometer 50 (A) and 50 (B) to obtain the mixing ratio (Rm). The mixing ratio (Rm) of products (A) and (B) thus follows the curve of FIG. 4 to give the result of the evolving shade of FIG. 3.
The programmable control unit is also arranged to measure the signals corresponding to the pumping speeds (Vp) of the pumps (A) and
(B). Programmable control unit calculates pump ratios (RVp)
(A) and (B) with respect to the total flow according to the equations RVp (A) = Vp (A) / (Vp (A) + Vp (B)) and RVp (B) = Vp (B) / (Vp ( A) + Vp (B)). The actual pumping speed ratios thus obtained are then compared to the desired mixing ratios (SRm). The programmable control unit adjusts the position of the double potentiometer 50 (A) and 50 (B) such that the measured ratios (RVp) and the set values (Rm) are equalized.
When the liquid product applicator is a spray gun 70 as shown in FIG. 7, the pressure in the line 8 must be kept constant, at a set value (Pc) chosen by the user. If the pressure is too low the product is not correctly diffused. If it is too strong, the loss of paint by spraying into the ambient air is too high. The pressure switch 71 measures the pressure (Pm) in the pipe 8. As illustrated in FIG. 7, the programmable control unit 60 receives the pressure value (Pm) measured by the pressure switch 71. This signal is connected to a first input d a first comparator circuit 72. A second input of the comparator circuit 72 is connected to the setpoint value (Pc) chosen using the potentiometer 73.
The pressure signal (Pm) and the reference pressure value (Pc) are constantly compared by the comparator circuit 72 which then supplies at its output <EMI ID = 8.1>
a control signal applied to the resistance bridge 50 (A) and 50 (B). When the pressure in the line 8 respectively decreases or increases below the set value, The comparator circuit 72 will notice a difference between the signals supplied to its inputs and respectively will increase or decrease the intensity of the control signal applied to the resistance bridge 50
(A) and 50 (B). This control signal, in turn increases the signal applied to a second comparator 39 (A) which compares it to the signal indicating the speed of the motor, these two signals will be constantly compared by the comparator circuit 39 (A) which then provides at its output a control signal for the motor 31 (A).
When the control signal respectively increases or decreases, the comparator circuit 39 (A) will notice a difference between the signals supplied to its inputs and respectively increase or decrease the speed of the motor in order to cancel this difference. The same is true with the power unit (B).
The programmable control unit 60 includes a memory for storing the curve of FIG. 4. The programmable control unit deduces the distance
(Erm) traversed by the applicator gun by calculating the ratio between on the one hand the total quantity of product delivered by the pumps (Qp) and on the other hand the application thickness setpoint (E) introduced manually into the operator programmable control unit. The distance Er is thus calculated Erm = Qp / E and the curve of FIG. 4 is thus used. To calculate the volume of liquid pumped, the programmable control unit receives from each pumping unit a signal corresponding to its pumping speed (Vp), the signals
(Vp) are integrated over time to deduce the volume of liquid
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then equal to Qp = Qp (A) + Qp (B). In accordance with the distance thus calculated Erm the programmable control unit applies a signal (SRm) to the double potentiometer 50 (A) and 50 (B). The mixing ratio (Rm) of products (A) and (B) thus follows the curve of FIG. 4 to give the result of the evolving shade of FIG. 3.
The programmable control unit is also arranged to measure the signals corresponding to the pumping speeds (Vp) of the pumps (A) and
(B). Programmable control unit calculates pump ratios (RVp)
(A) and (B) with respect to the total flow according to the equations RVp (A) = Vp (A) / (Vp (A) + Vp (B)) and RVp (B) = Vp (B) / (Vp ( A) + Vp (B)). The actual pumping speed ratios thus obtained are then compared to the desired mixing ratios (Rm). The programmable control unit adjusts the position of the double potentiometer 50 (A) and 50 (B) such that the measured ratios (RVp) and the set values (Rm) are equalized. <EMI ID = 10.1>
Claims:
1. Device for applying liquid products with an evolving color, in particular paint, comprising at least one roller applicator, arranged to apply the product to a surface and a supply unit provided with at least two pumps arranged to supply different liquid products to the same applicator and a pipe, connecting the supply unit to the applicator, the device also comprising a speed sensor (Vr) for movement of the roller on the surface, said sensor being arranged to supply a control signal corresponding to said speed, said detector and said pumps being connected to a control unit, arranged to regulate the flow rate of the liquid product supplied by the pumps under control of said control signal,
said pumps are positive displacement pumps arranged to pump at a pumping speed
(Vp) adjustable, and said control unit is provided with a regulator arranged to establish at least a linear relationship between the speed of movement of the roller (Vr) and the pumping speed (Vp), said control unit being arranged for adjust said flow rate of each pump as a function of said linear relationship specific to each pump, characterized in that said positive displacement pumps are arranged to pump different fluids in predetermined flow ratios, that said flow ratios are predetermined under control of a programmed control unit, that said programmed control unit is arranged to establish the evolution of said pumping speed ratios between the pumps under space control (Er)
traversed by the applicator roller.