Brevet FR2524077A1 — publié le 19830930

Dispositif d'amenée de liquides visqueux. La présente invention se rapporte aux dispositifs d'amenée de liquides visqueux en vue de leur application ultérieure, pour servir de revêtement de différents types de surfaces, pour l'extrusion, pour le formage de nombreux articles, et pour remplir des évidements, par exemple, lors de la réalisation de l'étanchéité des joints de dilatation dans les ouvrages en béton. On a besoin d'un tel dispositif, par exemple, dans le cas des applications susmentionnées lorsqu'il s'agit de matériaux polymères résultant du mélange de deux composants liquides en proportions prédéterminées. A l'heure actuelle, des liants composites sont bien connus sous la forme de mastics d'étanchéité, revêtements, matériaux mousses, etc. On connait un dispositif (certificat d'auteur URSS N0579034) destiné à l'application de couches de peinture à viscosité importante, d'apprets thixotropes et d'autres matériaux, par une technique de pulvérisation sans air. Le dispositif en question comprend un vérin pneumatique muni d'une tige creuse servant de cylindre pour un plongeur creux dont un bout est immobilisé sur une douille reliée à demeure au couvercle du vérin pneumatique. Le bout ouvert de la tige creuse est muni d'une soupape d'admission, tandis que le plongeur creux présente du côté de l'admission une soupape de refoulement. Le dispositif comprend du côté de l'admission un corps cylindrique embrassant la tige creuse et muni d'une soupape de fermeture. Lors du fonctionnement, le piston du vérin pneumatique, en mouvement dans le sens de refoulement, anime la tige creuse et produit un vide dans le corps cylindrique dont la cavité est ensuite remplie de peinture. lorsque le piston du vérin pneumatique est en mouvement dans le sens de l'admission, la soupape de fermeture se met en jeu et il en résulte une pression dans la cavité du corps et un vide dans la tige creuse. Alors la peinture quitte le corps cylindrique pour arriver, par l'intermédiaire de la soupape d'admission, dans la tige creuse. Pendant la course suivante du piston dans le sens du refoulement, une autre portion de peinture est aspirée dans la cavité du corps, tandis que celle du creux de la tige en est refoulée dans le flexible oerresnondant et, ensuite, dans le Pistolet- -pulvérisateur. "e dispositif en question a l'inconvénient de ne pas procurer une amenée uniforme de matériaux visqueux, phénomène dû à la rupture du flux lors du passage des points morts. Pour remédier à cet inconvénient, une pompe d'appoint est indispensable ce qui allourdit le dispositif en le rendant plus complexe. En outre, conçu comme décrit, le dispositif ne permet pas l'amenée de matériaux composites sans ce qu'une adaptation soit nécessaire. Dans ce cas, la pulsation sensible de la pression fournie rend cette opération très difficile. On connalt également un dispositif d'amenée de liquides visqueux (certificat d'auteur U R S S NO 574616 comprenant une commande pneumatique à piston avec une tige creuse présentant une cavité borgne et un bout ouvert, un tube d'évacuation immobile introduit coaxialement, avec un jeu radial, dans ladite tige creuse et relié de manière axialement mobile, par une pièce d'étanchéité hydraulique; au bout de la tige creuse, on prévoit un tube d'admission mobile qui traverse coaxialement le tube d'évacuation de sorte que son bout abrité dans la cavité borgne de la tige soit en saillie du bout correspondant du tube d'évacuation ainsi qu'un bloc de soupapes disposé, dans la tige creuse, au voisinage du bout susien- tionné du tube d'admission, lequel bloc sert à orienter le liquide dans la cavité de la tige et ensuite, par le tube d'évacuation, dans une conduite de refoulement. Le dispositif du type susmentionné permet l'amenée de matériaux à deux composants pris en proportion prédéterminé, et ce sans qu'une augmentation de l'encombrement intervienne. Pourtant, lorsqu'on utilise des matériaux à haute viscosité, il se produit des difficultés relatives à l'insuffisance de remplissage de la cavité de la tige, phénomène nuisible pour la stabilité du jet de matériau dispersé et pour l'uniformité de son amenée. Dans le dispositif en question, le fait d'as- pirer le matériau dans la cavité de la tige est dû à un vide qui se crée dans ladite cavité, La différence de pression obtenue est cependant insuf fisante pour qu'un liquide à haute viscosité ou un matériau thixotrope puisse être aspiré dans la cavité de la tige, cela du fait que des pertes hydrauliques importantes se font sentir dans le tube d'admission. La section de passage du tube d'admission est limitée par la section de passage de la soupape d'admission du côté de l'aspirationtet toute augmentation de celle-là est impossible sans entrainer l'accroissement du poids et des dimensions du dispositif.Les dimensions de la soupape d'admission doivent être plus importantes et celle-ci doit être plus massive, car en fonctionnement elle est exposée à des charges élevées. Le remplissage incomplet de la cavité de la tige a pour résultat des chutes de la pression de refoulement lorsque le piston de la commande pneumatique est aux points morts, il s1 ensuit des pulsations de la pression dans la conduite ('e refoulement. la con duite de refoulement est constituée de flexibles dont les propriétés d'accumulation rendent plus unciformes les pulsations de pression, d'où une baisse de la pression statique du matériau à la sortie du système, par exemple, devant la buse du pistolet-pulvérisateur.Tous les inconvénients susmentionnés nuisent à des conditions d'utilisation de matériaux à haute viscosité et thixotropes et, de ce fait, à la qualité du produit obtenu. Dans le dispositif en question, de meme que dans celui décrit plus haut, l'amenée du matériau s'opère pendant deux courses du piston de la com mande pneumatique c'est-à-dire que le cycle d'amenée comprend une course d'aspiration et une course de refoulement. En mettant en jeu une pompe d'appoint, on n'arrive pas aux résultats désirés du fait qu'il se produit une altération au synchronisme préréglé de fonctionnement des commandes du dispositif et de la pompe d'appoint ou, au contraire, qu'il se produise un synchronisme de leurs points morts. L'invention vise donc un dispositif d'amenée de liquides visqueux dont la conception prévoit la synchronisation de la course de refoulement avec une alimentation d'appoint en liquide, et de la course d'aspiration avec l'accumulation d'une quantité de liquide suffisante pour remplir le système d' amenée, ce grâce à quoi il se produit un affaiblis semant des pulsations de la pression et, par là même, une amélioration de la gualité des travaux lors guton utilise des matériaux à haute viscosité et thi;xbtropes . Conformément à l'invention, le dispositif d'amenée de liquides visqueux comprend : une commande pneumatiaue à piston munie d'une tige creuse présentant d'un côté une cavité borgne, l'autre bout de la tige restant ouvert; un tube d'évacuation immobile introduit coaxialement, avec un jeu radial, dans ladite tige creuse et relié de manière axialement mobile, par une pièce d'étanchéité hydraulique, au bout de la tige creuse; un tube d'admission immobile qui traverse coaxialement, avec un jeu radial, le tube d'évacuation de sorte que son bout abrité dans la cavité borgne soit en saillie du bout correspondant dudit tube d'évacuation; et un bloc de soupapes disposé, dans la tige creuse, au voisinage du bout susmentionné du tube d'admission, lequel bloc sert à orienter le liquide dans la cavité de la tige et ensuite, par le tube d'évacuation, dans une conduite de refoulement : et il est caractérisé en ce que la tartie saillante de la tige creuse et les tubes d'admission et d'évacuation sont abrités dans un corps présentant deux parois coaxiales qui délimitent un espace intérieur et un espace entre parois, ledit espace entre parois étant relié au tube d'admission et, par l'intermédiaire d'une soupape renversée, à l'espace intérieur, tandis que celui-ci est relié à l'aide d'une autre soupape renversée,. à une source de liquide. Cette forme de réalisation du dispositif permet de réduire les pulsations de la pression de liquide visqueux amené grâce à un remplissage plus complet de la cavité de la tige. Cela est possible du fait que l'espace intérieur du corps communique avec l'espace entre parois et, en même temps, avec la source de liquide, et que l'espace entre parois communique avec le tube d'admission. Le fait de remplir d'une manière plus complète la cavité de la tige permet, outre la réduction des pulsations, d'éviter des ruptures du flux. Le dispositif conforme à l'invention est mieux organisé, car on Deut monter dans un seul corps tous les ensembles fonctionnels des installations connues: pompe doseuse, pompe d'alimentation et accumulateur hydraulique. Ce groupe de pompes est commode à installer sur un chariot. retendant, le dispositif, objet de l'invention, peut aussi être réalisé en version portative pour la mise en oeuvre de travaux dans des conditions restreintes; il se caractérise alors par sonpoids et ses dimensions ; A cet effet il est avantageux que le corps soit fixé Fu tube d'admission. Pour améliorer la fiabilité du dispositif, il est avantageux que l'espace entre parois soit relié la cavité de la tige de la commande pneumatique à l'aide d'un canal abritant une soupape renversée à ressort. Dans ce cas, la fiabilité du dispositif est due à ce que des pertes éventuelles de pression dans les cavités d'accumulation sont compensées par la pression d'air engendrée dans la cavité de la tige. l'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparattront à la lumière de la description explicative qui va suivre et qui est relative à différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels:: la figure 1 représente le dispositif conforme à l'invention en section axiale faite par un plan traversant les canaux qui relient l'espace entre parois au tube d'admission et à l'espace intérieur, les pièces sont montré en position de course d'aspiration; la figure 2 représente le dispositif conforme à l'invention en section transversale suivant la ligne II - II figure 1; la figure 3 reproduit le dispositif, objet de la figure 1, les pièces étant en position de course de refoulement; la figure 4 représente le dispositif conforme à l'invention en section axiale suivant la ligne IV - IV figure 2, les pièces étant en position de course d'aspiration; la figure 5 représente le dispositif, objet de la figure 4, les pièces étant en position de course de refoulement;; la figure 6 montre l'un des modes de réalisation du dispositif conforme à l'invention; la figure 7 représente le mode de réalisation du bloc de soupapes, à plus grande échelle. Comme illustré dans la figure 1 le dispositif d'amenée de liquides visqueux, par exemple vers un pistolet-pulvérisateur, comprend deux ensembles principaux tels que: commande pneumatique et groupe de pompes. La commande pneumatique se présente sous forme d'un vérin pneumatique 1 à double effet, niuni de deux couvercles 2 et 3. Le vérin 1 abrite un piston 4 avec une tige creuse 5 réalisée d'un seul côté du piston 4 et présentant une cavité borgne A et un bout ouvert 6 qui dépasse le vérin 1. Le piston 4 est animé à l'intérieur du vérin 1 sous l'effet de l'air comprimé qui arrive dans le vérin 1, tantôt par un trou 7, tantôt par un autre trou 8, à partir d'un distributeur d'air (non représenté). Le groupe de pompes comprend un tube d'évacuation immobile 9 qui est introduit coaxialement, avec un jeu radial, dans la tige creuse 5. Le tube d'évacuation 9 est relié au bout 6 de la tige creux 5 à l'aide d'une pièce étanchéité 10 présentant une bague d'étanchéité 11 assurant l'étanchéité hydraulique de la cavité B délimitée par le tube d'évacuation 9 et par la tige creuse à ce qu'ils sont installés aec un jeu. Le groupe de pompes comprend également un tube d'admission immobile 12. Ce tube traverse coaxialement le tube d'évacuation 9 de sorte que le bout de celui-là présentant un évasement 13 dépasse, dans la cavité borgne A de la tige creuse 5, le bout correstondant du tube d'évacuation 9. Le tube d'admission 12 a un diamètre plus faible que celui du tube d'évacuation 9, d'où résulte un jeu radial entre eux suffisant pour un débit préaéterminé du liquide dans la conduite de refoulement. En outre, le groupe de pompes comprend un bloc 14 de soupapes qui sert à laisser le liquide passer dans la cavité borgne A de la tige creuse 5 et, ensuite, dans la conduite de refoulement. Le bloc 14 de soupapes comprend une douille cylindrique 15 présentant un siège, destiné à prendre contact avec la surface extérieure de léva- sement 13 servant de soupape, désigné en 16 dans la figure 1. la partie de fond de la douille 15 est traversée par un trou 17 par lesquels le liquide peut passer dans la cavité borgne A et quitter celle-ci. En outre, la partie de fond.de la douille 15 présente intérieurement une soupape 18 coopérant avec. la surface intérieure de l'évasement 13 c'est-àdire que cette surface intérieure sert de siège pour la soupape 18 en position de fermeture, comme montré en 19 dans la figure 3. le jeuentre la douille 15 et la tige creuse 5 est garni par une bague d'étanchéité 20.La douille cylindrique 15 est adaptée pour se déplacer axialement à une distance égale à la course cles soupapes (il est bien évident que le bon fonctionnement des soupapes ntest possible que si les courses de celles-ci sont égales). Il est à noter que le bloc 14 de soupapes décrit et représenté dans la figure 1 n'est qu'une des versions possibles. Un autre mode de réalisation est représenté dans la figure 7 et comprend, en vue générale, une douille cylindrique 15' vissée dans la tige creuse 5 et présentant, dans sa partie de fond, une soupape 18', un trou 17' étant pratiqué, en l'occurrence, dans la paroi cylindrique de la douille 15'. Le jeu entre le tube d'évacuation 9 et la douille 15' est garni par une bague d'étanchéité 20'. L'évasement 13' du tube d'admission 12 est muni d'une soupape 16' et relié à la surface intérieure de la douille 15' par l'intermédiaire d'une bague d'étanchéité 20". Dans le mode de réalisation du bloc 14 de soupapes décrit ci-dessus, la douille 15' est également adaptée au déplacement axial du fait qu'elle est reliée à la tige creuse 5. Ce mode de réalisation est très intéressant pour les cas où on a besoin de changer souvent le matériau à amener pour un autre, à viscosité plus ou moins importante, car le mode- de son ajustement le rend facilement démontable. Selon l'invention, la partie saillante de la tige creuse 5, le tube d'admission 12 et le tube d'évacuation 9 sont logés dans un corps désigné en 21 dans la figure 1. Le corps 21 présente deux parois coaxiales, notamment paroi intérieure 22 et paroi extérieure 23. Les parois 22 et 23 délimitent un espace intérieur C et un espace entre parois D. Comme il ressort bien de la fibule 1, la pièce d'é étanchéité 10 présente une bague d'étanchéité 24 qui sert à garnir l'espace intérieur C délimité par la paroi 22. le corps 21 est obturé de deux cotés au moyen de deux couvercles 25 et 26. Dans le couvercle 26 est pratiqué un canal 27 communiquant l'espace D avec le tube d'admission 12 (figures 1 et 2) et un canal 28 communiquant l'espace entre parois D avec l'espace intérieur C (figures 1 et 2), l'entrée à l'espace entre parois D étant pourvue d'une soupape renversée 29 munie de ressort 30. En outre, l'espace intérieur C est relié à une source de liquide (non représentée) à l'aide d'un canal 31 à l'entrée duquel on voit ménagée une soupage renversée 32.Le tube d'évacuation 9 est relié à une conduite de refoulement (non représentée) à l'aide d'un canal 33. le liquide arrive dans le dispositif conforme à l'invention à travers d'une crépine 34. On voit dans la figure 1 que les bouts du tube d'admission 12 et du tube d'évacuation 9 sont fixés au couvercle 26, mais une autre version est possible où les bouts desdits tubes soient reliés aux espaces respectifs à l'aide de tuyaux. Comme il ressort des figures 1 et 2, le tube d'évacuation 9 est relié à une conduite de refoulement (non représentée) menant, par exemple, à un pistolet-pulvérisateur (non représenté). En outre, le canal 28 communique à l'atmosphère ou bien à un collecteur spécial par l'intermédiaire d'une soupape 35 dont le rôle sera décrit dans la suite de la description, à propos du fonctionnement du dispositif de l'invention. La figure 6 représente un autre mode de réalisation du dispositif, dans lequel l'espace D communique avec la cavité A de la tige du vérin pneumatique 1 par un canal dont le contour comprend, par exemple, un raccord 36 présentant, de même que le couvercle 3 et la paroi 23, un orifice. Le raccord 36 loge une soupape renversée 37 à ressort. Pour bénéficier d'un remplissage suffisant de la cavité borgne A, il faut que la capacité en volume de l'espace D soit plus importante que celle de la cavité borgne A et de l'espace intérieur C, la capacité en volume de l'espace intérieur C étant plus importante que celle de la cavité borgne A. Le dispositif conforme à l'invention fonctionne de manière suivante. Avant de mettre en marche la commande pneumatique, toutes les cavités du dispositif sont remplies de l'air sous pression atmosphérique. Pour mettre en marche ladite commande, on amène de l'air comprimé dans la cavité de tige 3, d'où le déplacement du piston 4 dans la direction montrée dans la figure 1. Le piston 4 entra mue la tige creuse 5. Lors du mouvement de la tige 5 vers le haut, comme représenté par la figure 1, un vide se fait sentir dans l'espace intérieur C, la soupape 32 s'ouvre en laissant le liquide arriver par le canal 31 dans ledit espace intérieur C. C'est de cette manière se termine la course initiale dite d'aspiration ou encore l'accumulation préalable du liquide. Lors du déplacement de la tige 5 vers le bas, comme montré dans la figure 3, la pression dans espace intérieur C augmente, la soupape 32 se met en position de fermeture et le liquide arrive dans l'espace entre parois D en le remplissant, par exemple, jusqu'à une hauteur X, tous cela en surmontant l'effort du ressort 30 d'où l'ouverture de la soupape 29. Grâce à la différence de capacité en volume entre l'espace intérieur C et l'espace entre parois D, on bénéficie du fonctionnement normal du dispositif, malgré le fait que l'espace D n'est rempli gu'en partie. Pendant ce temps-là se fait la course du deuxième stade d'accumulation. lors du déplacement de la tige 5 vers le haut, comme montré par la figure 4, le liquide quitte l'espace entre parois D sous l'effet de la pression excessive et par le canal 27 (soupape 29 est fermée) arrive dans le tube d'admission 12 et ensuite, par le trou 17, dans la cavité borgne A, la soupape 18 étant ouverte et 11 évasement 13 ss'appuvyant contre le siège 16 et coupant l'écoulement du liquide dans le tube d'évacuation 9. Ainsi ss'opère la course d'aspiration. En même temps on assiste au remplissage de l'espace intérieur C d'une portion de liquide, cela de manière analogue que pendant l'accumulation préalable du liquide. Lors du déplacement de la tige 5 vers le bas, comme montré dans la figure 5, la pression dans la cavité borgne A augmente, et il en résulte la fermeture de la soupape 18 et l'ouverture du passage, pour le liquide, dans le tube d'évacuation 9. Soumis à une haute pression, le liquide est refoulé de la cavité borgne A dans les cavités B et le tube d'évacuation 9 et ensuite, par le canal 33, dans la conduite de refoulement. De cette manière s'opère la course de refoulement. En même temps s'effectue le deuxième stade d'accumulation du liquide. Lors du déplacement de la tige 5 vers le haut, comme montré dans la figure 1, s'opère la course d'accumulation préalable et d'aspiration du liquide, cela du fait que l'évasement 13 coupe ltécoulement du liquide vers la cavité borgne A et de la cavité B,le liquide est-refoulé dans le tube d'évacuation 9. Alors, l'amenée de la portion de liquide conventionnellement déterminée, de celle qui est arrivée dans le dispositif la première, se termine et le processus s'opère en continu. lorsque la pression dans l'espace entre parois D dépasse la valeur prédéterminée, c'est la soupape 34 qui se met en jeu pour la normaliser. Lors du fonctionnement prolongé du dispositif, l'air présent dans l'espace entre parois D se dilue graduellement dans le liquide. Le volume de l'air dans cet espace étant en balsas, son effet de ressort diminue également. La figure 6 fait ressortir que dans ce cas, lors du mouvement du piston 4 vers le haut, l'air comprimé arrivant dans la cavité de tige E ouvre la soupape 37 et gagne l'espace entre parois D en y créant une pression. Lors du mouvement du piston 4 vers le bas, la soupape 37 se met en position de fermeture et le processus continue dans les conditions normales. Ainsi, grâce au remplissage garanti de la cavité borgne A, on arrive à diminuer les pulsations de pression dans le dispositif de l'invention. Cela permet, à son tour, d'élever la précision du dosage de matériaux complexes en procurant la possibilité d'employer des matériaux au rapport élevé de la base et de l'agent de durcissement. Le fait de maintenir dans le système une pression permanente permet d'éviter des ruptures du flux et, par là même, d'améliorer la qualité des travaux exécutés. En outre, le dispositif en question se caractérise par une meilleure puissance spécifique lorsqu'on l'emploie aux fins d'application de revêtements et pareilles, cela grâce au fait qu'il réunie en son sein trois ensembles faisant partie des installations connues à savoir: pompe d'alimentation, accumulateur de la pression et pompe dose use. Ce mode d'organisation du dispositif a pour résultat du fait que l'on peut recourir à une seule commande pneumatique pour animer les pompes d'alimentation et les pompes doseuses dans le cas de systèmes simples aussi bien que dans le cas de systèmes complexes. En outre, on constate une meilleure adaptation du dispositif aux travaux de réparation, cela grâce à l'organisation en bloc de l'ensemble multifonctionnel. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et repré sentés qui n' ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amenée de liquides visqueux comprenant : une commande pneumatique (1) à piston (4) munie d'une tige creuse (5) présentant d'un côté une cavité borgne (A), l'autre bout de la tige restant ouvert : un tube d'évacuation immobile (9) introduit coaxialement, avec un jeu radial, dans ladite tige creuse (5) et relié de manière axialement mobile, par une pièce d'étanchéité hydraulique (10), au bout de la tige creuse (5) ; un tube d'admission immobile (12) qui traverse coaxialement, avec un jeu radial, le tube d'évacuation (9) de sorte que son bout abrité dans la cavité borgne (A) dépasse le bout correspondant dudit tube d'évacuation (9), et un bloc de soupapes (14) disposé, dans la tige creuse (5), au voisinage du bout susmenionné du tube d'admission, lequel bloc sert à orienter le liquide dans la cavité (A) de la tige (5) et ensuite, par le tube d'évacuation, dans une conduite de refoulement : caractérisé en ce que la partie saillante de la tige (5) et les tubes d'admission (12) et d'évacuation (9) sont abrités dans un corps (21) présentant deux parois coaxiales (22, 23) qui délimitent un espace intérieur (C) et un espace entre parois (D), ledit espace entre parois (D) étant relié au tube d'admission (12) et, par l'intermédiaire d'une soupape renversée (29), à l'espace intérieur (C), tandis que celuici est relié, à l'aide d'une autre soupape renversée (32), à une source de liquide. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le tube d'admission (12) est fixé au corps. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'espace entre parois (D) est relié à la cavité (A) de tige (5) de la commande pneumatique (1) à l'aide d'un canal abritant une soupape renversée à ressort (37).