Brevet FR2593245A1 — publié le 19870724

La présente invention concerne les équipements pour l'application de revêtements, notamment de peinture, sur des objets divers, en particulier suivant la méthode de pulvéri- sation sans air ("Hydra-Spray"), et a notamment pour objet un groupe de pompage pour une installation pour l'applica- tion de revêtements. L'invention peut être utilisée avantageusement dans les industries chimique et pétrolière, pour le transvase- ment par pompage et pour le refoulement sous haute pression de liquides agressifs et de liquides contaminés. On connaît un groupe de pompage utilisé dans des installations pour l'application de revêtements de peinture suivant une méthode de pulvérisation sans air (Eine technis- che Dokumentation des Hauses I. Wagner GmbH Friedrichshofen Problemlosungen fur die industrielle Oberflachenbeschichtung, page 7) comprenant une commande de mouvement en va-et-vient, constituée par un corps abritant un piston et une tige, une pompe hydraulique fixée à l'une des extrémités de la com- mande, constituée par un corps dans lequel est placé un plongeur lié à la tige de la commande, un dispositif d'étan- chéité et deux clapets: l'un de refoulement et l'autre d'as- piration. Dans le groupe de pompage connu, la peinture à trans- vaser peut pénétrer dans l'espace compris entre le plongeur et le corps de la pompe hydraulique, ce qui entraîne une usure rapide desdites pièces et du dispositif d'étanchéité. On connaît un groupe de pompage à peinture (groupes à peinture sous haute pression 2600H et 7000H, Notice, Vilniuskoie objedinenie stroitelnootdelochnykh mashin (URSS), 1978, page 14) comprenant un moteur électrique dont l'arbre porte un excentrique en liaison avec le piston, actionné par un ressort, d'une pompe hydraulique, une mem- brane, des clapets d'aspiration et de refoulement, un filtre d'admission relié à la canalisation d'aspiration du groupe 2 2593245 et un pulvérisateur de peinture, mis en communication par un tuyau flexible avec la canalisation de refoulement du groupe. Ce groupe connu comporte un grand nombre de cycles de mouvements de la membrane (1200 cycles par minute), ce qui s'explique par la faible course de la membrane et la nécessité de déplacer une quantité suffisante de peinture. Ceci entraîne la rupture rapide de la membrane, due à la fa- tigue. On connaît un groupe de pompage destiné à faire monter des liquides de puits profonds (certificat d'auteur URSS n0 580351, F 04B, 1977), comportant une commande de mouvement en va-et-vient, au moins deux corps disposés aux extrémités opposées de la commande, un soufflet placé dans chaque corps de façon à former une cavité entre sa surface extérieure et la surface intérieure du corps, la cavité intérieure du soufflet placé dans le premier corps étant en communication avec les canalisations de refoulement et d'aspiration par l'intermédiaire de clapets de refoulement et d'aspiration, respectivement, et la cavité comprise entre la surface extérieure du souf- flet et la surface intérieure du premier corps étant rem- plie d'un compensateur constitué par un liquide de remplis- sage. Dans ce groupe de pompage connu, des pauses se pro- duisent dans l'amenée du produit à transvaser lors de l'as- piration, ce qui n'est pas admissible quand ledit produit est une peinture. Le groupe de pompage comporte un nombre important d'éléments montés en série, ce qui complique no- tablement sa construction, nuit à sa fiabilité et le rend plus coûteux. On s'est donc proposé de créer un groupe de pom- page pour une installation pour l'application de revête- ments, qui permettrait de réaliser le déplacement conti- nu du liquide à transvaser sous haute pression vers un 3.2593245 appareil récepteur tout en évitant le contact entre le li- quide pompé et les surfaces frottantes des pièces du groupe de pompage, assurant ainsi une simplification notable de sa construction et une prolongation considérable de sa durée de vie. Ce problème est résolu du fait que le groupe de pom- page pour une installation pour l'application de revêtements, comprenant une commande de déplacement en va-et-vient, au moins deux corps disposés aux extrémités opposées de la commande, un soufflet placé dans chaque corps de façon que sa surface extérieure forme une cavité avec la surface intérieure du corps, la cavité intérieure du soufflet pla- cé dans le premier corps étant en communication avec les canalisations de refoulement et d'aspiration par l'intermé- diaire de clapets de refoulement et d'aspiration, respecti- vement, et la cavité entre la surface extérieure du souf- flet et la surface intérieure du premier corps étant remplie d'un fluide compensateur constitué par un liquide de remplis- sage, est caractérisé, selon l'invention, en ce que la ca- vité intérieure du soufflet placé dans le deuxième corps communique avec les canalisation de refoulement et d'aspi- ration paf l'intermédiaire de clapets de refoulement et d'aspiration, respectivement, et la cavité comprise entre la surface extérieure du soufflet et la surface intérieure du deuxième corps est remplie de fluide compensateur cons- titué par un liquide de remplissage, et dans chaque extré- mité de la commande est réalisée une chambre destinée à collecter les fuites de liquide de remplissage et reliée par l'intermédiaire d'une soupape antiretour à la cavité comprise entre la surface extérieure du soufflet et la surface intérieure du corps se trouvant à l'extrémité op- posée de la commande. Une telle conception du groupe de pompage permet d'assurer une course suffisamment longue de la tige et un 4 2593245 nombre réduit de cycles par minute, ainsi que de suppri- mer le contact entre la peinture pompée et les pièces en mouvement. Le phénomène nuisible que constituent les fuites de fluide compensateur en présence des liaisons croisées: chambre de collecte des fuites - cavité comprise entre la surface extérieure du soufflet et la surface intérieure du corps, est mis à profit pour assurer une lubrification abondante de la tige en mouvement. Tout cela permet d'aug- menter la durée de vie du groupe de pompage en comparaison des groupes de pompage à plongeur et à membrane connus. La construction revendiquée du groupe de pompage n'impose pas l'emploi de matériaux coûteux ni leur super- finition, ce qui permet de réduire le coût de sa fabrica- tion. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une installation pour l'ap- plication de revêtements de peinture suivant la méthode de pulvérisation sans air, conforme à l'invention (vue d'ensemble); - la figure 2 représente un mode de réalisation du groupe de pompage conforme à l'invention (coupe longitudi- nale); - la figure 3 représente l'ensemble A de la figure 2 (à échelle agrandie). L'exemple concret concerne le groupe de pompage u- tilisé dans une installation d'application des revêtements de peinture suivant la méthode de pulvérisation sans air. L'installation comprend un groupe de pompage 1 (figure 1) monté sur un chariot 2, un pulvérisateur 3 rac- cordé par un tuyau 4 à la canalisation de refoulement du 2593245 groupe de pompage 1, un filtre à peinture 5 relié par un tuyau 6 à la canalisation d'aspiration du groupe de pompa- ge. Le groupe de pompage 1 comporte une commande 7 de mouvement en va-etvient réalisée sous forme d'un corps 8 abritant un piston 9 et une tige 10, au moins deux corps 11, il'situés aux extrémités opposées de la commande 7 et abritant chacun un soufflet 12. Le soufflet 12 est raccordé par son extrémité bor- gne à la tige 10, et par son extrémité ouverte, au corps 11 ou 11' par l'intermédiaire d'un élément conique 13 (fi- gure 3) et d'un écrou à chapeau 13'. L'élément conique 13 fait en même temps office de boîte à clapets dans laquel- le sont montés un clapet d'aspiration 14 et un clapet de refoulement 15. Le soufflet 12 (figure 2) présente une cavité in- térieure 16, tandis que sa surface extérieure et la sur- face intérieure du corps 11 ou 11' forment entre elles une cavi- té 17 remplie d'un fluide compensateur constitué par un liquide de remplissage. La cavité intérieure 16 de chaque soufflet 12 com- munique avec une canalisation d'aspiration 18 par le clapet d'aspiration 14 correspondant, et avec une canalisation de refoulement 19, par le clapet de refoulement 15 correspon- dant. Dans les extrémités de la commande 7 sont pratiquées des gorges formant des chambres 20 de collecte des fuites de liquide de remplissage, chacune de ces chambres étant ménagée dans l'une des extrémités de la commande 7 et re- liée, via une canalisation de couplage 21 et une soupape antiretour 22, à la cavité 17 du corps situé à l'extrémité opposée de la commande 7. Dans chaque extrémité de la commande 7 est montée extérieurement une douille de guidage 23 (figure 3), dans laquelle se déplace la tige 10 de la commande 7 (figure 2), et sont prévus deux dispositifs d'étanchéité dont le premier 6 2593245 comprend une garniture 24 (figure 3) et une bague de sécu- rité 25, et le second, une bague 26 et deux bagues de sé- curité 27. Le corps 11 ou l1est fixé à la face en bout du corps 8 de la commande 7 par des moyens de fixation filetés 28. Le soufflet 12 est fixé par son extrémité borgne à la tige 10 par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 29. Le groupe de pompage pour une installation pour l'ap- plication de revêtements fonctionne comme suit. On plonge le filtre à peinture 5 (figure 1) dans le récipient à peinture (non représenté) et on met en mar- che le groupe de pompage i qui envoie la peinture sous hau- te pression!par l'intermédiaire du tuyau 4ydans le pulvéri- sateur 3 destiné à peindre les différents objets. Le groupe de pompage 1 étant mis en marche, le pis- ton 9 effectue, conjointement avec la tige 10 de la comman- de 7, un mouvement de va-et-vient, en étirant un soufflet 12 et en comprimant l'autre. Une dépression se crée dans la cavité 16 du soufflet 12 étiré et le produit à pomper (la peinture) y pénètre en passant par le filtre 5 et le clapet d'aspiration 14. Dans la cavité 16 du soufflet 12 comprimé, une haute pression se crée et se transmet, au moyen du fluide compensateur remplissant la cavité 17, aux parois du corps 11 ou 11', et la peinture pénètre dans la canalisation de refoulement 19 en passant par le clapet de refoulement 15. Les parois du souf- flet 12 ne subissent que des efforts de compression volu- métrique régulière, ce qui garantit son fonctionnement fia- ble et sa durée de vie élevée. Le fluide compensateur cons- titué par le liquide remplissant la cavité 17 subit une pression élevée et pénètre dans l'espace entre la tige 10 et la douille 23 (figure 3), en lubrifiant abondamment les pièces indiquées et assure leur service fiable et prolongé. Puis le fluide compensateur pénètre par le premier disposi- tif d'étanchéité (garniture 24 et bague de sécurité 25) dans la chambre 20 de collecte de fuites, et par la canalisation 21 et la soupape antiretour 22, dans la cavité 17 du corps 11 ou 11' opposé, o la pression est plus faible que la pression atmosphérique. La bague 26 et les deux bagues de sécurité 27 empêchent le fluide compensateur de pénétrer dans la cavité du corps 8 de la commande 7. Le cycle se répète pendant le retour du piston 9 et de la tige 10. La peinture est débitée d'une façon con- tinue dans la canalisation de refoulement 19 par les deux soufflets alternativement et le compensateur pénétrant par les jeux circule entre les corps opposés 11, 11', en assu- rant une lubrification abondante des surfaces frottantes de la tige 10, de la douille 23, de la garniture 24 et de la bague 25, ce qui garantit leur fonctionnement fiable et de longue durée. Le fait d'utiliser un nombre minimal d'ensembles dans le groupe de pompage, l'introduction du deuxième souf- flet, la réalisation des chambres de collecte de fuites entre les dispositifs d'étanchéité et leur liaison aux ca- vités 17 permettent de simplifier grandement la construction du groupe de pompage et d'élever considérablement sa durée de vie. 8 2593245 R E V E N D I CA TION Groupe de pompage pour une installation pour l'ap- plication de revêtements, du type comprenant une commande (7) de déplacement en va-et-vient, au moins deux corps (11, 11') situés chacun à l'une des deux extrémités oppo- sées de la commande (7), un soufflet (12) placé dans cha- que corps (11, 11') de façon que sa surface extérieure et la surface intérieure du corps (11,11') forment entre elles une cavité (17), la cavité intérieure du soufflet (12) placé dans le corps (11) étant en communication avec les canalisations de refoulement (19) et d'aspiration (18) par l'intermédiaire de clapets de refoulement (15) et d'aspi- ration (14), respectivement, et la cavité (17) comprise entre la surface extérieure du soufflet (12) et la surface inté- rieure du corps (11) étant remplie d'un fluide compensateur constitué par un liquide de remplissage, caractérisé en ce que la cavité intérieure du soufflet (12) placé dans le corps (11') communique avec les canalisations de refoulement (19) et d'aspiration (18) par l'intermédiaire des clapets de refoulement (15) et d'aspiration (14), respectivement, la cavité (17) formée entre la surface extérieure du souf- flet (12) et la surface intérieure du corps (11') étant remplie d'un fluide compensateur constitué par un liquide de remplissage, tandis que dans les extrémités de la com- mande (7) sont ménagées des chambres (20) de collecte des fuites de liquide de remplissage, chacune de ces cham- bres étant réalisée dans une extrémité de la commande (7) et étant reliée, par l'intermédiaire d'une soupape antire- tour (22), à la cavité (17) formée entre la surface exté- rieure du soufflet (12) et la surface intérieure du corps (11 ou 11') placé à l'extrémité opposée de la commande (7).