Brevet FR2610046A2 — publié le 19880729

FR 2610046 A2 19880729 FR 8700709 A 19870122 POMPE AMELIOREE A PISTON ALTERNATIF ET PALETTE DE GAVAGE POUR MATIERES A VISCOSITE ELEVEE La presente demande est une addition au brevet principal déposé le 20 février 1985 sous le n' 86.02343. L'invention, objet de la présente demande, se rapporte au pompage de matières fortement visqueuses telles que des matières ?las- tiques du type a base de caoutchouc butyl et/ou de polyisobutylène et présentant une viscosité supérieure à 3500 Pa.s (35000 poises). Convenant pour le pompage de matières fortement visqueuses, de viscosité supérieure a 3500 Pa.s, l'invention convient a fortiori pour des matières moins difficiles a pomper et présentant une viscosité plus faible. Le brevet principal dépose sous le n" 86.02343 décrit une pompe alternative à palette ayant un piston coulissant à l'intérieur du corps de pompe, relié a une tige qui s'etend suivant la longueur dudit corps de pompe et qui se termine du coté de l'entrée de la pompe par une palette, ayant des orifices pour le passage de la matière pompée de l'entrée de la pompe vers sa sortie au travers de cloisons qui partagent la pompe en plusieurs étages et au travers du piston, ayant égal en ment des clapets anti-retour associes à certains au moins de ces orifices, du type bille et/ou en forme de bague entourant la tige reliée au piston, cette pompe etant telle que les orifices de passage de la matière sont de section Importante et que chaque clapet anti-retour en forme de bague entoure la tige avec un jeu également Important. La palette est un disque fixe perpendiculairement à l'extré- mite libre de la tige, c'est-à-dire celle non reliée au moteur, celle qui plonge dans le réservoir de matière à pomper. Cette pompe telle que décrite dans le brevet principal donne toute satisfaction et permet d'obtenir des capacités de pompage de l'ordre de 1,5 à 2 kg de matière par minute, alors que précédemment les capacités avec des matières à haute viscosité étaient nulles. Cependant, cette pompe telle que décrite dans le brevet principal peut encore être améliorée en vue d'obtenir des performances encore meilleures. La présente Invention propose pour cela de disposer a l'ex extrémité libre de la tige qui traverse le corps de pompe, une palette en au moins deux parties superposées comprenant un disque percé d'orifices de passage pour la matiere à pomper, et fixé a l'extrême fin de la tige et comprenant également une plaque parallele au disque et le surmontant, montée coulissante sur la tige de façon à pouvoir se plaquer contre le disque ou au contraire s'en écarter. Avantageusement, les bords du disque sont chanfreinés pour faciliter la pénétration dans la matiere à pomper. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en référence aux figures jointes qui représentent . figure 1 : une vue d'ensemble de la pompe telle que décrite dans le brevet principal, . figure 2 : une vue de la palette selon l'invention placée à l'extrémité de la pompe. La pompe alternative 1 à palette montrée figure 1 comprend un de pompe 2 cylindrique ayant une entrée 3 de la matière à pomper à une extrémité du corps de pompe et une sortie 4 de la matiere pompée à l'autre extrémité. L'intérieur de ce corps de pompe 2 est séparé en trois étages superposés par des cloisons 5 et 6 qui délimitent un étage d'entrée ou de gavage 7, un étage intermédiaire ou tampon 8 et un étage d'évacuation 9 qui est équipé dans sa partie proche de l'extrémité du corps de pompe de la sortie 4 A l'intérieur de l'étage d'évacuation 9, se déplace en mouvement alternatif un piston 10, grâce à un moteur hydraulique non représenté sur cette figure, relié audit piston 10 par un arbre 11.Ce piston sépare l'étage d'évacuation 9 en deux chambres dont le volume varie lorsque ledit piston se déplace : une chambre Inférieure 12 et une chambre supérieure 13. Par sa face opposée à celle qui le relie à l'arbre 11, le piston 10 est solidarisé avec une tige 14 qui s'étend suivant l'axe du corps de pompe et traverse ledit corps de pompe jusqu'au voisinage de l'entrée 3. A l'extrémité libre de la tige 14 est fixée perpendiculairement à ladite tige, une palette 15 de section légèrement Inférieure à celle de l'intérieur du corps de pompe 2. La section de la tige 14 est inférieure à celle de l'arbre 11 de façon que le volume de la chambre supérieure 13 quand le piston 10 est en position basse extreme soit inférieur au volume de la chambre inférieure 12 lorsque le piston 10 est en position haute extrême, permettant ainsi le fonctionnement à double effet de la pompe. Les cloisons 5 et 6 sont munies d'un orifice pour la traversée de la tige 14 et également de passages tels que 16 et respectivement 17 pour le cheminement de la matiere à pomper d'un étage à l'autre. Les passages 16 de la cloison 5 peuvent être obstrués par un clapet anti-retour 18 en forme de bague entourant la tige 14, disposé à l'intérieur de l'étage tampon 8. Ce clapet en forme de bague a des parois extérieures 19 obliques aptes à coopérer avec des parois 20 également obliques appartenant à la cloison 5 et formant siège pour le clapet 18. La bague du clapet 18 sert de guide pour la tige 14. Pour faciliter le glissement, l'intérieur de la bague est pourvu d'un coussinet 21, notamment en bronze. Un ressort 22 est intercalé entre le clapet 18 et la cloison 6 pour aider ledit clapet 18 à se fermer. Le piston 10 est creux et renferme une cavité 23 au travers de laquelle peut progresser la matiere pompée. A l'intérieur de cette cavité 23 est logé un clapet anti-retour en forme de bille 24. La tige 14 est rendue solidaire du piston 10 par l'intermé- diaire d'une tête 25 percée de canaux tels que 26 pour le passage de la matière pompée, ces canaux 26 aboutissant dans un évasement 27 communiquant avec la cavité 23 et conformé de façon à servir de siège pour le clapet anti-retour en forme de bille 24. La tête de l'arbre 11, du côté du piston 10 est percée de canaux 28 qui mettent en communication la cavité 23 avec la chambre supérieure 13 de l'étage d'évacuatin 9. L'extrémité de l'arbre 11 est percée suivant son axe d'un évidement 29 qui communique avec la cavité 23 et dans lequel est logé un ressort 30 d'assistance à la fermeture des canaux 26 par le clapet anti-retour à bille 24. Un jeu important, de l'ordre de 2 nn mesurés sur le diamètre, et plus généralement compris entre 1 et 2,5 mm est laissé entre le coussinet 21 et la tige 14. Le piston 10 est dépourvu de joints, pourtant classiques dans les pompes de l'art antérieur, les surfaces dudit piston 10 en contact avec l'intérieur du corps de pompe 2 étant lisses et revetues d'une matiere adaptee au coulissement sans frottement, du type téflon ou nylon. Les passages 16 et 17 au travers des cloisons 5 et 6 et éga- lements les canaux 26 et 28 sont de dimensions importantes comparées aux dimensions habituellement pratiquées dans des pompes de ce type ainsi le diamètre de chacun des canaux 26 ou 28 est au moins de l'ordre de 10 mn et de préférence d'au moins 20 mm et dans le mode de réalisation particulier décrit quatre canaux 26 et quatre canaux 28 sont prévus, si bien que la section préférée de passage à chaque niveau est d'au moins 300 mm2 et de préférence d'au moins 1200 mm2. Le passage laissé libre pour la matière à l'intérieur de la cavité 23, autour de la bille 24 est tel qu'il n'est pas plus étroit que le passage constitué par la totalité des canaux soit 26 soit 28. Conformément à l'invention, la palette 15 est modifiée par rapport à ce qu'elle est dans le brevet principal. Cette palette 15 comprend au moins deux parties : un disque 151 fixé sur l'extrème limite de la tige 14 et une plaque 152 surmontant le disque 151, parallèle audit disque 151, montée pour pouvoir coulisser sur la tige 14. Pour cela elle est perforée en son centre d'une perforation 153 et enfilée sur l'extrémité de tige 14 avant que ne soit fixé le disque 151. Avantageusement l'extrémité de tige 14 possède une portion finale 154 de section légèrement inférieure à celle du reste de la tige 14, revêtue d'une chemise 155, le long de laquelle peut coulisser la plaque 152, les épaulements 156 à la jonction entre cette portion rétrécie et le reste de la tige 14 constituant des butées qui limitent le coulissement de la plaque 152. Avantageusement le jeu entre la chemise 155 et la plaque 152 est important et du même ordre de grandeur que celui prévu entre le coussinet 21 et la tige 14. La plaque 152 n'est avantageusement pas de dimensions plus importantes que le disque 151. Le disque 151 est percé d'orifices 157 pour le passage de la matière à pomper. Ces orifices 157 sont d'une taille du même ordre que celle des passages 16 et 17 et des canaux 26 et 28. Lautaille de la plaque 152 et la position des orifices 157 sont tels que tous ces orifices 157 peuvent être bouchés par la plaque 152 lorsque celle-ci est appliquée sur le disque 151. De préférence, pour faciliter l'enfoncement de la palette 15 dans la matière à pomper, ses bords et en particulier ceux du disque 151 sont chanfreines. La pompe modifiée au niveau de la palette comme décrit cidessus est comme déjà dit dans le brevet principal, avantageusement associée avec un plateau de forme conique, chauffant, un tel plateau étant décrit dans la demande de brevet français publiée sous le ne 2 567 448 et dans son addition publiée sous le n" 2 570 322. La des ription de ce plateau conique chauffant n'est donc pas repétée dans la présente demande. Les éléments de description relatifs à ce plateau sont donc à reprendre dans le document de brevet principal et/ou dans les brevets 2 567 448 et 2 570 322 précités. On constitue donc avec la pompe à palette modifiée et le plateau conique chauffant un ensemble de pompage qui comporte une pompe à palette précédee d'un plateau de forme conique dont elle est solidaire, équipé d'appendices chauffants, muni d'une ouverture d'extraction de la matière à la pointe de la forme conique, ledit plateau étant monté sur un réservoir contenant la matiere à pomper et étant pressé contre ladite matière, face concave dirigée vers l'intérieur du réservoir, le corps de la pompe alternative à palette étant inséré dans l'orifice d'extraction du plateau conique chauffant et la palette au cours du mouvement alternatif de la pompe plongeant à l'intérieur du réservoir de matière dans le volume conique délimité par le plateau conique chauffant. Les éléments de plateau conique ne sont pas représentés sur les figures de la présente demande. Cette pompe ainsi modifiée fonctionne globalement comme décrit dans le brevet principal. Cependant grâce à la palette 15 modifiée, à la descente de la tige 14, pendant l'enfoncement de ladite palette 15 dans la matière à pomper, cette matière s'engage dans les orifices 157 au travers du disque 151, le traverse, repousse la plaque 152, la fait se décoller du disque 151 et la fait coulisser le long de la portion à section rétrécie 154 de la tige 14 jusqu'en butée contre les épaulements 156. Cette matière à pomper qui pénètre dans le corps de pompe 1 au travers des orifices 157 s'ajoute donc à la matiere qui recouvre la palette 15 lorsque celle-ci s'enfonce et remonte ensuite, cette matière recouvrant la palette 15 étant la seule entrant dans la pompe lorsque l'amélioration objet de la présente demande n'est pas réalisée. L'enfoncement de la palette dans la matière est facilité par la forme chanfreiné des bords du disque 151. Lorsque la tige 14 inverse son mouvement et remonte donc à l'intérieur du corps de pompe, la plaque 152 fait office de clapet antretour. La matière disposee au-dessus de la palette et entre dans le corps de pompe, comprimée par la palette qui remonte, repousse la plaque 152, et la fait coulisser le long de la portion 154 à section rétrécie de la tige 14, jusqu'à l'appliquer contre le disque 151, bouchant ainsi ses orifices 157. REVENDICATIONS 1. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications 1 à 10 du brevet principal, caractérisée en ce qu'el-le comporte à l'ex- trémité libre de la tige qui la traverse une palette (15) en au moins deux parties superposées comprenant un disque (151) percé d'orifices de passage pour la matière à pomper et fixé à l'extrème limite de la tige et comprenant é: lement une plaque (152) parallèle au disque et le surmontant, montée coulissante sur la tige de façon à pouvoir se plaquer contre le disque ou au contraire s'en écarter. 2. Pompe alternative à palette selon la revendication 1, caractérisée en ce que les bords du disque (151) sont chanfreinés pour favoriser son enfoncement dans la matière à pomper. 3. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la portion finale de la tige (14) le long de laquelle la plaque (152) peut coulisser est de section ré- duite comparée au reste de la tige, et entouré d'une chemise. 4. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque (152) est de dimensions au plus égales à celles du disque. 5. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la plaque (152) est de dimensions suffisantes pour recouvrir la totalié des orifices du disque (151). 6. Ensemble de pompage, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe alternative à palette selon l'une au moins des revendications précédentes précédée d'un plateau de forme conique dont elle est sol i- daire, équipé d'appendices chauffants, muni d'une ouverture d'extraction de la matière à la pointe de la forme conique, ledit plateau étant monté sur un réservoir contenant la matière à pomper et étant préssé contre ladite matière, face concave dirigée vers l'intérieur du réservoir, le corps de la pompe a'ternative à palette étant inséré dans l'orifice d'extraction du plateau conique chauffant et la palette au cours du mouvement alternatif de la pompe, plongeant à l'intérieur du réservoir de matière, dans le volume conique délimite par le plateau conique chauffant.