Brevet FR2601081A1 — publié le 19880108

La présente invention concerne un dispositif de pompage pour prélever un produit visqueux épais dans un fût, du type comprenant un support apte à recevoir un fût cylindrique, qui est ouvert à une extrémité et qui contient le produit visqueux à pomper, un plateau-pousseur, qui peut être introduit et déplacé axialement dans le fût placé sur le support, et qui est équipé à sa périphérie d'un joint-racleur de forme annulaire, qui a à l'état libre un diamètre extérieur plus grand que le diamètre intérieur du fût et dont la partie périphérique s'étend sensiblement parallèlement à l'axe du plateau-pousseur lorsque celui-ci se trouve dans le fût, au moins un dispositif d'actionnement relié au plateau-pousseur pour le déplacer axialement dans le fût et pour comprimer le produit visqueux contenu dans celui-ci, et une pompe dont l'orifice d'admission est en -communication avec un orifice prévu dansle plateau-pousseur. Sous la force développée par le dispositif d'actionnement, le produit visqueux contenu dans le fût est comprimé entre le plateau-pousseur et le. fond du fût et il est chassé à travers l'orifice du plateau-pousseur vers l'orifice d'admission de la pompe qui est ainsi gavée . Plus on pompe le produit, plus le plateau.pousseur se rapproche du fond du fût. Plus la force appliquée au plateau-pousseur par le dispositif d'actionnement est élevée, plus il est possible d'aspirer des produits plus épais, plus les possibilités de débit sont importantes, mais également, plus l'étanchéité autour du joint-racleur est difficile à assurer. Les joints-racleurs habituellement utilisés dans les dispositifs de pompage de ce type sont généralement constitués soit par des joints à lèvre, soit par des joints toriques.Quel que soit le type de joint utilisé, ils ont toujours tendance à s'ouvrir sous l'effet de la pression du produit visqueux, lequel tend ainsi à s'échapper. Il en résulte un encrassement progressif de la surface extérieure du plateau-pousseur et, par suite, une perte de produit visqueux. En outre, si ce produit est sensible à l'air ambiant, il y a un risque de polymérisation du produit et, s'il est chaud, il se refroidit. Ces deux inconvénients ont pour effet de bloquer le plateau-pousseur dans le fût cylindorique. La présente invention a donc pour but d'améliorer l'étan- chéité entre le joint-racleur et le fut cylindrique, en utilisant un joint-racleur dont la partie périphérique est dirigée vers le fond du fût lorsque le plateau-pousseur se trouve dans celui-ci. De cette manière, l'étanchéité obtenue est directement proportionnelle à la force appliquée au plateau-pousseur par le dispositif d'actionnement, donc directement proportionnelle à la pression du produit contenu dans le fût, qui tend à repousser la partie périphérique du joint-racleur contre la paroi interne du fût. Toutefois, la difficulté est d'introduire dans le fût le plateau-pousseur avec son joint-racleur, car celui-ci a, à l'état libre, un diamètre extérieur plus grand que le diamètre intérieur du fût. Selon la présente invention, ce problème est résolupar le fait que le dispositif de pompage comprend en outre une jupe cylindrique, qui est disposée coaxialement au fût et qui a un diamètre intérieur sensiblement égal, mais pas plus grand que le diamètre intérieur du fût, ladite jupe cylindrique et ledit fût étant mobiles axialement l'un par rapport à l'autre entre une première position dans laquelle ils sont espacés l'un de l'autre, et une seconde position dans laquelle la jupe cylindrique et le fût sont contigus et définissent ensemble une paroi cylindrique pratiquement continue. Ainsi, le plateau-pousseur et son joint-racleur peuvent être facilement introduits dans le fût comme on le verra en détail plus loin. L'invention sera maintenant décrite en faisant référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 montre, en partie en élévation et en partie en coupe verticale, une forme d'exécution du dispositif de pompage de l'invention, les éléments du dispositif de pompage étant représentés dans une première position dans la moitié droite de la figure 1 et dans une seconde position dans la moitié gauche de cette même figure. La figure 2 est une vue en coupe verticale du plateaupousseur du dispositif de pompage de la figure 1, avec son jointracleur à l'état libre. La figure 3 montre la forme prise par le joint-racleur lorsque le plateau-pousseur est introduit dans un fût cylindrique ayant un diamètre intérieur plus petit que le diamètre extérieur du joint-racleur, dans le cas d'un dispositif de pompage antérieurement connu. La figure 4 est une vue semblable à la figure 3, dans le cas du dispositif de pompage de la présente invention. La figure 5 est une vue semblable à la figure 2, montrant une autre forme de joint-racleur pouvant être utilisé dans le dispositif de pompage de l'invention. Le dispositif de pompage représenté sur la figure 1 comporte, de façon connue, un socle ou support 1, sur lequel peut être installé un fût cylindrique 2 contenant un produit visqueux à pomper. Un plateau-pousseur 3, équipé à sa périphérie d'un joint racleur 4 de forme annulaire ( mieux visible dans la figure 2), peut être déplacé axialement à l'intérieur du fût cylindrique 2 par deux vérins hydrauliques ou pneumatiques 5, à double effet, dont les cylindres 6 sont fixés au support 1 de part et d'autre du fût 2. Les tiges de piston 7 des deux vérins 5 sont fixées, à leur extrémité supérieure, à une traverse 8, qui est elle-même reliée au plateau-pousseur 3 par des tiges 9.Les orifices 11 et les orifices 12 des vérins 5 peuvent être reliés sélectivement à une source de fluide sous pression et à un réservoir de fluide ou à un échappement, respectivement, et vice-versa, par l'intermédiaire d'une valve distributrice à plusieurs voies (non mon triée) pour actionner les tiges de piston 7 sélectivement dans un sens ou dans le sens opposé. Comme montré dans les figures 1 et 2, le plateau-pousseur 3 comporte en son centre un orifice 13 qui est en communication avec l'orifice d'admission d'une pompe 14. De préférence, la pompe 14 est supportée par le plateau-pousseur 3 et fixée à celui-ci comme montré dans la figure 1, de telle façon que le poids de la pompe contribue à exercer une pression sur le produit visqueux contenu dans le fût 2 lorsque le plateau-pousseur 3 est introduit dans ledit fût. Une telle. disposition offre en outre l'avantage de raccourcir le circuit de pompage. Toutefois, la pompe 14 pourrait être installée sur le support 1, à côté du fût cylindrique 2, l'orifice 13 du plateau-pousseur 3 étant alors raccordé à l'orifice d'admission de la pompe par une conduite souple. Selon l'invention, le dispositif de pompage comprend en outre un guide cylindrique creux 15, qui est fixé aux cylindres 6 des vérins 5 par tout moyen approprié, par exemple par des brides 16, de telle façon que le guide 15 soit situé au-dessus du fût cylindrique 2 et coaxial à celui-ci comme montré dans la figure 1. Une jupe cylindrique 17 est montée mobile axialement à l'intérieur du guide 15. Des éléments coopérants de butée sont prévus respectivement sur la jupe cylindrique 17 et dans le guide 15 pour limiter les déplacements axiaux de la jupe 17 à l'intérieur du guide 15. Par exemple, les éléments coopérants de butée peuvent comprendre une bague 18, qui est fixée à la partie supérieure de la jupe 17 et qui peut coulisser avec la jupe 17 à l'intérieur du guide 15, et deux autres bagues 19 et 21, qui sont fixées à l'intérieur du guide 15 à une certaine distance axiale l'une de l'autre. Deux autres bagues 22 peuvent aussi être fixées au guide 15 pour contribuer au guidage de la jupe 17. Dans la forme d'exécution représentée sur la figure 1, la jupe 17 a une paroi de faible épaisseur et un diamètre extérieur très légèrement plus petit que le diamètre intérieur D1 du fût cylindrique 1. Comme montré dans la figure 2, le joint-racleur 4 peut avoir, à l'état libre, une forme annulaire plane avec un diamètre extérieur D2 plus grand que le diamètre intérieur D1 du fût 2. Le plateau-pousseur 3 et son joint-racleur 4 sont introduits à l'intérieur du fût 2 de telle façon que la partie périphérique du joint-racleur 4 soit dirigée vers le fond du fût comme montré dans les figures 1 et 4. De cette manière,le produit visqueux situé sous le plateau-pousseur 3 tend à plaquer la partie périphérique du joint-racleur 4 contre la paroi interne du fût 2 lorsque le plateau-pousseur 3 est déplacé vers le bas pour comprimer le produit visqueux et le refouler à travers l'orifice 13. On obtient ainsi une très bonne étanchéité entre le joint-racleur 4 et la paroi interne du fût 2. A titre de comparaison, la figure 3 montre la forme adoptée par le jointracleur 4 lorsque le plateau-pousseur 3 est introduit dans le fût cylindrique 2 dans un dispositif de pompage antérieurement connu. I1 est évident qu'avec cette disposition connue, on obtient une étanchéité bien moins bonne qu'avec la disposition du jointracleur dans le dispositif de pompage de l'invention, étant donné qu'avec la disposition connue la partie périphérique du joint-racleur a tendance à s'écarter de la paroi interne du fût 2 sous la pression du produit visqueux lorsque le plateaupousseur 3 est déplacé vers le bas. Toutefois, la difficulté est d'introduire le plateaupousseur 3 dans le fût cylindrique 2 de telle façon que la partie périphérique du joint-racleur 4 adopte la forme montrée dans la figure 4. Ce problème est résolu au moyen de la jupe cylindrique 17 du dispositif de pompage de l'invention comme on va maintenant le voir. Avant de placer un fût 2 sur le support 1, le plateaupousseur 3 étant dans une position basse, un fluide sous pression est envoyé dans les cylindres 6 des vérins 5 à travers les orifices 11. Ceci a pour effet de soulever le plateau 3 et la pompe 14. Lorsque le joint-racleur 4 arrive en contact avec le bord inférieur de la jupe 17, il soulève celle-ci jusqu'à ce que la bague 18 vienne buter contre la bague 19. Le plateau-pousseur 3 continuant à monter, la partie périphérique du joint-racleur 4 est rabattue vers le bas par la jupe cylindrique 17 à l'intérieur de laquelle le plateau-pousseur 3 pénètre. Le plateau-pousseur 3 et la jupe 17 étant en position haute, un fût cylindrique 2 rempli de produit visqueux est ensuite disposé sur le support 1 coaxialement à la jupe 17, le positionnement du fût 2 étant par exemple facilité par des éléments d'indexation 23 solidaires du support 1. Ensuite, les orifices 11 des cylindres 6 des vérins 5 sont reliés au réservoir de fluide hydraulique ou à l'échappement, tandis que les orifices 12 sont reliés à la source de fluide sous pression. En conséquence, le plateau-pousseur 3 s'abaisse et entraine avec lui la jupe 17 jusqu'à ce que la bague 18 vienne en butée contre la bague 21. A ce moment, la jupe 17 est partiellement engagée dans le fût 2 comme montré dans la moitié gauche de la figure 1, et le plateau-pousseur 3 continue seul son mouvement vers le bas. Dès que le jointracleur 4 dépasse l'extrémité inférieure de la jupe 17, il s'évase légèrement vers l'extérieur et vient en contact avec la paroi interne du fût 2 en adoptant approximativement la forme montrée dans la figure 4. Le dispositif de pompage est alors prêt à pomper le produit visqueux contenu dans le fût 2. Quand le fût 2 est vide, on remonte complètement le plateaupousseur 3 au moyen des vérins 5 et le cycle recommence. Quand le plateau-p-ousseur 3 occupe la position montrée dans la moitié droite de la figure 1, le fût vide 2 peut être enlevé et remplacé par un nouveau fût plein de produit visqueux. Au lieu d'utiliser un joint-racleur 4 ayant, à l'état libre, la forme plane montrée dans-la figure 2, on peut aussi utiliser le joint-racleur 4 montré dans la figure 5, qui est préformé au moment de sa fabrication de manière à comporter une partie intérieure annulaire plane 4a et une partie extérieure tronconique 4b,lé plus grand diamètre D2 de la partie tronconique 4b étant plus grand que le diamètre intérieur D1 du fût 2. Le plateaupousseur 3 équipé du joint-racleur 4 de la figure 5 peut être introduit dans le fût 2 de la même manière que celle décrite plus haut à propos du joint-racleur 4 de la figure 2. Il est bien entendu que la forme d'exécution de la présente invention qui a été décrite ci-dessus a été donnée à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportés par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notamment qu'au lieu de prévoir une jupe 17 mobile par rapport au fût 2, la jupe 17 peut être fixée rigidement aux cylindres 6 des vérins 5 à une certaine distance audessus du fût 2 et un mécanisme élévateur peut être prévu pour soulever le fût 2 après que le plateau-pousseur 3 et son jointracleur 4 ont été introduits dans la jupe 17et après que le fût 2 a été placé sur le support 1. En outre, bien que dans la forme d'exécution décrite plus haut, la jupe cylindrique 17 ait un diamètre extérieur très légèrement plus petit que le diamètre intérieur D1 du fût 2, elle peut avoir un diamètre intérieur 1 sensiblement égal, mais pas plus grand que le diamètre intérieur D1 du fût 2, de manière à ne pas créer un épaulement qui s'opposerait ou tout au moins gênerait l'entrée du joint-racleur 4 dans le fût 2 lorsque celui-ci et la jupe cylindrique 1 sont mis bout à bout et que le plateau-pousseur 3 est abaissé. - REVENDICATIONS 1.- Dispositif de pompage pour prélever un produit visqueux épais dans un fût (2), comprenant un support (1) apte à recevoir un fût cylindrique (2), qui est ouvert à une extrémité et qui contient le produit visqueux à pomper, un plateaupousseur (3) qui peut être introduit et déplacé axialement dans le fût placé sur le support, et qui est équipé à sa périphérie d'un joint-racleur (4) de forme annulaire, qui a à l'état libre un diamètre extérieur (D2) plus grand que le diamètre intérieur (D1) du fût et dont la partie périphérique s'étend sensiblement parallèlement à l'axe du plateau-pousseur lorsque celui-ci se trouve dans le fût, au moins un dispositif d'actionnement (5-9) relié au plateau-pousseur pour le déplacer axialement dans le fût et pour comprimer le produit visqueux contenu dans celui-ci, et une pompe (14) dont l'orifice d'admission est en communication avec un orifice (13) prévu dans le plateau-pousseur, caractérisé en ce que la partie périphérique du joint-racleur (4) est dirigée vers le fond du fût (2) lorsque le plateau-pousseur (3) se trouve dans celui-ci, et en ce qu'il comprend en outre une jupe cylindrique (17), qui est disposée coaxialement au fût (2) et qui a un diamètre intérieur sensiblement égal, mais pas plus grand que le diamètre intérieur (D1) du fût, ladite jupe cylindrique et ledit fût étant mobiles axialement l'un par rapport à l'autre entre une première position dans laquelle ils sont espacés l'un de l'autre, et une seconde position dans laquelle la jupe cylindrique et le fût sont contigus et définissent ensemble une paroi cylindrique pratiquement continue. 2.- Dispositif de pompage selon la revendicationlocaracté- risé en ce que la jupe cylindrique(17)a une paroi mince et un dia mètre extérieur très légèrement plus petit que le diamètre intérieur (D1) du fût '2), et en ce que, dans ladite seconde position, la jupe cylindrique est partiellement engagée dans le fût. 3.- Dispositif de pompage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif d'actionnement (5-9) est constitué par deux vérins (5),dont les cylindriques (6) sont fixés au support (1) de part et d'autre du fût (2) supporté par celui-ci, et dont les tiges de piston (7) sont fixées à une traverse (8) reliée au plateau-pousseur (3) par des tiges (9), caractérisé en ce qu'il comprend un guide cylindrique creux (15), qui est fixé ax cylin- dres(6) des deux vérins (5) et qui est coaxial au fût (2), en ce que la jupe cylindrique (17) est montée mobile à l'intérieur du guide cylindrique creux (15), et en ce que des éléments coopérants de butée (18,19 et 21) sont prévus respectivement sur la jupe cylindrique (17) et dans le guide cylindrique creux (15) pour définir lesdites première et seconde positions. 4.- Dispositif de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le joint-rac-leur (4) a, à l'état libre, une forme plane. 5.- Dispositif de pompage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le joint-racleur (4) a, à l'état libre, une partie intérieure annulaire plane (4a) et une partie extérieure tronconique (4b).