Brevet FR2611538A1 — publié le 19880909

La présente invention concerne une installation d'alimentation d'un fluide compressible semi-liquide ou liquide ou d'un fluide compressible ou non; semi-liquide ou liquide transporté sous pression élevée dans un réseau dont certaines canalisations sont élastiquement expansibles. I1 existe divers types de fluides semi-liquides ou liquides présentant -entre autres comme caractéristique celle d'être compressibles de façon élastique. Un exemple, nullement limitatif, en est donné par certains mastics liquides utilisés dans l'industrie automobile pour l'étanchéité du bas de caisse de voitures. Ces mastics se présentent sous forme d'un liquide de très forte viscosité (50 à 1000 poises), avant durcissement. L'un de ces mastics'. est commercialisé sous les marques "TOGO" ou "REVCO". L'application de ces mastics se fait par pulvérisation ou extrusion au moyen d'un pistolet applicateur alimenté en mastic liquide, par exemple au moyen d'une installation d'alimentation dont on va maintenant exposer brièvement la structure. Une telle installation d'alimentation en mastic liquide peut comporte un réseau d'amenée du mastic liquide, ce réseau étant dit "basse pression", et au moins un réseau local de distribution, appelé réseau "haute pression", dont la pression est sensiblement plus élevée que celle du réseau basse pression, le réseau haute pression étant alimenté à partir du réseau basse pression au moyen d'une pompe haute pression ; une ligne de décompression est prévue à l'aval de la sortie de la pompe en dérivation sur la ligne de refoulement et raccorde le réseau haute pression au réseau basse pression. L'aspiration de la pompe haute pression est isolée du réseau basse pression à l'aide d'une vanne qui est normalement fermée lorsque la pompe n'est pas en action. De même la ligne de décompression, comporte une vanne qui est normalement ouverte lorsque la pompe haute pression n'est pas en action. Ainsi le mastic sous forme liquide est amené par le réseau basse pression (sous une pression de l'ordre de 40 à 100 bars). Ce réseau a une longueur de l'ordre de plusieurs centaines de mètres, puisqu'il s'agit de délivrer du mastic liquide en divers points de l'usine assez éloignés de la réserve de mastic. Le diamètre de la tuyauterie d'amenée est de l'ordre de 50 à 80 mm. Dans le ou les réseaux haute pression, le mastic est distribué sous une pression de 80 à 500 bars selon les applications. Chacun de ces réseaux a une longueur de l'ordre de quelques mètres à quelques dizaines de mètres. Le diamètre de la tuyauterie en aval de la pompe haute pression est de l'ordre de 50 mm. En règle générale, plusieurs régulateurs sont prévus en parallèle le long de la ligne haute pression entre-la pompe haute pression et divers pistolets d'application. Au niveau du pistolet d'application, la pression est assez élevée (de l'ordre de 80 à 500 bars), la tuyauterie d'alimentation du pistolet ayant un diamètre de l'ordre de 8 mm environ. La ligne de décompression est prévue en aval de la pompe haute pression pour la raison suivante. Les pressions utilisées dans le réseau de distribution à haute pression (80 à 500 bars) sont assez dangereuses et lorsque il n'est pas besoin d'appliquer du mastic sur une carrosserie, il est préférable d'éviter de maintenir en continu une telle pression (pour raisons techniques ou de sécurité). La ligne de décompression a alors pour fonction d'amener le niveau de pression dans le réseau haute pression au niveau de la pression dans le réseau basse pression soit, dans cet exemple; 40 bars. A cet effet, on maintient ouverte la vanne dans la ligne de décompression en sorte que les pressions s'égalisent de façon automatique.En revanche, dès que l'on veut appliquer du mastic, on ferme la vanne dans la ligne de décompression et on ouvre celle en amont de la pompe haute pression en sorte que cette dernière amène la pression dans le réseau de distribution au niveau requis pour l'utilisation (80 à (500 bars). Globalement l'installation telle que décrite ci-dessus pourrait fonctionner de façon satisfaisante et présenter l'avantage d'une certaine sécurité puisqu'il est possible de décompresser le réseau haute pression pour l'amener au niveau de pression du réseau basse pression. Cependant, la nature compressible du mastic liquide utilisé fait que ce dernier est susceptible d'emmagasiner dans la ligne haute pression une énergie élastique qui peut être importante. L'origine de cette énergie peut se trouver dans le fait que l'on comprime sous forte pression un fluide compressible. Lors de l'ouverture de la vanne de décompression; cette énergie se répandra dans le réseau basse pression. L'énergie se répartissant ainsi dans le réseau basse pression a pour effet d'amener, momentanément et localement tout au moins, des surpressions pouvant atteindre 10 - 15 bars venant s' ajouter à la pression nominale de 40 bars. Dans d'autres hypothèses des surpressions peuvent également être transmises dans le réseau basse pression. Ainsi si le réseau haute pression comporte des canalisations élastiquement expansibles, alors que le fluide n'est pas compressible, une énergie élastique similaire à celle décrite ci-dessus peut être accumulée et transmise de la même façon au réseau basse pression. Le même phénomène peut aussi être généré par un éventuel ballon amortisseur disposé dans le réseau haute pression (non élastiquement expansible), que le fluide soit compressible ou non. Enfin, des phénomènes similaires, éventuellement amplifiés peuvent avoir lieu dans le cas de l'emploi d'un fluide compressible et d'un réseau comportant des canalisations élastiquement expansibles. Pour pallier ces inconvénients, il est possible de surdimensionner le réseau de distribution basse pression en sorte qu'il puisse résister à ces surpressions momentanées et localisées. Cependant, il est possible que dans certains cas de figure, on veuille alimenter plusieurs postes de travail (haute pression) à partir d'un même réseau basse pression d'amenée du mastic. Dans un tel cas, les surpressions locales peuvent se combiner et donner lieu à des surcharges beaucoup plus importantes que celles mentionnées ci-dessus. La demanderesse a été confrontée au problème du développement d'une installation comportant de 8 à 10 postes de travail (et, par conséquent, autant de réseaux haute pression) et elle a pu constater que dans certaines hypothèses (arrêt simultané des pompes avec décompression des réseaux haute pression par exemple), les surpressions pouvaient être de l'ordre de plusieurs dizaines de bars voire de l'ordre d'une centaines de bars pendant des instants très courts. Or, un surdimensionnement en conséquence du réseau basse pression apparaissait déraisonnable économiquement. Le problème technique résolu par la présente invention est donc celui lié à la présence potentielle de surcharges momentanées du réseau basse pression, quelle que puisse être l'origine de ces surchages, lors de la décompression du ou des réseaux de distribution à haute pression dans le réseau d'amenée du mastic; basse pression; pour éviter d'avoir à surdimensionner de façon exagérée ce réseau d'amenée basse pression ou de lui faire courir le risque d'une destruction lorsque, accidentellement, des conditions de surchages se trouvent réunies de telle sorte que le réseau d'amenée basse pression ne peut les supporter. La présente invention résoud ce problème technique car là où les lignes de refoulement comportent un régulateur adapté à empêcher tout transfert de fluide du réseau haute pression vers le réseau basse pression au moins tant que la pression dans le réseau basse pression n'est pas inférieure à une valeur prédéterminée. Ainsi grâce au(x) régulateur(s), on évite, dans le réseau basse pression, toutes surpressions au-delà d'une valeur prédéterminée qui peut avantageusement être une valeur sensiblement supérieure à celle de la pression nominale dans ce réseau (soit par exemple 45 bars pour une valeur nominale de 40 bars. On évite par conséquent d'avoir à trop surdimensionner ce réseau et l'on ne tient compte dans ce mode avantageux de réalisation que d'une surpression de 5 bars. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique illustre de façon schématique une installation selon l'invention. Sur la figure l'installation est référencée d'une manière générale en 10. Elle comporte d'une part, un réseau basse pression Il d'amenée du mastic et, d'autre part, un ensemble de réseaux locaux de distribution (réseaux haute pression) dont un seul est représenté sur la figure et référencé, d'une manière générale, en 12. Le réseau basse pression est constitué d'une ou plusieurs canalisations de 80 mm de diamètre dans lequel circule le mastic sous une pression de 40 bars. Une de ces canalisations est illustrée sur la figure et référencée en 14. Le mastic circule dans le sens de la flèche référencée en 13. Une ligne de gavage référencée d'une manière générale en 15 relie le réseau basse pression 11 au réseau haute pression 12. A cette ligne de gavage une pompe haute pression 16 est raccordée. Entre l'admission, schématisée en 17, de la pompe haute pression et la dérivation 18 du réseau basse pression 11 à laquelle la ligne de gavage 15 est raccordée, est disposée une vanne dite d'admission et référencée en 19. De façon classique le réseau haute pression comporte d'une part, une canalisation 22 raccordée au refoulement 20 de la pompe à haute pression 16. Cette canalisation présente ici un diamètre de 50 mm environ et la pompe haute pression gave la canalisation 22 en aval de son refoulement de mastic liquide sous une pression d'environ 80 à 500 bars. De façon classique également, plusieurs ensembles régulateur 23 - pistolet 25 sont raccordés au refoulement 20 de la pompe haute pression 26. Deux de ces ensembles sont illustrés sur la figure. Dans ce mode de réalisation, les régulateurs sont du type de ceux commercialisés par la demanderesse sous les références 206-661 et 903-958. Entre ces divers régulateurs le diamètre de la canalisation diminue pour être, au niveau de la canalisation 26 d'alimentation du pistolet, de l'ordre de 8 mm environ. Dans certaines isntallations il est parfois prévu un ballon amortisseur référencé ici en 27 et schématisé en traits interrompus. Un tel ballon est classiquement constitué d'une enveloppe 27' admettant à sa base le fluide, qui, lors de sa montée en pression; comprime un gaz situé au-dessus du liquide. Ce ballon est raccordé au refoulement 20 de la pompe haute pression 16. Le refoulement 20 de la pompe haute pression 16 est également raccordé à une ligne de refoulement avec décompression référencée en 21. De façon classique, cette ligne de refoulement comporte une vanne dite de décompression référencée en 28. Selon l'invention, la ligne de refoulement 21 comporte un régulateur 30, appelé régulateur de décompression, qui est adapté à empêcher tout transfert de fluide du réseau haute pression 12 vers le réseau basse pression 11 au moins tant que la pression dans le réseau basse pression n'est pas inférieure à une valeur prédéterminée, 45 bars en l'espèce. Le régulateur de décompression est du même type que les régulateurs 23 disposés en amont des pistolets 25. On va maintenant expliquer le fonctionnement de l'installation 10. Le mastic liquide circule dans les canalisations 14 du réseau basse pression 11 dans le sens de la flèche 13. La pression d'alimentation dans ce réseau basse pression est ici de 40 bars et elle est obtenue au moyen d'une pompe basse pression non représentée sur la figure. Tant que le pistolet 25 n'est pas en état de fonctionnement, le réseau haute pression 12 n'a pas à être alimenté et, par conséquent, la pompe haute pression 16 n'est pas en action. Dans ce cas on maintient fermée la vanne d'admission 19 et ouverte celle de décompression 28. Ainsi pour le cas où une pression résiduelle supérieure à 40 bars subsisterait dans le réseau haute pression 12, celle-ci diminue progressivement jusqu'au niveau de la pression dans le réseau basse pression 11, soit 40 bars. On expliquera plus loin comment se passe cette diminution progressive de la pression. Lorsque l'on veut appliquer du mastic au moyen du pistolet -25, on met en oeuvre la pompe haute pression 16. A cet effet; on ouvre la vanne d'admission 19 en sorte que la pompe haute pression 16 peut aspirer du mastic à partir du réseau basse pression 11. En revanche, on ferme la vanne de refoulement 28 en sorte que le réseau haute pression 12 se trouve isolé du réseau basse pression et, par conséquent, la pression peut augmenter dans le réseau haute pression. La pompe haute pression délivre à sa sortie 20 du mastic liquide sous une pression élevée; en l'espèce 80 à 500 bars. Les régulateurs 23, 23' permettent de réguler la pression tout au long du réseau haute pression 22 entre la sortie de la pompe et les pistolets d'application 25. Comme exposé plus haut, le diamètre de la canalisation qui, dans cet exemple, est de 50 mm à la sortie de la pompe haute pression 16, est diminué au niveau de chacun des régulateurs 23, 23' pour ne plus être que de 8 mm au niveau de l'admission du pistolet applicateur 25. A ce niveau la pression est d'ailleurs de 80 à 500 bars environ. Lorsque l'on souhaite arrêter l'application de mastic; il convient de décompresser le réseau haute pression. Cette décompression se fait en fermant la vanne d'admission 19 et en ouvrant la vanne de décompression 28 en sorte que la pression dans les réseaux haute et basse pressions se trouvent égalisée au niveau de pression du réseau basse pression. Dans ce mode de réalisation, la commande des vannes 19 et 28 est couplée à celle de la pompe haute pression 16, en sorte qu'en coupant la pompe haute pression, la vanne d'admission 19 se ferme et celle de décompression 28 s'ouvre. Comme exposé dans le préambule de la présente demande; l'énergie élastique emmagasinée par le mastic liquide, qui présente une certaine élasticité, peut se traduire par des surchages momentanées dans le réseau basse pression. Selon l'invention ceci est évité grâce au régulateur de décompression 30 qui est adapté à empêcher tout transfert de mastic liquide du réseau haute pression 12 au réseau basse pression 11 tant que la pression dans ce réseau basse pression n'est pas inférieure à une valeur prédéterminée. Dans ce mode de réalisation, la pression nominale dans le réseau basse pression étant de 40 bars, le régulateur est adapté à permettre un transfert de mastic liquide du réseau haute pression vers le réseau basse pression tant que la valeur de la pression dans le réseau basse pression, c'est-à-dire au point aval 31 du régulateur de décompression 30, n'excède pas 45 bars. Ainsi; au cas où la pression dans le réseau basse pression augmenterait et atteindrait la valeur limite de 45 bars, le régulateur 30 couperait l'admission du mastic liquide du réseau haute pression vers le réseau basse pression. Certes; dans ce cas; la pression reste; momentanément; élevée dans le réseau haute pression mais ceci n'est pas trop défavorable car le réseau haute pression est conçu pour supporter des pressions élevées. Dès que la pression diminue dans le réseau basse pression en deça de la valeur prédéterminée de 45 bars; le régulateur de décompression 30 laisse à nouveau passer du fluide ou du mastic liquide du réseau haute pression 12 vers le réseau basse pression 11. Le régulateur 30 empêche la remontée du produit depuis le réseau basse pression 11 vers le réseau haute pression 12 lorsque la vanne 28 est ouverte et que l'on veut amener la pression dans le réseau haute pression 12 à une valeur nulle, par exemple par action d'un des pistolets 25, 25', la pompe haute pression 16 étant à l'arrêt. Une telle dépressurisation totale peut être utile pour intervenir sur le réseau haute pression 12 sans dépressuriser le réseau d'alimentation basse pression 11. Le régulateur 30 évite donc l'utilisation de clapets anti retour peu fiables s'agissant ici d'un mastic liquide. Bien entendu la présente invention ne se limite nullement aux modes de réalisation décrits et représentés mais englobe toutes variantes à la portée de l'homme de l'art. On notera en particulier que la présente invention n'est nullement limitée à une installation d'alimentation de mastic liquide. En effet, l'invention permet de résoudre le problème technique général exposé dans le préambule du présent mémoire, ce problème technique pouvant être posé dans toutes installations d'alimentation d'un fluide semi-liquide ou liquide, compressible ou non. REVENDICATIONS 1. Installation d'alimentation d'un fluide compressible semi-liquide ou liquide comportant un réseau d'amenée, dit réseau basse pression, du fluide et au moins un réseau local de distribution, dit réseau haute pression, à pression plus élevée que celle dans le réseau basse pression, le réseau haute pression étant alimenté à partir du réseau basse pression au moyen d'au moins une pompe haute pression, au moins une ligne de décompression étant prévue à l'aval de la pompe et raccordant le réseau haute pression au réseau basse pression, caractérisée en ce que la liqne de décompression (21) comporte un régulateur de décompression (30) adapté à empêcher tout transfert de fluide du réseau haute pression (12) vers le réseau basse pression (11) au moins tant que la pression, dans le réseau basse pression, n'est pas inférieure à une valeur prédéterminée. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite valeur prédéterminée est sensiblement supérieure à la valeur d'une pression dite "nominale" dans le réseau basse pression (11). 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisée en ce que le fluide est du mastic liquide amené par le réseau basse pression (11) sous une pression de l'ordre de 40 bars, la pression du réseau local de distribution (12) étant de l'ordre de 80 à 500 bars, et ladite valeur prédéterminée étant de 45 bars.