Brevet FR2695965A1 — publié le 19940325

La présente invention concerne le domaine des pompes à mouvement longitudinal alternatif. De nombreux mode les de pompes destinées à transvaser des produits chimiquement, mecaniquement agressifs, des produits visqueux, sont connus. Ce type de pompes, à mouvement longitudinal alternatif comporte classiquement une ou plusieurs cavités, munies chacune d'un orifice d'entrée, d'un orifice de sortie, d'un clapet d'aspiration, d'un clapet de refoulement et d'un piston en liaison étanche avec les parois internes de ces cavités, ce piston étant mû par un moteur par l'intermédiaire d'une tige de piston en liaison étanche avec ce moteur. Il peut s'agir de pompes à simple ou double effet, dont la tige de piston peut être ou ne pas être en contact avec le produit à pomper. Il peut ainsi résulter rapidement de l'usure des moyens d'étanchéité dits haute-pression isolant le piston des parois internes des cavités, une fuite de produit dans la chambre de la cavité où se trouve la tige de piston, dans les configurations de pompe dans lesquelles la tige de piston n'est pas en contact avec le produit à pomper. Dans ce cas, et dans les configurations de pompe où il y a contact, en ordre de marche, de la tige de piston et du produit, le problème crucial des fuites de produit à pomper à partir de la tige de piston vers l'élément moteur se pose. Il s'avère d'autre part que les moyens d'étanchéité classiques tels que Joints isolant la tige de piston de l'élément moteur n'apportent pas le plus souvent une solution suffisante à ce problème. La présente invention a précisément pour résultat d'éviter de telles fuites de produits de la tige de piston vers l'élément moteur. Selon la présente invention, ce résultat est atteint par une pompe à mouvement longitudinal alternatif comportant une ou plusieurs cavités, munies chacune d'un orifice d'entrée associé à un clapet d'aspiration, d'un orifice de sortie associé à un clapet de refoulement, d'un piston mû par un moteur au moyen d'une tige de piston, de premiers moyens d'étanchéité entre le piston et les parois internes de la cavité et de seconds moyens d'étanchéité entre la tige de piston et la paroi d'extrémité de la cavité située du côté du moteur, caractérisée en ce que les dits seconds moyens d'étanchéité consistent en un soufflet disposé autour d'une ou de chacune de plusieurs tiges de pistons, fixé à une première extrémité de façon solidaire de la tige de piston, et fixé à l'autre extrémité de façon solidaire de ladite paroi d'extrémité de la cavité constituant un isolement étanche de la cavité par rapport au moteur. Dans la mise en oeuvre d'une telle pompe selon l'invention, le produit ne circule plus qu'entre le réservoir d'alimentation relié au circuit d'aspiration, la cavité de la pompe et le circuit de refoulement, sans aucune possibilité de fuite vers l'extérieur, et en particulier vers l'élément moteur. Ainsi, la présence du soufflet selon l'invention rend superflue la mise en oeuvre d'un Joint d'étanchéité classique entre la tige de piston et la paroi d'extrémité de la cavité située du côté du moteur, dans ladite paroi d'extrémité. Cependant, rien n'empêche d'associer un tel Joint au présent soufflet. D'autre part, il est indispensable que le ou les soufflets soient constitués, comme les autres moyens d'étanchéité de la pompe, d'un matériau résistant mécaniquement et chimiquement au produit à pomper, dans des conditions de pression élevée, et sur des durées importantes. En effet, ces produits à pomper consistent essentiellement, mais pas exclusivement, en peintures et vernis à solvants, peintures à l'eau, céramiques et émaux liquides, produits chargés et abrasifs, produits visqueux. Une autre caractéristique de l'invention est par conséquent que le ou les soufflets sont constitués, comme les autres moyens d'étanchéité de la pompe, de polyéthylène à haut poids moléculaire et/ou de polytétrafluoroéthylène chargé ou non et/ou de polyuréthanne lorsque le produit à pomper ne contient pas de solvants et/ou de métal à condition, en ce qui concerne le ou les soufflets, que la course du piston soit réduite. Bien que la pompe selon l'invention puisse présenter des configurations variées, une pompe à axe horizontal, moteur à air central, double effet et quatre clapets, dont les deux pistons comportent chacun un simple joint haute-pression, est particulièrement appropriée. Une telle pompe constitue précisément l'exemple de mise en oeuvre de l'invention décrit maintenant en regard de la figure annexée, qui est un schéma de principe vu en coupe. Les termes droite et gauche utilisés ci-dessous doivent se comprendre relativement à cette figure. Un moteur à air central 1 entraîne simultanément deux pistons 2 et 2' situés respectivement à sa droite et à sa gauche, alternativement de gauche à droite puis de droite à gauche, par l'intermédiaire de deux tiges de pistons 3 et 3'. Les deux pistons 2 et 2' sont placés dans deux cavités 4 et 4' isolées l'une de l'autre, munies - de conduites d'entrée 5 et 5' reliees à deux réservoirs de produits séparés ou à un réservoir commun non représentés sur la figure, ces conduites 5 et 5' étant de surcroît respectivement associées à des clapets d'aspiration 6 et 6', montés en l'occurrence à l'intérieur des pistons 2 et 2', et - de conduites de sortie 7 et 7' sur lesquelles sont directement disposés des clapets de refoulement 8 et 8'. Des Joints haute-pression 9 et 9' assurent l'étanchéité entre les pistons 2 et 2' et les parois cylindriques internes des cavités 4 et 4'. D'autres moyens d'étanchéité 10 et 10' peuvent être placés de manière classique entre les tiges 3, 3' et les parois d'extrémité des cavités 4 et 4' situées du côté du moteur 1, dans lesdites parois d'extrémité, assurant l'étanchéité entre les tiges 3, 3' et le moteur 1 Enfin, les soufflets 11 et 11' sont montés en liaison étanche avec les tiges 3 et 3' à une extrémité, et fixés à l'autre extrémité de telle manière qu'une communication entre le volume interne des soufflets 11 et 11' et l'air ambiant soit prévue, notamment au moyen d'ouvertures pratiquées sur une partie des parois cylindriques des cavités 4 et 4', au voisinage desdites parois d'extrémité des cavités 4 et 4', des Joints étanches 12 et 12' étant alors fixés sur la partie non ouverte desdites parois cylindriques au voisinage desdites parois d'extrémité. Une telle communication avec l'air ambiant permet à la fois d'éviter des variations de pressions dans le volume interne des soufflets i1 et 11', et de voir apparaître une fuite de produit vers l'extérieur lorsqu'un soufflet est détérioré. Dans le type de pompe représenté, les chambres des cavités 4 et 4' situées vers le moteur sont toujours remplies de produit à pomper. Lors d'un mouvement vers la droite des pistons 2 et 2', tel que représenté sur la figure en annexe, le clapet 6 se ferme, le clapet 8 s'ouvre, du produit est amené par aspiration par la conduite 5 dans la chambre de gauche de la cavité 4 et le produit se trouvant dans la chambre de droite en est progressivement expulsé par la conduite 7, tandis que le clapet 8' se ferme, que le clapet 6' s'ouvre pour laisser passer du produit qui est aspiré dans la chambre de gauche de la cavité 4' du fait de la dépression qui y apparat Lors d'un mouvement des pistons 2 et 2' vers la gauche, c'est l'inverse qui se produit. Ainsi, les conduites de sortie 7 et 7' fournissent alternativement des produits qui peuvent être identiques ou différents, de sorte que, s'ils sont identiques, on peut disposer d'une alimentation continue en reliant les conduites 7 et 7'. REVENDICATIONS 1. Pompe à mouvement longitudinal alternatif comportant une ou plusieurs cavités (4, 4'...), munies chacune d'un orifice d'entrée (5, 5'...) associé à un clapet d'aspiration (6, 6'...), d'un orifice de sortie t7, 7'...) associé à un clapet de refoulement (8, 8'...), d'un piston (2, 2'...) mû par un moteur (1 > au moyen d'une tige de piston (3, 3'...), de premiers moyens d'étanchéité (9, 9'...) entre le piston (2, 2'...) et les parois internes de la cavité (4, 4'...) et de seconds moyens d'étanchéité 11, 11'...) entre la tige de piston (3, 3'...) et la paroi d'extrémité de la cavité (4, 4'...) située du côté du moteur (1), caractérisée en ce que lesdits seconds moyens d'étanchéité (11, 11'...) consistent en un soufflet (il, il'...) disposé autour d'une ou de chacune de plusieurs tiges de pistons (3, 3'...), fixé à une première extrémité de façon solidaire de la tige de piston (3, 3'..), et à l'autre extrémité de façon solidaire de ladite paroi d'extrémité de la cavité (4, 4'...), constituant un isolement étanche de la cavité (4, 4'. .. > par rapport au moteur (1). 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'étanchéité (10,10'...) auxiliaires du soufflet (11, 11'...), places entre la tige de piston (3, 3'...) et la paroi d'extrémité de la cavité (4, 4'...) située du côté du moteur tl), dans ladite paroi d'extrémité. 3. Pompe selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le soufflet (11, 11'...) est constitué, comme les autres moyens d'étanchéité de la pompe C9,9'... et 10, 10'...) lorsqu'ils sont présents, de polyéthylène à haut poids moléculaire et/ou de polytétrafluoroéthylène chargé ou non et/ou de polyuréthanne lorsque le produit à pomper ne contient pas de solvants et/ou de métal à condition, en ce qui concerne le ou les soufflets (11, il'...), que la course du piston (2, 2'...? soit réduite. 4. Pompe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est à axe horizontal, double effet, comporte un moteur à air central (1), quatre clapets (6, 6', 8, 8'), deux pistons (2, 2') munis de simples joints haute-pression (9, 9').