Brevet FR2691757A1 — publié le 19931203

La présente invention concerne le domaine des pompes à mouvement alternatif pour produits épais et/ou visqueux. Les pompes à mouvement alternatif sont bien connues dans toutes les professions. En particulier la classique pompe de puisage pour remonter l'eau d'un puits en est un exemple, tout au moins dans les versions dites à double effet. Ces pompes sont constituées essentiellement d'un corps cylindrique appelé cylindre dans la suite, dont nous supposerons, pour la clarté de la description, que l'axe est vertical. Toutefois, cette position verticale ne constitue nullement une limitation de la présente invention, ni même une position préférée. La partie inférieure de ce cylindre est raccordée à un clapet d'aspiration prolongé par une canalisation reliée au réservoir contenant le fluide à pomper. Dans ce cylindre se déplace un piston mû par une tige de piston actionnée depuis l'extérieur. Ce piston comporte généralement un clapet de refoulement intégré, qui se ferme lors d'un mouvement du piston vers le haut, tandis qu'alors le clapet d'aspiration s'ouvre pour livrer passage au fluide à aspirer. Lors du mouvement du piston vers le bas, le clapet d'aspiration se ferme tandis que le clapet de refoulement s'ouvre laissant passer le fluide situé dans la chambre inférieure, à travers ledit clapet, vers la chambre supérieure. Une réalisation préférentielle consiste à dimensionner le piston et la tige de piston de telle façon que leurs sections soient dans le rapport 2 pour 1. Dans ces conditions, lorsque le piston descend, il chasse vers le haut un volume double du volume de la chambre supérieure, ce qui oblige le volume excédentaire à sortir vers l'extérieur. Inversement, lorsque le piston remontre, le volume de la chambre supérieure est éjecté vers l'extérieur, tandis que la chambre inférieure se remplit avec un volume double. Il s'ensuit que le volume évacué vers l'extérieur est toujours égal au volume de la chambre supérieure, que le piston monte ou descende, ce qui assure un débit constant continu. Par contre, l'aspiration ne se fait que pendant le mouvement ascendant et donc, à ce moment, le débit d'aspiration est le double du débit refoulé. Ce type de pompe porte le nom de pompe à double effet et est couramment utilisé pour la mise en pression et le transfert de peintures ou vernis et parfois pour des produits plus épais tels que mastic, colles. Une telle pompe requiert essentiellement la mise en oeuvre de matériaux métalliques, parmi lesquels l'homme de l'art choisit généralement un acier inoxydable de grade approprié pour ce qui concerne les parties de la pompe en contact avec le produit pompé. D'autre part, pour éviter que le produit ne s'écoule hors de la pompe, des moyens d'étanchéité supérieurs sont prévus entre la partie haute du cylindre et la tige de piston, tandis que des moyens d'étanchéité inférieurs sont prévus entre le piston et le cylindre de manière à pouvoir comprimer le fluide à la pression désirée. De tels moyens d'étanchéité supérieurs et inférieurs appartiennent à tout type de joint d'étanchéité approprié, sans qu'une forme particulière soit préférée, à condition que leurs matériaux constitutifs soient résistants au produit pompé, ce que l'homme de l'art sait apprécier. Cependant, malgré la présence de ces moyens d'étanchéité supérieurs, la partie de la tige de piston se trouvant à l'extérieur du cylindre après avoir été en contact avec le produit pompé dans le cylindre, est susceptible d'être recouverte d'une pellicule de ce produit, dont le durcissement par refroidissement et contact à l'air est indésirable. Il convient par conséquent de nettayer la tige de piston à l'aide d'un solvant compatible avec le produit à véhiculer. Une façon de faire ce nettoyage consiste à créer une sorte de coupelle en haut du cylindre, placée juste au dessus des moyens d'étanchéité supérieurs et que l'on remplit du solvant approprié. Cette façon de faire est assez efficace mais présente les inconvénients que le solvant se pollue rapidement, est difficile à vidanger et peut présenter un risque d'inflammation. L'invention a pour but d'éliminer ces inconvénients tout en procurant un nettoyage excellent de la tige de piston. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de nettoyage de la tige de piston d'une pompe comportant un corps cylindrique, un piston, une tige de piston, un clapet d'aspiration et un clapet de refoulement mûs alternativement, des premiers moyens d'étanchéité entre la partie du corps cylindrique située à l'opposé du clapet d'aspiration et la tige de piston, et des seconds moyens d'étanchéité entre le piston et le corps cylindrique, caractérisé en ce que les premiers moyens d'étanchéité comprennent eux-mêmes deux éléments d'étanchéité distincts disposés coaxialement à l'axe du corps cylindrique, et délimitant entre eux un espace dans lequel est ménagée une chambre annulaire, dont un orifice de sortie est raccordé au clapet d'aspiration d'une autre pompe dite à solvant, et dont un orifice d'entrée est raccordé à un réservoir contenant le solvant. La pompe à solvant est employée au nettoyage des autres organes de l'installation. Ainsi, à chacun de ces nettoyages, le solvant pollué contenu dans la chambre annulaire se trouve aspiré par la pompe à solvant et remplacé par du solvant propre. Ceci est réalisé sans risque d'introduction de solvant dans le produit, et sans risque concernant la sécurité. En effet, le solvant étant aspiré, se trouve par conséquent à une pression inférieure à la pression atmosphérique. Ainsi, le solvant, dont une caractéristique est la faible viscosité, ne fuit pas à l'extérieur de la chambre annulaire, et en particulier dans la pompe contenant le produit épais et/ou visqueux, ce qui serait le cas s'il était injecté sous pression dans la chambre annulaire, dont l'entrée serait alors reliée au circuit de refoulement de la pompe à solvant. D'autre part, il importe que les éléments d'étanchéité constitutifs des moyens d'étanchéité supérieurs, tels que définis ci-dessus, soient réalisés dans des matériaux résistants au solvant. Un second objet de la présente invention est une pompe à produits épais et/ou visqueux, en elle-meme, telle que faisant partie du dispositif de nettoyage selon l'invention décrit précédemment. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard de la figure annexée, qui représente un schéma de principe en coupe partielle du dispositif de l'invention. Le dispositif représenté comprend une pompe 1 constituée d'un corps vertical cylindrique 2, dont la partie inférieure est raccordée à un clapet d'aspiration 3 prolongé par une canalisation 4 reliée au réservoir 5 contenant le fluide à pomper. Dans ce corps 2 se déplace un piston 6 mû par une tige de piston 7, actionnée depuis l'extérieur par un moteur 8. Ce piston 6 comporte un clapet de refoulement intégré 9, qui se ferme lors d'un mouvement du piston 6 vers le haut, tandis qu'alors le clapet d'aspiration 3 s' ouvre pour livrer passage au fluide à aspirer. Lors du mouvement du piston 6 vers le bas, le clapet d'aspiration 3 se ferme tandis que le clapet de refoulement 9 s'ouvre, laissant passer le fluide situé dans la chambre inférieure 10, à travers le clapet 9, vers la chambre supérieure il. Dans ces conditions, une quantité de fluide correspondant à la différence de volume occupé par la tige de piston 7, à l'intérieur du corps 2, entre la position basse et la position haute du piston 6, est refoulée par l'orifice 12 pratiqué dans le corps 2, au cours des mouvements du piston 6 vers le bas, tandis que cette quantité refoulée, au cours des mouvements du piston 6 vers le haut, correspond au volume de fluide contenu dans la chambre supérieure 11, en position basse du piston 6. L'étanchéité entre le piston 6 et le corps 2 est assurée par un joint 13 > et l'étanchéité entre la tige de piston 7 et la partie haute du corps 2 par deux joints 14 et 15 superposés et séparés. Entre ces deux joints 14 et 15, une chambre annulaire 16 est ménagée de façon à former une couronne entourant la tige de piston 7. L'orifice de sortie de la chambre 16 est relié au clapet d'aspiration d'une pompe 17, et l'orifice d'entrée à un réservoir 18 contenant le solvant. A chaque entrée en action de la pompe 17 dans un but de nettoyage par exemple, le solvant pollué présent dans la chambre 16 en est chassé par aspiration, et remplacé par du solvant propre. REVENDICATIONS t Dispositif de nettoyage de la tige de piston (7) d'une pompe (1) comportant un corps cylindrique (2), un piston (6V, une tige de piston (7), un clapet d'aspiration (3) et un clapet de refoulement (9) mûs alternativement, des premiers moyens d'étanchéité (14) et (15) entre la partie du corps cylindrique (2) située à l'opposé du clapet d'aspiration (3) et la tige de piston (7), et des seconds moyens d'étanchéité (13) entre le piston C6) et le corps cylindrique (2), caractérisé en ce que les premiers moyens d'étanchéité (14) et (15) comprennent deux éléments d'étanchéité C14) et (15) distincts disposés coaxialement à l'axe du corps cylindrique (2), et délimitant entre eux un espace dans lequel est ménagée une chambre annulaire (16) dont un orifice de sortie est raccordé au clapet d'aspiration d'une pompe à solvant (17), et dont un orifice d'entrée est raccordé à un réservoir (18) contenant le solvant. 2.- Pompe (1) telle que faisant partie d'un dispositif selon la revendication 1, en elle-même.