Brevet FR2770424A1 — publié le 19990507

DISPOSITIFS APPLICATEURS POUR MATIERE VISQUEUSE La présente invention concerne un dispositif pour prélever et appliquer sur une surface une quantité de matière visqueuse. L'invention s'applique en particulier à la manipulation de colle bitumineuse à froid. Dans le domaine du bâtiment, notamment pour réaliser l'isolation thermique des systèmes d'étanchéité de toitures terrasses, il est connu de fixer des panneaux de matériau isolant sur des supports d'étanchéité au moyen d'un adhésif bitumineux. Une technique de collage largement utilisée est le collage dit au bain de bitume au moyen de bitume Enduit A Chaud (EAC) : du bitume solide sous forme de pains est fondu à une température de l'ordre de 150 à 2000C dans des fondoirs, puis soutiré dans des seaux à partir desquels il est ensuite déversé sur le support d'étanchéité ; les panneaux isolants sont ensuite plongés dans la couche de bitume fondu. Cette technique n'est toutefois pas sans risques en particulier pour les utilisateurs qui peuvent se brûler avec le bitume chaud et pour le chantier en général, le bitume étant sujet à l'autoinflammation à chaud. Elle est en outre très salissante. Pour supprimer ces inconvénients, des colles bitumineuses à froid ont été mises au point qui s'utilisent en plus faible quantité pour réaliser une fixation ponctuelle très efficace. En général, une quantité de colle de l'ordre de 400 g/m2 répartie sous forme de plots à la surface du panneau est suffisante. Ces colles sont commercialisées dans des pots ou des seaux sous une forme prête à l'emploi. Cependant, ces colles ont une consistance très visqueuse (viscosité de I'ordre de 50000 à 80000 mPa.s à 200C) et les produits disponibles sur le marché sont en général d'autant plus gluants qu'ils ont un pouvoir adhésif élevé. De fait, lorsqu'elles sont prélevées dans les seaux de conditionnement avec des outils de chantier traditionnels, par exemple à la truelle, ces colles ont tendance à former une masse qui reste accrochée à l'outil et qu'il est difficile de transférer sur la surface du panneau. II est dès lors très délicat de respecter le dosage prescrit et, pour garantir la sécurité de la fixation, les ouvriers peuvent être amenés à appliquer volontairement une quantité excessive par rapport à la dose nécessaire. Au fur et à mesure de l'application, la matière prélevée en excès a de plus tendance à s'accumuler sur l'outil, cette surconsommation de colle entraînant une augmentation inutile du coût du chantier. En outre, bien que préférabies aux EAC, les colles bitumineuses à froid restent salissantes, également à cause de leur viscosité élevée : la masse prélevée entraîne en général avec elle un filet de matière visqueuse qui s'étire entre le seau de réserve et le panneau à encoller, ainsi qu'entre les plots déposés successivement à la surface d'un même panneau et finit par se déposer sur le sol et souiller le chantier. L'invention s'est fixé pour objectif de fournir un outil adapté à la manipulation des colles bitumineuses à froid, et plus généralement de matières visqueuses pouvant présenter un pouvoir adhésif prononcé, qui obvie aux inconvénients précités. En particulier, I'invention vise à permettre l'application d'une quantité donnée de matière sur un support sans pertes notables, ainsi que le prélèvement de la matière avec une plus grande précision. Un autre but de l'invention est de permettre de transférer proprement la matière visqueuse depuis un récipient de réserve vers la surface d'application. Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, ont été atteints grâce à un dispositif pour prélever et appliquer sur une surface une quantité de matière visqueuse caractérisé en ce qu'il comporte un élément de prélèvement et un élément racleur épousant la forme d'au moins une partie des surfaces extérieures de l'élément de prélèvement et en liaison coulissante avec ce dernier. Une fois la matière prélevée sur l'élément de prélèvement, il est possible de rassembler la masse correspondante à une extrémité du dispositif en actionnant l'élément racleur vers ladite extrémité. La masse qui est alors en contact avec une surface réduite de l'élément de prélèvement peut être déposée sur la surface voulue avec une plus grande facilité et avec moins de matière résiduelle restant attachée à l'élément. Dans un mode de réalisation particulier, l'élément de prélèvement est de forme sensiblement cylindrique et l'élément racleur comporte une partie tubulaire à l'intérieur de laquelle coulisse l'élément de prélèvement. En variante, le dispositif peut comporter une pluralité d'éléments de prélèvement de forme sensiblement cylindrique, I'élément racleur présentant un nombre correspondant d'orifices tubulaires à l'intérieur desquels coulissent lesdits éléments de prélèvement. Cette configuration garantit le prélèvement d'une quantité de matière bien contrôlée entre les éléments cylindriques comme entre les poils d'un pinceau. En modulant le nombre et la taille des éléments de prélèvement, il est possible de réduire à une valeur acceptable l'incertitude sur la quantité de matière entraînée à la périphérie de l'ensemble desdits éléments. Dans un mode de réalisation préféré, l'élément de prélèvement est pourvu d'un évidement intérieur constituant une chambre de prélèvement. La taille de la chambre de prélèvement et la profondeur d'immersion du dispositif dans un récipient contenant la matière à prélever définissent la quantité de matière prélevée à l'intérieur de l'élément ou des éléments de prélèvement. Le dispositif comprend alors avantageusement des moyens tels qu'un piston pour pousser la matière prélevée hors de la chambre de prélèvement vers l'extrémité d'application. Notamment lorsque la matière à prélever est très visqueuse, ce dispositif peut comprendre en outre des moyens d'aspiration, tel qu'un piston aspirant, agencés de façon à faire pénétrer la matière visqueuse dans la chambre de prélèvement, ainsi que des moyens, tel qu'un piston refoulant, pour éjecter la matière visqueuse de la chambre de prélèvement. Le piston d'aspiration peut-être lui-même utilisé en tant que moyen permettant de repousser la matière aspirée hors de la chambre de prélèvement. Dans une variante préférée, le dispositif comporte en outre un racloir interne, distinct du piston d'aspiration, en liaison coulissante à l'intérieur de la chambre de prélèvement. En choisissant l'écartement entre le piston d'aspiration et le racloir interne en fonction de la course du piston, il est possible de maintenir le piston dans une zone non souillée par la matière prélevée. On garantit ainsi des conditions d'aspiration efficaces pendant toute la durée d'utilisation du dispositif. La forme du racloir interne n'est en général pas déterminante. Lorsqu'un matériau rigide est utilisé, notamment sous la forme d'une rondelle disposée transversalement à la direction de coulissement, il est préférable de ménager un léger jeu entre le racloir et la ou les parois internes de la chambre de prélèvement. Dans une variante avantageuse, le racloir interne est constitué par un joint souple concave ayant sa concavité tournée vers l'ouverture de la chambre de prélèvement . Lorsqu'on opère un mouvement d'aspiration, la partie concave s'efface et le joint glisse aisément le long des parois internes de la chambre de prélèvement sans être gêné par la présence éventuelle de matière adhérant auxdites parois. Lorsqu'on opère un mouvement de refoulement, le joint se gonfle sous l'effet de la pression qu'il rencontre et la partie concave se plaque contre les parois internes de la chambre de prélèvement, raclant ainsi très efficacement la matière auxdites parois. Le dispositif selon l'invention peut être prévu pour éjecter en une seule fois toute la matière prélevée hors de la chambre de prélèvement. Néanmoins, I'application successive de plusieurs doses unitaires sur une même surface peut être grandement facilitée en dotant le dispositif selon l'invention de moyens pour fractionner l'éjection de la matière visqueuse à partir de la chambre de prélèvement. Lorsque la matière visqueuse est repoussée hors de la chambre par des moyens mécaniques tels qu'un piston, le fractionnement peut être obtenu par des moyens agencés pour subdiviser la course du piston en le nombre désiré de portions de longueur limitée. De façon avantageuse, le dispositif peut être pourvu de moyens destinés à limiter sa profondeur d'immersion dans une réserve de matière visqueuse. De tels moyens peuvent par exemple être disposés sur l'élément racleur extérieur, sous la forme d'un épaulement susceptible d'être placé en butée contre la surface rigide d'un couvercle approprié. A cet égard, I'invention a également pour objet un ensemble permettant de prélever une matière visqueuse dans un récipient et d'appliquer une dose de ladite matière sur une surface, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un plateau de ponction comportant un orifice de prélèvement et d'autre part un dispositif de prélèvement tel que décrit précédemment dans lequel l'élément racleur peut être placé en butée contre la périphérie de l'orifice et l'élément de prélèvement peut pénétrer à travers l'orifice Dans un mode de réalisation particulier, L'orifice de prélèvement est surélevé par rapport au niveau du reste du plateau, de sorte que la partie de l'élément de prélèvement insérée à travers l'orifice n'est que partiellement immergée dans la matière visqueuse. Dans un mode préféré, I'élément racleur comporte un épaulement et est tel qu'il peut s'insérer dans l'orifice avec mise un butée de l'épaulement contre la périphérie de l'orifice. Cette butée facilite la mise en place du dispositif de prélèvement dans la position désirée sur le plateau de ponction et limite la profondeur d'immersion dans la matière visqueuse. Parmi les applications possibles du dispositif décrit ci-dessus, I'invention a plus particulièrement pour objet l'application du dispositif à la manipulation de colle bitumineuse à froid. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre fait en regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un dispositif de prélèvement selon l'invention; - la figure 2 représente une variante de réalisation, - la figure 3 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif de prélèvement selon l'invention; - la figure 4 représente une vue en coupe du dispositif de la figure 3 - la figure 5 représente un plateau de ponction utilisable avec le dispositif de la figure 3 pour constituer un ensemble de prélèvement selon l'invention. Le dispositif de la figure 1 est constitué d'un élément 1 de forme sensiblement cylindrique, tel qu'une baguette en matière plastique ou métallique, sur lequel est monté un élément racleur 2 percé d'un trou cylindrique 3 de diamètre très légèrement supérieur au diamètre de l'élément 1, de façon à permettre une liaison coulissante entre les deux éléments. Le prélèvement de la matière visqueuse telle qu'une colle peut se faire en plongeant l'extrémité 4 dans un récipient contenant ladite matière, puis en retirant la baguette 1 vers le haut en entraînant une masse de colle adhérant à la baguette 1 sur toute la longueur immergée. L'élément racleur 2 facilite l'application de la quantité désirée de colle sur la surface de destination : en poussant l'élément racleur 2 dans le sens de la flèche vers l'extrémité 4 de la baguette 1, la colle se rassemble sous forme d'une boule suspendue à l'extrémité 4 de la baguette 1. La face d'extrémité de la baguette 1 offre une plus petite surface d'adhésion que la partie immergée de la baguette : la boule de colle se détache aisément de cette surface réduite lors du transfert sur la surface de destination. Le dispositif de la figure 2 est une variante du dispositif précédent dans laquelle l'élément de prélèvement est constitué de plusieurs baguettes 1, ici au nombre de trois. La forme des baguettes et leur disposition ne sont encore une fois pas critiques. Dans le cas représenté, les baguettes sont alignées comme les dents d'un peigne. Alternativement, notamment si l'on utilise un grand nombre de baguettes, il serait possible de les disposer aux sommets d'un polygone, régulier ou non. En accord avec l'invention, le dispositif de la figure 2 comprend en outre un disque racleur 5 percé de trois trous 6 dans lesquels sont engagées les baguettes i et de dimensions telles que le disque 5 peut coulisser librement le long des baguettes 1. Ce dispositif fonctionne comme le précédent : lorsqu'on le plonge dans un seau de colle puis qu'on le retire vers le haut, la colle se répartit à la surface des baguettes 1, préférentiellement en comblant l'espace 7 séparant deux baguettes adjacentes. Au moment d'appliquer la colle sur la surface voulue, un mouvement du disque 5 vers l'extrémité des baguettes dégage la surface de celles-ci de tout surplus de matière indésirable en dirigeant toute la quantité prélevée vers la surface d'application. Le dispositif de la figure 3 est une autre variante de l'invention dans laquelle le prélèvement de la colle ne se fait pas uniquement au trempé mais également et principalement par aspiration dans un élément de prélèvement creux, du type pompe. Ce dispositif, dont les détails internes apparaissent sur la vue en coupe longitudinale de la figure 4, comprend un tube creux 8 de prélèvement et un tube racleur 9 dont le diamètre intérieur est très légèrement supérieur au diamètre extérieur du tube 8 pour permettre une liaison coulissante des deux éléments. L'intérieur du tube 8 constitue une chambre de prélèvement 10 pour la matière visqueuse. Les moyens d'aspiration du type à piston comprennent une tige 11, munie d'une poignée 12, disposée à l'intérieur du tube 8 et maintenue coaxiale avec celui-ci par une bague annulaire 13. La tige 11 est équipée en outre, en aval de la bague 13, d'un joint souple 14 en caoutchouc ou autre élastomère, muni d'une lèvre annulaire 15 formant une concavité dirigée vers la bague 13. Cet ensemble constitue un piston aspirant capable d'aspirer la colle à l'intérieur du tube 8 lorsque l'on tire la poignée 12 à l'opposé du seau de colle. Le prélèvement d'une matière visqueuse telle qu'une colle peut se faire notamment de la facon suivante : le tube externe 9 étant en position rétractée comme représenté sur la figure 3, I'extrémité ouverte du tube 8 est plongée de la profondeur nécessaire dans la colle. La tige 11 est tirée dans un mouvement d'aspiration, jusqu'à ce que la dose voulue de colle soit aspirée à l'intérieur du tube 8. L'ensemble du dispositif est alors retiré au-dessus du niveau de la colle, une certaine quantité de colle adhérant aux parois externes du tube 8. Le tube externe 9 est alors repoussé en direction de l'extrémité ouverte de prélèvement, jusqu'à une position extrémale telle que l'ouverture de prélèvement, du tube 8 se trouve en retrait par rapport à l'extrémité du tube 9. Ce faisant, la colle raclée à l'extérieur du tube 8 est contenue à l'intérieur du tube 9. L'ensemble du dispositif peut alors être déplacé jusqu'à la surface d'application ; le filet de colle qui se forme en général à ce moment est alors contenu dans l'espace intérieur du tube 9 qui dépasse du tube 8, au lieu de s'étirer sur le sol comme avec un outil classique du type truelle. Pour améliorer l'éjection de la colle hors du dispositif, la tige 11 est en outre munie, en aval du premier joint 14, d'un second joint i 6 du même type présentant une lèvre annulaire 17 mais monté à l'envers du premier joint de sorte que la concavité du joint est tournée vers l'extrémité de prélèvement et d'application du tube 8. La disposition des deux joints 14 et 16 le long de la tige 11 est choisie de telle sorte que la course maximale du piston maintient le joint 14 dans une zone inaccessible à la matière prélevée. Le second joint 16 a pour fonction de racler les parois internes du tube 8 lors de l'éjection de la matière prélevée hors du dispositif : la pression subie par le joint 16 dans un mouvement de refoulement plaque la lèvre i 7 le long de la paroi interne de façon à entraîner les éventuels dépôts de matière résiduelle avec la matière à éjecter. Dans le mouvement inverse d'aspiration, la lèvre 17 s'efface et, n'étant plus en contact avec la paroi interne du tube 8, n'entraîne pas de matière vers la zone amont où se trouve le piston aspirant. L'invention n'est évidemment pas limitée à cette structure préférée et il va de soi que l'un ou l'autre des joints 14 et 16 peut être remplacé selon les besoins par un joint traditionnel du type rondelle ou autre. De même, I'invention englobe aussi des systèmes à un seul joint, de type rondelle de préférence, le joint jouant à la fois le rôle de piston aspirant/refoulant et de racloir interne. Dans le cas représenté sur les figures 3 et 4, la course du piston est limitée par la course d'un ergot 18 solidaire de la tige 11 dans un guide 19. Le guide 19 est, dans cet exemple, creusé dans la paroi du tube 8 : il se compose de quatre parties rectilignes axiales 20 décalées radialement. Cette configuration particulière a pour but de subdiviser l'éjection de la matière prélevé en quatre fractions identiques (doses unitaires). Sur la figure 4, I'ergot 18 est représenté dans sa position initiale au début de l'éjection de la colle. Lorsque l'ergot atteint l'extrémité inférieure de la portion de guide 20, la course de la tige 11 est bloquée et l'éjection de la première dose est terminée Une rotation de la tige 11 autour de son axe amène l'ergot 1 8 au début de la deuxième portion de guide 20 et l'éjection de la deuxième dose est alors obtenue par un mouvement axial de la tige 11. Ces opérations peuvent être répétées encore deux fois pour éjecter finalement les quatre doses. Entre deux applications, comme après le remplissage initial de la pompe, le tube racleur 9 peut être repoussé jusqu'à sa position extrémale de façon à contenir l'éventuel filet de colle qui se forme à partir de la masse de colle déposée, afin de déplacer proprement l'ensemble. La figure 5 représente en coupe partielle un plateau 21 de ponction destiné à faciliter le remplissage de la pompe tel que décrit précédemment. Ce plateau présente une portion périphérique annulaire 22 et en partie centrale un promontoire 23 sur lequel est monté un joint annulaire 24 en caoutchouc ou autre élastomère. Le diamètre interne de l'anneau 24 est sensiblement égal au diamètre externe de la partie extrême du tube 9, de façon à permettre à celui-ci de s'engager au centre du joint avec un jeu très faible, voire nul. Pour limiter la profondeur d'insertion du dispositif sous le plateau, le tube racleur 9 est pourvu d'un épaulement 25 qui vient en butée contre le joint 24. Pour prélever la colle 26, on amène tout d'abord le tube racleur 9 en position extrême de façon à ce que l'extrémité du tube interne 8 soit entièrement masquée, puis on insère le tube 9 dans l'orifice du joint 24 et enfin on abaisse le tube interne 8 pour atteindre la position représentée à la figure 3. Lorsqu'on retire le dispositif vers le haut, le frottement du joint 24 sur la surface externe du tube 9 garantit la propreté de l'ensemble. Le plateau de ponction 21 est simplement posé à la surface de la colle dans le seau 27 de façon à s'abaisser spontanément au fur et à mesure que le seau se vide. L'invention, qui vient d'être décrite dans le cadre particulier du prélèvement et de l'application d'une colle, n'est aucunement limitée à cette matière particulière et s'applique à la manipulation de toute matière visqueuse présentant du fait de cette viscosité un certain pouvoir collant. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour prélever et appliquer sur une surface une quantité de matière visqueuse (26), caractérisé en ce qu'il comporte un élément de prélèvement (1,8) et un élément racleur (2,9) épousant au moins une partie des surfaces extérieures de l'élément de prélèvement et en liaison coulissante avec ce dernier. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de prélèvement est de forme cylindrique et l'élément racleur comporte une partie tubulaire (3) à l'intérieur de laquelle coulisse l'élément de prélèvement (1). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'éléments de prélèvement 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de prélèvement est pourvu d'un évidement intérieur (10) constituant une chambre de prélèvement. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'aspiration, tel qu'un piston (i1,14), agencés de façon à faire pénétrer la matière visqueuse (26) dans la chambre de prélèvement, ainsi que des moyens (11,16) pour éjecter la matière visqueuse (26) hors de la chambre de prélèvement (10). 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend pour éjecter la matière visqueuse hors de la chambre de prélèvement, un racloir interne (16) en liaison coulissante à l'intérieur de la chambre de prélèvement (10). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le racloir interne est constitué par un joint souple (16) concave ayant sa concavité tournée vers l'ouverture de la chambre de prélèvement (10). 0). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (18,19,20) pour fractionner l'éjection de la matière visqueuse (26) hors de la chambre de prélèvement (10). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément racleur (9) est pourvu d'un épaulement (25). 1 0. Ensemble permettant de prélever une matière visqueuse (26) dans un récipient (27) et d'appliquer une dose de cette matière sur une surface, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part un plateau de ponction (21) comportant un orifice de prélèvement (24) et d'autre part un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel l'élément racleur (9) peut être placé en butée contre la périphérie de l'orifice de prélèvement (24) et l'élément de prélèvement (8) peut pénétrer à travers l'orifice (24). 11. Ensemble selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément racleur (9) comporte un épaulement (25) et est tel qu'il peut s'insérer dans l'orifice de prélèvement (24) avec mise en butée de l'épaulement (25) contre la périphérie de cet orifice. 12. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, à la manipulation de colle bitumineuse à froid.