Brevet FR2859019A1 — publié le 20050225

DISPOSITIF DE DOSAGE D'AU MOINS DEUX PRODUITS La présente invention se rapporte à un dispositif de dosage d'au moins deux produits. Ce dispositif est plus particulièrement destiné aux appareils d'hydrogommage, pour mélanger au moins un produit pulvérulent ou un mélange de produits pulvérulents avec un liquide. Toutefois, il peut convenir à d'autres applications. Les appareils d'hydrogommage sont utilisés pour nettoyer ou décaper en douceur tous types de surface, notamment les murs. Cette technique a pour avantages de ne pas détériorer les surfaces fragiles contrairement au sablage et de ne pas être chimique. Selon cette technique, on mélange trois composants, à savoir l'air, une poudre ou un mélange de poudres appelé par la suite abrasif et un liquide, de préférence de l'eau, ce liquide permettant d'éviter la formation d'un nuage de poussières ou la projection de grumeaux de poudre. Pour obtenir un traitement efficace des surfaces, il convient de projeter un dosage précis de ces trois constituants. Selon l'art antérieur, l'abrasif choisi en fonction des travaux à effectuer et généralement stocké en sac est vidé dans une cuve dans laquelle il est mélangé à de l'eau. La cuve est ensuite mise sous pression au moyen d'une pompe à eau. Cette pompe permet également de régler le débit de l'eau introduit dans la cuve et de fait le réglage du mélange abrasif/eau éjecté de la cuve et mélangé à l'air, l'eau étant incompressible. Par ailleurs, l'eau introduit dans la cuve de préférence au niveau du fond permet d'éviter le colmatage de l'abrasif. Cette technique n'est pas satisfaisante car les pourcentages d'abrasif et d'eau ne sont pas stables dans le temps. En effet, de part la technique utilisée, le 2859019 2 pourcentage d'abrasif est nécessairement plus important au départ et diminue au fur et à mesure. Par ailleurs, une fois mélangé à l'eau, l'abrasif doit être utilisé. Ainsi, à la fin d'un chantier, le mélange abrasif/eau restant dans la cuve est jeté entraînant un gaspillage et un problème de rejet d'effluents. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de dosage d'au moins deux produits, notamment au moins un produit pulvérulent ou un mélange de produits pulvérulents, appelé abrasif, avec un liquide, assurant un dosage précis et stable dans le temps et réduisant le gaspillage de produits. A cet effet l'invention a pour objet un dispositif de dosage d'au moins deux produits, notamment au moins un produit pulvérulent ou un mélange de produits pulvérulents appelé abrasif avec un liquide, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier réservoir susceptible de contenir au moins un premier produit, au moins un premier piston susceptible d'éjecter ledit au moins un premier produit en dehors dudit au moins un premier réservoir ainsi qu'un cylindre dans lequel se translate un second piston délimitant deux chambres dont l'une constitue un second réservoir susceptible de contenir un second produit, un fluide étant introduit dans l'autre chambre afin d'assurer la translation du second piston pour éjecter le second produit en dehors du second réservoir, les pistons étant cinématiquement liés afin que les quantités de produits mélangés soient proportionnelles. Cet agencement permet d'obtenir des pourcentages de produits constants dans le temps et précis. D'autre part, les produits non utilisés ne sont pas mélangés ce qui contribue à limiter le gaspillage. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels: 2859019 3 - la figure 1 est un schéma illustrant le principe de fonctionnement du dispositif de dosage, la figure 2 est une coupe du dispositif de l'invention, - la figure 3 est une coupe de la partie supérieure du dispositif, illustrant en 5 détails les moyens d'injection, - la figure 4 est une vue en élévation d'une bague appartenant au dispositif, - la figure 5 est une coupe illustrant une variante de réalisation du piston dédié à l'abrasif, - la figure 6 est une vue en perspective illustrant le capot du dispositif, et 10 - la figure 7 est une coupe du capot de la figure 6. Sur les différentes figures, on a représenté en 10 un dispositif de dosage d'au moins un produit pulvérulent ou d'un mélange de produits pulvérulents avec un liquide, plus particulièrement adapté à un appareil d'hydrogommage. Par produit pulvérulent, on entend tout produit sous forme de poudres, de fines, 15 de granulats ou analogue. Pour la suite de la description, le produit pulvérulent ou le mélange de produits pulvérulents est appelé abrasif 12. L'homme du métier est apte à choisir l'abrasif, notamment sa nature et sa granulométrie, en fonction de l'application. De manière connue, l'abrasif 12 est mélangé à un liquide 14, de préférence de 20 l'eau. Celle-ci a notamment pour fonction d'éviter la formation d'un nuage de poussières lorsque l'abrasif est projeté. Le dispositif 10 de l'invention comprend un premier réservoir 16 susceptible de contenir l'abrasif 12, un second réservoir 18 susceptible de contenir le liquide 14, chaque réservoir 16 et 18 comprenant un piston 20, 22 susceptible d'éjecter respectivement l'abrasif 12 en dehors du premier réservoir via un orifice 24 et le liquide 14 en dehors du second réservoir 18 via un orifice 26, les orifices 24 et 26 étant reliés à un conduit 28 d'acheminement du mélange abrasif/liquide par l'intermédiaire de moyens 30 d'injection. De manière connue, le conduit 28 d'acheminement est relié à une buse d'éjection non représentée, dans laquelle le mélange abrasif/liquide est mélangé à l'air. Selon une caractéristique importante de l'invention, les pistons 20 et 22 sont cinématiquement liés afin que les quantités d'abrasif 12 et de liquide mélangés soient proportionnelles. Cet agencement permet d'obtenir des pourcentages d'abrasif et de liquide constants dans le temps et précis. Par ailleurs, on note que l'abrasif et le liquide non utilisés ne sont pas mélangés ce qui contribue à limiter le gaspillage d'abrasif. Le rapport entre la quantité d'abrasif et de liquide est fonction du rapport 10 entre les sections des pistons 20 et 22. Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston 22 dédié au liquide 14 se translate dans un cylindre 32 fermé à chacune de ses extrémités et délimite deux chambres dont l'une, selon les figures 1 et 2 la chambre supérieure, correspond au réservoir de liquide 18, un fluide étant introduit dans la seconde chambre 34 afin d'assurer la translation du piston 22. Avantageusement, le fluide introduit dans la chambre 34 est identique au liquide 14, à savoir généralement de l'eau. be préférence, le dispositif comprend des moyens pour ajuster le débit ou la pression du fluide introduit dans la chambre 34, permettant ainsi de régler le 20 débit ou la pression du mélange abrasif/liquide. Avantageusement, le réservoir 16 contenant l'abrasif se présente sous la forme d'une cartouche 36 avec à une première extrémité, une paroi 38 dans laquelle est ménagée une ouverture correspondant à l'orifice 24, fermée avant utilisation par un opercule, et à l'autre extrémité une paroi 40 susceptible de coulisser à l'intérieur de la cartouche, poussée par le piston 20. Cet agencement facilite l'usage du dispositif. Ainsi, lorsque l'opérateur décide de changer d'abrasif, il lui suffit de changer de cartouche. Si la cartouche n'est pas totalement vide il pourra l'utiliser ultérieurement. 2859019 5 Selon une autre caractéristique de l'invention, illustrée par la figure 3, les moyens 30 d'injection ont une forme en T, le pied correspondant à un conduit 42 d'alimentation en abrasif 12, l'une des branches de la tête du T correspondant à un conduit 44 d'alimentation en liquide et l'autre branche correspondant au conduit 28 d'acheminement du mélange abrasif/liquide. Cet agencement contribue à améliorer le mélange de l'abrasif et de l'eau en évitant la formation de grumeaux d'abrasif. De préférence, le conduit 44 d'alimentation en liquide présente une section réduite de passage, permettant d'augmenter la vitesse d'éjection du liquide, ce qui contribue à améliorer l'éclatement de l'abrasif et à éviter la formation de grumeaux. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend des moyens de remplissage du second réservoir 18 en liquide. Selon un mode de réalisation préféré et illustré par la figure 2, les moyens de remplissage comprennent un ajutage 46 disposé au niveau du second piston 22 susceptible d'occuper deux états, un premier état dit passant dans lequel il autorise le transvasement de fluide entre les deux chambres disposées de part et d'autre du piston 22, et un second état dit bloqué dans lequel il interdit le transfert de fluide entre les deux chambres. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend des moyens 48 de contre-pression contrôlant le flux de liquide éjecté du réservoir 18 afin d'augmenter la pression dans les chambres disposées de part et d'autre du piston 22 lors du fonctionnement. Selon un mode de réalisation préféré et illustré par la figure 3, les moyens 48 de contre-pression sont disposés au niveau des moyens 30 d'injection et comprennent un étranglement 50 au niveau du conduit 44 d'alimentation en liquide, utilisé également comme buse. Ainsi, lorsque la pression dans les chambres disposées de part et d'autre du piston 22 dépasse un certain seuil, l'ajutage 46 est à l'état bloqué alors que dans le cas contraire il est à l'état passant. 2859019 6 Selon un mode de réalisation illustré par les figures 2 et 4, l'ajutage 46 comprend une bague 52 disposée au niveau de la périphérie du piston 22 dont le diamètre extérieur est sensiblement identique au diamètre intérieur du cylindre 32, ladite bague 52 comprenant au moins une découpe formant ouverture 54, de préférence des cannelures, permettant de faire communiquer les chambres disposées de part et d'autre du piston 22, ainsi qu'un élément déformable de préférence sous forme d'un joint torique 56 susceptible d'occuper deux états, un premier état non déformé au repos dans lequel il ne recouvre pas les cannelures 54 et un second état déformé dans lequel il recouvre les cannelures 54 et assure ainsi l'étanchéité entre les deux chambres disposées de part et d'autre du piston 22. De préférence, lorsqu'il est déformé, le joint 56 est en contact avec le cylindre 32 de manière à assurer une meilleure étanchéité entre le piston 22 et ledit cylindre 32. Selon un mode de réalisation préféré, le piston 22 comprend un corps 58 sous forme d'un disque prolongé par une tige 60 creuse reliant ledit corps 58 au premier piston 20, un flasque 62 sous forme d'un disque parallèle au corps 58, ledit flasque étant prolongé par une tige 64 coulissant à l'intérieur de la tige creuse 60 ainsi qu'un élément 66 déformable par écrasement assurant en périphérie du corps 58 une liaison étanche entre ledit corps 58 et le flasque 62. Ainsi, lorsque la pression de part et d'autre du piston 22 dépasse un certain seuil, le flasque 62 tend à se rapprocher du corps 58 ce qui provoque la déformation par écrasement de l'élément 66 dont le diamètre extérieur augmente engendrant la déformation du joint 56. Avantageusement, un conduit d'échappement 68 est prévu au niveau du premier piston 20 afin de faire communiquer l'intérieur de la tige creuse 60 avec l'extérieur. Ainsi, en fonctionnement, lorsque les pressions dans les chambres disposées de part et d'autre du piston dépassent un certain seuil, l'élément 66 écrasé entre le corps 58 et le flasque 62 se déforme et provoque la déformation du joint 56. L'ajutage est à l'état bloqué. Lorsque l'utilisateur' décide de changer de cartouche et de recharger le réservoir 18, la chambre 34 n'est plus alimentée en liquide et les pressions à l'intérieur des chambres sont telles que l'élément 66 reprend sa forme initiale non déformé. Le joint 56 n'est plus déformé et l'ajutage 46 est à l'état passant. Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend des moyens 70 de rappel sous forme d'un ressort par exemple, tendant à disposer à l'état repos les pistons 20 et 22 en position haute. Ainsi, lorsque l'utilisateur décide de changer de cartouche, il retire la cartouche en place. En l'absence de fond plaqué contre la surface supérieure du piston 20, les moyens 70 de rappel provoquent la translation des pistons 20 et 22 vers le haut. A cet instant, l'ajutage 46 est à l'état passant. Lorsqu'il réintroduit une cartouche, l'utilisateur plaque le fond de ladite cartouche contre la face supérieure du piston 20 et exerce un effort vers le bas provoquant la translation vers le bas des pistons. L'ajutage 46 étant à l'état passant, le réservoir 18 se remplit de liquide. Lorsque l'extrémité inférieure de la paroi latérale de la cartouche est en place, on note que le piston 20 est toujours plaqué contre le fond de la cartouche. Ainsi, le mélange abrasif/liquide est produit dès le départ. Cet agencement est plus particulièrement avantageux lorsque l'opérateur introduit une cartouche déjà entamée. Dès que la cartouche est mise en place, les pistons 20 et 22 éjectent respectivement de l'abrasif 12 et du liquide 14. Selon une autre caractéristique, le piston 20 comprend en périphérie un bourrelet déformable 72 assurant une meilleure étanchéité entre ledit piston 20 et la paroi latérale interne de la cartouche, notamment lorsque l'abrasif est stocké dans une enveloppe souple 74 à l'intérieur de la cartouche. Ainsi, lorsque le piston 20 se translate pour éjecter de l'abrasif 12, le bourrelet 72 est gonflé. Selon un mode de réalisation, l'intérieur du bourrelet 72 communique avec la zone délimitée par le corps 58, le flasque 62 et la paroi 66 du second piston 22. Ainsi, en fonctionnement, la pression dans les chambres tend à rapprocher le flasque 62 du corps 58 provoquant une augmentation de pression et la déformation du bourrelet 72. Sur les figures 6 et 7, on a représenté des moyens 76 de fermeture permettant de maintenir une cartouche et facilitant son changement. En partie inférieure, la cartouche est maintenue par le premier piston 20. En partie supérieure, les moyens 76 de fermeture comprennent une première plaque 78 fixe comprenant une ouverture 80 de diamètre adapté au diamètre de la cartouche. Les moyens 76 de fermeture comportent par ailleurs un couvercle 82 mobile, articulé par rapport à la plaque 78 grâce à une charnière 84, ledit couvercle étant susceptible d'occuper deux positions, une première position dans laquelle il permet l'introduction d'une cartouche et une seconde position, plaqué contre la plaque 78, dans laquelle il maintient la cartouche. De préférence, le couvercle 82 comprend un conduit 86 débouchant de part et d'autre dudit couvercle, susceptible de communiquer à une première extrémité avec l'intérieur de la cartouche et à l'autre extrémité avec les moyens 30 d'injection rapportés sur le couvercle 82. Avantageusement, les moyens 76 de fermeture comprennent également des moyens 88 de verrouillage permettant de maintenir le couvercle 82 dans la seconde position. Dans ce cas, la plaque fixe 78 comprend de chaque côté des ailes 90 au niveau desquelles sont ménagés deux trous 92 dans lesquels peut se translater un axe 94 de verrouillage. En complément, le couvercle 82 comprend également de chaque côté, deux ailes 96, susceptibles de venir de part et d'autre des ailes 90 de la plaque 78, lesdites ailes 96 ayant chacune une découpe 98 apte à recevoir les extrémités de l'axe 94 de verrouillage. Ainsi, pour verrouiller le couvercle 82, il suffit de translater l'axe 94 de verrouillage de manière à ce que ce dernier vienne se loger dans les découpes 98. Pour déverrouiller le couvercle 82, il suffit de translater en sens opposé l'axe 94 de verrouillage afin qu'il ne retienne plus le couvercle 82. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens 88 de verrouillage du couvercle 82 sont accouplés à des moyens 100 de contrôle du débit du liquide. A cet effet, les moyens 100 de contrôle du débit du liquide comprennent un axe de commande 102 dont la rotation provoque l'ouverture ou la fermeture d'une vanne contrôlant le débit de liquide. En complément, les trous 92 recevant l'axe 94 de verrouillage ont une forme en L, la branche horizontale 104 permettant la translation dudit axe 94 pour assurer le verrouillage et le déverrouillage du couvercle 82 et la branche verticale 106 servant à bloquer l'axe empêchant de la sorte ladite translation, des moyens 108 de rappel ayant tendance à immobiliser l'axe 94 de commande au niveau de la branche verticale 106. L'axe de commande 102 comprend une came 110 montée excentrée sur ledit axe 102 dont la paroi latérale 112 est telle que lorsque l'axe 94 de verrouillage immobilise le couvercle 82, la rotation de l'axe 102 de commande est possible et lorsque l'axe 94 de verrouillage est immobilisé au niveau de la branche verticale 106, la rotation de l'axe 102 de commande est impossible. De préférence, les bords des ailes 96 du couvercle 82 ont une forme 114 adaptée 20 permettant de déplacer l'axe 94 de verrouillage depuis la branche verticale 106 vers la branche horizontale 104. L'accouplement des moyens 88 de verrouillage du couvercle 82 et des moyens 100 de contrôle du débit du liquide permet d'éviter l'ouverture intempestive de la vanne pour le liquide lors du chargement de cartouche. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les dimensions et matériaux des différents éléments ainsi que la nature du liquide et de l'abrasif. En variante, on pourrait envisager de mélanger plusieurs abrasifs stockés dans plusieurs réservoirs ou cartouches avec un liquide. Dans ce cas, le dispositif de l'invention comprend un seul cylindre 32 ou second réservoir 18 avec un seul second piston 22 relié cinématiquement à plusieurs premiers pistons 20 coulissant dans plusieurs cartouches ou premiers réservoirs 16. Enfin, on pourrait envisager l'utilisation d'un tel dispositif de dosage dans d'autres applications pour lesquelles il est nécessaire de doser de manière précise un couple de produits, par exemple deux liquides, un liquide et un produit pateux,un liquide et un produit pulvérulent, un produit pâteux et un produit pulvérulent, etc... 11 REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage d'au moins deux produits, notamment au moins un produit pulvérulent ou un mélange de produits pulvérulents appelé abrasif avec un liquide, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier réservoir (16) susceptible de contenir au moins un premier produit (12), au moins un premier piston (20) susceptible d'éjecter ledit au moins un premier produit (12) en dehors dudit au moins un premier réservoir (16), ainsi qu'un cylindre (32) dans lequel se translate un second piston (22) délimitant deux chambres dont l'une constitue un second réservoir (18) susceptible de contenir un second produit (14), un fluide étant introduit dans l'autre chambre (34) afin d'assurer la translation du second piston (22) pour éjecter le second produit (14) en dehors du second réservoir (18), les pistons (20, 22) étant cinématiquement liés afin que les quantités de produits (12,14) mélangés soient proportionnelles. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir (16) contenant le premier produit (12), notamment l'abrasif, se présente sous la forme d'une cartouche (36) avec à une extrémité une paroi (40) susceptible de coulisser à l'intérieur de la cartouche, poussée par le premier piston (20). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (30) d'injection permettant le mélange des produits (12, 14), avec une forme en T, le pied correspondant à un conduit (42) d'alimentation en premier produit (12), l'une des branches de la tête du T correspondant à un conduit (44) d'alimentation en second produit (14) et l'autre branche correspondant à un conduit (28) dédié au mélange des produits. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le conduit (44) d'alimentation en second produit présente une section réduite de passage, 25 permettant d'augmenter la vitesse d'éjection dudit second produit. 2859019 12 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de remplissage du second réservoir (18) comportant un ajutage (46) disposé au niveau du second piston (22) susceptible d'occuper deux états, un premier état dit passant dans lequel il autorise la communication entre les deux chambres disposées de part et d'autre du piston (22) et un second état dit bloqué dans lequel il interdit le transfert entre les deux chambres. 6. Dispositif selon la revendicàtion 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (48) de contre-pression contrôlant le flux de second produit (14) éjecté du second réservoir (18) afin d'augmenter la pression dans les chambres disposées de part et d'autre du piston (22) lors du fonctionnement et de commander le changement d'état de l'ajutage (46). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (70) de rappel tendant à disposer à l'état repos les 15 pistons (20, 22) en position haute. 8. dispositif selon l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisé en ce que le piston (20) comprend en périphérie un bourrelet déformable (72) assurant une meilleure étanchéité entre ledit piston (20) et la paroi latérale interne du premier réservoir (16). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (76) de fermeture avec un couvercle (82) mobile susceptible d'occuper deux positions, une première position dans laquelle il permet l'introduction du premier réservoir et une seconde position dans laquelle il maintient ledit réservoir, des moyens (88) de verrouillage étant prévus pour maintenir le couvercle (82) dans la seconde position. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens (88) de verrouillage du couvercle (82) sont accouplés à des moyens (100) de contrôle du débit du second produit.