EP0238380B1

EP0238380B1 - Pompage de matières à viscosité élevée

Info

Publication number: EP0238380B1
Application number: EP87400359A
Authority: EP
Inventors: Michel Canaud; Philippe Dewitte
Original assignee: Saint Gobain Vitrage SA; Saint Gobain Vitrage International SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1987-02-19
Publication date: 1989-10-25
Also published as: CA1299442C; ES2011806B3; JPS62228678A; EP0238380A1; DE3760884D1; US4875833A; JPH0819900B2

Description

La présente invention se rapporte au pompage de matières fortement visqueuses telles que des matières plastiques du type à base de caoutchouc butyl et/ou de polyisobutylène et présentant une viscosité supérieure à 3500 Pa.S (35000 poises), selon la première partie de la revendication 1.
Convenant pour le pompage de matières fortement visqueuses, de viscosité supérieure à 35000 poises, l'invention convient a fortiori pour le pompage de matières moins difficiles à pomper et présentant une viscosité plus faible.
Il est connu par exemple du brevet US-A 4 014 629 des pompes alternatives sans ajustements mécaniques ayant un piston coulissant à l'intérieur d'un corps de pompe, relié à une tige s'étendant suivant la longueur dudit corps de pompe et qui se termine du côté de l'entrée de la pompe par une palette. Ces pompes sont aptes à pomper des matières relativement peu visqueuses ce qui au sens de l'invention signifie des matières dont la viscosité maximale est de l'ordre de 35 000 poises. Ainsi le polysulfure qui a une viscosité de 35 000 poises représente au point de vue viscosité la limite de ce que peuvent pomper les pompes alternatives à palette connues.
Ces pompes sont mues pneumatiquement ; elles sont munies de passages étroits pratiquement sans jeu, en particulier au niveau des clapets anti-retour en forme de bague montés autour de la tige qui porte la palette et elles ont des orifices étroits de 5 mm2 ou moins pour le passage de la matière à pomper.
De telles pompes se révèlent d'une efficacité totalement nulle pour pomper des matières du type à base de caoutchouc butyl et/ou de polyisobutylène à poids moléculaire de l'ordre de 8000 à 15 000 (selon STANDINGER), ces matières ayant une viscosité qui s'exprime en degrés Mooney et qui est de l'ordre de, ou supérieure à, 115_° au bout de huit minutes et à 40°C (mesure effectuée avec un consistomètre Mooney selon la recommandation ASTM D 1646-74).
En effet, ces matières à base de caoutchouc et/ou de polyiso butylène, et les autres matières de même consistance, sont trop épaisses pour que la palette de ces pompes réussisse à y pénétrer. On a essayé d'augmenter la puissance du moteur des pompes pour appuyer sur la palette avec plus de force, mais la tige qui porte la palette se déforme alors latéralement, se bloque dans les passages étroits où elle coulisse, en particulier dans les clapets anti-retour qui l'entourent à la manière d'une . bague, et si la puissance est vraiment élevée, s'use et forme des copeaux en frottant contre les parois desdits passages étroits et en particulier des clapets à bague.
On a alors essayé de renforcer la tige en augmentant sa section, mais il a fallu de la même façon augmenter la taille des autres éléments de la pompe et conséquemment en même temps la puissance du moteur. On a alors abouti à des pompes énormes et les puissances mises en jeu sont telles que les réservoirs dans lesquels ont veut pomper la matière ne sont plus assez résistants pour encaisser la pression à laquelle on les soumet, si bien qu'ils éclatent.
Devant la totale inefficacité de ces pompes alternatives à palette à pomper des matières à viscosité élevée, il a été fait appel à un ensemble décrit dans les demandes de brevets français publiées sous les n^o 2 567 448, 2 570 322, 2 570 443, 2 570 324, 2 570 323, pour alimenter en une matière plastique épaisse à base de caoutchouc butyl et de polyisobutylène de poids moléculaire de l'ordre de 8000 à 15000, une tête d'extrusion destinée à fournir un cordon de ladite matière plastique apte à servir de joint et d'intercalaire entre deux feuilles de verre consécutives dans des vitrages multiples.
Cet ensemble fait appel à un plateau conique équipé d'appendices chauffants et muni d'un orifice au sommet de la forme conique par où s'extrait la matière. Ce plateau est pressé avec force contre la matière plastique contenue dans un réservoir. La chaleur d'une part et la forme particulière dudit plateau font que par l'orifice s'extrait une matière apte à alimenter une pompe à engrenages internes. Cette pompe à engrenages fait progresser la matière dans des conduites rigides articulées grâce à des joints tournants, jusqu'à un magasin à volume variable disposé immédiatement en amont de la tête d'extrusion. Au niveau de la pompe à engrenages, le débit est encore faible et la matière est encore épaisse, si bien que pour obtenir un débit suffisant, pour éviter de déteriorer les engrenages de la pompe et leur système d'entraînement, ladite pompe est alimentée simultanément sur les deux faces des engrenages, les dents des engrenages sont trapézoïdales et l'entraîne ment de ladite pompe est hydraulique.
Avec ces artifices, ont arrive à extraire de la matière plastique du type à base de caoutchouc butyl et/ou de polyisobutylène de poids moléculaire de 8000 à 15000, du réservoir où elle est stockée, à un débit suffisant et avec une consistance suffisante pour alimenter une tête d'extrusion et fabriquer en continu des vitrages multiples de grandes dimensions (environ 10 m de périmètre maximum), avec un cordon intercalaire en ladite matière plastique séparant deux feuilles de verre, d'une hauteur pouvant aller jusqu'à 12 mm, les feuilles de verre défilant sous la tête d'extrusion à des vitesses de l'ordre de 20m/min, c'est à dire avec un débit de l'ordre de 1 kg à la minute. Cependant, cet ensemble de préparation et d'extraction de la matière plastique pose quand même des problèmes.
En effet, la matière sort à une température élevée de l'ordre d'environ 130_°C. Cette température est due d'une part au chauffage qui est dispensé au niveau du plateau conique en particulier, mais elle est également due en grande partie au cisaillement que subit la matière dans la pompe à engrenages. Or cette température élevée à laquelle est fournie la matière plastique peut être néfaste. En effet, si cette matière est extrudée à une température trop élevée, le cordon obtenu est trop mou et a tendance à fluer et à s'affaisser sous son propre poids. Il faut alors prévoir des moyens pour le soutenir dès sa mise en place sur une feuille de verre, en particulier s'il est de grande hauteur. De tels moyens sont par exemple décrits dans la demande de brevet français n^O 8 414 185.
En outre, pour d'autres applications, en particulier dans le domaine de l'automobile, est ressenti un . besoin de pompes aptes à pomper des matières plastiques épaisses, éventuellement sans qu'il soit nécessaire de les chauffer trop fortement, et jusqu'à ce jour, ce besoin n'est pas satisfait.
La présente invention vise à éviter les inconvénients des ensembles de pompage antérieurs, évoqués dans le cadre d'une application particulière, celle de la fabrication des vitrages multiples à joints et intercalaires en matières organiques, et elle vise également à répondre à des besoins exprimés mais non satisfaits, en particulier dans le domaine de l'automobile.
Elle propose pour cela une pompe alternative à palette selon la revendication 1.
Selon une caractéristique secondaire, chaque clapet anti-retour est assisté par un ressort poussoir.
Selon une autre caractéristique secondaire, tous les éléments mobiles de la pompe sont à surface lisse, c'est à dire sont dépourvus de joints rapportés.
Avantageusement selon un premier mode de réalisation, la palette disposée à l'extrémité libre de la tige qui traverse le corps de pompe, est une simple plaque.
Avantageusement selon un second mode de réalisation, cette palette est au moins en deux parties superposées : un disque percé d'orifices de passage pour la matière à pomper fixé à l'extrême fin de la tige et une plaque parallèle au disque et le surmontant, montée coulissante sur la tige de façon à pouvoir se plaquer contre le disque ou au contraire s'en écarter.
Avantageusement selon un troisième mode de réalisation, la palette disposée à l'extrémité libre de la tige qui traverse le corps de pompe est consitu- tée essentiellement par un volume dont la forme est hydrodynamique dans toutes les directions.
Dans une version préférée de ce troisième mode de réalisation, cette forme est sphérique ou approximativement sphérique.
Avantageusement, cette pompe est solidaire d'un plateau de forme conique, chauffant, muni d'une ouverture à la pointe de la forme conique dans laquelle elle est insérée, ce plateau conique chauffant étant monté sur un réservoir contenant la matière à pomper, pressé contre ladite matière, sa face concave étant tournée vers elle.
Une telle pompe et un tel ensemble constitué de la pompe et d'un plateau conique chauffant trouvent une application dans le pompage de matières épaisses et en particulier dans le pompage de matières à base de caoutchouc butyl et de polyisobutylène de poids moléculaire de l'ordre de 8000 à 15000, destinées à la réalisation d'un cordon calibré utilisé en tant que joint et intercalaire dans des vitrages multiples, et en général de matières qui présentent une viscosité élevée supérieure à 35000 poises et qui peut aller jusqu'à une viscosité Mooney de l'ordre de, ou supérieure à, 115_° au bout de 8 minutes à 40_°C, mesure faite à l'aide d'un consistomètre Mooney.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail en référence aux figures jointes qui représentent :

. figure 1 : une vue en coupe de la pompe suivant l'invention,
. figure 2 : une vue de détail d'une palette améliorée
. fieure 3 : une vue de détail d'une autre palette améliorée
figure 3A une vue de profil
fiqure 3B : une vue de dessus
. figure 4 : un schéma d'un ensemble de pompage comportant une pompe selon l'invention associé à un plateau conique chauffant.
. figure 5 : un détail de l'ensemble de la figure 4 montrant plus particulièrement la jonction de la pompe et du plateau conique chauffant et les moyens assurant l'étanchéité au niveau de cette jonction.

La figure 1 montre une pompe 1 alternative à palette selon l'invention. Celle-ci comprend un corps de pompe 2 cylindrique ayant une entrée 3 de la matière à pomper à une extrémité du corps de pompe et une sortie 4 de la matière pompée à l'autre extrémité. L'intérieur de ce corps de pompe 2 est séparé en trois étages superposés par des cloisons 5 et 6 qui délimitent un étage d'entrée ou de gavage 7, un étage intermédiaire ou tampon 8 et un étage d'évacuation 9 qui est équipé dans sa partie proche de l'extrémité du corps de pompe de la sortie 4.
A l'intérieur de l'étage d'évacuation 9, se déplace en mouvement alternatif un piston 10, grâce à un moteur hydraulique non représenté sur cette figure, relié audit piston 10 par un arbre 11. Ce piston sépare l'étage d'évacuation 9 en deux chambres dont le volume varie lorsque ledit piston se déplace: une chambre inférieure 12 et une chambre supérieure 13.
Par sa face opposée à celle qui la relie à l'arbre 11, le piston 10 est solidarisé avec une tige 14 qui s'étend suivant l'axe du corps de pompe et traverse ledit corps de pompe jusqu'au voisinage de l'entrée 3. A l'extrémité libre de la tige 14 est fixée perpendiculairement à ladite tige, une palette 15 de section légèrement inférieure à celle de l'intérieur du corps de pompe 2.
Selon un premier mode de réalisation montré figure 1, cette palette 15 est une simple plaque.
Selon un second mode de réalisation montré figure 2 , cette palette est améliorée en vue d'obtenir de meilleures performances de la pompe 1.
Cette palette 15 améliorée comprend au moins deux parties : un disque 151 fixé sur l'extrême limite de la tige 14 et une plaque 152 surmontant le disque 151, parallèle audit disque 151, montée pour pouvoir coulisser sur la tige 14. Pour cela elle est perforée en son centre d'une perforation 153 et enfilée sur l'extrémité de tige 14 avant que ne soit fixé le disque 151. Avantageusement l'extrémité de tige 14 possède une portion finale 154 de section légèrement inférieure à celle du reste de la tige 14, revêtue d'une chemise 155, le long de laquelle peut coulisser la plaque 152, les épaulements 156 à la jonction entre cette portion rétrécie et le reste de la tige 14 constituant des butées qui limitent le coulissement de la plaque 152.
Avantageusement le jeu entre la chemise 155 et la plaque 152 est important et du même ordre de grandeur que celui prévu entre le coussinet 21 et la tige 14.
La plaque 152 n'est avantageusement pas de dimensions plus importantes que le disque 151.
Le disque 151 est percé d'orifices 157 pour le passage de la matière à pomper. Ces orifices 157 sont d'une taille du même ordre que celle des passages 16 et 17 et des canaux 26 et 28.
La taille de la plaque 152 et la position des orifices 157 sont tels que tous ces orifices 157 peuvent être bouchés par la plaque 152 lorsque celle-ci est appliquée sur le disque 151.
De préférence, pour faciliter l'enfoncement de la palette 15 dans la matière à pomper, ses bords et en particulier ceux du disque 151 sont chanfreinés.
Selon un troisième mode de réalisation montré figure 3( 3A et 3B), cette palette 15 est encore améliorée toujours en vue d'obtenir de meilleures performances de la pompe 1.
Cette palette 15 dans cet autre mode de réalisation est constituée essentiellement par un volume 1510 dont la forme est "polyhydro dynamique" c'est à dire hydrodynamique dans toute les directions.
Comme exemple de forme "polyhydrodynamique" on peut citer la forme sphérique ou approximativement sphérique.
Avantageusement ce volume 1510 est percé d'au moins un trou traversant 1520 dirigé sensiblement suivant la direction de la tige 14, c'est-à-dire suivant la direction du mouvement dudit volume lors du fonctionnement alternatif de la pompe. Ce volume 1510 est alors tronqué, il est amputé d'une calotte sphérique ou approximativement sphérique au niveau de sa jonction avec la tige 14, laissant ainsi subsister une surface circulaire 1530, au travers de laquelle débouche(nt) le ou les trous 1520, perpendiculaire à la tige 14. Il est associé à une plaque 1540 parallèle à la surface 1530, montée coulissante le long de la tige 14 de façon à pouvoir s'écarter du volume 1510 et libérer les trous 1520 ou au contraire s'appliquer sur la surface circulaire 1530 et ainsi boucher les trous 1520.
De préférence cette plaque 1540 est sensiblement de même taille que la surface circulaire 1530, de façon à pouvoir boucher les trous 1520, et de façon également à ne pas constituer un obstacle à la progression de la matière. Avantageusement pour favoriser encore la progression de la matière, les bords de cette plaque 1540 sont chanfreinés. Chaque trou 1520 a de préférence une forme de venturi, c'est-à-dire qu'il a une ouverture 1550 large du côté opposé à la plaque 1540, et au contraire une sortie 1560 étroite du côté de la plaque 1540. Le nombre de trous 1520 est variable ; un, deux, trois ou plus trous 1520 peuvent exister. La figure 3B montre une vue de dessus du volume polyhydrodynamique. Une répartition possible des sorties 1560 de trois trous 1520 dans la surface circulaire 1530 apparait sur cette figure. Les entrées 1550 de ces trous 1520 sont représentées en pointillés. D'autres répartitions et dispositions sont également possibles. Les arêtes qui délimitent les trous 1520, du côté opposé à la plaque 1540, sont vives et coupantes, favorisant le rôle d'emporte-pièce du volume 1510 et sa pénétration dans la matière à pomper lors de la descente de la palette dans ladite matière.
Quel que soit le mode de réalisation de la palette 15, la section de la tige 14 est inférieure à celle de l'arbre 11 de façon que le volume de la chambre supérieure 13 quand le piston 10 est en position basse extrême soit inférieur au volume de la chambre inférieure 12 lorsque le piston 10 est en position haute extrême, permettant ainsi le fonctionnement à double effet de la pompe.
Les cloisons 5 et 6 sont munies d'un orifice pour la traversée de la tige 14 et également de passages tel que 16 et respectivement 17 pour le cheminement de la matière à pomper d'un étage à l'autre.
Les passages 16 de la cloison 5 peuvent être obstrués par un clapet anti-retour 18 en forme de bague entourant la tige 14, disposé à l'intérieur de l'étage tampon 8. Ce clapet en forme de bague a des parois extérieures 19 obliques aptes à coopérer avec des parois 20 également obliques appartenant à la cloison 5 et formant siège pour le clapet 18.
La bague du clapet 18 sert de guide pour la tige 14. Pour faciliter le glissement, l'intérieur de la bague est pourvu d'un coussinet 21, notamment en bronze. Un ressort 22 est intercalé entre le clapet 18 et la cloison 6 pour aider ledit clapet 18 à se fermer.
Le piston 10 est creux et renferme une cavité 23 au travers de laquelle peut progresser la matière pompée. A l'intérieur de cette cavité 23 est logé un clapet anti-retour en forme de bille 24.
La tige 14 est rendue solidaire du piston 10 par l'intermédiaire d'une tête 25 percée de canaux tels que 26 pour le passage de la mtière pompée, ces canaux 26 aboutissant dans un évasement 27 communiquant avec la cavité 23 et conformé de façon à servir de siège pour le clapet anti-retour en forme de bille 24.
La tête de l'arbre 11, du côté du piston 10 est percée de canaux 28 qui mettent en communication la cavité 23 avec la chambre supérieure 13 de l'étage d'évacuation 9.
L'extrémité de l'arbre 11 est percée suivant son axe d'un évidement 29 qui communique avec la cavité 23 et dans lequel est logé un ressort 30 d'assistance à la fermeture des canaux 26 par le clapet an- ti-retour à bille 24.
Un jeu important, de l'ordre de 2 mm mesurés sur le diamètre, et plus généralement compris entre 1 et 2,5 mm est laissé entre le coussinet 21 et la tige 14.
Le piston 10 est dépourvu de joints, pourtant classiques dans les pompes de l'art antérieur, les surfaces dudit piston 10 en contact avec l'intérieur du corps de pompe 2 étant lisses et revêtues d'une matière adaptée au coulissement sans frottement, du type téflon ou nylon.
Les passages 16 et 17 au travers des cloisons 5 et 6 et également les canaux 26 et 28 sont de dimensions importantes comparées aux dimensions habituellement pratiquées dans des pompes de ce type : ainsi le diamètre de chacun des canaux 26 ou 28 est au moins de l'ordre de 10 mm et de préférence d'au moins 20 mm et dans le mode de réalisation particulier décrit quatre canaux 26 et quatre canaux 28 sont prévus, si bien la section préférée de passage à chaque niveau est d'au moins 300 mm2 et de préférence d'au moins 1200 mm2.
Le passage laissé libre pour la matière à l'intérieur de la cavité 23, autour de la bille 24 est tel qu'il n'est pas plus étroit que le passage constitué par la totalité des canaux soit 26 soit 28.
Une telle pompe fonctionne de la manièrev décrite ci-après.
Le piston 10 est poussé vers le bas de l'étage d'évacuation 9, repoussant ainsi la tige 14 terminée par la palette 15 dont il est solidaire . L'extrémité basse de la tige 14 et la palette 15 sort alors du corps de pompe 2 et va s'enfoncer dans la matière à pomper stockée dans un réservoir non représenté sur la figure 1. La palette 15 se charge alors de matière à pomper. Pendant la descente du piston 10, la matière remplissant l'étage tampon 8 et la chambre inférieure 12 de l'étage d'évacuation 9 a tendance à être comprimée et refoulée vers le bas , c'est à dire vers l'entrée 3. Ce refoulement vers l'entrée, ainsi que le ressort 22, actionnent le clapet bague 18, qui vient ainsi fermer les passages 16 au travers de la cloison 5. La pression de la matière dans la chambre inférieure 12 soulève la bille 24 et fait passer la matière dans la cavité 23, puis ua travers des canaux 28 vers la chambre supérieure 13. Compte tenu de la section de la tige 14 plus faible que celle de l'arbre 1 1,la quantité de matière emmagasinée dans la chambre inférieure 12 lorsque le piston est en position haute est supérieure à ce que peut contenir la chambre supérieure 13 et il en résulte que la matière s'évacue par la sortie 4.
Lorsque le mouvement du piston 10 est inversé, la palette 15 chargée de matière, remonte dans le corps de la pompe 2. La matuère ainsi portée par la palette 15 exerce une pression qui fait se soulever le clapet anti-retour en forme de bague 18, permettant ainsi à la matière de pénétrer dans l'étage tampon 8 puis dans la chambre inférieure 12 de l'étage d'évacuation 9. Pendant la remontée du piston, la matière continue dans la chambre supérieure 13 de l'étage d'évacuation 9 est expulsée vers la sortie 4, le clapet anti-retour à bille 24, grâce au poids de la bille et surtout grâce au ressort d'assistance 30 et à la contre pression, fermant les canaux 26 et empêchant le refoulement de la matière vers le bas dans la chambre inférieure 12.
La matière sort donc par la sortie 4 dans les deux sens de mouvement du piston.
Grâce au large dimensionnement des canaux 26, 28 et passages 16, la matière peut progresser malgré sa consistance épaisse. Compte tenu de la facilité qui lui est laissé de passer par ces canaux et passages, elle s'y engage et ne force pas le passage à d'autres endroits, notamment entre le piston et la paroi intérieure du corps de pompe 2.
Compte tenu de la dureté de la matière, la résistance à la tige 14 et de la palette 15 est élevée et ladite tige se déforme latéralement sous l'effort de compression quelles que soient sa résistance et sa section. Grâce au jeu important laissé entre la tige 14 et le coussinet 21, malgré ce flambage de la tige 14, aucun blocage n'est à craindre.
L'absence de joints rapportés, à quelqu'endroit que ce soit évite qu'ils soient désagrégés. L'étanchéité sans de tels joints devrait cetres être moins bonne, mais la matière à consistance épaisse comble elle-même les interstices, évite les fuite et permet un fonctionnement dans joint.
Grâce au poids de la bille 24 et surtout à l'action de son ressort associé 30 et à la contre pression, ladite bille 24 ne risque pas d'être empêchée de redescendre pour fermer les canaux 26 du fait de la matière épaisse qui l'entoure et a tendance à la faire flotter dans la cavité 23.
Dans la mesure où la palette 15 a été modifiée comme représenté figure 2, le fonctionnement général reste identique.
Cependant, en outre, à la descente de la tige 14, pendant l'enfoncement de la palette 15 ainsi modifiée dans la matière à pomper, cette matière s'engage dans les orifices 157 au travers du disque 151, le traverse, repousse la plaque 152, la fait se décoller du disque 151 et la fait coulisser le long de la portion à section rétrécie 154 de la tige 14 jusqu'en butée contre les épaulements 156. Cette matière à pomper qui pénètre dans le corps de pompe 1 au travers des orifices 157 s'ajoute donc à la matière qui recouvre la palette 15 lorsque celle-ci s'enfonce et remonte ensuite, cette matière recouvrant la palette 15 étant la seule entrant dans la pompe lorsque l'amélioration objet de la présente demande n'est pas réalisée.
L'enfoncement de la palette dans la matière est facilitée par la forme chanfreiné des bords du disque 151.
Lorsque la tige 14 inverse son mouvement et remonte donc à l'intérieur du corps de pompe, la plaque 152 fait office de clapet anti retour.
La matière disposée au-dessus de la palette et entrée dans le corps de pompe, comprimée par la palette qui remonte, repousse la plaque 152, et la fait coulisser le long de la portion 154 à section rétrécie de la tige 14, jusqu'à l'appliquer contre le disque 151, bouchant ainsi ses orifices 157.
Dans la mesure où la palette 15 a été modifiée comme représneté figure 3, le fonctionnement général reste également identique. Cependant, en outre grâce à sa forme hydrodynamique, la palette 15 s'enfonce plus facilement dans la matière à pomper. Cette facilité d'enfoncement est encore augmentée par le rôle d'emporte pièce du volume "polyhydrodynamique" traversé par des trous dont les arêtes sont vives et coupantes. Lors de l'enfoncement, les arêtes coupantes tranchent une carotte de matière qui s'engage dans chaque trou 1520.
La matière pressée dans chaque trou 1520 du fait de l'enfoncement de la palette 15 ressort avec une pression importante par chaque sortie 1560 et fait se soulever la plaque 1540.
Le profil particulier du volume 1510 fait fluer et progresser la matière le long de sa paroi pour la diriger dans l'espace situé au-dessus de la palette 15 et cette matière chassée par la forme hydrodynamique flue d'autant plus facilement le long de la paroi de ladite forme pour pénétrer dans l'étage d'entrée ou de gavage 7 de la pompe 1 que ladite forme est plus hydrodynamique.
En outre, cette forme "polyhydrodynamique" favorise la progression de la matière à pomper vers le centre de l'espace situé au-dessus de la palette 15, ce qui est bénéfique pour le bon fonctionnement de la pompe et l'augmentation de son rendement et de son débit.
En effet, la matière refoulée préférentiellement au-dessus de la palette 15 est plus facilement remontée par ladite palette dans l'étage d'entrée ou de gavage 7, qui si elle était au contraire plutôt chassée vers les parois du réservoir, non représenté sur cette figure 3, la contenant.
Lors du retrait de la palette 15, la plaque 1540 se trouve appliquée contre les trous 1520, les obstruant ainsi. Toute la matière qui a traversé le ou les trous 1520 ou qui a flué le long du profil 1510, et qui donc se retrouve au-dessus de la palette 15, est alors entrée dans l'étage de gavage 7 de la pompe, du fait de la remontée de ladite palette dans le corps de pompe.
Par ailleurs, lors de la remontée de la palette 15 sous faction du moteur de la pompe, il semble que la forme "polyhydrodynamique" engendre un effet de succion sur la matière à pomper, effet qui évite la création sous la palette 15 d'une cavité vide de matière. Ceci est également bénéfique pour le bon fonctionnement de la pompe et l'augmentation de son rendement et de son débit, puisque, au début du cycle suivant, lorsque la palette sera à nouveau descendue dans le réservoir contenant la matière à pomper, elle rencontrera immédiatement de la matière.
Avantageusement, cette pompe 1 est couplée avec un plateau de forme conique, chauffant ; un tel plateau étant décrit dans la demande de brevet français publiée sous le n° 2 567 448 et dans son addition 2 570 322. Ce plateau associé à la pompe 1 selon l'invention est représenté monté sur un réservoir contenant de la matière à pomper sur la figure 4.
Le plateau porte la référence 31, le réservoir la référence 32. Ce plateau 31 de forme conique est donc monté sur le réservoir 32, face concave tournée vers l'intérieur dudit réservoir 32. L'inclinaison des parois de ce plateau conique est de l'ordre de 45_°. Ce plateau est équipé d'appendices chauffants 33 dirigés sensiblement suivant l'axe de la forme conique, du côté de l'intérieur du réservoir 32. Il est percé au sommet du cône d'une ouverture 34 dans laquelle est insérée l'extrémité d'entrée de la pompe 1. Des moyens d'étanchéité non représentés sur cette figure 4 mais visibles figure 5 et détaillés plus loin sont disposés entre le corps de pompe et l'ouverture 34 du plateau 31. Des moyens de fixation, également non représentés sur cette figure 2 mais visibles figure 3 et détaillés plus loin rendent la pompe 1 et le plateau 31 solidaires l'un de l'autre. Ce plateau 31 est pressé avec force contre la matière du réservoir 32, grâce à des vérins tels que 35 disposés entre un socle 36 qui porte le réservoir 32 et un portique 37, celui-ci appuyant sur le plateau 31 par l'intermédiaire de barres 38.
Sur cette figure 4 est représenté le moteur hydraulique 39 agissant sur le piston 10 de la pompe 1. Ce moteur 39 est porté par deux supports 40 et 41 reposant sur la pompe 1 elle-même. Pour mieux solidariser et rigidifier l'ensemble pompe/plateau chauffant, ce moteur 39 repose en même temps sur une traverse 42 reliant les deux barres 38.
L'un des supports 40, 41, par exemple 40, porte en outre deux contacteurs 43, 44 l'un haut, l'autre bas, actionnés au passage d'une plaque 45 appartenant à l'arbre 11 reliant le moteur 39 au piston 10. Ces contacteurs 43, 44 ont pour fonction de commander les inversions de sens du moteur 39.
La figure 5 montre en détail les moyens d'étanchéité entre le corps de pompe 2 et le plateau conique chauffant 31 ainsi que les moyens de fixation de l'un à l'autre. Elle constitue un agrandissement de la figure 4 au niveau de la jonction entre le plateau conique chauffant 31 et la partie basse du corps de pompe 2. Du plateau conique chauffant 31 on n'aperçoit que deux appendices chauffants 33 et l'ouverture 34 à son sommet dans laquelle est engagé le corps de pompe 2.
L'étanchéité entre ce corps de pompe 2 et ce plateau conique 31 est obtenue grâce à une pluralité de niveaux de joints toriques, selon la figure deux joints toriques 46 et 47, engagés dans des gorges 48 et 49 de la paroi verticale de l'ouverture 34 et qui portent sur le corps de pompe 2, et un joint torique complémentaire 50 engagé dans une gorge 51 sur le sommet du plateau 31, ce joint complémentaire 50 étant comprimé entre le dessus du plateau conique 31 et une bague 52 qui entoure de façon parfaitement ajustée le corps de pompe 2. Cette bague 52 est fixée sur le corps de pompe par des vis pointeaux 53, 54 et elle est en outre bridée par une contre-bague 55 fixée par des vis 56, 57 dans le plateau conique 31.
En outre, des joints 58 représentés sur la figure 4, sont également prévus à la périphérique du plateau conique chauffant 31 pour réaliser l'étanchéité entre ledit plateau 31 et le réservoir 32. Ces joints sont décrits plus en détail dans la demande de brevet français n^O 8 414 184.
Avantageusement, notamment pour faciliter le redémarrage du pompage après un temps d'arrêt pendant lequel la matière contenue dans la pompe 1 s'est refroidie et a durci, une ceinture 58, chauffante et thermostatée (montrée figures 1 et 4) est prévue autour du corps de pompe 2. Cette ceinture 59 est, par exemple en un métal bon conducteur thermique tel l'aluminium et munie de résistance électriques.
L'ensemble de pompage fonctionne comme indiqué ci-dessous : le plateau chauffant 31 surmonté de la pompe alternative à palette est monté sur le réservoir de matière à pomper et grâce aux vérins 35 est appuyé avec force contre ladite matière à pomper. Le pressage, le chauffage du plateau, font que dans le volume intérieur de la forme conique du plateau 31, est présente une matière un peu ramollie et un peu réchaufée. d'autant plus ramollie et chauffée qu'elle est plus près de l'orifice de sortie à la pointe du cône. Grâce à l'inclinaison des pa rois du plateau, cette matière a tendance à converger vers la pointe du cône. C'est dans cette pointe que descend la palette de la pompe à palette pour se charger en matière.
Grâce à cet ensemble, la matière contenue dans le réservoir, ayant une consistance épaisse peut être pompée. Une matière ayant une viscosité Mooney d'au moins 115_° au bout de 8 minutes et à 40°C, mesure faite avec un consistomètre Mooney, stockée dans le réservoir à température ambiante, peut être pompée avec un débit de l'ordre de 1,5, 2 et même plus de 2 kg par minute, à une température relativement basse, inférieure à 100_°C, 95_°C et même 90°C dans le cas des palettes améliorées, et sous une pression relativement faible, qui peut être inférieure à 200 bars en sortie de la pompe 1.
Bien entendu, si désiré, cette température peut être augmentée en chauffant plus, et la pression peut être augmentée en agissant sur le moteur hydraulique de la pompe. Mais généralement on recherche pour un débit donné une pression et une température aussi basses que possible.
Dans l'application fabrication d'un cordon calibré pour joint et intercalaire de vitrages multiples, d'une matière ayant la consistance Mooney indiquée ci- dessus, l'ensemble de pompage précédemment décrit est tout à fait recommandé.
Pour des matières différentes, les performances seront légèrement différentes. Ainsi, il est des matières, autres que la matière à base de caoutchouc butyl et/ou de polyisobutylène viscosité Mooney supérieure à 115_°, pour lesquelles les pompes connues fournissaient déjà un débit non nul. L'emploi de l'ensemble selon l'invention permet d'augmenter les débits fournis, et/ou d'abaisser la température de la matière fournie, et/ou d'abaisser la pression sous laquelle la matière est fournie.
Le meilleur débit que dans l'art antérieur permet d'envisager la fabrication en continu de vitrages plus grands et/ou avec des joints intercalaires plus épais, et/ou à une plus grande vitesse de défilement des feuilles de verre sous une tête d'extrusion fournissant le cordon calibré de la matière pompée avec l'ensemble selon l'invention.
Dans toutes les applications, le fait de disposer d'un débit important de matière sous une température et une pression relativement faibles autorise un matériel en aval moins puissant, et donc moins coûteux et plus banalisé.

Claims

1. Pompe alternative à palette apte à pomper des matières épaisses à viscosité supérieure à 3500 Pa.S (35000 poises), ayant un piston (10) coulissant à l'intérieur du corps (2) de pompe, relié à une tige (14) qui s'étend suivant la longueur dudit corps de pompe et qui se termine du côté de l'entrée de la pompe par une palette (15), ayant des orifices pour . le passage de la matière pompée de l'entrée de la pompe vers sa sortie, au travers de cloisons (5,6) qui partagent la pompe en plusieurs étages (7,8,9) et au travers du piston, ayant également des clapets anti-retour associés à certains au moins de ces orifices, du type bille (24), et/ou en forme de bague (18) entourant la tige (14) reliée au piston (10), caractérisée en ce que les orifices de passage de la matière sont de section importante et en ce que chaque clapet anti-retour en forme de bague (18) entoure la tige avec un jeu également important.

2. Pompe alternative à palette selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque orifice pour le passage de la matière pompée a un diamètre d'au moins 20 mm.

3. Pompe alternative à palette selon la revendication 2, caractérisée en ce que les passages pour la matière pompée ont à chaque niveau une section totale d'au moins 300 mm² et de préférence d'au moins 1200 mm2.

4. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un ressort d'assistance (22,30) est associé à chaque clapet anti-retour.

5. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ses éléments coulissants, en particulier le piston (10), sont à parois lisses, et en particulier sont dépourvus de joints rapportés.

6. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle est mue par un moteur hydraulique.

7. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le clapet du type bague (18) sert de guide pour la tige (14) portant la palette (15) et en ce qu'il est muni d'un coussinet (21) notamment en bronze.

8. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est entourée par une ceinture chauffante (58).

9. Pompe alternative selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que sa palette (15) est en au moins deux parties superposées comprenant un disque (151) percé d'orifices de passage pour la matière à pomper et fixé à l'extrème limite de la tige et comprenant également une plaque (152) parallèle au disque et le surmontant, montée coulissante sur la tige de façon à pouvoir se plaquer contre le disque ou au contraire s'en écarter.

10. Pompe alternative à palette selon la revendication 9, caractérisée en ce que les bords du disque (151) sont chanfreinés pour favoriser son enfoncement dans la matière à pomper.

11. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que la portion finale de la tige (14) le long de laquelle la plaque (152) peut coulisser est de section réduite comparée au reste de la tige, et entourée d'une chemise.

12. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications 9 à 11 précédentes, caractérisée en ce que la plaque (152) est de dimensions au plus égales à celles du disque.

13. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications 9 à 12 précédentes, caractérisée en ce que la plaque (152) est de dimensions suffisantes pour recouvrir la totalié des orifices du disque (151).

14. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que sa palette (15) est constituée essentiellement par un volume (1510) dont la forme est hydrodynamique dans toutes les directions.

15. Pompe alternative à palette selon la revendication 14, caractérisée en ce que le volume (1510) à forme hydrodynamique est sphérique ou approximativement sphérique.

16. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications 14 ou 15 caractérisée en ce que le volume (1510) hydrodynamique est tronqué au niveau de sa jonction avec la tige (14), est percé d'au moins un trou (1520) dans la direction de la tige (14) qui le porte et est surmonté par une plaque mobile (1540), montée coulissante sur la tige (14) pour pouvoir s'écarter dudit volume.

17. Pompe alternative à palette selon la revendication 16, caractérisée en ce que chaque trou (1520), a une forme de venturi.

18. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisée en ce que les arêtes de chaque trou (1520), du côté opposé à la plaque (1540), sont vives et coupantes.

19. Pompe alternative à palette selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisée en ce que la plaque (1540) est sensiblement de même taille que la surface tronquée du volume hydrodynamique de façon à permettre l'obstruction des trous (1520) et de façon à ne pas perturber l'écoulement de la matière qui flue le long de la paroi du volume hydrodynamique (1510).

20. Ensemble de pompage caractérisé en ce qu'il comporte une pompe alternative à palette selon l'une au moins des revendications précédentes, précédée d'un plateau de forme conique dont elle est solidaire, équipé d'appendices chauffants, muni d'un couverture d'extraction de la matière à la pointe de la forme conique, ledit plateau étant monté sur un réservoir contenant la matière à pomper et étant pressé contre ladite matière, face concave dirigée vers l'intérieur du réservoir, le corps de la pompe alternative à palette étant inséré dans l'orifice d'extraction du plateau conique chauffant et la palette au cours du mouvement alternatif de la pompe, plongeant à l'intérieur du réservoir de matière, dans le volume conique délimité par le plateau conique chauffant.

21. Ensemble de pompage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pompe à palette et son moteur hydraulique sont fixés de façon rigide sur l'ouverture du plateau conique chauffant avec interaction de moyens d'étanchéité.

22. Application de l'ensemble de pompage selon l'une des revendications 9 ou 10 au pompages de matières épaisses ayant des viscosités pouvant at- teindre et même dépasser 115_° Mooney au bout d'un essai de 8 minutes à 40_°C, notamment des mastics à base de caoutchouc butyl et/ou de polyisobutylène de poids moléculaire de 8000 à 15000, destinés à la fabrication de joints et d'intercalaires pour vitrages multiples.