FR2691757A1

FR2691757A1 - Pump piston rod self cleaning arrangement esp. for rods of viscous fluid pumps - includes two spaced seals around piston rod forming chamber connected to pump drawing cleaning solvent from reservoir

Info

Publication number: FR2691757A1
Application number: FR9206554A
Authority: FR
Inventors: Delcambre Michel; Houet Claude; Passa Rene
Original assignee: KREMLIN
Current assignee: KREMLIN
Priority date: 1992-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-12-03
Anticipated expiration: 1998-05-29
Also published as: FR2691757B3

Abstract

The pump (1) cylindrical body (2) contains a piston (6), on rod (7), with a base suction (3) and alternate pressure (9) valve. The piston (6) has a seal (13) to the cylinder (2). The piston rod (7) is opposite to the suction valve (3), with two separate seals coaxial to the cylinder (2) body. A space between these seals forms an annular chamber (16), connected to a suction pump (17). This pump draws solvent from a reservoir (18), around the piston rod (7), which is wiped clean by the seals (14,15). The suction pump (17) may form part of the main pump (1). USE/ADVANTAGE - Double acting pumps having product, e.g. paint, around the piston rod, require solvent cleaning. This avoids pollution and fire risk.

Description

La présente invention concerne le domaine des pompes à mouvement alternatif pour produits épais et/ou visqueux. The present invention relates to the field of reciprocating pumps for thick and / or viscous products.

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. Reciprocating pumps are well known in all professions. In particular, the classic drawing pump for raising water from a well is an example, at least in the so-called double-acting versions.

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. These pumps consist essentially of a cylindrical body called cylinder in the following, which we will assume, for clarity of description, that the axis is vertical. However, this vertical position in no way constitutes a limitation of the present invention, nor even a preferred position. The lower part of this cylinder is connected to a suction valve extended by a pipe connected to the reservoir containing the fluid to be pumped.

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. In this cylinder moves a piston driven by a piston rod actuated from the outside. This piston generally has a built-in discharge valve, which closes during an upward movement of the piston, while the suction valve then opens to allow passage of the fluid to be suctioned. During the downward movement of the piston, the suction valve closes while the discharge valve opens allowing the fluid located in the lower chamber to pass through said valve to the upper chamber.

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. A preferred embodiment consists in dimensioning the piston and the piston rod in such a way that their sections are in the ratio 2 for 1. Under these conditions, when the piston descends, it drives upwards a volume twice the volume of the upper chamber , which forces the excess volume to come out. Conversely, when the piston rises, the volume of the upper chamber is ejected outward, while the lower chamber fills with double volume.

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. It follows that the volume evacuated to the outside is always equal to the volume of the upper chamber, whether the piston goes up or down, which ensures a constant constant flow. On the other hand, the suction is only done during the upward movement and therefore, at this time, the suction flow is double the pumped flow. This type of pump is called a double-acting pump and is commonly used for pressurizing and transferring paints or varnishes and sometimes for thicker products such as putty, glues. Such a pump essentially requires the use of metallic materials, from which the person skilled in the art generally chooses a stainless steel of appropriate grade as regards the parts of the pump in contact with the pumped product.

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. On the other hand, to prevent the product from flowing out of the pump, upper sealing means are provided between the upper part of the cylinder and the piston rod, while lower sealing means are provided between the piston and the cylinder so as to be able to compress the fluid to the desired pressure. Such upper and lower sealing means belong to any suitable type of seal, without a particular shape being preferred, provided that their constituent materials are resistant to the pumped product, which those skilled in the art can appreciate.

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. However, despite the presence of these upper sealing means, the part of the piston rod which is outside the cylinder after being in contact with the product pumped into the cylinder, is liable to be covered with a film of this product, which hardening by cooling and contact with air is undesirable. It is therefore advisable to clean the piston rod with a solvent compatible with the product to be transported.

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. One way to do this cleaning is to create a sort of cup at the top of the cylinder, placed just above the upper sealing means and filled with the appropriate solvent.

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. This is quite effective but has the disadvantages that the solvent pollutes quickly, is difficult to drain and can present a risk of ignition.

L'invention a pour but d'éliminer ces inconvénients tout en procurant un nettoyage excellent de la tige de piston. The invention aims to eliminate these drawbacks while providing excellent cleaning of the piston rod.

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. To this end, the subject of the invention is a device for cleaning the piston rod of a pump comprising a cylindrical body, a piston, a piston rod, a suction valve and a discharge valve moved alternately, first sealing means between the part of the cylindrical body situated opposite the suction valve and the piston rod, and second sealing means between the piston and the cylindrical body, characterized in that the first means sealing themselves comprise two separate sealing elements arranged coaxially to the axis of the cylindrical body, and delimiting between them a space in which is formed an annular chamber, an outlet of which is connected to the suction valve of another so-called solvent pump, and an inlet of which is connected to a tank containing the solvent.

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. The solvent pump is used to clean other parts of the installation. Thus, at each of these cleanings, the polluted solvent contained in the annular chamber is sucked in by the solvent pump and replaced by clean solvent. This is done without risk of solvent introduction into the product, and without safety risk. In fact, the solvent being aspirated, is therefore at a pressure below atmospheric pressure. Thus, the solvent, a characteristic of which is the low viscosity, does not leak outside the annular chamber, and in particular in the pump containing the thick and / or viscous product, which would be the case if it were injected under pressure in the annular chamber, the inlet of which would then be connected to the discharge circuit of the solvent pump.

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. On the other hand, it is important that the sealing elements constituting the upper sealing means, as defined above, are made of solvent-resistant materials.

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. A second object of the present invention is a pump for thick and / or viscous products, in itself, as part of the cleaning device according to the invention described above.

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. An example of implementation of the invention will now be described with reference to the appended figure, which represents a block diagram in partial section of the device of the 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. The device shown comprises a pump 1 consisting of a vertical cylindrical body 2, the lower part of which is connected to a suction valve 3 extended by a pipe 4 connected to the reservoir 5 containing the fluid to be pumped.

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. In this body 2 moves a piston 6 driven by a piston rod 7, actuated from the outside by a motor 8. This piston 6 has an integrated discharge valve 9, which closes during a movement of the piston 6 towards the top, while then the suction valve 3 opens to give passage to the fluid to be sucked. When the piston 6 moves downward, the suction valve 3 closes while the discharge valve 9 opens, letting the fluid located in the lower chamber 10, pass through the valve 9, towards the upper chamber he.

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. Under these conditions, a quantity of fluid corresponding to the difference in volume occupied by the piston rod 7, inside the body 2, between the low position and the high position of the piston 6, is discharged through the orifice 12 formed in the body 2, during the movements of the piston 6 downwards, while this quantity driven back, during the movements of the piston 6 upwards, corresponds to the volume of fluid contained in the upper chamber 11, in the low position of the 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. The seal between the piston 6 and the body 2 is ensured by a seal 13> and the seal between the piston rod 7 and the upper part of the body 2 by two seals 14 and 15 superimposed and separated.

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. Between these two seals 14 and 15, an annular chamber 16 is formed so as to form a crown surrounding the piston rod 7. The outlet orifice of the chamber 16 is connected to the suction valve of a pump 17, and the inlet to a reservoir 18 containing the solvent. At each entry into action of the pump 17 for the purpose of cleaning, for example, the polluted solvent present in the chamber 16 is removed by suction, and replaced by clean solvent.

Claims

t Piston rod cleaning device (7) of a pump (1) comprising a cylindrical body (2), a piston (6V, a piston rod (7), a suction valve (3) and a discharge valve (9) moved alternately, first sealing means (14) and (15) between the part of the cylindrical body (2) located opposite the suction valve (3) and the piston rod ( 7), and second sealing means (13) between the piston C6) and the cylindrical body (2), characterized in that the first sealing means (14) and (15) comprise two sealing elements C14 ) and (15) distinct arranged coaxially to the axis of the cylindrical body (2), and delimiting between them a space in which is formed an annular chamber (16) of which an outlet orifice is connected to the suction valve of a solvent pump (17), and an inlet of which is connected to a reservoir (18) containing the solvent.

2.- Pump (1) as part of a device according to claim 1, in itself.