La pompe à piston plongeur est une technologie d'alimentation de fluide très performante, capable de traiter des matériaux épais et à haute viscosité. Son principe de fonctionnement, ses avantages, et sa large gamme d'applications en font un outil indispensable dans de nombreux secteurs industriels.
Fonctionnement d'une Pompe à Piston
La pompe à piston assure l’acheminement du matériau à traiter du pot vers le pistolet. Une pression du produit se forme alors, permettant de presser le matériau à travers la buse et de le répartir, pour qu’il puisse enfin être pulvérisé sur la surface souhaitée. Le principe d’alimentation est celui du refoulement, car le piston pousse le matériau dans le tuyau après aspiration.
La pompe à piston se compose d’un cylindre, dans lequel se trouve le piston lui-même. À cela s’ajoute une arrivée par laquelle le matériau est aspiré dans la pompe à piston et une sortie, par laquelle le matériau est poussé vers le tuyau. La sortie est dotée d’une soupape d’admission et l’arrivée d’une soupape de sortie pour que le matériau ne circule que dans une seule direction.
Lorsque le piston s’éloigne de l’arrivée par la course, cela crée un vide, une aspiration. La soupape s'ouvre alors automatiquement et le matériau est aspiré dans le cylindre. Si le piston est maintenant poussé dans le sens inverse par la tige de piston, c’est-à-dire en s’éloignant de la sortie, l’élément de verrouillage de la soupape de sortie sera soulevé par la pression et le matériau pressé dans le tuyau.
Pour que davantage de matériau puisse être aspiré et pressé dans le tuyau lors de la course suivante, le matériau est toujours poussé vers le pistolet jusqu’à être pressé dans la buse et réparti.
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La pompe à piston ne tourne pas en permanence. En d'autres termes : elle s’active lors que la pression descend sous un certain seuil. Elle achemine alors le matériau et renforce ainsi la pression du produit requise que vous avez définie lors du réglage de l’appareil. Elle s’arrête dès que la pression requise est atteinte. Lorsque le matériau est pulvérisé, la pression baisse à nouveau.
Avantages de la Pompe à Piston
La pompe à piston se distingue par une forte aspiration et un très bon débit, notamment avec les matériaux à haute viscosité. La pompe en elle-même est robuste et résistante, ce qui s’avère d’autant plus important lors du traitement de matériaux à forte densité. Dans la mesure où elle ne tourne pas en permanence, les pièces d’usure sont préservées.
Domaines d'Application
La pompe à piston a un large éventail d’applications. Des matériaux fluides comme les lasures aux produits à haute viscosité et forte densité pour l’extérieur, tout est en principe possible.
Matériaux pouvant être utilisés:
- Laques et lasures
- Peintures intérieur (murs/plafonds)
- Peintures latex
- Les produits ignifuges
- Produits à haute viscosité
- Peintures à la poudre de zinc
- peintures au fer micacé
- Enduit à pulvériser Airless
- Peintures anticorrosion
- Produits d'étanchéité pour le bâtiment
- Bitumes et revêtements bitumeux
- Colles toile de verre
- Joints
- Enduits (s’ils ne sont pas denses) et autres.
Utilisateurs et applications spécifiques
La pompe à piston a été conçue, développée et perfectionnée pour une utilisation professionnelle. Elle permet de traiter un large éventail de matériaux, des peintures aux enduits et colles en passant par les revêtements, ce qui est évidemment idéal pour les artisans et entreprises de peinture. Le coût d’acquisition est alors rapidement amorti par l’utilisation fréquente. En optant pour la pulvérisation, ces professionnels gagnent énormément de temps, qu'ils peuvent ensuite consacrer à d’autres projets ou commandes. Par ailleurs, cette technique permet également de réduire la consommation de matériaux par rapport aux autres méthodes d’application.
De leur côté, les plus petits appareils ne sont pas uniquement adaptés aux artisans, mais également aux bricoleurs actifs qui font beaucoup de chose par eux-mêmes à la maison et à tous ceux qui appliquent régulièrement de la peinture par pulvérisation.
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Différents Types de Pompes
Il existe différents types de pompes qui se distinguent par leur mécanisme d'alimentation du fluide. Parmi celles-ci, on retrouve :
- Pompe à membrane: Le matériau est acheminé par une membrane mise en mouvement par un piston hydraulique, aspirant et pressant le matériau dans le tuyau.
- Pompe pneumatique double membrane: Cette pompe utilise deux membranes se déplaçant ensemble pour aspirer et acheminer le matériau simultanément.
- Machine à projeter (Pompe à vis): Elle fonctionne par expulsion du matériau à l’aide d’un rotor/stator, permettant de traiter des matériaux à haute viscosité.
- Turbine: Elle pulvérise le matériau à faible viscosité avec une faible pression et un important volume d’air.
Comparaison avec la Pompe Centrifuge
Il est utile de comparer la pompe à piston plongeur avec la pompe centrifuge pour mieux comprendre leurs différences et leurs applications respectives.
Pompe Centrifuge
La pompe centrifuge contient une roue (turbine) qui va expulser le fluide grâce à sa vitesse de rotation, engendrant ainsi la force centrifuge. Le fluide est aspiré dans l’œil de la roue, prend de la vitesse et est refoulé avec un débit plus ou moins important.
- Avantages : Les pompes centrifuges sont compactes et légères proportionnellement au rendement qu’elles offrent. Elles nécessitent un faible entretien.
- Inconvénients : Elles nécessitent d’être en charge et ne s’amorcent pas seules (bien que certaines puissent s'amorcer automatiquement si la hauteur d’aspiration n’est pas trop importante). Elles sont efficaces avec des fluides à faibles viscosités.
Pompe Volumétrique (incluant la Pompe à Piston Plongeur)
Les pompes volumétriques fonctionnent de manière alternative grâce à des clapets anti-retours. Le fluide pénètre par l’un des clapets grâce à une énergie de dépression créée par le piston qui s’éloigne de la culasse. Le piston fait des mouvements de va-et-vient et le fluide est compressé.
- Avantages : Elles ont un excellent rendement, une forte puissance d’aspiration et de refoulement, et permettent le transfert de fluides à forte viscosité.
- Inconvénients : Elles sont volumineuses du fait du nombre de pièces qui les composent.
Types de Pompes Volumétriques
- Pompes à palettes : Utilisent des palettes pour déplacer le fluide.
- Pompes à pistons : Utilisent un ou plusieurs pistons pour pousser le fluide, adaptées aux fluides à moyenne et très haute pression.
- Pompes à membrane : Utilisent une membrane pour déplacer le liquide, adaptées aux applications nécessitant une haute précision de débit.
- Pompes à rotor excentré : Utilisent un rotor excentré pour déplacer le fluide, utilisées pour des applications nécessitant un débit élevé et une pression modérée.
- Pompes à engrenages : Utilisent un engrenage pour déplacer le fluide, adaptées au transfert de liquides type lubrifiants, produits phytosanitaires et eau.
Types de Pompes Centrifuges
- Pompes centrifuges à turbine ouverte : Utilisent l'effet centrifuge pour propulser le fluide, assurant le transfert de liquides contenant des particules solides.
- Pompes centrifuges à turbine fermée : Utilisent un disque ou une roue à aubes actionnée par un moteur, adaptées aux applications nécessitant un débit élevé et une pression basse à moyenne.
- Pompes centrifuges multicellulaires : Utilisent plusieurs turbines pour pomper le fluide, offrant des performances supérieures pour des applications nécessitant un débit élevé et une pression basse à moyenne.
Applications Spécifiques de la Pompe à Piston Plongeur
La pompe à piston plongeur se distingue par sa robustesse et sa capacité à gérer des fluides sous haute pression. Voici quelques exemples concrets de ses applications :
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Pompe haute pression à piston plongeur Speck Triplex : Conçue pour transporter de l'eau claire et d'autres fluides non agressifs, elle est particulièrement adaptée aux industries agro-alimentaires. Elle se caractérise par des clapets d'aspiration et de refoulement identiques pour une maintenance simplifiée, un corps d'embiellage en fonte GS pour une stabilité accrue, une double étanchéité des plongeurs et des pièces en céramique pour minimiser les risques de fuites, et un système de vilebrequin baigné dans l'huile pour optimiser les performances et la longévité.
Pompe à piston plongeur ABEL HP Triplex : Fabriquée en acier inoxydable de haute qualité, elle est idéale pour le nettoyage industriel intensif de toiles filtrantes, tuyauteries et réservoirs. Elle offre un débit de 25 m³/h, une pression de service pouvant atteindre 0,016 Pa, et une polyvalence remarquable pour différents types de fluides, tels que l'eau, les solutions salines et divers produits chimiques.
Histoire et Évolution de la Pompe à Piston
Le principe de fonctionnement de la pompe à piston existait déjà dans les cultures antiques, notamment chez les Romains pour l’acheminement de l’eau. On retrouve également des pompes à eau mécaniques manuelles (pompes à bras) dans les jardins ouvriers et cimetières. La pompe à piston est aussi présente dans des applications quotidiennes comme les pompes à air (pompes à vélo) ou les distributeurs de savon.
Des dessins du 16ème siècle réalisés par un savant de l’Empire Ottoman décrivent une pompe complexe, commandée par un arbre à cames central et alimentée par la puissance de l’eau, comprenant six cylindres, contre-poids et clapets anti-retour.
Avec l’invention de la pompe centrifuge, la pompe à piston a été moins utilisée pour l’acheminement de liquides, mais a été perfectionnée avec la pompe en ligne (pompe à double piston avec deux tiges de piston déplaçant les pistons en sens inverse), utilisée dans différentes branches de l’industrie, par exemple pour l’alimentation liquide en agriculture.
Sans la pompe à piston, Otto von Guericke n’aurait pas pu prouver l’existence du vide, car c’est cet instrument qu’il a utilisé pour pomper l’air d’une sphère.