Brevet FR2030196A1 — publié le 19701030

La présente invention concerne un distributeur à plaque distributrice mobile. Il existe un grand nombre de distributeurs connus qui comportent un élément -mobile servant à relier sélectivemént un canal d'à- A 5 limentation à un ou plusieurs orifices de sortie. Ces distributeurs antérieurs ont pour inconvénients principaux soit d'emprisonner du fluide à l'intérieur du distributeur lui-même ce qui a pour résultat de le contaminer et également de nuire à la précision du volume fourni par le distributeur, ainsi que de déplacer du fluide 10 lorsque le distributeur le fait passer d'un orifice de sortie à un autre. Dans un agencement de distribution antérieur, un tube d'alimentation est monté de manière à pivoter entre des positions suivant .lesquelles l'extrémité de sortie du tube d'alimentation se 15 trouve au voisinage de l'un ou l'autre de deux tubes de sortie. L'inconténient que présente cette construction réside dans le fait que lorsque le tube d'alimentation pivote pour passer d'un tube de sortie à un autre, le fluide qui se trouve dans le tube d'alimentation peut s'échapper entre et autour des tubes ce qui ne permet 20 pas d'utiliser le distributeur pour des applications nécessitant une mesure et un réglage précis du volume de fluide fourni par l'un des tubes ou par les deux tubes de sortie. Dans un autre distributeur connu, appelé couramment un distributeur à tiroir, un élément mobile est monté de manière à coulisser 25 dans un alésage cylindrique et il porte des cordons en relief qui assurent sélectivement une communication entre l'orifice d'alimentation qui se trouve sur un côté de l'alésage du distributeur et des orifices de sortie se trouvant sur l'autre côté de celui-ci. L'inconvénient que présente ce distributeur pour un grand nombre 30 d'applications réside dans le fait que du fluide est emprisonné entre les.cordons de l'élément mobile ce qui a pour résultat que le distributeur e.st extrêmement difficile à nettoyer et qu'il est contaminé lorsqu'il est utilisé dans certains environnements tels que des dispositifs biomédicaux utilisant des fluides qui sont'fa-35 cilement contaminés. De plus, le fluide ou le liquide qui est emprisonné entre les eoràons réduit la précision du distributeur ainsi que sa capacité à fournir un volume net et mesuré de fluide. D'autres agencements de distribution connus dans la technique antérieure présentent un ou plusieurs de ces inconvénients. 40 La présente invention fournit un distributeur qui ne déplace 70 02705 2 2030196 aucune quantité du fluide qui lui est fourni lorsqu'il passe d'une première position à une autre et qui n'emprisonne aucun fluide intérieurement de façon à pouvoir fournir me quantité nette, mesurée avec précision de fluide sans être contaminé lui-même. 5 Le distributeur selon la présente invention comprend essen tiellement une plaque fixe - présentant une surface de distribution plane sur laquelle sont percés deux orifices de sortie. Un bloc qui peut être déplacé sélectivement coulisse entre dèux positions sur butées d'une manière étanche avec une surface d'étanchéité 10 de la plaque et se déplace suivant un mouvement rectiligne sous l'influence d'un diaphragme ou d'un autre dispositif d'une position où un orifice d'alimentation du bloc du distributeur communique avec l'un des orifices de sortie de la plaque, vers une autre position où l'orifice d'alimentation communique avec l'autre orifice 15 de sertie de la plaque. L'élément mobile du distributeur est poussé par un ressort pour rester au contact de la surface d'étanchéité , de sorte que lorsque le bloc se déplace entre les orifices de sortie, son orifice d'alimentation est obturé par la surface d'étanchéité de la 20 plaque ce qui empêche le fluide de s'échapper de l'orifice d'alimentation pendant que le bloc passe d'un orifice de sortie à l'autre . De plus, l'orifice d'alimentation reçoit le fluide par un conduit souple qui est relié rigidement à l'élément mobile de sorte 25 qu'il n'existe aucun risque de déplacement du fluide ni de fuite de ce dernier entre l'orifice d'alimentation et le conduit d'alimentation destiné à être relié à une source soit de liquide soit de gaz sous pression. Bien que ne se limitant pas à cette application particulière, 30 le dispositif selon l'invention peut être appliqué particulièrement à des systèmes dans lesquels il est souhaitable de distribuer un volume réglé avec précision de fluide sans contaminer ce dernier. On trouve un tel environnement dans divers instruments biomédicaux qui fournissent et mesurènt des fluides biologiques et des réactifs 35 pour effectuer des diagnostics et pour d'autreapplications. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront .de la description, qui va suivré, faite eh regard, du dessin annexé et donnant à titre explicatif, "mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. 40 Sur ce dessin, ' ; 70 02705 3 2Ô30196 La figure 1 est une vue en coupe d'une première forme de la présente invention dans laquelle le distributeur est manoeuvré par deux diaphragmes; la figure 2 est une vue en coupe d'une autre forme de la 5 présente invention dans laquelle le distributeur est manoeuvré par un seul diaphragme; la figure 3 est une vue en coupe d'une autre forme de la présente invention dans laquelle le distributeur est commandé par un électroaimant; et 10 la figure 4 est une vue en coupe partielle d'une autre forme de la présente invention dans laquelle le distributeur est manoeuvré à la main et est associé à une bouteille. En se reportant au dessin, et en particulier à la figure 1, on voit que le distributeur 10 comprend un corps de distributeur 15 rectangulaire 12 de forme générale allongée comportant une surface de dessus 13.» une surface de dessous 14 et des extrémités élargies en forme de cuvettes 17 et 18. Sur la surface de dessous 14, est prévu un évidement rectangulaire 20. L'évidement 20 comporte des surfaces latérales planes 22 et une surface supérieure plane 23 20 ainsi que des surfaces d'extrémité - planes 26 et 27 qui servent de butées comme on le verra plus loin. Une plaque distributrice 30 recouvre l'évidement 20 et est montée rigidement sur la surface 14 de l'enveloppe 12 à l'aide de trut dispositif approprié (non représenté), et au centre de celle-ci 25 par rapport à l'évidement 20, sont disposés des orifices de sortie 31 et 32 qui communiquent d'une manière continue avec des conduits de sortie 33 et 34. Un bloc rectangulaire J>6 est monté de manière -à coulisser dans l'évidement 20 et il comporte des surfaces latérales qui glis-j50 sent sur les surfaces latérales planes 22 de l'évidement, de sorte que ces dernières servent de guides maintenant le bloc 36 qui se déplace d'un mouvement de glissement rectiligne précis à l'intérieur de l'évidement 20. Le bloc J>6 du distributeur peut être réalisé en "Téflon" et il comporte une"surface de distribution plane 38 qui 35 reste en contact glissant avec la surface de distribution 40 de la plaque 30. Pour rejoindre les surfaces de distribution 38 et 40 en contact d'étanchéité un ressort à lame 42 s'appuie à l'intérieur de 1fextrémité supérieure de 1'évidement "20 et sur la surface supérieure du bloc 36 en poussant ce dernier vérs le bas en contact d'étan- 40 chéité avec pression sur la plaque 30. 70 02705 4 2030196 Au centre à l'intérieur du bloc coulissant 36, est disposé un tube ou orifice d'alimentation 43 dont un bord inférieur se trouve dans le même plan que la surface distributrice J>8 et qui dépasse de l'autre côté du bloc, en allant vers le haut et à l'extérieur 5 de l'enveloppe 12 du distributeur. Un conduit d'alimentation souple approprié 45 est relié au tube de sortie 43 et à une source appropriée (non'représentée) de fluide, soit liquide soit gazeux. Le tube 43 de l'orifice d'alimentation est disposé de sorte qu'il communique complètement avec les orifices de sortie 31 et 32 10 lorsque le bloc du distributeur se déplace d'un mouvement de va-et-vient de la position de gauche qu'on voit sur"le dessin jusqu'à sa position la plus à droite. Les surfaces dlextrémité 26 et 27 de l'évidement 20 viennent au contact du bloc :36 et servènt de butées afin d'aligner avec précision le tube 43 de 1Jorifice d'alimentation 15 soit sur l'orifice de sortie 31 soit sur l'orifice de sortie 32- Pour déplacer le bloc 36 d'une'position extrême jusqu'à l'autre, on utilise des diaphragmes"48 et 49 dont chacun comporte un chapeau d'extrémité de forme concave 50 fixé aux parties élargies 17 et 18 de l'enveloppe 12 et qui forment avec celles-ci des chambres 51- Des 20 diaphragmes souples 54 divisent les chambres 51 et portent fixés sur eux des éléments rigides 55 ainsi que des plongeurs 58 qui peuvent coulisser dans des alésages de forme complémentaire disposés axialement dans l'enveloppe 12 et dont les extrémités 60 viennent en contact avec les extrémités opposées du bloc 36 du distributeur 25 afin de déplacer celui-ci. Des orifices de commande 62 et 62' sont prévus dans les chapeaux d'extrémité 50 et destinés à être reliés sélectivement à une source appropriée d'alimentation ou d'un fluide de signalisation. Lorsque l'orifice de commande de gauche 62 reçoit un signal de pres-30 sion d'un fluide, le diaphragme 54 qui lui est associé déplace le plongeur 58 et l'élément 36 du distributeur vers la droite jusqu'à ce que l'élément du distributeur vienne au contact de la surface d'extrémité 27 de manière à obtenir un alignement précis entre le tube 43 de l'brifice d'alimentation et l'orifice de sortie 32. De 35 même,'lorsque l'orifice de commande de droite 62' esjt mis sous pression, le diaphragme déplace l'élément 36 dû'distributeur depuis sa position de droite jusqu'à la position dê gauche représentée sur le. dessin où il vient au contact de la surface d'extrémité 26 et où 1* orifice d'alimentation 43 est aligné avec précision sur'l'o-40 rifice de sortie 31 * 70 02705 5 2030196 On voit facilement que du fait que le tube 43 de l'orifice d'alimentation communique d'une manière continue avec la source de fluide sous pression, il ne peut se produire aucune fuite ni aucun emprisonnement du fluide à l'intérieur de l'orifice d'alimentation. 5 Une autre caractéristique importante réside dans le fait que le tube 4? de l'orifice d'alimentation passe d'un orifice de sortie à l'autre, sans qu'aucun fluide ne puisse sortir du tube d'alimentation 43 et ne puisse être envoyé ailleurs qu'à l'orifice de sortie duquel il se rapproche du fait que la surface distributrice 40 isole et ob-10 ture effectivement le tube 43. Un évidement approprié'65 est prévu dans le corps 12 du distributeur pour permettre au tubè d'alimentation 43 de se déplacer d'un mouvement axial libre. î,e mode de réalisation représenté sur la figure 2 est semblable 15 d'une manière générale à celui de la figure 1, et on a utilisé des références numériques semblables pour indiquer des éléments semblables. La différence principale que présente ce mode de réalisation est le fait que le diaphragme 49 lorsqu'il reçoit un signal de commande par l'orifice 62 déplace'1'élément 36 du distributeur pour 20 l'amener à sa position de gauche tandis qu'un ressort hélicoïdal de compression 80 appuyé à l'intérieur de l'enveloppe 12'est au contact de l'élément J>6 du distributeur et le pousse pour le renvoyer à sa position de droite qu'on voit sur le dessin. Le mode de réalisation représent#§ur la figure 3 est à peu près 25 le même que celui de la.figure 2 à l'exception du fait que l'enveloppe 12" ne comporte pas d'ensemble de diaphragme-48 bu 49 mais un électroaimant 82 servant à amener l'élément 36 du distributeur à sa position de gauche à l'encontre de la force de poussée du ressort 80. Le mode de réalisation de la figure 4 est semblable d'une ma-30 nière générale aux autres modes de réalisation à l'exception du fait qu'il est manoeuvré à la main et qu'il est destiné à être fixé sur une bouteille 83 pour être utilisé en liaison avec celle-ci de façon à envoyer une quantité voulue de liquide dans la bouteille. L'enveloppe 12'" est un capuchon rectangulaire allongé eompor-35 tant intérieurement un évidement cylindrique 86 qui reçoit le goulot de la bouteille 83. A ce capuchon, est fixé un tube de sortie 87 qui communique avec ltorifice de sortie-31 et qui traverse l'enveloppe 12".' pour aller à l'intérieur de la bouteille 83. Un autre tube de sôrtie 89 communique avec l'orifice de sortie 32, traverse un alé-^0 sage 90 prévu dans une pièce 92 s'étendant vers :le haut de l'envelop , 70 02705 6 2030196 pe £2'", et porte une pipette 94 à son extrémité. Pour déplacer l'élément 36 du distributeur vers la gauche depuis la position qu'on voit sûr le dessin, on utilise un premier plongeur 96 pouvant coulisser dans un alésage de forme complémen-5 taire 97 dê l'enveloppe 12'", et qui vient en contact avec l'élément 36". A l'intérieur de'l'alésage 97 se loge également un second plongeur 98 qui entraîne le premier plongeur 96 par l'intermédiaire d'un ressort 100 approprié qui pous-se les plongeurs de manière à les séparer. Pour déplacer le plongeur 98 vers la gauche en faisant 10 déplacer l'élément 36 du distributeur vers la gauche depuis la position qu'on voit sur la figure 4 on utilise une poignée 104- qui est articulée en 106 sur la partie 92 s'étendant vers le haut dè l1enveloppe 12"'.Lé tube de sortie 89 traverse une ouverture appropriée 108 de la "poignée 104- et la pipette 94- s'appuie vers le bas le long 15 de la surface extérièure de la poignée. Le tube d'alimentation 43 étant relié à une source de fluide sous pression, le distributeur envoie le fluide dans l'orifice de sortie , dans le conduit 87 et dans la bouteille 83. Lorsqu'on désire envoyer une quantité prédéterminée de fluide d'alimentation 20 dans la pipette 94, l'opérateur appuie sur la poignée 104 ce qui déplace les plongeurs 98 et 96 vers la gauche en amenant l'élément 36 du distributeur à sa position de gauche et en mettant en communication le tube 43 de l'orifice d'alimentation et l'orifice de sortie 32 pour faire écouler du fluide dans le conduit 89 et la pi-25 pette 94. Lorsque la quantité voulue de fluide s'est écoulée dans la pipette 94, la poignée 104 peut être relâchée par l'opérateur et le ressort 80 déplace l'élément 36 du distributeur vers la droite, le ressort 100 ramenant la poignée 104 à sa position de repos qu'on voit sur le dessin par l'intermédiaire du plongeur 98. Le 30 système utilisé avec la bouteille et qu'on voit sur la figure 4 présente un grand nombre d'applications, en particulier dans lé domaine biomédical. Il va de soi-que la présente invention a été décrite ci-dessus à titré d'exemple préférentiel explicatif, mais nullement limitatif 35 et que l'on pourra introduire toute équivalence dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre, défini par les revendications annexées. 70 02705 7 2030196 HETODIGATIOErS 1 - Distributeur pour fluide, caractérisé en ce qu'il comprend un élément comportant au moins intérieurement un orifice de sortie, cet élément présentant une surface d'étanchéité au voisinage de l'orifice de sortie, un second élément comportant une surface 5 d'é.tanchéité venant en contact glissant avec ladite surface d'étanchéité du premier élément, le second élément du distributeur comportant intérieurement un orifice destiné à être relié à une source d'alimentation en fluide, les éléments du distributeur pouvant être déplacés l'un par rapport à l'autre et amenés à une première posi-10 tion où l'orifice d'alimentation est obturé par la surface d'étanchéité du premier élément du distributeur et à une seconde position où l'orifice d'alimentation communique avec l'orifice de sortie, de sorte qu'aucune quantité de fluide n'est déplacée lorsque les éléments passent de la première à la seconde position. 15 2 - Distributeur pour fluide caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément du distributeur relativement fixe comportant intérieurement plusieurs orifices de sortie, cet élément du distributeur comportant une surface d'étanchéité disposée entre les orifices de sortie, un second élément du distributeur pouvant se 20 déplacer d'un mouvement de déplacement relatif comportant une surface d'étanchéité venant en contact glissant avec la surface d'étanchéité du premier élément, un orifice d'alimentation formé sur le second élément du distributeur débouchant à travers la surface d'étanchéité associée au second élément destiné à être relié à uie 25 source d'alimentation en fluide, les éléments du distributeur pouvant être déplacés l'un par rapport à l'autre et amenés, à une première position où l'orifice d'alimentation communique avec l'un des orifices de sortie et à une seconde position où l'orifice d'alimentation communique avec un autre orifice de sortie, les surfa-30 ces d'étanchéité étant construites de manière à empêcher de déplacer du fluide se trouvant dans l'orifice d'alimentation lorsque les éléments du distributeur passent de la première position à la seconde. 3 - Distributeur pour fluide caractérisé en ce qu'il comprend 35 une plaque distributrice présentant une surface d'étanchéité à peu près plane, deux orifices de sortie formés sur cette surface d'étanchéité, un élément du distributeur comportant une surface d'étanchéité à peu près plane en contact glissant avec la surface d'étanchéité de la plaque, un orifice d'alimentation formé dans 40 l'élément du distributeur débouchant sur la surface d'étanchéité 70 02705 8 2030196 associée à l'élément du distributeur, un dispositif poussant les surfaces d'étanchéité en contact d'étanchéité et un dispositif déplaçant l'élément du distributeur depuis une position sur butée où l'orifice d'alimentation comfflunique avec un premier des orifices de 5 sortie jusqu'à une position sur une autre butée où l'orifice d'alimentation communique avec un second orifice de sortie. 4 - Distributeur suivant la revendication 3.» caractérisé en ce que le dispositif de poussée comprend un ressort qui pousse d'une manière élastique l'élément du distributeur pour le mettre au 10 contact de la plaque distributrice. 5 - Distributeur pour fluide suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un conduit d'alimentation souple relié rigidement au second élément du distributeur et qui est continuellement en communication avec l'orifice d'alimentation. 15 6 - Distributeur pour fluide suivant la revendication 3> ca ractérisé en ce que le second élément du distributeur comprend un bloc pouvant coulisser d'une manière linéaire. 7 - Distributeur pour fluide suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un conduit souple est relié rigidement au bloc 20 du distributeur et est continuellement en communication avec l'orifice d'alimentation. 8 - Distributeur pour fluide suivant la revendication 3* caractérisé en ce que le dispositif permettant de déplacer l'élément du distributeur comprend un diaphragme commandé par un fluide, dé- 25 plaçant l'élément du distributeur d'un mouvement rectiligne dans un premier sens et un dispositif séparé déplaçant l'élément du distributeur dans 1'autre sens. 9 - Distributeur pour fluide suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe, cette enveloppe com- 30 portant un évidement intérieur dans lequel se loge et coulisse ledit élément du distributeur,la plaque distributrice étant fixée à l'enveloppe au voisinage de l'évidement, la surface d'étanchéité associée se trouvant au voisinage de l'évidement, 3b dispositif de poussée comprenant un ressort disposé dans l'évidement venant en 35 prise avec l'élément du distributeur, un conduit souple relié à l'orifice d'alimentation, l'enveloppe présentant une ouverture de dimensions suffisantes pour permettre au conduit de se déplacer latéralement, et un dispositif pouvant coulisser dans cette enveloppe venant en prise avec l'élément du distributeur afin de le déplacer 40 entre les dites première et seconde positions.