Brevet FR2188145A1 — publié le 19740118

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour recouvrir la paroi interne d'un récipient d'une couche de fines particules d'au moins un produit chimique, ou pour distribuer une quantité déterminée d'un liquide dans un récipient. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'on distribue par pulsions dans un récipient le ou les produits chimiques mis en suspension ou en solution dans un liquide et qu'on détermine la quantité délivrée en contrôlant la durée de pulvérisation. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit, qui est caractérisé par le fait qu'il comprend, logé à l'intérieur d'un alésage d'un corps de pompe, un piston actionné par un électro-aimant excité par des moyens de contrôle de la durée de distribution, et une chambre d'admission communiquant avec un orifice et comportant un conduit d'amenée du ou des produits chimiques, et par le fait que le piston se déplace entre deux positions, pour lesquelles le conduit est obturé, respectivement dégagé par ce piston. L'invention a encore pour objet un récipient dont la paroi interne est revêtue d'une couche de fines particules par le procédé décrit.- Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple deux formes d'exécution d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. La figure 1 est une vue en coupe d'une partie du disposé tif selon une première forme d'exécution. La figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une buse du dispositif selon la figure 1. La figure 3 est une vue à plus grande échelle d'un couvercle du dispositif selon la figure 1. La figure 4 est une vue en plan d'une partie du dispositif selon une ,deuxième forme d'exécution. La figure 5 est un schéma bloc d'un temporisateur piloté par un quartz. Le présent procédé permet la fixation de produits chimiques en fines particules sur les parois internes d'un récipient ouvert à l'atmosphère et assure par évaporation du solvant, la fixation de fines particules chimiques séchées sur la surface interne du récipient. On augmente ainsi par 100 ou par 1000 la dispersion du produit chimique sur la surface interne du récipient. Le procédé de pulvérisation du ou des produits chimiques se fait de la manière suivante : le ou les produits chimiques sont préalablement solubilisés ou mis en suspension dans un liquide approprié, en concentration déterminée. Cette solution ou suspension est introduite dans un réservoir et est mise sous pression constante. Dans une variante la solution peut être contenue dans le réservoir à la pression atmosphérique. Ce réservoir est connecté par un conduit d'amenée à une chambre d'admission d'une micro-pompe. Cette chambre d'admission communique au travers d'une valve avec une buse de pulvérisation. La micro-pompe comprend encore un piston qui communique avec la chambre d'admission et qui est actionné par un électroaimant qui lui imprime un mouvement de va et vient dans la chambre d'admission. Le nombre de mouvements du piston est déterminé par la durée de mise sous tension de l'électro-aimant par un temporisateur. A chaque déplacement du piston en direction de la buse de pulvérisation, le conduit d'amenée de la solution ou suspension dans la chambre d'admission est obturé et la solution ou suspension contenue dans cette chambre est pulvérisée au travers de la valve et de la buse de pulvérisation dans un récipient disposé devant la buse. La quantité de solution ou suspension pulvérisée est déterminée par le nombre de mouvement et la longueur de la course du piston. Les produits pulvérisés sont de composition homogène grande à la solubilisation ou la suspension des produits et à la pulvérisation controzlée. I1 existe un mécanisme d'entraSnement des tubes qui permet de disposer chaque tube devant la buse de pulvérisation de la micro-pompe. L'avancement pas à pas de ce mécanisme est commandé par un circuit relié à un temporisateur. Lorsqu'un tube arrive devant la buse de la micro-pompe avec son côté ouvert et lors de l'arreAt du mécanisme d'entraine- ment de ces tubes, la quantité de liquide dépendant du nombre de mouvement aller retour du piston, prédéterminé par le temporisateur, est pulvérisée sur les surfaces intérieures du tube. Le cycle se répéte à chaque arrêt du mécanisme d'entrat- nement des tubes. Les gouttelettes pulvérisées se déposent sur les surfaces intérieures du tube, sous forme de particules séparées et non souks forme de film. Le procédé est reproductible. L'étalonnage se fait par mesure des quantités pulvérisées. La pulvérisation peut se faire soit avant soit après l'impression des tubes. A la sortie du mécanisme d'entrainement, les tubes sont collectés et séchés dans une étuve. Ce dernier procédé peut être automatisé par un tunnel de séchage. Les tubes contenant les produits sous forme de particules séchées, peuvent eAtre bouchés par des procédés connus. Le procédé décrit ci-dessus peut être manuel, semi-automatique ou entièrement automatique. Le procédé décrit a été mis au point pour permettre une production rationnelle et reproductible de grandes séries de flacons, ampoules ou tubes, présentant sur les parois intérieures, de fines particules séparées, sans formation de pellicule, de produits chimiques fixés aux parois intérieures, en petites quartz tités déterminées. De tels récipients sont utilisés par exemple dans le domaine de l'analyse médicale comme tube collecteur de sang à usage unique, où il importe d'avoir la présence d'anticoagulants appropriés, divisés en fines particules et de préférence dispersés sur la plus grande surface possible et en quantité déterminée par ml. de sang. Dans le domaine des tubes avec anticoagulants, donné à titre d'exemple, ce nouveau procédé permet notamment - de multiplier par 100 ou par 1000 les points de contacts du sang avec l'anticoagulant, - d'avoir un mélange rapide de l'anticoagulant avec le sang au moment même où le sang s'écoule dans le tube collecteur, - de réduire considérablement les risques d'hémolyses, - d'obtenir rapidement un mélange homogène du sang avec l'anticoagulant, - d'assurer une meilleure conservation du sang. Une première forme d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit est illustrée par la figure 1. Un corps de pompe 1 en un matériau synthétique tel que par exemple du téflon, comporte un alésage axial 2 communiquant par une chambre d'admission 3 avec une chambre de pulvérisation 4. Ces chambres d'admission 3 et de pulvérisation 4 sont disposées coaxialement avec l'alésage 2 et présentent une section circulaire Le diamètre de la chambre d'admission 3 est inférieure au diamètre de l'alésage 2. Cette chambre d'admission 3 est reliée par un conduit d'ar,enée 5 à un réservoir (non illustré) contenant une suspension ou solution sous pression constante. La chambre de pulvérisation 4 est séparée de la chambre d'admission 3 par une valve mobile 6 présentant une partie tronconique s'étendant perpendiculairement à l'axe du corps de pompe 1 et dont la forme et les dimensions correspondent à celles d'une partie de la chambre de pulvérisation 4. La valve mobile 6 comprend encore une partie cylindrique 7 coaxiale avec l'axe du corps de pompe 1 et qui est déplaçable axialement dans un évidement cylindrique d'une plaque porte-valve & munie d'une ouverture traversante 9. La chambre de pulvérisation 4 communique par cette ouverture traversante 9 avec une buse de pulvérisation 10 en trois parties. La première partie de cette buse est illustrée par la figure 2 et comprend une plaque 11 munie d'un perçage. Ce perçage comprend une portion tronconique 12 reliée à une portion cylindrique 13 par une portion cylindrique 14 de diamètre inférieure à la portion 13. La portion cylindrique 13 de ce perçage est destinée à recevoir une pierre 15 (fig. 1) telle que par exemple un rubis muni d'une ouverture traversante ; qui constitue la deuxième partie de la buse. Cette pierre 15 est prévue de mari ère à diminuer 1 usure de la buse. La troisième partie de cette buse est illustrée par la figure 3 et comprend un couvercle 16 du corps de pompe 1 comportant un évidement cylindrique axial, de diamètre correspondant au diamètre de l'extrémité de corps de pompe 1 destiné à votre obturée. Ce évidement comporte un taraudage 17 coopérant avec une partie filetée du corps de pompe 1. Le couvercle 16 comporte encore un perçage comprenant une portion cylindrique 14 et une portion tronconique 12 décrites précédemment. Le matériau utilisé pour la fabrication de toutes les parties susceptibles d'entrer en contact avec la suspension ou la solution devant entre pulvérisée, doit être choisi parmi les matériaux qui ne provoquent pas de réactions chimiques de la solution ou la suspens ion lorsque celle-ci entre en contact avec eux. De tels matériaux sont par exemple du téflon, de l'or, du platine ou du verre. Un piston 18 est logé dans l'alésage 2 et présente une tette cylindrique, de diamètre externe correspondant au diamètre interne de la chambre d'admission 3, et un corps cylindrique 19 de diamètre externe correspondant au diamètre interne de l'alésage 2. On entend par correspondant un diamètre du piston 18 tel, que ce piston puisse être déplacé dans l'alésage 2 et la chambre d'admission 3 à frottement doux. Cet ajustage est tel que l'étan- chéité de la chambre d'admission 3 soit assurée. Le piston 18 est entrarné par des moyens d'actionnement qui comprennent dans cette première forme d'exécution illustrée par la figure 1 un électro-aimant comprenant un aimant 20 constituant le noyau d'une bobine 21 et un noyau magnétique 22 disposé coaxialement avec l'aimant 20 et l'axe du corps de pompe 1. Ce noyau magnétique 22 augmente le champ magnétique passant de la bobine 21 à l'aimant 20. Le champ magnétique résultant de cet électro-aimant permet d'imprimer un mouvement de va-et-vient au piston 18 dans la cham bre d'admission 3. Le corps de pompe 1 passe au travers de la partie centrale de la bobine 21. L'aimant 20 est en un matériau favorisant l'établissement du champs magnétique à l'intérieur de la bobine, tel que par exemple du fer doux. Cet aimant 20 présente une forme générale cylindrique de diamètre externe inférieur au diamètre intérieur de l'alésage 2. L'aimant 20 est solidaire du piston 18 par l'une de ses extrémités engagée à force dans un évidement du corps 19 du piston 18. L'autre extrémité de cet aimant 20 est solidaire d'un support coulissant 23 déplaçable axialement dans l'alésage 2 à frottement doux. Un ressort 24 est disposé sur une partie cylindrique 25 du moyen magnétique 22 qui présente un diamètre inférieur au diamètre interne de l'alésage 2. Ce noyau magnétique 22 comprend encore une partie cylindorique portant un filetage 26 engagé dans un taraudage de l'alésage 2. Les moyens de contrôle de la durée de pulvérisation comprennent, dans cette première forme d'exécution un temporisateur contrôlant la durée d'excitation de la bobine 21. Ce temporisateur peut par exemple être un temporisateur piloté par un quartz ou un temporisateur à circuits intégrés. Dans une variante les moyens de contrEle peuvent etre constitués par un potentiomètre branché dans l'alimentation de ltélectro-aimant. En effet en faisant varier l'intensité du champ d'excitation de l'électro-aimant on fait varier la course du piston et donc la quantité de liquide pulvérisé à chaque pulsion. La figure 5 du dessin annexé illustre un schéma bloc d'une forme d'exécution d'un temporisateur piloté par un quartz. Ce schéma comprend quatre parties distinctes : un circuit d'oscillation 27, un circuit de comptage 28, un circuit de commande 29 et un circuit de sortie 30. Le circuit d'oscillation 27 comprend un oscillateur sinusoTdal 31 comportant un circuit amplificateur opérationnel et un quartz de référence. La sortie de l'oscillateur sinusoïdal 31 passe par un circuit de mise en forme 32 tel que par exemple un trigger de Smith qui transforme la tension sinusofdale de l'oscillateur en une tension à fronts raides tel que par exemple une tension sinu soidale carrée, pour attaquer un diviseur de fréquence. Ce diviseur de fréquence comprend trois décades logiques 33 permettant d'obtenir la fréquence de base utilisée pour le circuit de comptage 28. Le circuit de comptage 28 comprend quatre décades 34, 35, 36, 37 montées en compteur d'impulsions. Chaque décade est branchée sur un décodeur 38 qui transforme les informations binaires en informations décimales, suivi d'un commutateur 39 à dix positions qui permet de sélectionner le temps de comptage de chaque étage. La décade 34 est prévue pour les temps de comptage de 0,001 seconde à 0,009 secondes, la décade 35 pour les temps de 0,01 seconde à 0,09 seconde, la décade 36 pour les temps de 0,1 seconde à 0,9 seconde et la décade 37 pour les temps de comptage de 1 seconde à 9 secondes. Chaque commutateur 39 est relié à un tube 40 d'affichage de la valeur sélectionnée par le commutateur 39 qui présente une partie apparente sur le tableau de commande du temporisateur. Ces quatres tubes 40 sont disposés sur le tableau de commande du temporisateur ou à un endroit visible pour l'opéra teur et sont alimentés au travers d'une résistance 41. Chaque commutateur 39 est relié à une porte à fonction ET 42 qui délivre une impulsion à une porte de fonction ET 43, lorsque la décade qui lui est liée arrive au temps présélectionné. Cette porte à fonction ET 43 délivre une impulsion à une bascule 44 lorsque le temps présélectionné par les quatre commutateurs 39 est atteint par les décades 34, 35, 36 et 37. Cette bascule 44 sert d'étage intermédiaire entre le temporisateur et le circuit de sortie 30 et a la fonction de couper d'une part I'alinetation de la bobine 21 et de remettre d'autre part les décades 34, 35, 36, 37 à zéro. La bascule 44 est reliée au circuit de sortie 30 par un étage tampon 45 qui comprend un amplificateur du courant déser vant le circuit de sortie et évite ainsi de charger la bascule 44. Le circuit de sortie 30 comprend une partie comportant un relai 46 connecté au panneau de contre du temporisateur permettant de couper manuellement l'alimentation de la bobine 21. Ce circuit de sortie 30 comprend encore une partie reliée à la bobine 21 au travers d'un coupleur opto-électronique 47 et un relai 48 qui peut par exemple être un triac. Le circuit de commande 29 de ce temporisateur comprend une partie 49 comportant un commutateur pour l'enclenchement manuel du temporisateur, un oscillateur de relaxation 50 réglable au moyen d'un potentiomètre en vue d'un enclenchement répétitif, et une partie de commande externe 51. Cette partie de commande externe pourrait par exemple comprendre une cellule photo-électrique ou un micro-switch commandé par la chaste de récipients passant devant la buse 10 illustrée par la figure 1. La partie 49 pour l'enclenchement manuel, l'oscillateur de relaxation 50 pour l'enclenchement répétitif et la partie de commande externe 51 sont branchés sur un commutateur 52 à trois positions disposé sur le panneau de contrôle du temporisateur. Ce commutateur est relié à la bascule 44. Le fonctionnement de ce dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit est le suivant L'opérateur sélectionne le commutateur 52 dans l'une de ses -trois positions possibles, soit en commande externe et c'est la chaste de récipients qui actionne le temporisateur, soit manuellement, soit sélectivement. Cette dernière position est surtout utilisée pour l'étalonnage du dispositif. L'opérateur sélectionne la valeur correspondant à la durée de pulvérisation, au moyen des quatres commutateurs 39 et actionne le commutateur de la partie 49 du circuit de commande si le commutateur à trois positions 32 a éte préalablement placé sur "nar,uei" . Dès cet instant, la bobine 21 est mise sous tension par la bascule 44 et les décades 34, 35, 36, 37 commencent à compter les impulsions délivrées par l'oscillateur 31. L'aimant permanent comprenant la bobine 21, l'aimant 20 et le noyau magnétique 22 crée un champ magnétique sinusordal tendant à attirer puis à repousser l'aimant 20 solidaire du piston 18 dans l'alésage 2 suivant les impulsions positives et négatives du courant alternatif. La solution ou suspens ion mise sous pression dans le réservoir (non illustré) est introduite à chaque retour du piston 18 qui degage le conduit d'amenée 5. Il est à remarquer que grâce au clapet 6 le piston 18 crée une dépression dans la chambre d'admission 3 lors de sa course de retour. Cette dépression provoque, dès que le conduit d'amenée 5 est dégagé, l'aspiration du liquide dans cette chambre 3. Le liquide peut donc être stocké dans le réservoir à la pression atmosphérique. A chaque déplacement du piston 18 en direction de la buse 10, la valve 6 se déplace dans l'évidement du porte-valve 8 permettant ainsi à la solution ou suspens ion contenue dans la chambre d'admission 3 d'être pulvérisée dans un récipient dont ltou verture est disposée en regard de la buse 10. Le ressort 24 est prévu pour replacer le piston 18 dans une position pour laquelle le conduit 5 est obturé lorsque le temporisateur coupe.l'alimentation de la bobine 21. Lorsque les décades 34, 35, 36, 37 arrivent au temps sélectionné par les commutateurs 39 et affiché sur les tubes 40 elles envoient successivement une impulsion à la porte 43. Lorsque les quatres décades ont envoyé une impulsion à cette porte 43, celle-ci replace la bascule 44 dans une position pour laquelle le circuit de sortie 30 n'est plus alimenté et les décades 34, 35, 36, 37 sont remises à zéro. La channe de récipients peut alors être actionnée en vue de placer un récipient adjacent devant la buse 10 et le cycle recommence. Dans une seconde forme d'exécution illustrée par la figure 4, les moyens d'actionnement du piston 18 sont agencés de manière différente que dans la première forme d'exécution. La bobine 21 est disposée à coté du corps de pompe 1 et loge un aimant (non illustré) solidaire d'un organe de liaison 53. Cet organe de liaison 53 est relié à un organe 54 de transmission de mouvement de va-et-vient de l'aimant au piston logé dans le corps de pompe 1. Cet organe 54 est déplaçable autour d'un axe 55 et comporte une extrémité en contact avec une partie arrondie d'un organe 56 relié au piston. Un ressort à boudin 57 tend à ramener le piston dans une position pour laquelle le conduit d'amenée 5 de la solution ou suspension n'est pas obturé. Le fonctionnement de ce dispositif est le mezme que celui décrit précédemment pour la première forme d'exécution. Dans une variante on peut remplacer la buse de vaporisation par une pierre perçée de manière à former, à chaque pulsion un jet du liquide à distribuer. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour distribuer une quantité déterminée d'au moins un produit chimique dans un récipient, caractérisé par le fait qu'on délivre par pulsions dans un récipient le ou les produits chimiques mis en suspension ou en solution dans un liquide et qu'on détermine la quantité distribuée en contrant la durée de pulvérisation. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la re vendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend, logé à l'intérieur d'un alésage d'un corps de pompe, un piston actionné par un électro-aimant excité par des moyens de contrôle de la durée de distribution et une chambre d'admission communiquant avec un orifice de distribution et comportant un conduit d'amenée du ou des produits chimiques, et par le fait que le piston se déplace entre deux positions, pour lesquelles le conduit est opturé, respectivement dégagé par ce piston. 3. Récipient dont la paroi interne est revêtue d'une couche de fines particules par le procédé selon la revendication 1. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on règle la quantité de liquide distribuée en modifiant le volume délivré à chaque pulsion. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on pulvérise en une pulsion sur la paroi interne du récipient le ou les produits chimiques mis en suspens ion ou en solution dans un liquide. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on pulvérise en plusieurs pulsions sur la paroi interne du récipient le ou les produits chimiques mis en suspension ou en solution dans un liquide. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on évapore le liquide pulvérisé pour ne laisser sur la paroi interne du récipient-que le produit sec. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on délivre un jet de liquide dosé dans un récipient. 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte encore une valve disposée entre la chambre d'admission et une buse de pulvérisation. 10. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle de la durée de pulvérisation comprennent un temporisateur. 11. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'électro-aimant comporte un noyau coaxial avec le corps de pompe et solidaire du piston. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle comportent un potentiomètre branché dans l'alimentation de ltélectro-aimant. 13. Dispositif selon la revendication 2 et la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comporte encore un noyau mabrlé que coaxial avec le noyau de ltélectro-aimant. 14. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comprend encore un réservoir contenant les produits chimiques mis en suspension ou en solution dans un liquide, ce réservoir étant relié à la chambre d'admission par le conduit d'amenée. 15. Dispositif selon la revendication 2 et la revendication 13, caractérisé par le fait qu'il comporte encore un ressort disposé entre le noyazimagnétique et le noyau de 1'électro-aimant, ce ressort tendant à placer le piston dans une position pour laquelle le conduit d'amenée est opturé, lorsque l'électro-aimant n'est pas excité. 16. Dispositif selon la revendication 2, et l'une des revendications 11 à 15, caractérisé par le fait qu'il comporte une pierre perçée formant un jet de liquide. 17. Récipient selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les produits chimiques fixés sur la paroi interne du récipient sont de composition homogène. 18. Récipient selon la revendication 3 ou la revendication 1;, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un tube.