Brevet FR2419113A1 — publié le 19791005

L'invention est relative à la distribution de fluides visqueux, ce terme étant utilisé ici pour désigner des liquides, bouillies, pâtes et semi-liquides qui ont une viscosité relativement élevée mais qui sont néanmoins susceptibles d'être pompés ou d'être amenés autrement à s'écouler dans un conduit. Dans de nombreuses applications techniques et ndustriel- les, il est nécessaire de distribuer, par exemple, un adhésif ou un fluide visqueux analogie d'une manière contrôlée et telle que la dose nécessaire de fluide soit débitée, en étant par exemple déchargée à travers un ajutage, durant un laps de temps prédéterminé. Dans certains cas, la dose de fluide à débiter est fort petite, par exemple d'une ou de quelques gouttes, et la distribution précise de doses aussi petites est difficile à effectuer. L'une des raisons d'une telle difficulté est que la force nécessaire pour provoquer l'écoulement du fluide et sa décharge à travers un ajutage, par exemple, fait se développer des pressions importantes dans le fluide, en amont du point ou ajutage de décharge en sorte que, si une soupape régulatrice du débit est disposée à une distance notable en amont du point de décharge, l'écoulement du fluide tend à se poursuivre à ce point, après que cette soupape s'est fermée, en raison de la détente du fluide qui est contenu dans le conduit entre la soupape et le point de décharge et, éventuellement, en raison du relâchement par contraction du conduit lorsque celui-ci est plus ou moins élastique. Dans le cas de certains fluides, cet écoulement parasite ou bavure au point de décharge peut soulever des difficultés liées par exemple au changement de caractère du fluide lorsque celuici est exposé à l'atmosphère ambiante au point de décharge (par exemple, un adhésif peut commencer à prendre ou durcir), et ceci peut dans certaines circonstances affecter en quantité ou en qualité le fluide qui est débité par la suite. C(est pourquoi on a pris l'habitude de disposer la soupape régulatrice du débit aussi près que possible en pratique du point de décharge afin de réduire au minimum la quantité de fluide qui est emprisonnée entre le point de décharge et la soupape lorsque celle-ci se ferme. Cependant, cette solution ne convient pas toujours en pratique. L'invention a donc notamment pour but de fournir, pour effectuer la décharge intermittente contrôlée d'un fluide vis queux, un procédé qui élimine ces difficultés ou qui tout au moins les atténue. L'invention a également pour but de fournir un appareil distributeur qui soit apte à débiter un fluide visqueux, en particulier par petites doses, en un point de décharge quiet situé à une distance notable d'une soupape réglant e débit du fluide vers le point de décharge. Selon l'un de ses aspects, l'invention a donc pour objet un procédé pour distribuer un fluide visqueux, qui consiste à faire arriver un tel fluide, sous une pression entretenue, à une soupape de réglage munie d'une liaison avec un orifice de décharge; à provoquer l'écoulement du fluide vers ledit orifice en ouvrant cette soupape tout en réduisant le volume du chemin d'écoulement compris entre cette soupape et cet orifice ; et à fermer ensuite cette soupape tout en augmentant le volume dudit chemin d'écoulement, d'une quantité au moins suffisante pour absorber toute détente du fluide dans ce chemin d'écoulement. De préférence, l'augmentation du volume du chemin d'écoulement lors de la fermeture de la soupape dépasse toute détente probable du fluide dans le chemin d'écoulement, si bien que le fluide tend à être réaspiré vers le chemin d'écoulement, à partir du voisinage du point de décharge, ce qui réduit au minimum tout risque de bavure du fluide ou de formation de gouttes extérieures, au point de décharge. Si le chemin d'écoulement est constitué, au moins en partie, d'un conduit sujet à se dilater en réponse à la pression du fluide qu'il contient lorsque la soupape de réglage est ouverte, la phase du procédé consistant à augmenter le volume du chemin d'écoulement lors de la fermeture de cette soupape doit au moins compenser la contraction du conduit qui résulte de la chute de pression du fluide. La réduction exigée du volume du chemin d'écoulement peut se faire par compression extérieure d'un conduit élastique faisant partie du chemin d'écoulement. La suppression de la force provoquant cette compression peut alors servir à provoquer > l'augmentation requise de volume du chemin d'écoulement lorsque la soupape de réglage est fermée. L'invention est relative aussi à un appareil servant à mettreen/1 eeUpvrroecédé défini ci-dessus.Selon un autre aspect, l'invention a donc pour objet un appareil pour régler l'écoulement d'un fluide visqueux, caractérisé en ce qu'il comprend des r'. moyens de mise en pression, capables de maintenir une masse d'un tel fluide sous une pression suffisante pour en provoquer l'écoulement vers un point de décharge, par l'intermédiaire d'un chemin d'écoulement ; une soupape de réglage montée dans ce chemin d'écoulement et écartée du point de décharge, vers l'amont de celui-ci ; et des moyens capables d'ajuster le volume du chemin d'écoulement compris entre la soupape de réglage et le point de décharge, en coordination avec le fonctionnement de cette soupape de réglage, de façon que ce volume soit réduit en même temps que s'ouvre la soupape de réglage et qu'il soit augmenté en même temps que se ferme cette soupape. Les moyens de mise en pression qui servent à maintenir sous pression la masse de fluide visqueuxpeuvent prendre n'importe quelle forme appropriée, selon la nature de ce fluide et selon les traitements auxquels celui-ci doit être soumis. Par exemple, il peut dans certains cas être nécessaire de chauffer ou de régler autrement la température du fluide et, dans de tels cas, les moyens destinés à maintenir le fluide sous pression peuvent être incorporés à des moyens capables de chauffer le fluide ou d'en régler la température. Ces moyens de mise en pression peuvent être de nature mécanique et comprendre, par exemple, une pompe ou un récipient ayant une paroi flexible qui est soumise à l'action d'une force extérieure tendant à diminuer le volume du récipient.En variante, les moyens de mise en pression peuvent agir par application de la pression d'un fluide auxiliaire (gaz inerte par exemple) directement ou indirectement sur la masse du fluide visqueux à distribuer. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de mise en pression comprennent un récipient tubulaire flexible,qui est scellé à l'une de ses extrémités et qui possède une sortie à son autre extrémité, deux plaques presseuses entre lesquelles est placé le récipient, et des moyens élastiques, à ressort ou autres, qui tendent à refermer les plaques presseuses sur le récipient et par conséquent à faire jaillir par la sortie du récipient le fluide visqueux que ce dernier contient. De préférence, les plaques presseuses sont reliées entre elles par une charnière et le récipient est placé de façon que son extrémité scellée soit la plus voisine de la charnière. Le récipient peut,au moins en partie, être constitué par l'emballage normal du fluide visqueux à distribuer. Selon un agencement rationnel de ce mode de réalisation préféré, les plaques presseuses sont reliées entre elles par un mécanisme à genouillère comprenant deux biellettes à ressort qui, dans l'une des positions du mécanisme au-delà du point morts sollicitent les plaques presseuses l'une vers l'autre. Bien qu'elle puisse prendre n'importe quelle forme appropriée, la soupape de réglage est avantageusement constituée par une soupape à pincement qui comprend un conduit élastique, faisant partie du chemin d'écoulement, et des moyens capables de pincer le conduit en vue d'obturer son passage intérieur. Cette soupape à pincement est,par exemple, actionnée par un électroaimant. Les moyens capables d'ajuster le volume du chemin d'écoulement entre la soupape de réglage et le point de décharge peuvent comprendre un tronçon de conduit élastique, qui fait partie du chemin dtécoulement en aval de la soupape de réglage, et des moyens capables de comprimer une partie de ce conduit de façon à en obturer partiellement le passage intérieur en vue de provoquer une réduction du volume de ce passage dans cette partie du conduit. Lorsque la soupape de réglage est une soupape à pincement qui est actionnée par un électro-aimant selon la construction définie ci-dessus, les moyens capables d'ajuster le volume peuvent avoir une forme analogue et être actionnés par le même électro-aimant que la soupape de réglage, mais en sçns opposé. Selon un mode de réalisation préféré, un conduit élastique faisant partie du chemin d'écoulement passe entre des supports rigides et deux doigts portés par un plongeur qui est sollicité par un ressort dans un sens et qui est accouplé à un électro-aimant de façon à pouvoir être déplacé par celui-ci dans le sens opposé, lesquels doigts sont en contact avec des parties du conduit qui sont écartées l'une de l'autre selon la longueur. du conduit et sont agencés de façon telle que, dans l'un des états de l'électro-aimant, le doigt amont pince contre l'un des supports le conduit de façon à en obturer complètement le passage intérieur tandis que, dans l'autre état de l'électro-aimant, le doigt avaw uz re l'autre support le conduit de façon à en obturer partiellement le passage intérieur. Bien que le procédé et l'appareil conformes à l'invention soient susceptibles de nombreuses applications, une application particulièrement avantageuse consiste à distribuer de petites doses de fluide adhésif sur des lames porte-préparation à examiner au microscope ou sur des lamelles destinées à les recouvrir, dans une machine automatique capable de recouvrir d'une lamelle une telle lame porte-préparation, par exemple dans une machine telle que celle qui est décrite dans la demande de brevet français déposée le même jour et au même nom et revendiquant la priorité de la demande de brevet britannique n0 9342/77 du 4 mars 1977. Un mode de réalisation de l'invention convenant à une telle application est représenté à titre d'exemple au dessin annexé. La figure 1 montre, en perspective éclatée, un distributeur de fluide adhésif qui est établi selon l'invention. Les figures 2 et 3 montrent schématiquement la soupape de réglage et les moyens d'ajustement du volume qui font partie du distributeur de la figure i, cette soupape de réglage étant représentée en position de fermeture à la figure 2 et en position d'ouverture à la figure 3. Le distributeur qui est représenté à la figure 1 est destiné à débiter un fluide adhésif ou fixatif pour lamelles de recouvrement. Ce fluide est disponible en récipients tubulaires dont une des extrémités est scellée et dont l'autre extrémité est munie d'une ouverture,garnie d'un capuchon, le fluide pouvant jaillir de cette ouverture lorsqu'on appuie sur le récipient. Par conséquent, l'appareil représenté est destiné à utiliser l'emballage initial du fluide adhésif en tant qu'élément des susdits moyens de mise en pression d'une masse de fluide. L'appareil représenté à la figure 1 comprend deux plaques presseuses 1 et 2 qui sont reliées entre elles par une charnière 3. Entre ces plaques 1 et 2, on peut placer le susdit récipient d'emballage 4 d'une masse de fluide adhésif de façon que son extrémité scellée 5 se trouve au voisinage de la charnière 3 et que son extrémité 6, munie d'une ouverture, sorte d'entre les plaques presseuses i et 2. Près de son extrémité libre, la plaque presseuse 2 possède une nervure transversale 7 en saillie sur sa surface extérieure. Cette nervure 7 est munie de pivots constitués par les extrémités d'une tige 8 qui assure une liaison pivotante avec chacune des deux biellettes de genouillère triangulaires 9 qui sont fixées à un levier de genouillère 10, ce grâce à quoi on peut faire basculer les biellettes 9 sur les extrémités de la tige 8. Les biellettes 9 sont montées à pivotement chacune sur une biellette télescopique individuelle 11 à ressort qui est faite d'un plongeursusceptible de coulisser dans un logement 13.Ce dernier est articulé à la plaque presseuse 1, au voisinage de l'extrémité libre de celle-ci, et contient un ressort qui,en agissant sur le plongeur 12tend à diminuer la longueur de la biellette 11. Dans la situation qu'occupent les pièces à la figure 1, les biellettes Il à ressort agissent, par l'intermédiaire des biellettes 9 et de la nervure 7, de façon à tirer l'extrémité libre de la plaque presseuse 2 vers la plaque presseuse 1 et à presser ainsi le récipient 4, ce qui entretient une pression sur le fluide contenu dans le récipient 4. Il est clair que, si l'on tire sur le levier 10 vers l'avant et vers le bas de façon à faire basculer les biellettes 9 sur les extrémités de la tige 8, les biellettes 11 à ressort vont dépasser le point mort de la genouillère et permettre à la plaque presseuse 2 de pivoter sur la charnière 3 en s'écartant de la plaque presseuse 1, ce qui supprime la pression qui était appliquée sur le récipient 4 et facilite l'enlèvement de ce dernier et son remplacement par un récipient analogue. Le distributeur représenté à la figure 1 comprend en outre deux systèmes jumelés à soupape de réglage et à ajustement du volume, pour régir l'écoulement du fluide, du récipient 4 à deux points de décharge. Le chemin d'écoulement vers chaque point de décharge est constitué en partie par un tube élastique individuel 14 qui s'étend d'un capuchon 15, adapté à l'extrémité ouverte 6 du rdelpient 4, à et le long d'un canal ou rainure individuel 16, formé dans une plaque de montage 17. Bien qu'elle soit représentée comme étant séparée de la plaque presseuse 1 à la figure 1 cette plaque de montage 17 est en fait adaptée à la face arrière (cachée) de la plaque presseuse 1 de telle sorte que les canaux 16 soient fermés par la face arrière de cette plaque presseuse 1. La plaque de montage 17 est munie de trous étagés 18 dans lesquels on peut faire passer des vis ou organes de fixation analogues pour assujettir cette plaque 17 à une structure porteuse. La plaque de montage 17 est en outre munie de deux ouvertures 19, en trous de serrure, destinées à coopérer avec des vis (non montrées) portées par la face arrière de la plaque presseuse 1, de façon à fixer à celle-ci la plaque de montage 67. Vus de face (comme le montre la figure 1), les canaux 16 de la plaque de montage 17 ont une forme en fer à cheval et se terminent chacun par un épanouissement 20 qui reçoit l'une des extrémités d'un conduit de décharge flexible 21, lequel est relié au tube 14 logé dans le canal 14 qui se termine par cet épanouissement 20. Les tubes 14 traversent une cavité 22 de la plaque 17, en passant sur une nervure 23, et un canal oblique 24. A l'extérieur de l'ensemble des tubes 14, la plaque 17 est munie, au niveau de la cavité 22, d'un trou 25 dans lequel peut coulisser un plongeur individuel 26, lequel est accouplé par une tige 27 à un électro-aimant de commande à ressort de rappel (non montré). Chaque plongeur 26 porte deux doigts 28 et 29 qui font saillie radialement par rapport au plongeur 26, en des positions qui sont écartées, selon la longueur de celui-ci, d'une distance à peu près égale au diamètre (au repos) du tube 14 correspondant. Le doigt 29 repose dans son canal oblique 24, c'est-àdire au-dessous du tube 14, alors que le doigt 28 repose par dessus le tube 14, parallèlement à la nervure 23. Le fonctionnement de chaque système à soupape de régla- ge de l'écoulement et à ajustement du volume, système constitué par l'un des plongeurs 26 actionné par électro-aimant et par ses doigts 28 et 29 en coopération avec le tube associé 14, ressort clairement de l'examen des figures 2 et 3. Sur ces figures, l'é- lectro-aimant de commande à ressort de rappel qui est associé à l'un des deux plongeurs 26 est représenté schématiquement en 30 la nervure 23 et la plaque presseuse 1 ont été omises pour rendre le dessin plus clair.La face cachée de cette plaque presseuse 1 est encochée dans la région du plongeur 26 et du doigt 28 pour permettre leur déplacement vers la position représentée à la figure 3 mais elle repose contre le tube 14 dans la région opposée au canal oblique 24 et au doigt 29 de façon à constituer un support contre lequel le tube 14 peut être comprimé par le doigt 29 de la manière représentée à la figure 3. La figure 2 montre la position des éléments lorsque le plongeur 26 a été déplacé à fond vers l'arrière de la plaque de montage 17, c'est-à-dire dans le sens indiqué par une flèche à la droite de la figure 2. Cette position est celle qui résulte de la coupure de l'alimentation de l'électro-aimant 30, le mou vement du plongeur 26 jusqu'à cette position étant dû au ressort de l'électro-aimant 30. Cette position correspond à l'état de fermeture de la soupape de réglage de l'écoulement comprenant le doigt 28, qui, ainsi que montre, pince ie tube 14 (en pratique contre la nervure 23) de façon à obturer complètement le passade intérieur de ce tube et à empêcher ainsi le fluide de s'écouler dans celui-ci.Pour cette position du plongeur 26, le doigt 29 est logé entièrement dans le canal oblique 24 et n'impose donc aucune contrainte au tube 14. La figure 3 représente la position des éléments lorsque le plongeur 26 s'est déplacé à fond vers l'avant, c'est-à-dire dans le sens indiqué par une flèche à la droite de cette figure. Cette position est celle qui résulte de l'alimentation de l'les tro-aimant 30 de telle sorte que celui-ci surmonte l'action de son ressort qui tend à placer les pièces à la position de la figure 2. Dans la position illustrée par la figure 3, le doigt 28 ne pince plus le tube 14 de façon à obturer son passage intérieur et il n'empêche donc plus le fluide de s'écouler dans le tube 14 (dans le sens de la flèche 31). Cependant le doigt 29 (comme montré) comprime une partie du tube 14 située en aval de la soupape de réglage (doigt 28) et obture-partiellement le passage intérieur du tube 14 dans cette région, ce qui réduit le volume total effectif du chemin d'écoulement qui est constitué, en aval de la soupape, par le tube 14 et par le conduit 21 associé à celui-ci. il est clair qu'en passant de la position de la figure 3 (soupape ouverte) à celle de la figure 2 (soupape fermée), le doigt 29 soulage le tube 14 de sa force de compression et permet ainsi à ce tube 14 de reprendre sa section transversale intérieur normale et par conséquent d'augmenter de volume en aval de la soupape de réglage, suffisamment pour absorber la détente du fluide dans le tube 14 et le conduit 21 et pour empêcher ainsi le fluide de baver au point de décharge alimenté par ce conduit 21. De préférence, l'ajustement de volume qui est dû au mouvement du doigt 29 dépasse toute variation probable du volume du fluide retenu ainsi que toute variation du volume du chemin d'écoulement provenant de variations de la pression interne, si bien que, lors de la fermeture de la soupape de réglage, le fluide contenu dans le chemin d'écoulement près du point de décharge tend à être réaspiré vers ce chemin d'écoulement et se trouve donc partiellement isolé de l'atmosphère ambiante au voisinage du point de décharge. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour distribuer un fluide visqueux, caractérisé en ce qu'il consiste à faire arriver un tel fluide, sous une pression entretenue, à une soupape de réglage munie d'une liaison avec un orifice de décharge ; à provoquer l'écoulement de fluide vers ledit orifice en ouvrant cette soupape tout en réduisant le volume du chemin d'écoulement compris entre cette soupape et cet orifice ; et à fermer ensuite cette soupape tout en augmentant le volute dudit chemin d'écoulement, d'une quantité au moins suffisante pour absorber toute détente du fluide dans ce chemin d' écouleîent. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'augmentation du volume du chemin d'écoulement lors de la fermeture de la soupape dépasse toute détente probable du fluide dans le chemin in d'écoulement. 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la réduction du volume du chemin d'écoulelent se fait par coapression extérieure d'un conduit élastique faisant partie du chemin d'écoulement. 4 - Appareil pour régler l'écoulement d'un fluide visqueux, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en pression, capables de maintenir une masse d'un tel fluide sous une pression suffisante pour en provoquer l'écoulement vers un point de décharge, par l'intermédiaire d'un chemin d'écoulement une soupape de réglage montée dans ce chemin d'écoulement et écartée du point de décharge, vers l'amont de celui-ci ; et des moyens capables d'ajuster le volume du chemin d'écoulement compris entre la soupape de réglage et le point de décharge, enoeordina- tion avec le fonctionnement de cette soupape de réglage, de façon que ce volute soit réduit en même temps que s'ouvre la soupape de réglage et qu'il soit augmenté en même temps que se ferme cette soupape. 5 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de lise en pression comprennent un récipient tubulaire flexible (4), qui est scellé à l'une de ses extrémités (5) et qui possède une sortie à son autre extrémité (6), deux plaques presseuses (1, 2) entre lesquelles est placé le récipient (4), et des moyens élastiques (11), à ressort ou autres, qui tendent à referrer les plaques presseuses (1, 2) sur le récipient (4). 6 - Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les plaques presseuses (1, 2) sont reliées entre elles par une charnière (3) et le récipient (4) est placé de façon que son extrémité scellée (5) soit la plus voisine possible de la charnière (3). 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les plaques presseuses (1, 2) sont reliées entre elles par un mécanisme à genouillère comprenant deux biellettes à ressort (9) qui, dans l'une des positions du mécanisme au-delà du point mort, sollicitent les plaques presseuses (1, 2) l'une vers l'autre. 8 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la soupape de réglage est constituée par une soupape à pincement qui comprend un conduit élastique (14), faisant partie-du chemin d'écoulement, et des moyens (28) capables de pincer le conduit (4) en vue d'obturer son passage intérieur. 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la soupape à pincement est actionnée par un électro-aimant. 10 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que les moyens capables d'ajuster le volume du chemin d'écoulement comprennent un tronçon de conduit élastique, qui fait partie du chemin d'écoulement en aval de la soupape de réglage (28), et des moyens (29) capables de comprimer une partie de ce conduit de façon à en obturer partiellement le passage intérieur en vue de provoquer une réduction du volume de ce passage dans cette partie du conduit. 11 - Appareil selon l'ensemble des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les moyens capables d'ajuster le volume du chemin d'écoulement sont constitués par une soupape à pincement qui est actionnée par l'électro-aimant de la soupape de réglage. 12 - Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un conduit élastique (14) faisant partie du chemin d'écoulement passe entre des supports rigides et deux doigts (28, 29) portés par un plongeur (26) qui est sollicité par un ressort dans un sens et qui est accouplé à un électro-aimant de façon à pouvoir être déplacé par celui-ci dans le sens opposé, lesquels doigts (28, 29) sont en contact avec des parties du conduit (14) qui sont écartées l'une de l'autre selon la longueur du conduit (14) et sont agencés de façon telle que, dans'l'un des états de l'élec- tro-aimant, le doigt amont (28) pince contre l'un des support le conduit (14) de façon à en obturer complètement le passage intérieur tandis que, dans l'autre état de l'électro-aimant, le doigt aval (29) pince contre l'autre support le conduit (14) de façon à en obturer partiellement le passage intérieur.