Brevet FR2588320A1 — publié le 19870410

Pompe doseuse à pistons La présente invention concerne une pompe doseuse à pistons pour un fluide qui, par des courses de déplacement réglables des pistons, peut être aspiré dans une chambre de pompage par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation et d'un orifice d'aspiration. La demande de brevet allemand DE-30 38 525 décrit une pompe de ce type, munie de deux pistons dont l'un, conçu comme piston fixe, accomplit une course complète régulière, tandis que l'autre piston, conçu comme piston animé d'un mouvement alternatif, n'accomplit conjointement qu'une partie de la course, car il est soumis à l'action d'une force de freinage. La différence entre les longueurs de course des deux pistons détermine la chambre de pompage, qui est délimitée par l'alésage cylindrique commun aux deux pistons. Pendant la course d'aspiration, le fluide à refouler est aspiré dans la chambre de pompage par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation et d'un orifice d'aspiration, et au cours de la course de refoulement consécutive, le fluide est refoulé hors de la chambre de pompage par un orifice de sortie correspondant, le piston fixe refoulant le fluide hors de la chambre de pompage en étant amené contre le piston animé d'un mouvement alternatif freiné. Les pompes doseuses à pistons connues de ce type sont principalement employées pour le dosage de produits anesthésiques liquides. Dans de telles applications, il s'agit de pouvoir fournir au gaz respiratoire destiné au patient, d'une manière permanente et reproductible, des quantités minimes, de l'ordre de 10-6 litres. Ce faisant, le respect des quantités de produits anesthésiques déterminées par la course de piston réglable est primordial. Du fait des faibles quantités à refouler, on a besoin de déplacements de piston rapides, mais à course courte. Pendant le processus d'aspiration, il se produit ainsi dans la chambre de pompage à remplir une dépression qui est engendrée par la résistance dynamique de la conduite d'alimentation remplie, qui s'oppose au produit anesthésique aspiré. Des bulles de gaz peuvent ainsi, du fait de la pression de vapeur élevée des produits anesthésiques liquides, apparaître pendant la coursed'aspiration; ces bulles de gaz empêchent de remplir complètement la chambre de pompage, et produisent une erreur de dosage importante. Si l'inconvénient de la formation de bulles de gaz pendant le processus d'aspiration concerne des liquides, et notamment des produits anesthésiques liquides, il existe un problème similaire lors du processus de pompage pour des produits gazeux, à savoir lorsque l'écoulement du gaz aspiré dans la chambre de pompage est tellement limité par la résistance dynamique à l'écoulement de la conduite d'alimentation que la chambre de pompage ne peut pas être complètement remplie dans le temps alloué. La présente invention a donc pour but d'améliorer une pompe doseuse à pistons du type mentionné de telle sorte que le fluide aspiré puisse s'écouler dans la chambre de pompage sans entraves dues à la résistance dynamique de la conduite d'alimentation. Ce but est atteint en ce qu'un récipient de compensation rempli du liquide à refouler est relié à la conduite d'alimentation à proximité de l'orifice d'entrée. Pendant le processus d'aspiration, le liquide à refouler, tel par exemple que du produit anesthésique liquide, peut maintenant être aspiré à vitesse élevée du récipient de compensation dans la chambre de pompage, selon un parcours d'amenée court et présentant peu de résistance. La résistance dynamique de la conduite d'alimentation est maintenant tellement faible qu'il ne peut se produire une dépression engendrant la formation de bulles de gaz. Le volume du récipient de compensation est réduit de la quantité aspirée, et le récipient de compensation peut être à nouveau rempli par l'intermédiaire d'un réservoir de stockage relié à la conduite d'alimentation. Le remplissage du récipient de compensation à partir du réservoir de stockage peut s'effectuer pendant la course de piston consécutive destinée au refoulement vers l'orifice de sortie du fluide qui se trouve dans la chambre de pompage; en effet, la durée de ce processus de refoulement est suffisante pour ce remplissage. Ce faisant, les résistances dynamiques des tuyaux remplis n'ont plus d'influence. Le remplissage du récipient de compensation à partir du réservoir de stockage peut s'effectuer de diverses manières, ainsi par compensation de pression entre la pression hydrostatique du produit liquide présent dans le réservoir de stockage et la pression à l'intérieur du récipient de compensation, ou encore au moyen d'un réservoir de compensation à élasticité de forme, qui reprend automatiquement sa forme initiale à la suite du prélèvement de la quantité à doser et de la réduction correspondante de son volume. Ce mode de réalisation du réservoir de compensation convient notamment tant pour des produits gazeux que pour des produits liquides. Le réservoir de compensation peut avantageusement être réalisé sous la forme d'un soufflet métallique. L'exposé qui suit décrit un exemple de réalisation de l'invention à l'aide du dessin schématique annexé. L'unique figure de ce dessin représente une partie du corps de pompe 1 qui est connu et représenté dans sa totalité dans la demande de brevet allemand DE-30 38 525. Dans un alésage cylindrique 11 se déplacent un piston fixe 4 et un piston animé d'un mouvement alternatif 5, qui sont actionnés par un moyen d'entraînement non représenté, tel que décrit dans la demande de brevet allemand DE-30 38 525. Les deux pistons 4, 5 forment une chambre de pompage 6 qui communique avec l'orifice d'entrée 2, auquel est relié un réservoir de stockage 9 par l'intermédiaire d'une conduite tubulaire 8. Un récipient de compensation 7, se présentant sous la forme d'un soufflet, est relié à l'orifice d'entrée 2 par l'intermédiaire d'une conduite de raccordement 10. L'orifice de sortie 3 se poursuit par une conduite d'évacuation non représentée menant à l'utilisateur. De la manière représentée, la pompe doseuse à pistons accomplit une course d'aspiration au cours de laquelle, du fait de la dépression régnant dans la chambre de pompage 6, du produit anesthésique liquide (par exemple) est aspiré du récipient de compensation 7 dans la chambre de pompage 6 par l'intermédiaire de la conduite de raccordement 10, qui est courte et présente peu de résistance à l'écoulement. Le piston fixe 4 et le piston animé d'un mouvement alternatif 5 se déplacent ensuite tous deux en direction de l'orifice de sortie 3. Lorsque la chambre de pompage 6 arrive devant l'orifice de sortie 3, le piston 5 reste dans la position correspondante, de sorte que lors du début de la course de retour consécutive du piston fixe 4, le volume de la chambre de pompage 6 se réduit, et son contenu est expulsé par l'orifice de sortie 3. Lorsque les faces frontales 12, 13 des deux pistons 4, 5 rentrent en contact, le piston 5 est conjointement entraîné jusqu'à sa position de départ initialement décrite. Entre les courses d'aspiration, le récipient de compensation 7 est rempli à partir du réservoir de stockage 9 par l'intermédiaire de la conduite 8. Le soufflet élastique 7 se déploie alors jusqu'à ce qu'il retrouve sa contenance initiale. REVENDICATIONS 1. Pompe doseuse à pistons pour un fluide qui, par des courses de déplacement réglables des pistons, peut être aspiré dans une chambre de pompage par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation et d'un orifice d'aspiration, caractérisée en ce qu'un récipient de compensation (7) rempli du liquide à refouler est relié à la conduite d'alimentation (8) à proximité de l'orifice d'entrée (2). 2. Pompe doseuse à pistons selon la revendication 1, caractérisée en ce que le récipient de compensation est réalisé sous la forme d'un réservoir de compensation (7) à volume variable par élasticité de forme. 3. Pompe doseuse à pistons selon la revendication 2, caractérisée en ce que le réservoir de compensation est réalisé sous la forme d'un soufflet métallique (7).