Brevet FR2612571A1 — publié le 19880923

La presente invention a pour objet un dispositif distributeur a pompe pour petites doses précises de produits fluides rnemédicaux ou d'hygiène, notamment ophtalmologique pour le traitement ou l'hygiène des yeuy Le but a atteindre est, chaque fois que l'on actionne le dispositif, d'expulser hors d'un récipient une quantité de produit écale à une goutte, soit un volume de l'ordre de 20 a 50 microlitres (milimetres cube>), plus ou moins 8 % environ Même avec cette tolérance, il faut, pour une si faible quantité, un mécanisme très précis Le produit à distribuer peut être une huile, un gel, ou un collyre tres 1 0 fluide Le dispositif doit donc pouvoir véhiculer des produits à viscosités tres différentes. Le produit à distribuer étant en général stérile, le contact du produit avec l'air, au voisinage de l'orifice d'expulsion, en dehors de l'utilisation, est à proscrire, pour éviter la pollution On doit aussi éviter le contact avec des pièces métalliques telles que des ressorts pour éviter les actions chimiques Le dispositif doit pouvoir être fixé par vissage sur un tube en aluminium ou un flacon en verre. Enfin, on remarque qu'un tel dispositif est jeté après usage. Il fait en quelque sorte partie d'un emballage perdu et son prix de fabrication doit en conséquence rester relativement faible. Les dispositifs connus, du genre pompes volumétriques ou valves doseuses, ne sont pas adaptés à répondre à ces conditions. 2 2 612571 Conformément à la présente invention, on adoptera un dispositif du type pompe a piston, travaillant entre un orifice d'aspiration, et un orifice de refoulement, remarquable notamment en ce que l'ouverture de l'orifice d'aspiration est commandée directement et positivement par le déplacement du piston, et est du type tiroir, et que la chambre de pompe a une section annulaire. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins ci-joints, et qui i o fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins, les figures 1 et 2 sont des vues en coupe axiale représentant un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 1. à l'état de repos, et la figure 2, après un fonctionnement de refoulement d'une dose i5 de produit les figures 3 et 4 sont des vues analoques aux figures 1 et 2 pour une autre variante; et, la figure 5 est une vue en coupe d'une variante de clapet de sortie Le dispositif comporte un corps de pompe 1 de forme générale cylindrique avec un clapet de refoulement à une extrémité, et à l'autre extrémité, du côte aspiration, des moyens de fixation sur un récipient Le recipient est normalement posé sur le fond, ou est couché par exemple dans la poche de l'utilisateur, l'orifice de sortie du dispositif étant orienté vers le haut ou horizontalement. En revanche, un flacon muni du dispositif est utilisé en position dite inversée, l'orifice de refoulement vers le bas, de façon à laisser échapperla goutte de produit vers le bas. C'est dans cette position que le dispositif est représente sur les figures I à 4. Sur les figures 1 et 2, on a schématisé le filetage 2 permettant de fixer la pompe sur un récipient 3, tube aluminium ou flacon verre 3 2612571 A l'intérieur du corps de pompe, un piston 5 est loge de façon a pouvoir se déplacer axialement. Son mouvement est limité dans les deux sens par butée d'une collerette 6: vers le bas, contre un épaulement 7 formé à l'extrémité inférieure du corps de pompe; et vers le haut, contre le bord inférieur 8 d'une douille 4 solidaire du corps de pompe. La douille est réalisée sous forme d'une pièce séparée, pour faciliter le moulage et l'assemblage des pièces. Un ressort 9 est disposé entre le corps de pompe et la douille, contre un épaulement 10 de laquelle il prend appui vers le haut. Le ressort est en appui vers le bas contre la collerette 6 du piston, et ainsi, à l'état de repos, maintient cette collerette contre l'épaulement 7, dans la position représentée sur la figure 1. L'épaulement 10 de la douille 4 est appliqué contre un gradin 11 formé dans le corps de pompe Les deux pièces peuvent être soudées ou collées a cet endroit ou simplement engagées l'une dans l'autre a frottement serré. Cette position est maintenue pendant lusaqe du dispositif par le vissage du corps de pompe sur le flacon Le piston comporte une crosse cylindrique 15 prévue pour coopérer avec un joint en forme de rondelle 16. Quand le piston est remonté dans le corps de pompe, contre la force du ressort 9, la crosse s'engage dans la rondelle 16, fermant le passage à travers celle-ci. Le piston comporte deux lèvres d'étanchéité: une lèvre supérieure 17, et une lèvre inferieure 18 Dans la position ou l'extrémité superleure de la crosse 15 vient obturer l'ouverture de la rondelle 16, un volume de dosage ou chambre annulaire 19 est défini entre la crosse 15 et la douille 4, volume limité vers le haut par la rondelle 16 et fermé vers le bas par la lèvre d'étanchéité supérieure 17. Entre les deux lèvres 17, 18, débouche un canal radial 21 communiquant avec un canal axial 22 situé dans l'axe du piston, et s'étendant vers le bas. Ce canal est fermé par un clapet Sur les figures 1 et 2, le clapet est une bille 24 maintenue en position de fermeture par un ressort 25 Un embout oculaire 26, avec un orifice d'élection 27 complète le dispositif vers le bas. Pour réduire la 4 2 61257l 1 section du canal axial 22, on peut placer dedans.un élément Intérieur de baguette de remplissage 28. Cette disposition correspond à une simplification du moulage, et facilite l'amorçage. Dans la partie supérieure de la douille, celle-ci comporte des rainures 31 sur sa surface cylindrique interne, depuis le haut, Jusqu'à un niveau légèrement supérieur à celui de la lèvre supérieure 17, dans la position de repos du piston (figure 1) Le dispositif.fonctionne de la façon suivante. Dans la position inversée telle que représentée sur les figures 1 et 2, le produit à distribuer, s'il est fluide, se répand facilement dans la chambre 19 délimitée entre la crosse 15 et la douille 4 Si le produit n'est pas fluide, il devra falloir amorcer par plusieurs actionnements. On suppose alors la chambre 19 remplie de produit à distribuer. On fait remonter le piston 5 dans le corps de pompe 1. La crosse 15, dès le début du mouvement, obture la rondelle 16, ce qui ferme la chambre 19 Puis, la lèvre 17 arrive au niveau des rainures 31, ce qui supprime l'étanchéite de cette lèvre. Il est possible, selon l'invention, que la crosse obture le joint 16 avant que la levre 17 ne parvienne au niveau de la rainure 31, ce qui donne une précompression absorbée par le joint 16. Pendant le mouvement de remontée du piston, le volume de la chambre 19 diminue, le produit contenu dans la chambre est chassé au-delà de la lèvre 17 par les rainures 31. De là, le produit, ne pouvant passer la lèvre 18 étanche, est chasse dans le canal 21, puis dans le canal 22; il repousse le clapet 24 et est expulsé par l'orifice 27. Le mouvement est poursuivi jusqu'à la position représentée sur la figure 2, o la collerette 6 est en butée contre le bord inférieur 8 de la douille 4. On libère alors le piston qui redescend sous la poussée du ressort 9. L'air ne peut pas rentrer dans le dispositif, car le clapet 24 est appliqué sur son siège par le ressort 25. Il se forme une dépression dans la chambre 19, et dès que la crosse 15 a dégagé l'ouverture de la rondelle 16, le produit est aspiré dans la chambre 19 Pour délivrer une dose de 20 millimètres cube, on peut choisir une course de 3 mm, soit une section utile de 6,66 mm2 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, une faible section de refoulement est obtenue par une chambre de pompe en forme d'anneau. On obtient ainsi une section précise, avec une réalisation technique simple. Le produit n'est pas en contact avec le ressort de rappel 9. Il est toutefois en contact avec la bille 24 et le ressort 25, dans la réalisation représentée sur les figures I et 2. Mais il ne s'agit que d'un exemple d'un mode de réalisation d'un clapet. On peut en utiliser 1 0 d'autres, sans métal, si la nature du produit à délivrer l'exige. Dans le dispositif selon l'invention, il est fait usage d'un clapet du côté refoulement du produit. Du côté aspiration, il n'y a pas de clapet. La fermeture de la chambre de pression est obtenue par un système du genre tiroir utilisant le déplacement de la crosse, sans mise 1 5 en jeu d'une force due à la pression du produit L'emploi d'un clapet, nécessitant une force pour son ouverture en vue du remplissage de la chambre de dosage conduirait à un mauvais remplissage et ferait perdre de la précision au dosage. Pour des volumes comme celui aue l'invention cherche à déterminer, l'absence d'un clapet amont est un facteur de précision. Cette caractéristique, en combinaison avec la forme annulaire de la chambre, permet d'atteindre les objectifs visés. Les figures 3 et 4 représentent une variante de realisation de l'invention sur la figure 3, l'appareil est au repos, et sur la figure 4, l'appareil est en fin de course de refoulement d'une dose. Le corps de pompe 101 est analogue à celui des figures 1 et 2. Il comporte en supplément des ailettes 75, 76 permettant d'actionner la pompe avec les doigts, en coopérant avec la surface en opposition 77 d'un poussoir 78. Dans cette variante, l'extrémité supérieure 151 de la crosse 115 fait saillie, en position de repos légèrement au-delà du joint 16. Ce joint est donc en permanence sollicité à l'écartement. Cependant, en position de repos, des saignées 81, 82, formées à la partie supérieure de la crosse 1 15, assurent une communication entre l'intérieur 85 du flacon et la 6 2 6 12612571 chambre de pompe 119. Il n'y a également dans cette version pas de clapet amont, mais aussi une obturation du genre tiroir. Le clapet de sortie est constitué par un élément en matière élastique souple, comme du caoutchouc, présentant une fente. Ce peut être un simple disque, ou comme représenté, un bulbe en caoutchouc 87, avec une fente 88 au sommet du bulbe En cas d'expulsion, le bulbe se gonfle, la fente s'ouvre, et une goutte de produit est libérée. Pendant la phase aspiration, le bulbe se contracte, et la fente 88 se resserre et se ferme. Il ne rentre pas d'air. Un chapeau 89 peut être prévu pour protéger le bulbe en dehors des périodes d'utilisation L'appareil des figures 3 et 4 fonctionne de la même façon que celui des figures 1 et 2. La protubérance 151 de la crosse 1 15 du piston 105 peut être utilisée pour briser un opercule d'obturation d'un flacon de produit ophtalmologique par exemple On peut aussi prévoir a cette fin une protubérance 152 (fiaure 4) sur la face d'extrémité de la crosse 115. La figure 5 représente en coupe axiale une variante du clapet de sortie Il peut être constitué par un disque 201, avec une fente 202, maintenu entre deux manchons concentriques 203, 204. Le disque 201 peut être moule, et/ou maintenu avec une légère courbure en forme de cuvette, comme représenté. La périphérie du joint forme ainsi avec le plan perpendiculaire un angle alpha pouvant atteindre 15' environ en fonction de l'épaisseur, fournissant une reserve d'énergie au repos Dans ce cas, comme dans le précédent, le joint peut être moulé avec la fente. Le retrait au démoulage permet d'obtenir un préserrage au repos. La présente invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits; elle est, au contraire, susceptible de modifications et de variantes qui appraitront à l'homme de l'art. 7 2612571 REVENDICATIONS I. Dispositif distributeur du genre pompe à piston, pour délivrer de petites doses précises d'un produit fluide, notamment ophtalmololgique, comrnportant un corps de pompe (1), un piston (5) mobile entre deux positions, avec un orifice d'aspiration et un orifice de refoulement, caracterise en ce que l'ouverture de l'orifice d'aspiration est commandée directement et positivement par le déplacement du piston avec un mécanisme du genre à tiroir, l'orifice de refoulement étant muni d'un clapet, et en ce que la chambre de compression de la pompe a une forme annulaire, entre le piston et le corps de pompe. 1 o 2. Dispositif selon la revendication ( I), caractérisé en ce que le piston comporte une collerette (6) pour limiter son déplacement, cette collerette pouvant se déplacer entre deux butées (7, 8) solidaires du corps de pompe 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une butée 8 est formée sur une douille (4) engagée dans le corps de pompe (1) et rendue solidaire de celui-ci. 4 Dispositif selon une des revendications I à 3, caractérisé en ce que l'organe d'ouverture et de fermeture de l'orifice d'aspiration est constitué par la coopération d'une rondelle de joint (16) et d'une crosse (15) formée sur le piston, cette crosse, en se déplaçant dans le trou de la rondelle, obturant l'orifice d'aspiration 5. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de pompe comporte des rainures (31) sur une partie de sa surface interne, pour coopérer avec une lèvre d'étanchéité (17) du piston (5), de façon à permettre ou interdire le passage du produit d'un côté à l'autre de ladite lèvre, en fonction de la position de cette lèvre par rapport à ces rainures. 6. Dispositif selon une des revendications précédentes, caracterisé en ce que le clapet de refoulement est constitué par urn 8 2612571 élément (87, 201) en matière élastique souple, présentant une fente de sortie (88)., 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément en matière souple (87, 201) est obtenu par moulage, la fente (88, 202) étant prévue au moulage. 8 Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérise en ce que l'élement est un disque (201) de caoutchouc maintenu par son bord de façon à former une cuvette. 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la crosse (15) comporte des moyens (152) pour percer un opercule de récipient.