Brevet FR2649334A1 — publié le 19910111

Dispositif de mélange et d'expuLsion de deux Liquides. La présente invention concerne un dispositif de mélange et d'expulsion de deux liquides. On connait, notamment pour la préparation et la distribution de colles ou de résines à deux composants, des dispositifs formés d'un corps renfermant une chambre cyLindrique divisée en deux compartiments par une paroi mobile, laqueLle se déplace en va-et-vient sous ta commande d'une tige de manoeuvre manuelle qui se projette hors du corps La paroi mobiLe est traversée par des passages de section restreinte que doivent emprunter Les liquides Lorsque la paroi est déplacée d'un bout à L'autre de la chambre ; après plusieurs asters retours de la paroi mobile, les deux Liquides sont intimement mélangés grâce à lueur écoulement forcé dans Les passages traversants de la paroi mobiLe. L'expulsion du mélange est ensuite assurée par un orifice de sortie, parfois L'orifice axial du corps par lequel pénètre La tige de manoeuvre, Le Liquide étant repoussé par déplacement d'un piston prévu à cet effet à L'extrémité de la chambre opposée à L'orifice de sortie, Le dépLacement du piston étant assuré en utilisant La tige de manoeuvre après L'avoir déplacee dans ce but. Dans la mesure ou Les deux liquides doivent impérativement être maintenus hors de contact avant usage, l'un d'eux est abrité dans la chambre, tandis que L'autre est abrité dans un compartiment annexe défini dans La tige de manoeuvre, ce compartiment étant séparé de la chambre par un opercule, et cet autre liquide est introduit dans La chambre après rupture ou perçage de l'opercule en enfonçant dans le compartiment annexe un piston prévu pour cette seule fonction. Ce type de dispositif est relativement complexe et obLige à procéder à de nombreuses manipulations, l'oubli de L'une ou L'autre entrainant un mauvais mélange, voire une abscence de mélange. Afin de pallier ces inconvénients et réaliser un dispositif simple de construction et d'utilisation, La présente invention concerne un dispositif de mélange et d'expulsion de deux Liquides, comprenant un corps définissant une chambre, une paroi mobile en va-et-vient dans ladite chambre et divisant celle-ci en deux compartiments remplis chacun avec l'un des deux liquides respectivement, et la paroi comportant au moins un passage traversant de section restreinte, le dispositif comportant en outre une tige de manoeuvre coopérant avec ladite paroi mobile et faisant saillie hors du corps en vue de son entrainement en va-et-vient, ainsi qu'un orifice d'expulsion obturable, caractérisé en ce qu'il comprend en outre d'une part un organe de fermeture temporaire dudit passage traversant, et d'autre part des moyens formant piston d'expulsion commandés sélectivement par ladite tige. Les détails et avantages de llinvention apparaîtront clairement à la lecture de la description qui va suivre, en se référant aux dessins annéxés, dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif conforme à l'invention, Les figures 2 à 5 illustrent schématiquement le fonctionnement du dispositif de la figure 1, La figure 6 est une vue en coupe longitudinale d'une variante du dispositif de la figure 1, et la figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation du dispositif. Le dispositif illustré à la ligne 1 comprend un corps 10 cylindrique enfermant une chambre 12 fermée à une extrémité, à gauche à la figure 1, par une paroi 14 percée par un orifice de sortie, ou d'expulsion, 16 obturé par un bouchon 18. Le bouchon peut être venu de matière avec Le corps 10 comme illustré et du type à découper tors de l'utilisation, ou encore être réalisé sous forme d'un bouchon amovible séparé, réutilisable ou non. A l'extrémité opposée du corps 10, à droite à La figure, la chambre 12 est fermée par une paroi 20 percée en son centre d'un trou 22 permettant le passage d'une tige de manoeuvre 24 qui pénètre d'un côte dans la chambre et se projette de L'autre côté vers L'extérieur du corps où elle se termine par un bouton de manoeuvre 26. Un ressort 28 entoure la tige 24 à L'extérieur du corps et prend appui d'une part sur la paroi 20 et sur le bouton 26 afin de repousser celui-ci et rappeler ainsi la tige de manoeuvre 24 vers l'extérieur du corps 10. A l'extremite de la tige pénétrant dans La chambre 12 est associée une paroi mobiLe désignée dans son ensemble par La référence 30, qui divise la chambre en deux compartiments 29 et 31. La paroi mobile est formée dans ce mode de réalisation de deux pièces fixées L'une à l'autre, une première pièce 32 tournée vers L'orifice de sortie, ayant La forme d'un disque doté d'une ouverture 34 en son centre, et une seconde pièce 36 tournée du côté de la paroi 20. La seconde pièce 36 présente un premier tronçon 38 en forme de chemise tubulaire définissant une cavité intérieure 40 dans laquelle débouche L'ouverture de La première pièce, et un second tronçon 42 en forme de douille entourant L'extrémité de La tige 24. La seconde pièce 36 comporte un certain nombre de passages traversants 44, de section restreinte, dans la zone ou se raccordent Les premier et second tronçons 38, 42, qui débouchent sur te pourtour de La cavité 30. Une membrane 46 est appliquée contre ta première pièce 32, du côté de la cavité 30, afin de fermer temporairement L'ouverture 34. Pour des raisons qui seront explicitées plus loin, la membrane est du type déchirable sous pression ; à cet effet, elle pourra etre réalisée en matière plastique, en métal, comme par exemple d'une feuille mince d'aluminium, ou encore composite plastique-métal ou encore plastique-papier. Dans la cavité est reçu un opercule 48, comprenant un voile central transversal'50 percé d'un certain nombre de Lumières décentrées 52 et un fourreau de guidage périphérique 54, de telle manière que l'opercule puisse coulisser axialement dans la cavité entre une position d'ouverture, illustrée à la partie supérieure de ta figure 1, dans laquelle L'opercule 48 est en-contact avec la première pièce 32 et démasque les passages 44, et une position de fermeture, illustrée à la partie inférieure de la figure 1, dans laquelle l'opercule est en contact avec le fond de la cavité et masque par son fourreau 54 les passages 44. Entre la seconde pièce 42 et la tige 24 est prévue une liaison mécanique à course morte axiale et à came, de la maniere suivante : la partie terminale de la tige 24 comporte deux méplats opposés 56, qui s'étendent depuis son extrémité et se termminent par des épaulements d'arrêt 58 et une bague 60 est enfilée sur la tige 24 jusqu'en butée contre les épaulements 58 ; la bague 60 comporte intérieurement une forme complémentaire aux méplats de la tige, ce qui l'empêche de tourner par rapport à la tige 24. D'autre part, la bague 60 et la partie en forme de douille 42 de la seconde pièce comportent des ondulations complémentaires 62, 64 détaillées à la figure la, formant des rampes sur leurs faces en regard, de telle sorte qu'une rotation relative de La tige 24 et donc de la bague 60 par rapport à la paroi mobile 30 provoque des déplacements axiaux de la tige par rapport à la paroi, ou plus précisément de l''extrémité de la tige par rapport à la cavité 40 et à L'opercule 48 qui s'y trouve. Près de son extrémité, la tige est entourée par un jonc de retenue 66, qui l'empêche de s'échapper de la paroi mobile. La paroi mobile 30 et la paroi fixe 20 comportent des organes antirotation, par exemple des dents 68 ménagées en saillie axiale sur leur face en regard, pour des raisons qui seront explicitées plus loin. Un capuchon amovible 70 entoure le bouton de manoeuvre 26 et le ressort 28 et est prolonge par deux griffes 72 qui viennent s'engager sous deux pontets 74 du corps 10 afin de maintenir avant utilisation le ressort 28 partiellement comprimé et la paroi mobile 30 dans une position choisie, telle que les volumes des deux compartiments 29, 31 soient dans un rapport prédéterminé. Afin de remplir facilement les deux compartiments, ce modes de réalisation comprend deux orifices 76, 78 correspondants dans la paroi du corps 10 et bouchonnes après remplissage par deux bouchons 80, 82, soudés en place. Avantageusement, mais non nécessairement, les deux bouchons peuvent être reliés par une languette 84, laquelle peut servir à porter des inscriptions distinctives, décoratives ou informatives sur sa face extérieure. L'utiLisation du dispositif s'effectue par les étapes suivantes a) avant utiLisation, les différents éléments occupent les positions ilLustrées à La figure 1 et décrites ci-avant, Le capuchon amovible 70 est maintenu en place sur le corps par L'intermédiaire de ses griffes 72 et la paroi mobile 30 occupe une position initiale dans le corps, et les deux compartiments 29, 31 sont remplis de deux liquides différents, isolés l'un de L'autre par la membrane 46 qui obture l'ouverture centrale 34 de la paroi mobile. Si nécéssaire, selon la nature des Liquides, la paroi mobile peut comporter un joint périphérique (non représenté à la figure 1). b) on ôte le capuchon 70, comme illustré à La figure 2. Le ressort 28 repousse alors le bouton 26 et La tige 24 vers l'extérieur du corps comme symbolisé par la flèche A, et la tige entraîne la paroi mobile par l'intermédiaire du jonc 66 vers la droite à la figure 2. De ce mouvement de la paroi mobile 30 résulte une compression du liquide contenu dans le compartiment 31. Sous l'effet de cette pression, la membrane 46 éclate, Livrant ainsi passage au liquide depuis le compartiment arrière 31 vers le compartiment avant 29 via les passages de section restreinte 44, La cavité 40, les lumières 52 de l'opercuLe 48 et l'ouverture 34. On note que l'écoulement de liquide force l'opercule 48 en position d'ouverture contre la partie avant 32 de La paroi mobiLe 30, bien que L'extrémité de la tige 24 ne soit pas en contact avec le voile central 50 de l'opercule. c) on provoque ensuite plusieurs allers retours de La paroi mobile 30 d'un bout à l'autre de la chambre 12 par action manuelle sur La tige 24 comme illustré à la figure 3, flèche double B. Les liquides sont donc forcés de passer alternativement d'un compartiment à L'autre en empruntant les divers passages traversant ta paroi mobile, et se mélangent ainsi de façon intime. Il est noté que, lorsque la tige est déplacée vers l'intérieur du corps, son extrémité vient porter contre le voile central 50 de L'opercule 48 du fait de la liaison à course morte entre la tige et la partie arrière de la paroi mobile, ce qui maintient l'opercule dans la position ouverte, demasquant les passages 44 bien que l'écoulement du liquide en sens opposé ait au contraire tendance à déplacer L'opercule vers sa position de fermeture. d) lorsque le mélange est terminé, on ramène la tige 24 au maximum vers l'extérieur du corps, comme illustré à la figure 4, ou on la laisse venir naturellement dans cette position sous l'action du ressort 28. La paroi mobile 30 vient au contact de la paroi de fermeture arrière 20 et leurs dents respectives 68 viennent s'engrener, empêchant ainsi toute rotation de ta paroi mobile 30 par rapport au corps 10. On fait alors tourner la tige 24 par rapport au corps 10 comme indiqué par la flèche C. La bague 60 tourne avec La tige et les ondulations 64 en forme de rampe de la bague se déplacent par rapport aux ondulations 62 correspondantes de la partie arrière de La paroi mobile. De ce fait, la liaison à course morte entre la tige et La paroi mobile est neutralisée Lorsque les ondulations 64 et 62 viennent en contact sommet sur sommet. e) le dispositif est alors prêt pour l'expulsion du mélange de liquides. Il suffit alors, comme illustré à la figure 5 de couper le bouchon 18, ou de l'ôter, afin de démasquer l'orifice d'évacuation 16, puis de repousser la tige 24 vers l'intérieur du corps 10, dans la nouvelle position qu'elle occupe vis-à-vis de la paroi mobile 30. La tige 24 étant empêchée de venir en contact avec L'opercule, celui-ci vient occuper sa position de fermeture, masquant les passages 44 et interrompant la communication entre les deux compartiments 29, 31. Dès lors, l'enfoncement de la tige et de la paroi mobile suivant la flèche D provoque la mise sous pression du mélange alors contenu en totaLité dans le compartiment avant 29 et son expulsion par L'orifice de sortie 16. On notera que la manipulation du dispositif s'effectue aLors en quelque sorte à la manière d'une seringue, en tenant le corps entre L'index et le majeur sous les pontets 74 et en enfonçant le bouton 26 à L'aide du pouce. Dans la variante de la figure 6, on retrouve pratiquement tous les éléments du mode de réalisation de La figure 1. La différence réside dans ta réalisation de la paroi mobile 30, en deux parties mobiles par rotation l'une par rapport å l'autre. La partie avant 90 comporte une partie transversale 92 sensiblement plane, et une partie annulaire périphérique 94, délimitant un logement 96 à fond plat dans lequel est logée La partie arrière 98 de la paroi mobile, en forme d'un simPle-disque plan fixé à L'extrémité de La tige 24. La partie transversale 92 de la partie avant et la partie arrière sont dotées de passages 100, 102 disposés suivant une meme répartition, de telle manière que, par rotation de la partie arrière par rapport à La partie avant, les passages de l'une et de L'autre puissent être soit situés en regard tes uns des autres, comme illustré à la figure 6, soit décalés angulairement comme illustré en détail figure 6a. Un jonc 104 intérieur à la partie avant empêche La séparation axiale des deux parties 90, 98 de paroi mobile 30. La membrane déchirable 46 est ici placée entre la partie avant 92 et la partie arrière 98. Comme dans le mode de réalisation précédent, des moyens antirotation sont prévus entre le corps et la -partie avant 90 de la paroi mobile, sous la forme de dents 68 coopérantes sur cette dernière et sur La paroi 20 de fermeture arrière du corps. Enfin, pour éviter des rotations intempestives de la partie en forme de disque 98 par rapport à ta partie avant 90, il est prévu un bourrelet 104 en sailLie radiaLe à l'intérieur du Logement 96 et deux dépressions 106, 108 à la périphérie du disque 98, dans lesquelles le bourrelet 104 vient s'encliqueter. Les étapes d'utilisation sont les memes que décrites précédemment. Dans le mode de réalisation illustré à la ligne 7, on retrouve un certain nombre d'éléments des modes dé réalisation précédents, à savoir le corps 10, La chambre 12, la paroi de fermeture avant 14, l'orifice de sortie 16 et son bouchon 18, la tige de manoeuvre 24, le ressort de rappel 28, et la membrane 46 de séparation entre les compartiments 29 et 31, et la paroi mobile 30. La différence essentielle réside dans le fait que la paroi mobile 30 ne comporte aucune pièce mobile. La paroi est essentiellement constituée par deux pièces en forme de disque 110, 112 fixées L'une à L'autre et définissant entre elles une cavité de passage 114 dans laquelle est montée la membrane 46 et, éventuellement, des éléments 116 engendrant des turbulences dans le liquide qui s'écoule par des passages successifs 118 et 120 dans les deux disques d'un compartiment (29/31) à l'autre (31/29). A L'autre extrémité de.la chambre 12 est prévu un organe formant piston 122 monté coulissant dans Le corps et traversé par La tige 24. La tige 24 et l'organe formant piston 122 sont dotés d'un agencement à baSonnette comprenant des ergots 124 en saillie radiale sur La tige et des encoches coudées 126 sur l'organe formant piston, ou tout autre agencement équivalent permettant sélectivement de coupler mécaniquement la tige 24 et L'organe formant piston 122. En variante, comme illustré, le bouton 26 comporte une jupe 128 qui se prolonge jusqu'à un bourrelet 130 à la périphérie du corps et se termine par une collerette 132 déchirable en appui sur le bourrelet. Ainsi, lors de l'utilisation, après arrachement de la collerette par traction sur la languette 134, le bouton est repoussé vers la droite sous L'action du ressort. La membrane 46 se déchire sous L'effet de la pression du liquide dans le compartiment arrière 31 et le liquide contenu initialement dans ce compartiment s'écoule vers Le compartiment avant 29 par les passages 118, 120 et la cavité 114. Un certain nombre de va-et-vient de la paroi mobile 30 par action manuelLe sur la tige 24 permet de mélanger intimement les deux Liquides. Pour expulser te mélange, on laisse la paroi mobile se rapprocher du piston 122 puis on engage les ergots 124 de la tige 24 dans les encoches coudées 126 du piston 122. Après avoir découpé le bouchon 18, on enfonce ta tige 24 vers L'intérieur du corps 10 et le mélange de liquides est expulsé sous L'effet de L'organe formant piston 122 qui se déplace alors conjointement avec la tige. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mélange et d'expulsion de deux Liquides comprenant un corps définissant une chambre, une paroi mobile en va-et-vient dans ladite chambre et divisant celle-ci en deux compartiments remplis chacun avec l'un des deux liquides respectivement, et la paroi comportant au moins un passage traversant de section restreinte, le dispositif comportant en outre une tige de manoeuvre coopérant avec ladite paroi mobile et faisant saillie hors du corps en vue de son entrainement en va-et-vient, ainsi qu'un orifice d'expulsion obturable, caractérisé en ce qu'il comprend en outre d'une part un organe de fermeture temporaire dudit passage traversant, et d'autre part des moyens formant piston d'expulsion commandés sélectivement par ladite tige. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de fermeture temporaire consiste en une membrane déchirable sous pression, appliquée sur ledit passage traversant de la paroi mobile. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la membrane déchirable est réalisée en un matériau choisi parmi les suivants : matiere plastique, métal, composite métal-plastique, composite métal-papier. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens formant piston d'expulsion comprennent un piston fermant ladite chambre et traversé par ladite tige de manoeuvre, et un dispositif de couplage mécanique entre ladite tige de manoeuvre et ledit piston 5. Dispositif selon L'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens formant piston d'expulsion sont constitués par la paroi mobile elle-même, et par un obturateur mobile entre une position de fermeture dudit passage traversant et une position d'ouverture dudit passage traversant, sous la commande de ladite tige de manoeuvre. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit obturateur est porté par la paroi mobile. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit obturateur est mobile axialement par rapport à la paroi mobiLe. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tige de manoeuvre et La paroi mobile comportent des formes de came coopérantes de maniére à provoquer un déplacement axiale de L'une par rapport à L'autre par rotation de la tige par rapport à la paroi mobile. 9. Dispositif selon La revendication 6, caractérisé en ce que Ledit obturateur est mobiLe en rotation par rapport à la paroi mobiLe. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'obturateur consiste en un disque doté d'au moins un trou traversant ledit trou étant situé en regard du passage traversant lorsque L'obturateur occupe sa position d'ouverture et déca lé angulairement par rapport au passage traversant lorsque L'obturateur occupe sa position de fermeture. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en te que L'organe de fermeture consiste en une membrane déchirable sous pression interposée entre La paroi mobile et L'obturateur. 12. Dispositif seLon L'une queLconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que Le corps et la paroi mobile comportent des moyens antirotation.