Brevet FR2664943A1 — publié le 19920124

L'invention concerne une pompe de distribution par doses successives dJun liquide contenu dans un récipient ayant une paroi déformable. On connaît des récipients contenant une poche souple située dans un boltier et munis d'un orifice destiné à recevoir la pompe de distribution par doses successives d'un liquide contenu dans la poche. Dans de tels récipients, en général, la poche est remplie avec le liquide puis la pompe est fixée dans l'orifice. Il est également possible de fixer la pompe avant le remplissage de la poche et de remplir cette dernière par un orifice prévu dans la poche, orifice qui est ensuite obturé de manière étanche. Quel que soit le mode de realisation de loensemble récipient et pompe, on constate que la partie supérieure de la poche contient de I'air, ce qui est un inconvénient tant pour la conservation de produits instables en présence d'air que pour la fiabilité des doses successives distribuées. Pour remédier à cet inconvénient, l'invention a pour but de fournir une pompe de distribution par doses successives dJun liquide contenu dans un récipient ayant une paroi déformable et permettant de remplir entièrement la poche avec le liquide après avoir évacué l'air contenu initialement dans la poche. A cet effet l'invention a pour objet une pompe de distribution d'un dose de liquide contenu dans un récipient ayant une paroi déformable, destinée à être installée dans une ouverture du récipient, comportant des moyens d'extraction de doses successives de liquide, caractérisée en ce qu'elle comporte un canal ayant une extrémité ouvrant à l'intérieur du récipient et une extrémité débouchant à l'extérieur du récipient, un obturateur commandé, normalement fermé, étant situé dans le canal et comportant un organe de commande accessible de l'extérieur par ledit canal Selon d'autres caractéristiques - le canal comporte un épaulement annulaire formant siège pour l'obturateur, une première face d'un disque circulaire étant appuyée de manière étanche contre l'épaulement annulaire sous l'action dJun ressort en appui sur une face opposée du disque et d'un autre épaulement du canal, le disque constituant l'organe de commande étant mobile entre une position de fermeture dans laquelle la première face est en appui sur I'épaulement annulaire et une position d'ouverture dans laquelle la première face est éloignée axialement de l'épaulement annulaire sous l'action d'un effort appliqué sur la première face à 4'encontre du ressort - le ressort est taré de manière à maintenir le disque dans sa position de fermeture lorsque le récipient a été mis sous vide et qu'une pression au moins égale à la pression atmosphérique est appliquée sur la première face du disque - la pompe comporte un corps cylindrique délimitant avec la paroi du canal un espace annulaire dans lequel sont situés les moyens d'extraction et possédant une extrémité ouverte située, à l'extérieur du récipient et une extrémité fermée par une paroi annulaire radiale située à l'intérieur du récipient, la paroi annulaire radiale étant munie de trous mettant en communication l'intérieur du récipient avec l'espace annulaire, un clapet étant agencé dans l'espace annulaire pour établir de manière sélective ladite communication et étant sollicité vers sa position de fermeture - les moyens d'extraction comportent un piston creux dont la face de pression est traversée de manière étanche par la paroi du canal et comporte un dispositif de clapet mettant en communication de manière sélective l'espace annulaire et I'intérieur du piston, l'intérieur du piston communiquant avec l'extérieur du récipient par la tige du piston qui est tubulaire et entoure la paroi du canal en étant éloignée de celle-ci - le dispositif de clapet comporte des passages traversant la paroi de pression débouchant dans une rainure circulaire prévue sur la face interne de la paroi de pression, un joint circulaire étant sollicité pour être en appui contre les parois de la rainure par l'intermédiaire d'un ressort dont une extrémité est en appui sur la partie formant fond du piston. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - La figure 1 est une vue partiellement en coupe d'une pompe selon l'invention dans sa position de repos - la figure 2 représente une vue en perspective d'un organe de maintien et de retenue du clapet situé dans le canal - la figure 3 représente une vue en coupe agrandie de la paroi radiale du corps de pompe - la figure 4 représente une vue analogue à la figure 1, la pompe étant utilisée pour mettre sous vide le récipient - la figure 5 est une vue partielle en coupe de la pompe selon l'invention, utilisée pour le remplissage du récipient ;; - la figure 6 est une vue schématique partiellement en coupe de la pompe selon l~invention en fin d'extraction d'une dose de liquide - la figure 7 est une vue en coupe de la pompe selon l'invention lors du relâchement après extraction d'une dose de liquide et en cours de remplissage de l'espace annulaire pour une dose de liquide ultérieure. Sur la figure 1 on a représenté une pompe 2 selon l'invention, La pompe 2 comporte un corps cylindrique 4 ayant à son extrémité inférieure une paroi annulaire radiale 6 à partir de laquelle s'étend, à l'intérieur du corps cylindrique 4, une paroi tubulaire 8 coaxiale au corps 4 et délimitant un canal 10. Le canal 10 comporte une extrémité 12 ouvrant sur la face 14 d'extrémité inférieure du corps et une extrémité 16 débouchant à l'extérieur de la pompe, la paroi tubulaire 8 traversant une extrémité supérieure ouverte 18 du corps 4. La paroi tubulaire 8, la paroi annulaire 6 et le corps 4 sont réalisés en matière plastique et venus de moulage pour délimiter un espace annulaire 20 dans lequel sont situés des moyens d'extraction par doses successives du produit contenu dans le récipient (non représenté), comme cela sera décrit ultérieurement. Le canal 10 comporte un étage supérieur 22 et un étage inférieur 24 de diamètre plus grand que le diamètre de l'étage supérieur 22 pour délimiter un épaulement annulaire 26. Un clapet 28 est agencé dans étage inférieur 24 qui comporte à son extrémité ouvrant sur l'intérieur du récipient un rebord 30 formant appui pour le clapet 28. Le clapet 28 est constitué d'un organe de retenue 32 représenté sur la figure 2, un disque 34 dont une première face 36 est en appui sur l'épaulement 26, un ressort 38 étant situé dans l'organe de retenue 32 de manière à appuyer sur une seconde face 40 du disque pour solliciter ce dernier vers l'épaulement 26. L'organe de retenue 32 (voir figure 2) est réalisé en matière plastique. Il possède une forme générale tubulaire constituée d'un anneau 42 dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de l'étage inférieur 24 du canal 10 et dont le diamètre intérieur est plus grand que le diamètre intérieur de l'étage supérieur 22 du canal 10. Quatre montants 44 de même largeur que l'anneau 42 s'étendent vers le bas à partir de l'anneau 42 et comportent une face externe destinée à etre en contact avec la face interne de l'étage inférieur 24 du canal 10. Les quatre montants 44 sont reliés, à leur extrémité éloignée de lwanneau 42, par une paroi constituée d'une plaque circulaire 48 à partir de laquelle s'étendent quatre branches de liaison 50. La face d'extrémité inférieure de l'organe de retenue 32 constituée par l'extrémité des montants 44 est destinée à venir en appui sur le rebord 30 (voir figure 1). Huit plots 54 de même largeur que l'anneau 42, s'étendent vers le haut à partir de ce dernier Les plots 54 comportent une face externe 56 destinée à être en contact avec la paroi interne de l'étage inférieur 24 du canal 10, et une face d'extrémité 58 destinée à être en contact avec l~épaulement annulaire 26. Les plots 54 comportent une face interne à deux étages délimitant une butée 60 et une face interne d'extrémité 62 en arc de cercle coaxiale à l'anneau 42 et d'un diamètre au moins égal au diamètre du disque 34. La face 62 s'étend axialement depuis la face d'extrémité 58 sur une distance plus grande que l'épaisseur du disque 34 qui est ainsi mobile axialement entre une position fermée dans laquelle il est en appui sur l'épaulement annulaire 26 et une position ouverte dans laquelle il est en appui sur les butées 60 (voir figure 4). Le ressort 38 en appui sur les branches 50 et sur la face 40 du disque sollicite le disque vers sa position de fermeture. Le ressort doit être soigneusement taré comme cela sera décrit ultérieurement. Le montage de l'ensemble formant clapet peut être réalisé grâce au fait que l'organe de retenue est en matière plastique et qu'il possède une structure déformable radialement de manière à pouvoir être introduit à travers le rebord 30 puis à reprendre sa dimension d'origine pour se trouver inséré et maintenu dans l'étage inférieur 24 du canal 10. Lorsque le disque 34 est en appui sur les butées 60, une communication est établie entre les deux extrémités du canal, le fluide circulant entre les plots autour du disque 34. En se reportant à nouveau à la figure 1 on constate que les moyens d'extraction comportent un piston creux 64 en matière plastique monté coulissant axialement de manière étanche dans espace annulaire 20 entre un épaulement 66 et un couvercle annulaire 68 formant butée. Le couvercle 68 est fixé à l-extrémité du corps 4 opposée à la paroi annulaire radiale 6. Une paroi de pression 70 est agencée à l'extrémité inférieure du piston pour coulisser axialement de manière étanche sur la face externe de la paroi de l'étage supérieur 22 du canal. La paroi de pression 70 est percée de trous 72 disposés à la circonférence d'un cercle et débouchant dans une rainure circulaire 74 agencée dans la face interne de la paroi de pression 70. Un dispositif formant clapet est agencé dans le piston et comporte un joint annulaire 76 sollicité par un ressort 78 pour être en contact étanche avec les parois de la rainure circulaire 74. Le piston est actionné par une tige de piston 80 qui est tubulaire pour mettre en communication l'inté- rieur du piston avec le milieu ambiant. La tige de piston 80 est coaxiale à la paroi de l'étage supérieur 22 du canal 10 et l'entoure en étant éloignée de celle-ci pour permettre ladite communication. De manière analogue à la paroi de pression 70, la paroi annulaire radiale 6 est percée de trous 82 débouchant dans une rainure circulaire 84 pour mettre en communication l'intérieur du récipient et l'espace annulaire 20. Un clapet (voir figure 3) constitué d'un joint circulaire 86 et d'un ressort 88 est monté dans l'espace annulaire 20. Le ressort 88 prend appui sur la paroi de pression 70 du piston 64 et sur une fac du joint circulaire 84 pour solliciter ce dernier vers une position de fermeture dans laquelle il est en contact étanche avec la paroi de la rainure circulaire 84. Lorsque la pompe a été installée dans un orifice d'un récipient à paroi déformable, elle est tout d'abord utilisée pour mettre en dépression tou mettre sous vide) l'intérieur du récipient. A cet effet (voir figure 4) une tige 90 est introduite dans le canal 10 et vient appuyer sur la face 36 du disque 34 à l'encontre du ressort 38 pour amener le disque 34 au contact des butées 60 de l'organe de maintien. L'extrémité 16 du canal 10 est alors reliée à une pompe à vide, avec laquelle l'air contenu dans le récipient est soutiré selon un trajet représenté par les flèches F de la figure 4. Lorsque le vide réalisé dans le récipient est suffisamment poussé, la tige 90 est retirée et le ressort 38 repousse le disque 34 vers sa position de fermeture cest-à-dire en appui étanche sur l'épaulement 26. Le tarage du ressort 38 doit être tel que lorsque le vide a été fait dans le récipient, la pression atmosphérique sexeroant au travers du canal 10 ne puisse amener le disque 34 vers sa position d~ouverture. Lorsque le vide a été réalisé dans le récipient l'extrémité 16 du canal 10 est reliée à une pompe de remplissage sous pression d'un liquide à acheminer à l'intérieur du récipient. La pression du liquide doit être suffisamment élevée pour que le liquide circulant dans le canal 10 vienne repousser le disque 34 sur les butées 60 de l'organe de retenue à l'encontre du ressort 38. Le fluide s'écoule alors entre les plots et autour du disque 34 pour remplir le récipient, comme cela est représenté par les flèches G de la figure 5. Lorsque la pompe de remplissage est stoppée, le ressort 38 repousse le disque 34 contre I'épaulement 26. On constate que le liquide emplit la totalité du récipient et de l'étage inférieur du canal 10. L'ensemble de ces deux opérations étant réalisé, le liquide contenu dans le récipient à paroi déformable agit à l'encontre du ressort 88 et repousse le joint 86 vers sa position d'ouverture de manière à ce que le liquide passe au travers des trous 82 pour remplir espace annulaire 20 et repousser le piston vers sa position supérieure. Par contre le tarage du ressort 78 est tel que la pression régnant dans le récipient et la chambre 20 ne puisse repousser le joint 76, aucun liquide ne se trouvant donc à l'intérieur du piston. Ceci étant réalisé le piston est actionné manuellement par application d'une force sur la tige de piston de manière à coulisser dans l'espace annulaire à l'encontre de la pression de liquide existant dans ledit espace annulaire. Cette action accroît la pression dans la chambre annulaire qui devient alors supérieure à la pression de tarage du ressort 78 et soulève le joint 76 pour mettre en communication l'espace annulaire 20 et l'intérieur du piston et de la tige du piston c'est-à-dire jusqu'à l'extérieur, en extrayant une dose de liquide prédéterminée (voir figure 6), correspondant au volume de liquide contenu dans l'espace annulaire et déplacé. La dose de liquide ayant été extraite, la pression du liquide résiduel de la partie basse de l'espace annulaire devient inférieure à la pression exercée par le ressort 78 sur le joint 76 qui se trouve amené en position de fermeture Lorsqu'on relâche la pression exercée sur la tige de piston (voir Fig. 7) le liquide contenu dans le récipient à paroi déformable étant à une pression constante repousse le joint 86 vers sa position d'ouverture et le liquide vient remplir l'espace annulaire en repoussant le piston vers le couvercle 68 formant butée. REVENDICATIONS 1. Pompe de distribution (2) doune dose de fluide contenu dans un récipient ayant une paroi déformable, comportant un corps destiné à être installé dans une ouverture du récipient, et des moyens d'extraction de doses successives du fluide, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de remplissage du récipient à travers un canal indépendant 10) traversant le corps de pompe. 2 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal (10) possède une extrémité (12) ouvrant à l'intérieur du récipient et une extrémité (16) débouchant à l~extérieur du récipient, un obturateur (28) commandé, normalement fermé, étant situé dans le canal et comportant un organe ie commande (34) accessible de l'exterieur par ledit canal. 3. Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que le canal comporte un épaulement annulaire (26) formant siège pour l'obturateur, une première face (36) d'un disque (34) circulaire étant appuyée d'une manière étanche contre l'épaulement annulaire (26) sous l'action d'un ressort (38) en appui sur une face opposée (40) du disque et d'un autre épaulement du canal, le disque (34) constituant l'organe de commande et étant mobile entre une position de fermeture dans laquelle la première face (36) est en appui sur I'épaulement annulaire (26) et une position d'ouverture dans laquelle la première face est éloignée axialement de l'épaulement annulaire (26), sous l'action d'un effort appliqué sur la première face à l'encontre du ressort (38). 4. Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que le ressort (38) est taré de manière à maintenir le disque (34) dans sa position de fermeture lorsque le récipient a été mis sous vide et qu'une pression au moins égale à la pression atmosphérique est appliquée sur la première face (36) du disque. 5. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps cylindrique (4) délimitant avec la paroi (8) du canal (10) un espace annulaire (20) dans lequel sont situés les moyens dextraction et possédant une extrémité ouverte située, à l'extérieur du récipient et une extrémité fermée par une paroi annulaire radiale (6) située à l'intérieur du récipient, la paroi annulaire radiale (6) étant rnunie de trous (82) mettant en communication l'intérieur du récipient avec l'espace annulaire (20), un clapet (86, 88) étant agencé dans l'espace annulaire pour établir de manière sélective ladite communication et étant sollicité vers sa position de fermeture. 6. Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens d'extraction comportent un piston creux (64) dont la face de pression (70) est traversée de manière étanche par la paroi (8) du canal (10) et comporte un dispositif de clapet (76, 78) mettant en communication de manière sélective l'espace annulaire (20) et l'intérieur du piston, l'intérieur du piston communiquant avec l'extérieur du récipient par la tige du piston (80) qui est tubulaire et entoure la paroi (8) du canal (10) en étant éloignée de celle-ci. 7. Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que le dispositif de clapet comporte des passages (72) traversant la paroi de pression et débouchant dans une rainure circulaire (74) prévue sur la face interne de la paroi de pression (70), un joint circulaire (76) étant sollicité pour être en appui contre les parois de la rainure circulaire (74) par l'intermédiaire d'un ressort (78) dont une extrémité est en appui sur la partie formant fond du piston.