Brevet FR2724367A1 — publié le 19960315

La présente invention concerne un dispositif à deux bouchons et toupie concentriques pour prélèvement et comptage cyclique de granules sphériques identiques contenus dans un tube rigide y compris de section carrée . Depuis plusieurs années, les laboratoires pharmaceutiques en particulier ont rivalisé d'ingéniosité pour développer des bouchons compteurs pour tubes de granules dans le double but de rationaliser l'utilisation des tubes et de permettre un prélèvement et une ingestion des granules en évitant le contact avec les doigts Ainsi de nombreux dispositifs existent dont le rôle est le prélèvement et le comptage de granules lorsque le tube est retourné, et son embouchure maintenue horizontalement vers le bas ;leur analyse à peu près exhaustive montre que tous comportent au moins trois éléments lorsque le tube est cylindrique 1) un organe distributeur rotatif; 2) un système de liaison fixe entre l'organe distributeur et le tube; 3) un bouchon réceptacle rotatif entrainant l'organe distributeur. Lorsque le tube est de section carrée (voire carrée à angles arrondis),une pièce supplémentaire est obligatoire pour adapter le dispositif nécessairement cylindrique du bouchon compteur,à l'orifice carré du tube. Dans l'invention revendiquée ici,trois pièces seulement sont nécessaires y compris lorsque le tube est de section carrée : A)-une toupie de transfert rotative à flan circulaire B)-un bouchon réceptacle rotatif entrainant ladite toupie de transfert C)-un bouchon fixe de liaison à deux sections opposées l'une carrée pour être épaulée sur le tube de même section , l'autre ronde pour y incorporer la toupie de transfert à flan circulaire,et y adapter un bouchon réceptacle de section intérieure circulaire également, bien que de section extérieure carrée Sur la planche unique des dessins du dispositif La fig.l représente, vu de dessus, le bouchon de liaison fixe présenté ici pour un tube de section carrée;;dans la suite du texte ce bouchon sera appelé premier bouchon Les fig.l et 2 représentent respectivement vu de dessus et vu en coupe selon A.A fig.l le premier bouchon (1) venant en épaulement sur le tube Ce bouchon comporte en sommet deux trottoirs (s) égaux et symétriques l'un de l'autre,délimitant entre eux d'une part une ouverture circulaire (q) concentrique au cercle inscrit dans le carré de section , et d'autre part deux passages (f) symétriques entre eux , chacun défini entre les segments (d) et (e) fig.l et dont l'écartement correspond au diamètre d'un granule par léger excès Ces trottoirs (s) , considérés de l'intérieur de ce premier bouchon ont pour largeur les 2/3 environ du diamètre d'un granule,et pour épaisseur le diamètre d'un granule par léger excès. La fig.3 représente, vu de dessus , la toupie de transfert (2) du dispositif ;elle est constituée d'un flan cylindrique(y) approximativement au diamètre du tube de granules,percée perpendiculairement d'une ouverture cylindrique (g) ,ayant pour diamètre ,par léger excès ,celui d'un granule, le flan (y) lui même ayant aussi pour épaisseur, fig.5,le diamètre d'un granule par léger excès. Le flan (y) présente sur sa face interne au tube une pente (i),fig.3 ,taillée dans son épaisseur et aboutissant à l'ouverture cylindrique (g),dans le but de créer un effet d'entonnoir sur cette ouverture pour les granules en gravitation lorsque l'embouchure du tube est disposée vers le bas La fig.5 est une vue en coupe selon B.B fig.3 de la toupie de transfert(2). En montage ,la face interne du premier bouchon (1) au niveau des deux trottoirs symétriques (s) fig.l , se positionne contre la face externe (p) du flan (y) de la toupie de transfert(2), et constitue un double barrage en symétrie pour les granules qui arrivent de l'ouverture cylindrique (g) de la toupie de transfert(2), sauf pour ces granules à descendre par gravitation dans l'un des passages (f) du premier bouchon(l), jusqu'à buter sur la facette (r) de l'ergot (k) ,horizontale et parallèle à la face externe (p) du flan (y) et distante de cette face (p) d'une valeur (h) équivalente à l'épaisseur du flan (y) ,c'est à dire au diamètre d'un granule par léger excès Le second bouchon (3) fig.7,à la fois véritable bouchon étanche du tube,et bouchon receptacle des granules après gravitation,se positionne fonctionnellement en épaulement rotatif sur le premier bouchon fixe (1). La toupie de transfert,opérant concentriquement avec le centre unique des deux cercles définissant la couronne dans laquelle s'inscrivent les deux trottoirs (s) du premier bouchon,la projection de la facette (r)de l'ergot(k) sur le cercle inférieur de l'ouverture cylindrique (g) qui lui correspond ,ne recouvre ce cercle qu'au tiers environ de son diamètre ,ce qui correspond aussi à un recouvrement approximativement des passages(f) entre les trottoirs (s) au tiers de leur diamètre C'est l'échappement par rotation de la facette (r) de l'ergot (k) qui autorise la chute du granule dans le second bouchon (3) du dispositif En effet sur la fig.5 , la distance (v) entre le centre de l'arc extérieur de la facette (r) de l'ergot (k) fig.3.4 et 5 (autrement dit le point extrème de l'ergot (k)),et son point symétrique (L) au centre de l'arc opposé fig.4 (arc générateur de la paroi perpendiculaire à la face externe (p) du flan (y) de la toupie de transfert(2)), cette distance (v) donc est égale par léger défaut au diamètre du cercle intérieur de la couronne dans laquelle s'inscrivent les deux trottoirs symétriques (s) du sommet du premier bouchon C'est par conséquence,lorsque l'ergot(k) est à l'aplomb de (f),la somme des valeurs largeur d'un trottoir (s) (2/3 du diamètre d'un granule + largeur de la facette (r)de l'ergot (k) (1/3 du diamètre du granule) qui produit que le granule , une fois descendu dans un passage(f) reste bloqué sur une valeur de projection équivalente en 1/3 de son diamètre par la facette (r) de (k), en rappelant que (k) tourne en rayon du cercle intérieur de la couronne dans laquelle s'inscrit un trottoir (s) Cette relation dimentionnelle est aussi utile pour un montage aisé de la toupie de transfert(2)à travers le premier bouchon(l),surtout si on considère que ce montage retenant la toupie de transfert(2) prisonnière et rotative concentriquement par rapport au premier bouchon(l) s'effectue industriellement par clipage en automatisme et à grande vitesse, grace à la présence d'un moyen de guidage et de verrouillage ; le plus intéressant moyen de verrouillage étant celui qui en même temps qu'efficace correspond à la plus simple et la plus rapide mise en oeuvre industrielle S 'agissant en général de fabrication en grande série dans la configuration en symétrie du premier bouchon(l), on utilisera de préfèrence la possibilité de mouler symétriquement sur les parois internes de ce bouchon dans l'axe des passages (f),et grâce à ces passages,deux butées (w) fig.l , 2 et 7 qui maintiendront(après passage forcé en compression de leur chanfrein)la toupie de transfert(2)dans la position prisonnière et rotative recherchée Les butées (w) situées à l'intérieur d'une couronne concentrique au premier bouchon (1),auront la plus grande largeur possible autorisée par la dimension des accès de moulage qui sont en fait les passages (f) des deux trottoirs (s) c'est à dire,au maximum,une valeur légèrement inférieure au diamètre d'un granule Les facettes de ces butées perpendiculaires à la paroi intérieure du premier bouchon(l)seront d'une planéité parfaite pour permettre la meilleure rotation possible de la toupie,en appui sur ces facettes par la périphérie circulaire de la face interne de son flan (y) Un dispositif de la même invention,pour le même résultat, peut être réalisé à l'inverse,avec un seul passage (f) sur le premier bouchon (1),eut deux ouvertures cylindriques(g)sur la toupie(2). En raison d'une part de la fabrication habituelle des tubes pharmaceutiques,pouvant contenir des granules,par injection de matières plastiques , et d'autre part de l'obligation d'insérer en force la toupie(2)dans le premier bouchon(l)avec au moins deux butées(v)de retenu sur les parois du bouchon , il sera revendiqué la préfèrence de la configuration du premier bouchon (1) à deux passages (f), seule configuration permettant d'obtenir facilement par injection de matière plastique deux butées (w) en symètrie sur les parois internes du premier bouchon (1) ,si l'on tient compte au surplus de l'épaisseur necessaire des trottoirs (s) qui rendrait leur démoulage lent et difficile si les passages (f) n'en diminuaient pas la masse I1 est evident par ailleurs qu'une seule butée ne permettrait pas d'obtenir un montage prisonnier-rotatif de la toupie . La pente (x) fig.5 du quartier tronconique (t) de la toupie de transfert(2) contigu à l'ouverture (g),forme avec l'extrémité diamètrale (z) du cercle de cette ouverture débouchant sur la face (p) du flan (y),un angle compris entre 70 et 80 degrés environ cette angulation permet le déport, vers la paroi intérieure du bouchon receptacle(3) (opérant concentriquement au premier bouchon(l)grâce à une liaison mâle - femelle décrite plus loin ) les granules dans leur chute Cette chute s'arrête aussitôt que cesse l'animation du bouchon receptacle(3) entrainant par rotation la toupie de transfert (2). Les plans des pentes(j)de la partie du polyèdre trapézoidal isocèle (u)en bout de la toupie de transfert(2), permettent en rotation de brasser les granules descendus à L'intérieur du bouchon receptacle(3),afin qu'ils ne restent pas en encombrement sous le passage (f) En extrémité de la toupie de transfert(2),et contigu à la petite base du polyèdre =rapézoidal,se trouve un moyen d'entrainement mâle (m) fig.4,5 et 6,destiné à être mis en liaison avec un moyen d'entrainement femelle (o) fig.7 perpendiculaire au fond et au centre du bouchon receptacle (3). Le dispositif ainsi conçu,offre autant la possibilité de faire tomber un à un les granules dans le bouchon receptacle(3),que de faire revenir les granules un à un dans le tube , pour autant que le tube,initialement renversé en position de service,soit remis à la verticale en position d'attente , et cela ,que la rotation du bouchon réceptacle(3) ait lieu dans un sens ou dans l'autre (à droite ou à gauche). En effet ,dans la fig.6,qui montre une parfaite symétrie de la toupie de transfert(2)vue en coupe selon C.C fig.3,les deux pentes(n),intermédiaires entre la pente (X) et sa pente verticale opposée,permettent ,quand le tube est remis en embouchure vers le haut , de renvoyer vers la paroi du premier bouchon(l)les éventuels granules résiduels,(c'est à dire tombés par erreur de manipulation en surplus dans le bouchon receptacle (3) )afin de les faire revenir dans le tube par rotation de ce bouchon indifféremment à gauche ou à droite Le dispositif selon l'invention présente un système à deux passages (f)sur le premier bouchon(l), ce qui correspond à une chute de deux granules par tour complet du bouchon receptacle(3) . Comme on l'a vu précédemment,on aurait pu obtenir aussi une chute de deux granules par tour complet du bouchon receptacle(3) avec une configuration dans laquelle le premier bouchon(l)ne comporterait qu'un passage(f)et la toupie de transfert (2) deux ouvertures(g), mais avec une grande difficulté de réalisation du premier bouchon (1). Le montage du dispositif est évident;il convient d'enfoncer la toupie de transfert (2)par l'intérieur à travers le premier bouchon(l),en double butée contre les faces internes des trottoirs (s) de ce bouchon,de telle façon que le système d'entrainement mâle (m), partie intégrante de la toupie de transfert (2),se situe à l'extérieur du tube(une fois operculé par le premier bouchon (1),la facette (r) de l'ergot (k) affleurant alors aux faces externes des trottoirs (s) ) et viennent coopérer avec le système d'entrainement femelle (o) solidaire du second bouchon (3). A l'usage, il sera remarquable que la configuration a une ouverture (g) sur la toupie(2),et deux passages (f) en symétrie entre les trottoirs égaux (s),est optimale quant à la mise en oeuvre et au fonctionnement du dispositif s'agissant d'une part de pièces moulées par injection de matières plastiques et d'autre part d'une application préferentielle aux tubes de dimensions habituelles dans l'industrie pharmaceutique , et en particulier aux tubes de section carrée pour lesquels l'économie d'une pièce dans le dispositif de comptage est très appréciable au niveau des coûts de production et d'assemblage A la rigueur , il pourrait être imaginé pour un tube d'assez grand diamètre un premier bouchon comportant trois trottoirs (s) (voire 4) équidistants entre eux d'un passage de largeur identique (f),dans le but d'augmenter le nombre de granules à chaque tour (3 ou 4 au lieu de 2 ) et aussi de pouvoir utiliser 3 ou 4 passages pour la réalisation par moulage des butées (w) ce qui pourrait permettre une rotation plus académique ; néanmoins il faut bien souligner que la largeur prévue des deux butées (w) compense largement l'obligation d'une troisième voire d'une quatrième butée. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour prélèvement et comptage cyclique de granules sphériques identiques contenus dans un tube rigide -particulierement de section carrée -, caractérisé en ce qu'il comprend un premier bouchon(l) fixe du tube sur lequel il s'épaule et à travers lequel opère une toupie de transfert(2) animée en rotation concentrique par un moyen intégré à un second bouchon réceptacle(3) de granules,coiffant le premier bouchon(l) en épaulement rotatif et concentrique sur lui, ce second bouchon devenant lui-même le véritable bouchon étanche du tube 2) Dispositif pour prélèvement et comptage cyclique de granules sphériques identiques contenus dans un tube rigide -particulièrement de section carrée -,selon la revendication précedente caractérisé en ce que le premier bouchon(l) comporte deux trottoirs(s) égaux et symétriques l'un de l'autre délimitant une ouverture circulaire(q) et deux passages(f) symétriques entre eux,dont l'écartement correspond par léger excès au diamètre d'un granule , la largeur des trottoirs(s) représentant les deux tiers environ du diamètre d'un granule et leur épaisseur le diamètre d'un granule par léger excès. 3) Dispositif pour prélèvement et comptage cyclique de granules sphériques identiques contenus dans un tube rigide -particulièrement de section carrée -, selon les deux revendications précédentes ,caractérisé en ce que: - la toupie de transfert(2) opérant concentriquement avec le cercle intérieur de la couronne dans laquelle s'inscrivent les deux trottoirs(s) comporte : un flan(y) ,dont l'épaisseur est équivalente au diamètre d'un granule par léger excès , lequel est percé d'une ouverture latérale cylindrique(g)perpendiculaire au flan(y) et dont le diamètre est aussi équivalent au diamètre d'un granule par léger excès,cette ouverture(g)étant à l'aplomb d'une pente(x) génératrice d'un élément tronconique(t) dont le sommet virtuel se situe vers l'intérieur du tube , et dont le centre de l'arc de base présente un ergot(k) de facette(r) horizontale et parallèle à la face externe(p) du flan(y)de telle sorte -que la distance(h) entre la face(p) et la facette(r) ait la valeur du diamètre d'un granule par léger excès;; -que la projection de la facette(r) de l'ergot(k) en aplomb de î'ouverture(g) du flan(y) de la toupie de transfert(2) , et cycliquement à l'aplomb de l'un des deux passages(f) du premier bouchon(l),ne recouvre ces ouvertures(f) et(g) cycliquement superposées,que de la valeur du tiers du diamètre d'un granule ; -que la facette(r) de l'ergot(k)en rotation affleure aux bordures intérieures externes des trottoirs (s) -enfin que la pente centrale(x) de l'élément tronconique(t) de la toupie de transfert(2)contigue à l'ouverture(g),forme avec l'extrémité diamètrale(z) du cercle de cette ouverture(g) débouchant sur la face(p)du flan(y), un angle compris entre 700 et 800 environ situé dans le plan médian de symétrie de la toupie de transfert(2). 4) Dispositif pour prélèvement et comptage cyclique de granules sphériques identiques contenus dans un tube rigide -particulièrement de section carrée-,selon la revendication 2, caractérisé en ce que la somme de la largeur d'un trottoir(s) (pour 2/3)et de la largeur de la facette(r) de l'ergot(k) (pour 1/3)représente la valeur par léger excès du diamètre d'un granule. 5) Dispositif pour prélèvement et comptage cyclique de granules sphériques identiques contenus dans un tube rigide -particulièrement de section carrée -,selon la revendication 3, caractérisé en ce que le centre de l'arc extérieur de la facette (r) de l'ergot(k), les centres des deux cercles supérieur et inférieur de l'ouverture cylindrique(g),et le centre du flan(y) se trouvent dans un plan perpendiculaire à(y), plan de symétrie parfaite de la toupie de transfert(2). 6) Dispositif pour prélèvement et comptage cyclique de granules sphériques identiques contenus dans un tube rigide -particulièrement de section carrée - selon la revendication 2, caractérisé en ce que les passages égaux et symétriques(f) du premier bouchon(l) entre les trottoirs(s) constituent des ouvertures necessaires pour le moulage,sur la paroi interne dudit bouchon,du minimum de deux butées(w) indispensables au maintien prisonnier-rotatif de la toupie de transfert(2).