Brevet FR2775958A1 — publié le 19990917

- 1 - La présente invention concerne un bouchon doseur de produits pulvérulents ou granuleux. Elle s'applique notammnent, mais non exclusivement, à la pesée automatisée de molécules pharmaceutiques se présentant sous la forme de poudres stockées dans des flacons. Les dispositifs connus sont conçus pour incliner et faire tourner le flacon après avoir retiré son bouchon, de manière à déverser progressivement la poudre qu'il contient. Il s'avère que la quantité de poudre déversée par ces dispositifs n'est pas constante en fonction du temps. Il n'est donc pas possible de doser avec précision une certaine quantité de poudre. D'autres dispositifs comprennent un outil de prélèvement pour prélever une dose de poudre dans un flacon et la déposer dans un réceptacle de l'appareil de pesée. De tels dispositifs présentent l'inconvénient permettre uniquement la pesée d'une ou plusieurs doses dont le volume est fixé par la géométrie des moyens de prélèvement. Ces dispositifs ne permettent donc pas de prélever dans un flacon une quantité de poudre qui n'est pas égale à un nombre entier de doses. -2- La présente invention a pour but de supprimer ces inconvénients. A cet effet, elle propose un bouchon doseur de distribution d'un produit pulvérulent contenu dans un flacon. Selon l'invention, ce bouchon comprend une portion tubulaire ouverte à une extrémité pour se monter coaxialement sur l'ouverture du flacon, l'autre extrémité communiquant avec au moins un canal cylindrique ouvert à ses deux extrémités, dans lequel est engagée coaxialement une tige de distribution munie d'un filetage, cette tige étant mobile axialement et en rotation, le bouchon comprenant en outre des moyens de blocage pour bloquer axialement la tige filetée en une position axiale de fermeture du bouchon dans laquelle ses deux extrémités ferment les ouvertures du canal cylindrique, et une position axiale d'ouverture du bouchon dans laquelle elle peut tourner autour de son axe, de manière à ce que son filetage entraîne le produit contenu dans le flacon en position renversée, par l'une des deux ouvertures du canal. Le bouchon selon l'invention présente ainsi à la fois les fonctions d'obturation et de distribution du produit qu'il contient. En outre, cette distribution est effectuée d'une manière dosée, la tige filetée assurant un débit de distribution constant à vitesse de rotation constante. Pour délivrer une certaine quantité de produit, il suffit de faire tourner la tige filetée en position d'ouverture pendant un temps que l'on peut déterminer en fonction de la vitesse de rotation de la tige filetée. Un tel bouchon est particulièrement adapté pour être actionné par un système automatisé. Avantageusement, pour faciliter l'écoulement de la poudre, l'intérieur de la portion tubulaire est relié au canal cylindrique par une portion en forme d'entonnoir constituant une trémie lorsque le flacon est en position renversée. Selon une particularité de l'invention, une des extrémités de la tige filetée est conformée de manière à pouvoir coopérer avec un outil d'entraînement en rotation. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le canal cylindrique comprend deux parties coaxiales de différents diamètres intérieurs, de manière à former une butée axiale de la tige filetée en position d'ouverture, et un ergot intérieur ou bossage destiné à s'engager dans une gorge annulaire prévue sur la tige filetée, lorsque celle-ci est en position de fermeture. 3 - Un mode de réalisation du dispositif selon l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente une vue transversale du bouchon selon l'invention, la tige filetée étant montrée transversalement et séparée du bouchon, le bouchon étant montré en coupe axiale; La figure 2 montre une vue transversale suivant l'axe de la tige filetée du bouchon de la figure 1; Les figures 3 et 4 montrent en coupe transversale le bouchon de la figure 1, la tige filetée étant en position de fermeture sur la figure 3, et d'ouverture sur la figure 4; La figure 5 montre le bouchon de la figure 1 monté sur un flacon et actionné par un système automatisé représenté de manière schématique; La figure 6 montre une vue transversale d'un bouchon selon l'invention, comprenant deux tiges de distribution parallèles. Les figures 1 et 2 représentent un bouchon 1 comprenant un corps tubulaire présentant une portion tubulaire cylindrique 2 prolongée par une portion coaxiale 6 en forme d'entonnoir, la petite ouverture de la portion en entonnoir débouchant dans un canal cylindrique 5 orienté perpendiculairement à la portion tubulaire 2. La face tubulaire intérieure de la portion tubulaire 2 est munie d'un taraudage 12 conçu pour coopérer avec le filetage prévu sur le goulot d'un flacon (non représenté sur ces figures), cette portion tubulaire étant ouverte d'un côté pour permettre l'engagement du goulot du flacon, et partiellement fermée de l'autre avec une ouverture coaxiale dont le diamètre correspond à celui de la grande base de la portion en entonnoir 6. Dans un plan longitudinal, le bouchon présente une forme sensiblement rectangulaire, les espaces extérieurs entre la portion tubulaire 2, le canal 5 et la portion en forme d'entonnoir 6 étant fermée par deux languettes de liaison 4. -4- Le canal cylindrique 5, ouvert à ses deux extrémités, est conçu pour recevoir une tige de distribution filetée 20 de même longueur et comprenant un corps 25 muni d'un filetage 21, relié d'un côté à une tête cylindrique 23 par l'intermédiaire d'une partie intermédiaire cylindrique 22 coaxiale, et de l'autre à un disque coaxial 26. La tête 23 et le disque 26 ont des diamètres respectifs tels, qu'ils peuvent obturer simultanément et d'une manière sensiblement étanche, les deux ouvertures du canal cylindrique 5, comme montré sur la figure 3. Le filetage 21 et la partie intermédiaire 22 présentent un même diamètre extérieur qui correspond sensiblement au diamètre du canal cylindrique 5. La face d'extrémité de la tête 23 comprend une partie 27, par exemple une cavité cruciforme (figure 2), conformée de manière à pouvoir coopérer avec un outil permettant de faire tourner la tige 20 autour de son axe. Tel que montré sur les figures 3 et 4, la tige 20 est mobile entre deux positions axiales, à savoir une position de fermeture dans laquelle la tête 23 et le disque d'extrémité 26 obturent les ouvertures d'extrémités du canal cylindrique 5 (figure 3), et une position d'ouverture dans laquelle la tête 23 est enfoncée dans le canal cylindrique 5, le disque 26 se trouvant alors à l'extérieur de celle-ci (figure 4), des moyens de blocage étant prévus pour maintenir alternativement la tige dans ces deux positions. Ces moyens de blocage comprennent par exemple une rupture d'alésage ou un épaulement annulaire 15 prévu dans le canal cylindrique 5 qui est formé de deux parties coaxiales 8, 9 de différents diamètres, l'épaulement 15 étant formé au niveau de la jonction entre ces deux parties, la partie 8 de plus grand diamètre étant destinée à loger la tête 23 de la tige 20 de diamètre sensiblement équivalent, tandis que la partie 9 reçoit la partie intermédiaire 22 et le corps 25 de la tige. Ainsi, la tige 25 présente un épaulement radial 28 au niveau de la jonction entre la tête 23 et de la partie intermédiaire 22. Ces moyens de blocage comprennent en outre un ergot ou bossage 11 s'étendant vers l'intérieur du canal 5, conçu pour coopérer avec une gorge annulaire coaxiale 24 prévue sur la tête 23, lorsque la tige 20 se trouve en position de fermeture du bouchon (figure 3). -5- Pour ouvrir le bouchon, il suffit de pousser sur la tête 23 de manière à la faire rentrer dans le canal 5, jusqu'à ce qu'elle bute sur l'épaulement annulaire 15 (figure 4). Dans cette position, le disque 26 se trouve à l'extérieur du canal 5, l'espace intérieur du bouchon se trouve alors en communication avec l'extérieur, par l'espace intermédiaire entre le corps 25 de la tige et la face intérieure du canal 5. Il est à noter que le filetage 21 s'arrête à une certaine distance du disque 26, qui correspond à longueur de la tige 20 en position d'ouverture, qui dépasse de l'ouverture du canal 5. La partie 8 du canal 5 comprend par ailleurs une ouverture latérale 7 située entre l'ergot 11 et l'épaulement 15 permettant à la partie située entre l'ouverture d'extrémité du canal 5 et l'ergot 11 de se déformer plus facilement, et ainsi de faciliter le déplacement de la tige 20 entre ses positions de fermeture et d'ouverture. La figure 5 montre un flacon 10 équipé du bouchon 1 selon l'invention, disposé verticalement, son ouverture étant orientée vers le bas. Si dans cette position, la tige 20 est poussée en position d'ouverture et entraînée en rotation dans un certain sens, la poudre 19 contenue dans le flacon est poussée par le filetage 21, vers l'ouverture d'évacuation du canal 5, située du côté du disque 26. Dans cette position, le débit d'écoulement de la poudre contenue dans le flacon varie en fonction de la vitesse de rotation de la tige 20, et est avantageusement constant si cette vitesse est constante. Le bouchon selon l'invention permet donc de délivrer une dose de produit de n'importe quel volume souhaité. Pour faciliter l'écoulement de la poudre, le corps fileté de la tige 20 présente avantageusement une forme légèrement troncomnique, son diamètre allant en diminuant en direction du disque 26 (figure 1). Un tel bouchon est parfaitement conçu pour être actionné par un système automatisé comprenant une bague 31 dans laquelle le bouchon est engagé, pour maintenir le flacon 19 verticalement, son ouverture étant orientée vers le bas (figure 5). A cet effet, l'ouverture du corps 2 du bouchon peut comprendre un rebord 3 s'étendant radialement, destiné à reposer sur la face supérieure de la bague 31. -6- Le système automatisé comprend un processeur de commande 39, par exemple de type microprocesseur ou micro-contrôleur, qui commande un ensemble d'actionneurs 34 à 37. L'actionneur rotatif 37 permet de faire tourner autour de leur axe, la bague 31 et ainsi, le flacon et le bouchon, de manière à orienter l'axe du canal 5 du bouchon en regard d'un outil 32 d'entramînement en rotation de la tige 20. A cet effet, ce système comprend également un capteur 38 connecté au processeur 39, qui coopère avec un repère 13, par exemple prévu sur le rebord 3 du bouchon, pour détecter lorsque le bouchon a atteint la position angulaire dans laquelle la tige 20 se trouve en regard d'outils d'entraînement. L'actionneur translatif 34 assure le déplacement axial de l'outil 32 en direction de la tête 23 de la tige 20, de manière à pousser la tige dans sa position d'ouverture. L'actionneur rotatif 35 entraîne en rotation autour de leur axe l'outil 32 et ainsi la tige 20, et l'actionneur translatif 36 agit axialement un poussoir 33 destiné à venir s'appliquer sur le disque 26 et repousser la tige 20 dans sa position de fermeture. Bien entendu, on peut prévoir, sans s'écarter du concept de l'invention, de munir le bouchon de plusieurs canaux 5', 5" parallèles, dans chacun desquels est engagée une tige filetée 20', 20" (figure 6). Ces canaux 5', 5" peuvent présenter des diamètres différents de manière à offrir des débits différents. Il s'avère en effet qu'à partir d'une certaine vitesse de rotation de la tige 20, le débit d'écoulement du produit à distribuer n'augmente plus, celui-ci subissant alors une compression. Le fait de disposer de plusieurs canaux et tiges filetées de différents diamètres permet de d'affranchir de ce problème, les différentes tiges 20', 20" pouvant être actionnées séparément ou simultanément. -7- REVENDICATIONS 1. Bouchon de distribution d'un produit pulvérulent contenu dans un flacon, comprend une portion tubulaire (2) ouverte à une extrémité pour se monter coaxialement sur l'ouverture du flacon, caractérisé en ce que l'autre extrémité de la portion tubulaire (2) communique avec au moins un canal cylindrique (5) ouvert à ses deux extrémités, dans lequel est engagée coaxialement une tige 20 munie d'un filetage (21) présentant un diamètre extérieur correspondant sensiblement à celui du canal (5), cette tige étant mobile axialement et en rotation autour de son axe, le bouchon comprenant en outre des moyens de blocage (11, 15, 24) pour bloquer axialement la tige filetée (20) en une position axiale de fermeture du bouchon dans laquelle les deux extrémités (23, 26) de la tige ferment les ouvertures du canal cylindrique (5), et une position axiale d'ouverture du bouchon dans laquelle la tige peut tourner autour de son axe de manière à ce que son filetage (21) entramîne le produit contenu dans le flacon en position renversée, par une ouverture d'évacuation du canal cylindrique (5). 2. Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intérieur de la portion tubulaire (2) est relié au canal cylindrique (5) par une portion en entonnoir (6). 3. Bouchon selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'une des extrémités (23) de la tige filetée (20) est conformée de manière à pouvoir coopérer avec un outil d'entraînement en rotation. 4. Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal cylindrique (5) comprend deux parties (8, 9) coaxiales de différents diamètres intérieurs, de manière à former une butée axiale (15) qui coopère en position d'ouverture avec un épaulement annulaire (28) de la tige filetée (20), et un ergot intérieur ou bossage (11) destiné à s'engager dans une gorge annulaire (24) prévue sur la tige filetée (20), lorsque celle-ci est en position de fermeture. 5. Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (25) de la tige filetée est tronconique, son diamètre se réduisant en direction de l'ouverture d'évacuation du canal cylindrique (5). -8- 6. Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs canaux cylindriques parallèles (5',5") qui communiquent avec la portion tubulaire (2), et dans chacun desquels est engagé une tige filetée (20', 20") de distribution du produit contenu dans le flacon. 7. Bouchon selon la revendication 6, caractérisé en ce que les canaux cylindriques (5', 5") présentent des diamètres différents. 8. Bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture de la portion tubulaire (2) comprend un rebord (3) s'étendant radialement vers l'extérieur, permettant de maintenir verticalement le flacon muni du bouchon en position renversée. 9. Dispositif d'actionnement du bouchon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (31) pour maintenir le flacon muni du bouchon en position renversée, des moyens (37, 38) pour faire tourner autour de son axe l'ensemble du bouchon et du flacon de manière à orienter chaque canal cylindrique (5) en regard d'un outil d'entraînement (32) de chaque tige filetée (20) et d'un organe poussoir (33), des moyens pour déplacer axialement l'outil d'entraînement (32) et l'organe poussoir (33) de manière à, respectivement déplacer la tige (20) de la position d'ouverture à la position de fermeture et inversement, et des moyens pour faire tourner autour de son axe l'outil (32) lorsque la tige (20) est en position d'ouverture, les moyens (34 à 37) étant commandés par un processeur (39).