Brevet FR2815675A1 — publié le 20020426

La présente invention concerne une pompe de distribution de produit fluide. Les pompes de distribution de produit fluide sont bien connues dans l'état de la technique, et comprennent généralement un corps de pompe qui définit une chambre de pompe disposée entre un clapet d'entrée et un clapet de sortie, un piston coulissant dans ledit corps de pompe pour expulser le produit contenu dans ladite chambre de pompe. Dans certains cas la pompe peut comporter deux pistons, un piston haut et un piston bas, qui coulissent ensemble dans le corps de pompe lors de l'actionnement, jusqu'à l'ouverture du clapet de sortie et l'expulsion du produit contenu dans la chambre de pompe. Dans certains cas, en particulier avec des produits pharmaceutiques, la précision du dosage, ainsi que l'assurance de la distribution d'une dose complète à chaque actionnement peuvent être des critères essentiels. Il est en particulier important d'empêcher une distribution d'une dose partielle, et d'éviter un remplissage partiel de la chambre de pompe après actionnement de celle-ci. La présente invention a pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui garantit la précision du dosage à chaque actionnement de la pompe et, qui assure la distribution d'une dose complète. La présente invention a également pour but de fournir une telle pompe de distribution de produit fluide qui soit simple et peu coûteuse à fabriquer et à assembler. La présente invention a donc pour objet une pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe comprenant une chambre de pompe délimitée entre un piston haut et un piston bas, lesdits pistons coulissant de manière étanche dans ledit corps de pompe, ladite chambre de pompe comportant un clapet d'entrée et un clapet de sortie, caractérisé en ce que ledit piston bas coopère en fin de course d'actionnement avec ledit clapet de sortie pour l'ouvrir et permettre l'expulsion du produit contenu dans la chambre de pompe. Avantageusement, le clapet de sortie comporte un organe de clapet mobile dans la chambre de pompe et qui est sollicitée vers sa position de fermeture par la pression du produit contenu dans la chambre de pompe, ledit organe de clapet mobile comportant un épaulement coopérant, en fin de course d'actionnement dudit piston bas, avec ledit piston bas ou un élément solidaire de celui-ci, de telle sorte que le piston bas retire l'organe de clapet de son siège de clapet pour ouvrir le clapet de sortie. Avantageusement, le diamètre extérieur du piston haut est supérieur au diamètre extérieur du piston bas. Avantageusement, le siège de clapet du clapet d'entrée est sollicité par un élément élastique tel qu'un ressort vers la position de repos de la pompe, dans laquelle ledit piston bas ou un élément solidaire de celui-ci sollicite le clapet de sortie vers sa position de fermeture. Selon une première variante de réalisation de l'invention, le piston bas est réalisé d'une pièce avec ledit siège de clapet d'entrée. Selon une seconde variante de réalisation de l'invention, le piston bas est séparé du siège de clapet d'entrée et monté flottant dans la chambre de pompe, ledit piston bas étant ramené vers sa position de repos par ledit siège de clapet d'entrée. Avantageusement, ledit piston bas agit en tant qu'élément d'amorçage pour évacuer l'air contenu dans la chambre de pompe lors du premier actionnement de la pompe. Avantageusement, lorsque la chambre de pompe contient de l'air, un passage d'évacuation d'air est formé entre le piston bas, le piston haut et le siège de clapet d'entrée pour permettre l'évacuation de l'air hors de la chambre de pompe, ledit piston bas obturant de manière étanche ledit passage d'air lorsque la chambre de pompe contient du produit fluide à distribuer. Avantageusement, l'organe de clapet de sortie comporte un second épaulement qui coopère avec ledit piston bas ou un élément solidaire dudit piston bas dans la position de repos de la pompe de telle sorte que le piston bas sollicite ledit organe de clapet mobile vers sa position de fermeture. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée suivante, faite en référence aux dessins joints, donnés à titre d'exemples non limitatifs, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en section transversale d'une pompe selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, en position de repos, - la figure 2 est une figure similaire à celle de la figure 1, en position d'amorçage, - la figure 3 est une vue similaire à celle des figures 1 et 2, juste avant l'expulsion du produit contenu dans la chambre de pompe. En référence aux figures, la pompe comporte un corps de pompe 10 dans lequel coulisse de manière étanche un piston haut 20 et un piston bas 30. Entre lesdits pistons 20 et 30 est définie une chambre de pompe 11 qui comporte un clapet d'entrée 40 et un clapet de sortie 50. Le clapet d'entrée 40 peut être un clapet à bille comportant une bille 41 coopérant avec un siège de clapet 42 correspondant. Lorsque l'utilisateur actionne la pompe, les deux pistons 20 et 30 coulissent dans le corps de pompe en fermant le clapet d'entrée 40 jusqu'à ce que le clapet de sortie 50 s'ouvre pour permettre l'expulsion du produit. Selon l'invention, le piston bas 30, ou un élément 70 solidaire de celui- ci, coopère en fin de course d'actionnement de la pompe avec le clapet de sortie 50 pour l'ouvrir. En particulier, dans l'exemple représenté sur les figures, le clapet de sortie 50 comporte un organe de clapet de sortie mobile 51 qui peut se déplacer axialement dans la chambre de pompe 11, ledit organe de clapet mobile 51 étant sollicité vers sa position de fermeture, dans lequel il s'appuie contre son siège de clapet 52, par la pression du produit disposé à l'intérieur de la chambre de pompe 11. Cette mise en oeuvre assure une étanchéité parfaite au niveau du clapet de sortie, puisqu'il est impossible que celui-ci s'ouvre de manière non souhaitée avant l'expulsion du produit. Ledit organe de clapet 51 comporte avantageusement un premier épaulement 55 qui coopère avec le piston bas 30 ou un élément 70 solidaire dudit piston bas 30, en fin de course d'actionnement de la pompe, de telle sorte que le piston bas 30 retire mécaniquement l'organe de clapet 51 de son siège de clapet 52 pour ouvrir le clapet de sortie 50. Avantageusement, l'organe de clapet mobile 51 du clapet de sortie 50 comporte également un second épaulement 56 qui coopère avec le piston bas 30 ou un élément solidaire de celui-ci 70 en position de repos de la pompe de telle sorte que l'organe de clapet mobile 51 est sollicité vers sa position de fermeture. Le fonctionnement de la pompe va maintenant être décrit ci-après en référence aux figures 1 et 3. Sur la figure 1, la pompe est en position de repos. Lorsque l'utilisateur actionne la pompe, il exerce une pression axiale sur le piston haut 20 qui va coulisser à l'intérieur du corps de pompe 10. Le produit fluide contenu dans la chambre de pompe 11 étant incompressible, celui-ci entraîne également le piston bas 30 à coulisser de manière étanche à l'intérieur du corps de pompe 10. Le clapet d'entrée 40 est sollicité vers sa position de fermeture par la pression du produit à l'intérieur de la chambre de pompe, et il en est de même pour le clapet de sortie 50, dont l'organe de clapet mobile 51 est également sollicité vers sa position de fermeture par la pression du produit à l'intérieur de la chambre de pompe 11. En fin de course d'actionnement, on arrive à la position représentée sur la figure 3. Le diamètre du piston bas 30 étant inférieur au diamètre du piston haut 20, le piston bas 30, respectivement l'élément solidaire du piston bas 30 et qui est référencé 70 sur les figures, se déplace pendant l'actionnement de la pompe de sa position où il est en contact avec le second épaulement 56, représenté sur la figure 1, vers sa position où il arrive en contact avec le premier épaulement 55 de l'organe de clapet mobile 51. A ce moment là, en fin de course d'actionnement de la pompe, le piston bas coopère avec l'organe de clapet mobile 51 pour le déplacer axialement à l'intérieur de la chambre de pompe, en le retirant de son siège de clapet 52, afin d'ouvrir le clapet de sortie 50 et permettre ainsi l'expulsion du produit contenu dans la chambre de pompe 11. Comme représenté sur les figures, le clapet d'entrée 40 de la chambre de pompe 11 comporte un siège de clapet 42 monté flottant à l'intérieur du corps du pompe 10 et sollicité par un ressort vers sa position de repos représentée sur la figure 1. Ce ressort 60 est le ressort de rappel de la pompe. Avantageusement, le piston bas 30 comporte un épaulement qui coopère avec ledit siège du clapet d'entrée 42 de sorte que lorsque le clapet de sortie est ouvert, le produit contenu dans la chambre de pompe 11 est expulsé au moyen dudit piston bas 30, qui est ramené vers sa position de départ par le ressort 60 qui agit sur le siège de clapet 42. Dans l'exemple représenté sur les figures, le piston bas 30 est réalisé séparément du siège de clapet d'entrée 42, mais il est tout à fait possible de prévoir que le piston bas 30 et le siège de clapet d'entrée 42 soient réalisés sous la forme d'une seule pièce monobloc. L'avantage de réaliser le piston bas 30 de manière séparée sera décrit ci-après en référence à la figure 2 en relation avec un mode de réalisation particulier de l'invention. Lorsque le clapet de sortie 50 est ouvert, le produit contenu dans la chambre de pompe 11 est donc expulsé hors de ladite chambre de pompe, le piston bas remontant à l'intérieur du corps de pompe 10 sous l'effet du ressort comprimé 60 jusqu'à ce que le piston bas 30, respectivement la pièce 70 solidaire dudit piston bas 30, vienne à nouveau buter contre le second épaulement 56 de l'organe de clapet mobile 51 du clapet de sortie 50 pour solliciter celui-ci à nouveau vers sa position de fermeture. La dépression créée dans la chambre de pompe par l'expulsion du produit et la remontée des pistons ouvre le clapet d'entrée 40, ladite bille étant donc soulevée de son siège de clapet pour permettre l'aspiration d'une nouvelle dose de produit à l'intérieur de la chambre de pompe 11. L'invention fournit donc les deux avantages essentiels de garantir d'une part l'expulsion de la totalité de la dose à chaque actionnement, en empêchant toute distribution partielle du contenu de la chambre de pompe 11. En effet, le clapet de sortie 50 ne peut pas s'ouvrir avant la fin de course d'actionnement de la pompe, quelle que soit la force d'actionnement exercée par l'utilisateur sur la pompe. D'autre part, la précision du dosage est garantie par la fermeture automatique du clapet de sortie après l'expulsion de la dose. En référence à la figure 2, nous allons maintenant décrire une caractéristique particulière avantageuse du mode de réalisation représentée sur les figures. Le fait de réaliser le piston bas 30 de manière séparée du siège de clapet d'entrée 42, et de monter ledit piston bas 30 flottant à l'intérieur du corps de pompe permet d'utiliser ledit piston bas en tant qu'élément d'amorçage. En effet, comme visible sur la figure 2, au premier actionnement de la pompe, lorsque la chambre de pompe 11 contient de l'air, le piston bas 30 se décolle du siège de clapet d'entrée 42, puisque l'air est compressible, et il se crée un passage d'air d'évacuation entre le piston bas 30 et ledit siège de clapet d'entrée 42 qui permet l'évacuation de l'air contenu dans la chambre de pompe 11. Ce passage d'air est également assuré entre le piston bas 30 et le piston haut 20, par une ou plusieurs rainures 29 prévues dans une surface frontale du piston haut 20, et qui coopère avec le piston bas 30 en fin de course du premier actionnement de la pompe, comme représenté sur la figure 2. Cette rainure 29 coopère donc avec le piston bas 30 dans une position qui permet de limiter au maximum le volume mort de la chambre de pompe 11 de sorte que la quasi-totalité de l'air contenu dans ladite chambre de pompe est évacué dans la position représentée sur la figure 2. Lorsque l'utilisateur relâche la pression sur la pompe à partir de la position représentée sur la figure 2, l'ensemble du mécanisme de la pompe remonte sous l'effet du ressort de rappel 60, de sorte que la chambre de pompe se remplie de produit à travers son clapet d'entrée 40. Dès que du produit entre dans la chambre de pompe 11, ledit piston bas 30 est automatiquement sollicité par le produit vers sa position représentée sur les figures 1 et 3, dans laquelle le piston bas 30 coopère avec le siège de clapet 42 pour fermer de manière étanche ledit passage d'air mentionné précédemment. A partir de ce moment là ledit piston bas 30 ne peut plus se décoller du siège de clapet 42 en raison de la présence de produit fluide incompressible à l'intérieur de la chambre de pompe 11. Lors des actionnements suivants de la pompe, le piston bas 30 et le siège de clapet 42 agissent alors comme une pièce monobloc, en assurant une étanchéité parfaite, évitant toute fuite de produit à travers ledit passage d'air d'évacuation servant à l'amorçage de la pompe. Bien entendu, le mode de réalisation représenté sur les figures est un mode de réalisation particulier avantageux, mais il est tout à fait envisageable de prévoir d'autres moyens d'amorçage pour amorcer la pompe, sans nécessairement utiliser le piston bas à cet effet. D'autres modifications peuvent être réalisées par l'homme du métier sans sortir du cadre de la présente invention telle que défini par les revendications annexées. Revendications 1.-Pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe (10) comprenant une chambre de pompe (11) délimitée entre un piston haut (20) et un piston bas (30), lesdits pistons (20,30) coulissant de manière étanche dans ledit corps de pompe (10), ladite chambre de pompe (11) comportant un clapet d'entrée (40) et un clapet de sortie (50), caractérisé en ce que ledit piston bas (30) coopère en fin de course d'actionnement avec ledit clapet de sortie (50) pour l'ouvrir et permettre l'expulsion du produit contenu dans la chambre de pompe (11). 2. -Pompe selon la revendication 1, dans laquelle le clapet de sortie (50) comporte un organe de clapet (51) mobile dans la chambre de pompe (11) et qui est sollicitée vers sa position de fermeture par la pression du produit contenu dans la chambre de pompe (11), ledit organe de clapet mobile (51) comportant un épaulement (55) coopérant, en fin de course d'actionnement dudit piston bas (30), avec ledit piston bas (30) ou un élément (70) solidaire de celui-ci, de telle sorte que le piston bas (30) retire l'organe de clapet (51) de son siège de clapet (52) pour ouvrir le clapet de sortie (50). 3. -Pompe selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle le diamètre extérieur du piston haut (20) est supérieur au diamètre extérieur du piston bas (30). 4. -Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le siège de clapet (42) du clapet d'entrée (40) est sollicité par un élément élastique (60) tel qu'un ressort vers la position de repos de la pompe, dans laquelle ledit piston bas (30) ou un élément (70) solidaire de celui-ci sollicite le clapet de sortie (50) vers sa position de fermeture. 5. -Pompe selon la revendication 4, dans laquelle le piston bas (30) est réalisé d'une pièce avec ledit siège de clapet d'entrée (42). 6.-Pompe selon la revendication 4, dans laquelle le piston bas (30) est séparé du siège de clapet d'entrée (42) et monté flottant dans la chambre de pompe (11), ledit piston bas (30) étant ramené vers sa position de repos par ledit siège de clapet d'entrée (42). 7. -Pompe selon la revendication 6, dans laquelle ledit piston bas (30) agit en tant qu'élément d'amorçage pour évacuer l'air contenu dans la chambre de pompe (11) lors du premier actionnement de la pompe. 8. -Pompe selon la revendication 7, dans laquelle, lorsque la chambre de pompe (11) contient de l'air, un passage d'évacuation d'air est formé entre le piston bas (30), le piston haut (20) et le siège de clapet d'entrée (42) pour permettre l'évacuation de l'air hors de la chambre de pompe (11), ledit piston bas (30) obturant de manière étanche ledit passage d'air lorsque la chambre de pompe (11) contient du produit fluide à distribuer. 9. -Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'organe de clapet de sortie (51) comporte un second épaulement (56) qui coopère avec ledit piston bas (30) ou un élément (70) solidaire dudit piston bas (30) dans la position de repos de la pompe de telle sorte que le piston bas (30) sollicite ledit organe de clapet mobile (51) vers sa position de fermeture.