Brevet FR2893679A1 — publié le 20070525

La présente invention concerne un dispositif de pompage volumétrique. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît des dispositifs de pompage volumétri- que comportant un organe de pompage associé à un organe de distribution comprenant un corps contenant une chambre de distribution comportant des orifices de liaison avec l'organe de pompage, avec un conduit d'admission relié à une cuve d'alimentation, et avec un conduit de refoule- ment, et dans laquelle un élément de distribution est monté mobile selon une direction longitudinale de la chambre de distribution et est actionné par un organe de commande pour mettre alternativement l'organe de pompage en liaison avec le conduit d'admission ou avec le conduit de refoulement. Dans les dispositifs existants, l'élément de distribution est monté pour coulisser selon un mouvement alterné dans la chambre de distribution par l'intermédiaire de joints toriques et/ou de joints à lèvres qui délimi- tent des compartiments étanches mobiles à l'intérieur de la chambre de distribution. Lors du fonctionnement du dispositif de pompage, la liaison de la chambre de pompage avec le conduit d'admission ou le conduit de refoulement est fonction de la position des compartiments par rapport à l'orifice de liaison avec l'organe de pompage. Lors des déplacements de l'élément de distribution, du produit pompé s'accumule dans les joints d'étanchéité et est difficilement extrait lors du lavage de sorte qu'en pratique il n'est pas possible de réaliser un pompage dans des conditions aseptiques avec les dispositifs existants. OBJET DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de pompage volumétrique pouvant aisément fonctionner dans des conditions aseptiques. RESUME DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but on propose, selon l'invention, un dispositif de pompage volumétrique comportant un organe de pompage associé à un organe de distribution comprenant un corps contenant une chambre de distribution comprenant des orifices de liaison avec l'organe de pompage, avec un conduit d'admission relié à une cuve d'alimentation, et avec un conduit de refoule-ment, un élément de distribution étant monté mobile selon un axe longitudinal de la chambre de distribution et étant actionné par un organe de commande, l'orifice de liaison avec le conduit d'admission et l'orifice de liai-son avec le conduit de refoulement étant disposés en regard l'un de l'autre coaxialement à l'axe longitudinal de la chambre de distribution de part et d'autre de l'orifice de liaison avec l'organe de pompage et étant adjacents à des sièges, et l'élément de distribution comportant entre les sièges des parties formant des clapets adaptés à venir en appui étanche sur l'un ou l'autre des sièges sous l'action de l'organe de commande de l'élément de distribution. Ainsi, tout en assurant une fermeture étanche de l'un des orifices de liaison lors du fonctionnement du dispositif de pompage, l'élément de distribution peut être aisément nettoyé en écartant le clapet de son siège et en faisant couler du produit de nettoyage autour du clapet. Selon une version avantageuse de l'invention, l'organe de pompage comprend une chambre de pompage cy- lindrique dans laquelle est monté un piston sans joint relié à un organe d'actionnement pour déplacer le piston selon une direction axiale de la chambre de pompage, et à une extrémité opposée à l'orifice de liaison de la chambre de distribution avec la chambre de pompage, la cham- bre de pompage est reliée à la cuve d'alimentation, le piston étant monté dans la chambre de pompage avec un jeu suffisamment faible pour qu'un produit contenu dans la cuve d'alimentation ne s'écoule pas autour du piston. Ainsi, lors du pompage d'un produit, un film du produit de faible épaisseur se forme entre le piston et la chambre de pompage, de sorte qu'une étanchéité est assurée entre le piston et la chambre de pompage et ce film de produit est facilement éliminé lors du lavage. Selon d'autres aspects avantageux de l'invention, l'organe de pompage comporte une chambre auxiliaire qui est coaxiale à la chambre de pompage et qui débouche dans la cuve d'alimentation, et de préférence l'organe d'actionnement du piston a une course suffisante pour amener le piston totalement dans la chambre auxiliaire, la cham- bre auxiliaire ayant un diamètre suffisant pour permettre alors un écoulement de produit autour du piston. La chambre auxiliaire a alors une triple fonction, c'est-à-dire que pour une position du piston dans la chambre de pompage, elle assure la fonction d'étanchéité du piston et quand le piston est amené dans la chambre auxiliaire lors du lavage, le piston est largement soumis aux effets du produit de nettoyage de sorte que la chambre auxiliaire a une fonction de chambre de lavage du piston. En outre dans cette position du piston, la chambre de pompage est dégagée et est donc bien nettoyée par le produit de lavage. Enfin, lors du remplissage initial de l'installation avec du produit à conditionner le piston est amené dans la chambre auxiliaire de sorte que le produit s'écoule autour du piston pour remplir la chambre de pom- page et la chambre de distribution, et les bulles d'air peuvent remonter dans la cuve d'alimentation de sorte que la chambre auxiliaire a une fonction de chambre de gavage. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 4 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de l'invention, en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe axiale par un plan vertical du dispositif selon l'invention et de la cuve d'alimentation qui lui est associée, pour une position d'admission de l'élément de distribution, - la figure 2 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 1, pour une position de lavage du dis-positif de pompage. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le dispositif de pom- page comporte un organe de pompage 1 relié à une cuve d'alimentation 2 et à associé à un organe de distribution 3. L'organe de pompage comprend un corps de pompage 4 comprenant une chambre de pompage 5 dans laquelle un pis-ton 6 sans joint est monté pour coulisser avec un très faible jeu, par exemple quelques dixièmes de millimètres. Le piston 6 est actionné par une tige 7 reliée à un organe d'actionnement 8. Entre la chambre de pompage 5 et la cuve d'alimentation 2, l'organe de pompage 1 comporte une chambre auxiliaire 9 coaxiale à la chambre de pompage 5, ayant une dimension transversale D largement supérieure à une dimension transversale d de la chambre de pompage 5 et débouchant dans la cuve d'alimentation 2. L'organe de distribution 3 comporte un corps 10 contenant une chambre de distribution allongée cylindrique 11 ayant un axe longitudinal 36. La chambre de distribution 11 comporte un orifice de liaison 12 avec l'organe de pompage 1. L'orifice de liaison 12 débouche latéralement dans la chambre de distribution 11. A chacune de ses extrémités, la chambre de distribution 11 comporte des orifices, respectivement 13 et 14, coaxiaux avec l'axe longitudinal 36 et s'étendant en regard l'un de l'autre, de part et d'autre de l'orifice de liaison 12. De façon adjacente aux orifices de liaison 13 et 14, la chambre de distribution comporte des zones configurées pour réaliser des sièges, respectivement 33 et 34, coaxiaux aux ouvertures de liaison. Les sièges 33, 34 sont disposés pour recevoir une extrémité configurée en clapet, respectivement 15 et 16, d'un élément de distri- bution cylindrique 17 monté pour coulisser selon une direction longitudinale de la chambre de distribution. L'élément de distribution comporte une tige de commande 18 s'étendant dans un alésage 27 et reliée à un organe de commande 19. L'organe de commande 19 comprend un organe d'actionnement 35 et un organe d'accouplement 20 sans traversée de paroi. Par exemple l'organe d'accouplement comprend de façon connue en soi un aimant 21 porté par une tige 22 associée à l'organe d'actionnement 35 et monté mobile dans un doigt de gant 23 en matériau ama- gnétique, et une bague aimantée 24 entourant le doigt de gant 23 et reliée à la tige de commande 18 par un étrier 25. L'élément de distribution 17 est maintenu coaxial à la chambre de distribution 11 par des ailettes de guidage 26 coulissant dans l'alésage 27 coaxial à la chambre de distribution 11, et des ailes de guidage 28 coulissant dans un alésage 29 également coaxial à la chambre de distribution 11. L'orifice de liaison 14 est relié à un conduit d'admission 30 par l'intermédiaire de l'alésage 27 et d'une chambre d'admission 31 entourant l'organe d'accouplement 20. A son extrémité supérieure, le conduit d'admission 30 débouche à l'extrémité inférieure de la chambre auxiliaire 9. L'orifice de liaison 13 est relié à un conduit de refoulement 32 par l'alésage 29. Le conduit de refoule- ment 32 est relié à un bec de dosage non représenté. 6 Par ailleurs, l'organe d'actionnement 8 a une course suffisante pour non seulement manœ uvrer le piston 6 selon un mouvement de va et vient dans la chambre de pompage 5, mais également pour tirer le piston 6 hors de la chambre de pompage 5 jusque dans la chambre auxiliaire 9 comme illustré sur la figure 2. Le clapet 15 de l'élément de distribution 17 est conformé pour fermer de façon étanche l'orifice de liai-son 13 lorsque le clapet 15 est en appui sur le siège 33 adjacent à l'orifice 13. De même le clapet 16 est conformé pour fermer de façon étanche l'orifice de liaison 14 lorsque le clapet 16 est en appui contre le siège 34 adjacent à cette ouverture. La distance entre les clapets 15 et 16 est inférieure à la distance entre les sièges 33 et 34 de façon que lorsqu'un des orifices de liaison est fermé, l'autre orifice soit largement ouvert. En outre, l'élément de distribution 17 a une dimension transversale sensiblement inférieure à la dimension transversale de la chambre de distribution 11 de façon que le produit à dis- tribuer s'écoule aisément autour de l'élément de distribution 17 lorsque l'un des orifices de liaison 13 ou 14 est ouvert. Lors du démarrage initial de l'installation comportant le dispositif de pompage selon l'invention, le clapet 16 est amené en appui contre son siège 34 de sorte que l'orifice de liaison 13 est largement ouvert. Par ailleurs, le piston 6 est remonté dans la chambre auxiliaire 9 comme illustré dans la figure 2. Dans cette position, le produit à conditionner s'écoule par gravité dans la chambre auxiliaire 9 et s'écoule autour du piston 6 pour assurer d'une part le remplissage du conduit d'admission 30 et d'autre part le remplissage de la chambre de pompage 5 ainsi que le remplissage de la chambre de distribution il et du conduit de refoulement 32. La chambre auxiliaire 9 a donc une fonction de chambre de ga- vage. Le piston 6 est ensuite abaissé au maximum de sa course dans la chambre de pompage 5 puis il est animé d'un mouvement de va et vient selon une course maintenant le piston 6 dans la chambre de pompage 5. Lors de chaque mouvement du piston vers le haut, le clapet 15 est amené en appui contre le siège 33 adjacent à l'ouverture de liaison 13 pour fermer celle-ci. L'ouverture de liaison 14 est alors largement ouverte et du produit à condition- ner est aspiré dans la chambre de pompage 5 en passant par la chambre auxiliaire 9 et le conduit d'admission 30, la chambre d'admission 31 et la chambre de distribution 11. A chaque mouvement vers le bas du piston 6, l'élément de distribution 17 est déplacé pour fermer l'orifice de liaison 14 et ouvrir l'orifice de liaison 13 de sorte qu'un volume de produit correspondant à la course du pis-ton 6 est propulsé par le piston 6 dans le conduit de refoulement 32. La chambre auxiliaire 9 assure alors une fonction de chambre d'étanchéité à l'égard du piston. Lorsque la cuve d'alimentation 2 est vide, un produit de lavage est introduit dans la cuve d'alimentation 2 et le dispositif de pompage est mis dans la position illustrée sur la figure 2, c'est-à-dire que le pis-ton 6 est relevé jusqu'à s'étendre dans la chambre d'étanchéité 9 et l'élément de distribution 17 est mis dans une position intermédiaire dans laquelle les orifices de liaison 13 et 14 sont tous les deux ouverts. Le liquide de lavage s'écoule alors dans le conduit de refoulement 32 en passant simultanément par le conduit d'admission 30 et la chambre de pompage 5. La chambre auxiliaire 9 a alors une fonction de lavage. De plus, ce système permet une purge totale de l'air lors du lavage du bec, par remontée de l'air dans la cuve. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et est susceptible 7 de variantes de réalisation qui apparaîtront à l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, bien que le dispositif décrit combine un organe de distribution sans joint et un organe de pompage sans joint, l'organe de distribution sans joint pourrait être utilisé en relation avec un organe de pompage de structure traditionnelle, le conduit d'admission étant alors directement relié à la cuve d'alimenta- tion. Bien que dans le mode de réalisation illustré une chambre auxiliaire soit intercalée entre la chambre de pompage et la cuve d'alimentation, on peut réaliser l'invention avec une chambre de pompage débouchant directe- ment dans la cuve d'alimentation qui fait alors fonction de chambre auxiliaire tant pour le gavage que pour le pompage et le lavage. A l'inverse la chambre auxiliaire peut être séparée de la cuve d'alimentation et être reliée à celle-ci par un conduit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pompage volumétrique comportant un organe de pompage (1) associé à un organe de distribu- tion (3) comportant un corps (10) contenant une chambre de distribution (11) comprenant des orifices de liaison (12, 14, 13) avec l'organe de pompage, avec un conduit d'admission (30) relié à une cuve d'alimentation (2), et avec un conduit de refoulement (32), un élément de dis- tribution (17) étant monté mobile selon un axe longitudinal de la chambre de distribution (11) et étant actionné par un organe de commande (19), caractérisé en ce que l'orifice de liaison (14) avec le conduit d'admission et l'orifice de liaison (13) avec le conduit de refoulement sont disposés en regard l'un de l'autre coaxialement à l'axe longitudinal de la chambre de distribution de part et d'autre de l'orifice de liaison (12) avec l'organe de pompage et sont adjacents à des sièges (34, 33), et l'élément de distribution (17) comporte entre les sièges (33, 34) des parties formant des clapets (16, 15) adaptés à venir en appui étanche sur l'un ou l'autre des sièges sous l'action de l'organe de commande de l'élément de distribution. 2. Dispositif de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande (19) est un organe magnétique adapté à commander un déplacement de l'élément de distribution (17) sans traversée de paroi. 3. Dispositif de pompage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de pompage (1) comprend une chambre de pompage cylindrique (5) dans laquelle est monté un piston (6) sans joint relié à un organe d'actionnement (8) pour déplacer le piston selon une direction axiale de la chambre de pompage, et en ce qu'à une extrémité opposée à l'orifice de liaison (12) de la cham- bre de distribution avec la chambre de pompage, la cham- 10 bre de pompage est reliée à la cuve d'alimentation (2), le piston (6) étant monté dans la chambre de pompage avec un jeu suffisamment faible pour qu'un produit contenu dans la cuve d'alimentation (2) ne s'écoule pas autour du piston. 4. Dispositif de pompage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'entre la chambre de pompage et la cuve d'alimentation (2), l'organe de pompage comporte une chambre auxiliaire (9) ayant une dimension transversale (D) supérieure à une dimension transversale (d) à la chambre de pompage. 5. Dispositif de pompage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la chambre auxiliaire (9) est coaxiale à la chambre de pompage (5) et débouche dans la cuve d'alimentation (2). 6. Dispositif de pompage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (8) a une course suffisante pour amener le piston (6) dans une position pour laquelle le piston est en retrait dans la chambre auxiliaire d'une façon suffisante pour permettre un écoulement de produit autour du piston jusque dans la chambre de pompage. 7. Dispositif de pompage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit d'admission (30) débouche dans la chambre auxiliaire (9).