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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION formée par
Christopher C. RUTTER pour : "Distributeur de fluide" Priorité d'une demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique déposée le 6 décembre 1982, sous le n 447. 493.
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"Distributeur de fluide"
La présente invention est relative à des récipients volumineux de fluide et en particulier à des distributeurs qui ouvrent, en les coupant, des sacs en matière plastique scellés, contenant du fluide, qui sont supportés dans des boîtes ou cartons rigides.
Des récipients volumineux de ce genre sont particulièrement valables pour le transport, l'entreposage et la distribution de fluides qui peuvent être contaminés ou détériorés d'une autre manière lorsqu'ils sont exposés à une atmosphère oxydante. D'une manière générale, un récipient volumineux de ce genre utilise un distributeur présentant un corps bridé qui est attaché à la surface externe d'un sac réalisé en une matière plastique flexible qui n'altèrera pas de manière nocive le fluide ou ne permettra pas le suintement de gaz externes. Le sac est rempli, scellé et plaçé dans un récipient externe en carton ondulé ou en une matière analogue.
Lorsqu'il est prêt à être utilisé, un robinet ou tube de distribution présentant une arête coupante est inséré dans le corps bridé pour couper et ouvrir le sac en matière plastique et former un distributeur pour le fluide, comme décrit dans le brevet aux Etats-Unis d'Amérique 4. 355. 737. Lorsque le fluide est distribué à partir du récipient, le sac en matière plastique flexible se contracte de manière correspondante sans admettre d'air.
Par conséquent, si le récipient est utilisé pour l'entreposage et la distribution de fluides sensibles à l'oxygène, tels que du vin, un récipient partiellement rempli peut être entreposé pendant de longues périodes de temps, sans danger d'oxydation et de passage à l'aigre.
Tous les sacs en matière plastique, contenant du fluide, doivent être ouverts pour être remplis et, pour le couplage
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d'un sac à un ajutage de remplissage, il est de pratique courante de souder au sac un gland ou bague d'emboîtement en matière plastique relativement rigide, pendant le processus de fabrication. Le sac luimême est généralement façonné à partir de deux bandes rectangulaires en matière plastique qui sont mutuellement soudées le long des quatre bords. Avant le soudage, un trou circulaire est découpé dans une des bandes et un rebord sur la bague d'emboîtement est soudé sur la surface interne de la bande, la bague d'emboîtement cylindrique faisant saillie à travers le trou vers la surface extérieure. Après le remplissage, la bague d'emboîtement est scellée.
Si un distributeur réalisant un perçage du sac est utilisé, comme décrit dans le brevet précité, la bague d'emboîtement destinée au remplissage est habituellement scellée par soudage à chaud de la bande opposée du sac en matière plastique sur l'ouverture interne de la bague d'emboîtement. La présente invention concerne le remplissage du sac par la bague d'emboîtement et ensuite le scellage de cette bague par une fermeture qui est une membrane perçable. La membrane peut ensuite être percée par un robinet ou tube pour permettre la distribution.
En bref, la fermeture de distribution du fluide décrite et revendiquée ici fonctionne avec une bague d'emboîtement en matière plastique semblable à celle adoptée d'une manière générale par les fabricants d'appareils de remplissage. Un cylindre de scellage est inséré dans l'alésage de la bague d'emboîtement après que le sac a été rempli pour garantir le sac de toute fuite de fluide ou de toute pénétration possible de gaz contaminants. L'intérieur du cylindre de scellage est scellé par une membrane en matière plastique oblique, solidaire, qui est moulée en travers de l'alésage interne.
La membrane est relativement épaisse pour s'opposer à toute fuite de fluide et de gaz mais elle présente une périphérie plus mince, fragile, qui peut aisément être découpée par rotation d'un robinet de distribution de fluide qui est adapté à l'intérieur de l'alésage du cylindre de scellage et qui présente une extension pourvue d'une pointe coupante, aiguë. Donc, la rotation initiale du robinet de distribution ouvrira la membrane
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de scellage oblique dans l'alésage du cylindre de scellage et elle alignera les trous radiaux prévus dans le robinet de distribution et le cylindre de scellage pour permettre la distribution du fluide.
Une caractéristique importante de l'invention est que la membrane n'est pas complètement sectionnée et qu'elle ne peut pas pénétrer dans le robinet de distribution pour obturer les trous de distribution radiaux.
Une deuxième forme de réalisation utilise un cylindre de scellage semblable avec une membrane de scellage oblique dans l'alésage, mais, au lieu d'un robinet de distribution avec obturateur, elle emploie un élément tubulaire sans obturateur qui présente une arête coupante oblique à son extrémité intérieure et un raccord de tuyauterie à son extrémité extérieure pour amener le fluide depuis le sac vers un endroit de distribution éloigné.
Une troisième forme de réalisation permet la mise en oeuvre d'un robinet de distribution à obturateur modifié par un deuxième distributeur à obturateur, amovible, de façon que le sac totalement ou partiellement rempli de fluide puisse être débranché de l'emplacement de distribution éloigné sans qu'il n'y ait perte de fluide ou admission accidentelle de gaz extérieurs à l'intérieur du sac ou du distributeur situé à distance.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente une vue en perspective partielle qui illustre le distributeur de fluide monté sur un carton qui renferme le sac contenant le fluide.
La figure 2 représente une vue en coupe de la bague d'emboîtement destinée au remplissage et à la distribution.
La figure 3 représente une vue en coupe du cylindre de scellage pourvu d'une membrane de scellage oblique.
La figure 4 représente une vue en coupe d'un robinet de distribution.
La figure 5 représente une vue en coupe d'un distributeur de fluide assemblé qui a été amené à tourner dans une position
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permettant la distribution de fluide.
La figure 6 représente une vue en coupe d'une autre forme de réalisation de cylindre de scellage à membrane de scellage oblique, qui est monté à l'intérieur de la bague d'emboîtement destiné au remplissage et à la distribution représentée sur la figure 2.
La figure 7 représente une vue en coupe d'un élément tubulaire qui présente une extrémité intérieure capable de couper la membrane et une extrémité extérieure de raccord de tuyauterie.
La figure 8 représente une vue en coupe de la bague d'emboîtement et du cylindre de scellage illustrés sur la Figure 6 avec un élément de perçage en position à l'intérieur de l'alésage du cylindre de scellage.
La figure 9 représente une vue en coupe d'une autre forme de réalisation qui illustre un distributeur à obturateur qui peut être retiré du cylindre de scellage de la figure 4 sans perte de fluide dans le sac totalement ou partiellement rempli de fluide.
La figure 10 représente une vue frontale, le long de ligne 10-10, de la figure 8.
La figure 11 représente une vue en coupe, suivant la ligne 11-11, de la figure 8.
La figure 12 représente une vue en coupe, suivant la ligne 12-12, de la figure 9.
Les figures 13A à 13D sont des vues en coupe, le long de la ligne 13-13, de la figure 9 et elles illustrent le fonctionnement du distributeur amovible de la figure 9.
La figure 1 est une vue en perspective du distributeur de fluide 20 qui est monté dans sa position de fonctionnement dans un carton 22 dans lequel est logé un sac en matière plastique flexible 24 contenant un fluide à distribuer. Pendant l'entreposage et le transport, le distributeur est entreposé à l'intérieur du carton et, pour l'utilisation, il est enlevé par une ouverture qui est normalement fermée par un volet 26 dans le carton. Le distributeur est alors relié à l'ouverture du carton par fermeture vers le bas de l'extrémité arquée 28 du
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volet 26 qui passe entre les brides annulaires 30 et 32 de la surface externe du distributeur.
Une languette plane, horizontale, parallèle à l'axe du distributeur et façonnée sur la partie inférieure d'une bride annulaire 36, coopère avec une surface plane correspondante, découpée dans le fond de l'ouverture du carton, pour empêcher ainsi une rotation du distributeur pendant son utilisation. Ainsi qu'il sera décrit dans la suite, après blocage du distributeur 20 dans sa position par rapport à l'ouverture du carton, la poignée 38 du distributeur peut être amenée à pivoter d'un demi-tour pour couper partiellement, en l'ouvrant, une membrane qui scelle le contenu du sac par rapport au robinet de distribution 40, en ouvrant simultanément le robinet à tournant prévu à l'intérieur du robinet de distribution du fluide. Un autre demi-tour de la poignée 38 vers sa position d'origine referme le robinet à tournant à l'intérieur du distributeur 20.
Il faut noter que la membrane reste partiellement attachée à son élément de support d'origine et que par conséquent elle ne peut pas pénétrer dans le robinet et interférer avec les opérations d'obturation.
Les figures 2,3 et 4 sont des vues en coupe des trois éléments constitutifs qui forment le distributeur de fluide 20 représenté sur la figure 1. La figure 2 illustre les détails d'une bague d'emboîtement 42 destinée au remplissage et à la distribution, cette bague comprenant un corps tubulaire en matière plastique 44 qui présente un rebord interne annulaire 30 relativement large qui est de préférence soudé à la surface interne du sac contenant le fluide 24.
Le corps tubulaire 44 fait saillie à travers un trou circulaire façonné dans le sac 24 pendant son assemblage et, comme précédemment mentionné, il est d'une conception courante qui est utilisée par les fabricants d'appareils de remplissage. Ainsi qu'il est illustré sur la figure 2, une bride annulaire 32 s'étend autour de la surface extérieure de la bague d'emboîtement 42 et elle est espacée du rebord 30 d'une valeur qui correspond d'une manière générale à l'épaisseur de la matière du carton 22. Une troisième bride 46 est prévue à distance de la bride annulaire 32 et à l'extrémité de la bague d'emboîtement tubulaire
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42, c'est-à-dire à l'opposé du rebord 30.
L'alésage tubulaire intérieur de la bague d'emboîtement 42 peut présenter trois ou plusieurs gorges annulaires 48 qui sont adaptées pour coopérer avec des nervures annulaires 50 correspondantes, prévues sur la surface du cylindre de scellage 52 représenté sur la figure 3, en vue de former un joint étanche entre les deux éléments pour empêcher toute fuite du fluide contenu dans le sac ou toute pénétration des gaz extérieurs dans le sac.
La figure 3 représente une vue en coupe du cylindre de scellage 52 qui, lorsqu'il est introduit dans l'alésage de la bague d'emboîtement 42 représentée sur la figure 2, scelle l'ouverture du sac contenant le fluide 24. La surface extérieure du cylindre de scellage 52 présente trois nervures annulaires 50 ou davantage, comme mentionné précédemment, ainsi qu'en plus un anneau de verrouillage conique 54 qui, ainsi qu'il ressort de la figure 5, s'engage sur l'arête formée entre le rebord 30 et l'alésage de la bague d'emboîtement 42, pour empêcher un enlèvement du cylindre de scellage 52 une fois qu'il a été inséré dans la bague d'emboîtement 42.
Ainsi qu'il est illustré sur la figure 3, l'extrémité externe du cylindre de scellage 52 se termine à la bride 36 dont l'extrémité interne est reliée à la surface externe d'un corps de distribution 56. Il faut noter que la bride 36 est uniquement semi-annulaire, ainsi qu'il est illustré sur la figure 1, et la moitié inférieure de la bride 36 s'étend directement vers le bas pour être reliée à la languette horizontale 34 qui, ainsi qu'il est illustré sur les figures 1 et 5, coopère avec la surface plane prévue au fond de l'ouverture du carton, pour empêcher une rotation du distributeur.
Le corps de distribution 56 s'étend dans l'alésage du cylindre de scellage 52 jusqu'en un point qui correspond approximativement à l'extrémité interne du cylindre de scellage. L'extrémité interne du corps de distribution est coupée suivant un angle d'environ 450 et elle est recouverte par une membrane scellée 58 en une matière plastique imperméable, qui présente une épaisseur d'environ 0, 75 mm, celle-ci étant réduite à environ 0, 25 mm à son intersection périphérique
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avec l'extrémité du corps de distribution 56, pour former un bord fragile 60 qui peut être aisément rompu ou coupé par une arête coupante aiguë. La membrane oblique 58 forme ainsi un scellage très efficace pour empêcher le fluide situé à l'intérieur du sac 24 de passer dans le corps de distribution 56.
L'extrémité extérieure du corps de distribution 56, qui est opposée à la membrane oblique 58, présente une gorge annulaire interne 62. Un trou de distribution 65 est découpé à travers la paroi inférieure du corps de distribution 56. La gorge annulaire 62 est conçue pour coopérer avec une nervure annulaire 72 prévue dans la paroi externe du robinet de distribution illustré sur la figure 4 et le trou de distribution 65 du corps de distribution fonctionne conjointement avec un trou de distribution semblable 70 prévu à travers la paroi du robinet de distribution illustré sur la figure 4, en vue de former un robinet à tournant, à commande d'écoulement du fluide.
La figure 4 représente une vue en coupe du robinet de distribution 66 qui comprend un corps tubulaire 68 qui est bouché à son extrémité extérieure et supporte dessus la poignée 38 du distributeur. Un trou de distribution 70 est découpé à travers la paroi supérieure, comme illustré sur la figure 4, du corps tubulaire 68 de façon qu'il puisse coopérer avec le trou de distribution 65 dans le corps 56 illustré sur la figure 3, lorsque le robinet de distribution 66 est tourné d'un demi-tour. Le robinet de distribution est introduit dans l'alésage du corps de distribution 56 de la figure 3 et la nervure annulaire 72 située à proximité de l'extrémité extérieure du corps tubulaire 68 de la figure 4 entre en prise avec la gorge annulaire 62 du corps de distribution 56 de la figure 3.
Ainsi qu'il est illustré, le sommet du corps tubulaire 68 présente une extension 73 qui présente une arête coupante aiguë 74 à son extrémité. Lorsque le robinet de distribution 66 est introduit dans l'alésage du corps de distribution de la figure 3, l'arête coupante 74 de l'extension 73 n'entre pas tout à fait en contact avec la membrane oblique 58 à l'extrémité intérieure du corps de distribution. Cependant, une rotation du robinet de distribution
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66 à l'intérieur du corps 56 a pour effet que l'arête 74 coupe le pourtour fragile 60 de la membrane 58 pour ouvrir ainsi la voie de passage dans le sac qui contient le fluide.
Lorsque le robinet de distribution a tourné d'un demi-tour complet de façon que le trou de distribution 70 du robinet 66 sont en alignement avec le trou de distribution 65 illustré sur la figure 3, le fluide passe depuis le sac à travers les deux trous de distribution. Une simple rotation de la poignée 38 de façon que les deux trous de distribution ne soient plus en alignement coupe l'écoulement du fluide.
La figure 5 représente une vue en coupe du distributeur assemblé qui comprend la bague d'emboîtement 42, le corps de distribution 56 monté sur le cylindre de scellage 52 et le robinet de distribution 66 qui est disposé à l'intérieur de l'alésage du corps de distribution 56. La figure 5 illustre le trou de distribution 65 en alignement avec le trou 70 du robinet de distribution 66, c'est-à-dire dans une position où le robinet 66 illustré sur la figure 4 a effectué une rotation d'un demi-tour. La rotation du robinet de distribution 66 a pour effet que l'arête coupante 74 de l'extension 73 coupe le pourtour fragile de la membrane oblique 58, ce qui force la membrane à s'écarter de l'extrémité du distributeur comme illustré.
La fixation de la membrane oblique 58 à l'extrémité intérieure extrême du corps de distribution 56 reste intacte de sorte que la matière de la membrane, qui est relativement épaisse, ne peut pas se casser en fragments qui peuvent pénétrer dans l'alésage du robinet de distribution 66 et bloquer le trou de distribution situé à l'intérieur.
La figure 6 représente une vue en coupe d'une bague d'emboîtement 76 montée dans l'ouverture d'un carton 78 et présentant un rebord soudé à l'intérieur de la surface périphérique du sac 80 qui contient du fluide. La bague d'emboîtement 76 est identique à la bague 42 illustrée sur la figure 2 et elle supporte dans son alésage un cylindre de scellage 82 qui présente une surface externe cylindrique semblable à celle du cylindre de scellage 52 illustré sur la figure 3, avec un anneau de blocage annulaire 84 et des nervures annulaires
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qui entrent en prise avec les rainures annulaires de l'alésage de la bague d'emboîtement 76.
Le cylindre de scellage 82 comprend également une bague semi-annulaire 86 dont l'extrémité inférieure supporte la languette horizontale 88 qui pénètre dans la fente horizontale façonnée dans le carton 78 pour empêcher la rotation du cylindre de scellage pendant le fonctionnement.
Comme avec le cylindre de scellage de la figure 3, le cylindre de scellage 82 illustré sur la figure 6 supporte un corps de distribution 90 à l'intérieur de son alésage. Le corps de distribution 90 est coaxial au cylindre de scellage 82 et il est supporté par une partie de paroi annulaire 92 à l'extrémité intérieure du cylindre de scellage et il est relié à l'anneau de blocage annulaire 84. Une membrane rigide 94, qui présente un bord périphérique fragile semblable à la membrane 58 de la figure 3, est disposée de manière oblique à l'intérieur de l'alésage du corps 90 et à proximité de l'extrémité intérieure de ce corps.
Une rainure annulaire 96 est façonnée dans l'alésage du corps 90 à proximité de son extrémité opposée à celle qui supporte la membrane 94, pour former un arrêt et un joint à l'humidité avec l'élément de distribution de la figure 7.
La figure 7 représente une vue en coupe d'un distributeur comprenant un élément tubulaire 98 qui présente un manchon flexible ou raccord de tuyauterie 100 à son extrémité extérieure et une arête coupante façonnée en oblique 102 à son extrémité intérieure.
Une poignée 104 de type à pales est reliée radialement à l'élément tubulaire 98 et une rondelle élastique annulaire 106 est, sur l'élément tubulaire 98, en appui contre le côté intérieur de la poignée 104.
Une nervure annulaire 108 sur la périphérie de l'élément tubulaire 98 est située pour entrer en prise avec la rainure annulaire 96 du corps 90 illustré sur la figure 6, lorsque l'élément tubulaire 98 est introduit dans l'alésage du corps de distribution. Lorsque la nervure 108 entre en prise dans la rainure 96, une fente rectangulaire 110 de la poignée 104 coopère avec la nervure annulaire 112 de la surface extérieure du cylindre de scellage 82 pour empêcher un enlèvement
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accidentel de l'élément tubulaire 98 à partir de l'alésage du corps de distribution 90.
Le fonctionnement de la forme de réalisation illustré sur les figures 6 et 7 est semblable à celui de la figure 5. L'élément tubulaire 98 est introduit dans l'alésage du corps de distribution 90 jusqu'au point où la nervure 108 de l'élément tubulaire entre en prise dans la rainure annulaire 96 du corps et où la fente 110 de la poignée 104 entre en prise sur la nervure annulaire 112. La rondelle élastique 106 prévue autour de l'élément tubulaire 98 est en appui sur l'extrémité extérieure du corps 90 et agit comme un joint étanche au fluide en plus de celui prévu par la nervure 108 et la rainure 96.
Une rotation de la poignée 104 et de l'élément tubulaire 98 a pour effet que l'arête coupante oblique 102 coupe la périphérie fragile de la membrane oblique 94 illustrée sur la figure 6, ce qui permet au fluide de s'écouler depuis l'intérieur du sac 80 à travers l'alésage de l'élément tubulaire 98 et du raccord de tuyauterie 100 vers un emplacement souhaité, situé à distance. Lorsque le fluide dans le sac a été épuisé, l'élément tubulaire 98 peut être retiré de l'alésage du corps de distribution 90 pour être introduit dans un corps de distribution d'un nouveau sac contenant du fluide.
Les figures 8 à 13 illustrent les détails et le fonctionnement d'une autre forme de réalisation d'un distributeur de fluide qui utilise une membrane oblique présentant une périphérie fragile dans l'alésage d'un corps de distribution situé à l'intérieur d'un cylindre de scellage qui est monté dans une bague d'emboîtement telle que celle décrite en référence à la figure 2. L'avantage de cette forme de réalisation est qu'elle comprend un système à double obturation qui permet l'enlèvement de l'unité de distribution du corps de distribution sans perte de fluide à partir d'un sac totalement ou partiellement rempli, après que la membrane oblique a été sectionnée, ou sans perte du produit à l'intérieur de l'unité de distribution.
Ainsi qu'il sera décrit dans la suite, la poignée du distributeur peut être tournée pour bloquer le distributeur sur le cylindre de scellage. Le premier demi-
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tour de la poignée coupe la membrane oblique, en l'ouvrant, dans l'alésage du corps de distribution et il ouvre le premier robinet à tournant dans ce dernier. Un autre quart de tour ouvre le deuxième robinet à tournant dans l'unité de distribution pour permettre l'écoulement du fluide depuis le sac vers la sortie du distributeur. Une rotation en sens inverse de la poignée ferme le premier robinet à tournant à l'intérieur du cylindre de scellage et le deuxième robinet à tournant dans le distributeur de façon que ce dernier puisse être enlevé du cylindre de scellage, sans perte de fluide que ce soit du sac ou du distributeur.
La figure 8 est une vue en coupe de la bague d'emboîtement de remplissage et de distribution courante 114, qui présente à l'intérieur un cylindre de scellage 116, lequel est identique à celui illustré sur la figure 6. Le corps de distribution 118 situé à l'intérieur de l'alésage du cylindre de scellage 116 supporte la membrane oblique 120 qui forme un scellage pour le contenu du sac contenant le fluide (non représenté). En position adjacente à la membrane 120 est agencé un élément tubulaire 122 qui présente une fente diamétrale 124 qui est normalement verticale du côté extérieur essentiellement plat et qui est rendue étanche par rapport à l'alésage de l'élément 122.
L'extrémité de l'élément 122, qui est opposée à la fente 124, présente un angle oblique semblable à celui de la membrane oblique 120 et elle est pourvue d'une arête coupante 126 qui est située de façon qu'une rotation de l'élément tubulaire 122 a pour effet de couper la périphérie de la membrane oblique 120 et d'ouvrir le scellage du sac contenant du fluide. L'élément tubulaire 122 est bloqué contre tout mouvement longitudinal et il est également scellé par les nervure et rainure 128 adjacentes au bord extérieur du corps de distribution 118 et de l'élément tubulaire 122.
Comme avec la nervure annulaire 112 illustrée sur la figure 6, le cylindre de scellage 116 illustré sur la figure 8 comprend une nervure annulaire 130 sur la surface externe du cylindre de scellage 116 et la nervure semi-annulaire 132 dont le bord inférieur se termine en la languette horizontale 134 qui est introduite
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dans le carton pour empêcher une rotation. Il faut noter que l'alésage du cylindre de scellage 116 est beaucoup plus grand que le diamètre externe du godet de distribution 136 qui est adapté pour recevoir le corps tubulaire de l'unité de distribution illustrée sur la figure 9.
L'unité de distribution de la figure 9 comprend le corps tubulaire 138 qui présente un diamètre externe correspondant au diamètre interne du cylindre de scellage 116. On prévoit une douille tubulaire 140 qui est capable de pivoter à l'intérieur de l'alésage du corps tubulaire 138 et est fermée à son extrémité intérieure et qui supporte un élément de lame normalement vertical 142 qui est adapté pour s'engager dans la fente diamétrale 124 de l'élément tubulaire 122 illustré sur la figure 8. L'extrémité interne fermée de la douille 140 se termine en un rebord 144 qui, comme il sera décrit dans la suite, est formée de pattes verticales qui coopèrent avec des pattes du corps tubulaire 138 pour entraîner la douille 140 en rotation, ainsi qu'il sera décrit de manière détaillée dans la suite en relation avec les figures 13A à 13D.
Un adaptateur 146 en forme de godet est capable de pivoter indépendamment à l'intérieur de l'extrémité extérieure du corps tubulaire 138 et il est retenu dans le corps tubulaire 138 par coopération de rainures et de nervures annulaires 148 et il est rendu étanche contre toute fuite par un joint torique 150. Un ou plusieurs raccords 152 pour manchon tutulaire sont reliés à l'extrémité inférieure de l'adaptateur 146 et ils supportent une languette horizontale 154 qui est disposée pour entrer en contact avec la surface inférieure de la languette 134 du cylindre de scellage illustré sur la figure 8.
Donc, le corps tubulaire 138 illustré sur la figure 9 est conçu pour être introduit dans le godet circulaire 136 du cylindre de scellage 116 illustré sur la figure 8. Lorsqu'il est ainsi disposé, l'élément en forme de lame 142 pénètre dans la fente diamétrale 124 et une lèvre 156 de la surface inférieure, intérieure, de la poignée ou de l'élément de manoeuvre 158 entre en prise avec la nervure annulaire 130 du cylindre de scellage 116.
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Il faut noter que la vue frontale en élévation de la figure 10, qui est prise le long de la ligne 10-10 de la figure 8, illustre une petite encoche ou ouverture 160 prévue à travers la nervure annulaire 130 et située approximativement à 45 en dessous du plan horizontal.
On peut noter sur la figure 9 que l'élément de manoeuvre 158 est illustré dans une position verticale simplement pour illustrer le procédé de fixation à l'extérieur du corps tubulaire 138 et sa relation avec la nervure annulaire 130 de la figure 8. La position correcte de l'élément de manoeuvre 158 est illustrée sur les figures 13A à 13D.
La figure Il représente une vue en coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 8 et elle représente les détails du premier des deux robinets à tournant. Ainsi qu'il est illustré sur la figure 8, l'élément tubulaire 122 présente un orifice radial 162 qui est également représenté sur la figure Il. Le corps de distribution 118 présente également un orifice radial 164 qui est situé diamétralement à l'opposé et qui est coaxial à l'orifice 162. Donc, lorsque les orifices 162 et 164 ne sont pas en alignement comme cela est illustré sur la figure 11, le fluide qui peut pénétrer dans l'alésage de l'élément tubulaire 122 à partir du sac contenant le fluide est empêché de pénétrer dans le godet circulaire 136, à moins qu'à ce moment un alignement ne soit effectué entre les orifices 162 et 164.
Une rotation appropriée de l'élément tubulaire 122 dans le corps de distribution 118 forme la première obturation qui permet l'enlèvement du distributeur de la figure 9, tandis que le fluide reste à l'intérieur du sac contenant le fluide.
Le deuxième robinet à tournant est contenu à l'intérieur du distributeur de la figure 9 et il comprend un orifice 166 à travers la paroi de la douille 140, qui peut être aligné par rotation de la douille avec une fente 168 façonnée longitudinalement dans la paroi interne du corps tubulaire 138, ainsi qu'il est illustré par des traits interrompus sur la figure 9.
La figure 12 représente une vue en coupe suivant la ligne 12-12 de la figure 9 et elle illustre l'alignement de l'orifice
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166 avec l'orifice 168. Lorsqu'ils sont alignés de manière appropriée, le fluide provenant du sac contenant du fluide passe par l'alésage de l'élément tubulaire 122, les orifices 162 et 164 illustrés sur la figure 11 et ensuite l'orifice 166 de la figure 12 pour pénétrer dans la fente 168 qui est en communication ouverte avec une chambre 170 située dans l'adaptateur 146 illustré sur la figure 9. Du fluide peut alors s'écouler à travers le raccord 152 pour distribuer le fluide à distance.
Si on le souhaite, deux ou plusieurs raccords pour manchon, tels que le raccord 152, peuvent être reliés à la chambre 170 pour une distribution multiple ou pour fonctionner comme un collecteur destiné à relier plusieurs sacs contenant du fluide et les distributeurs associés à un tube de sortie commun. L'agencement de collecteur pour plusieurs récipients de fluide est particulièrement utile dans la mesure où chaque distributeur, tel que le distributeur de la figure 91 contient un organe d'obturation qui permet l'enlèvement de l'ensemble à partir de son sac contenant du fluide, associé, sans perte de fluide, tout en permettant encore que le fluide provenant d'autres sources s'écoule à travers la chambre 170 en direction d'une tuyauterie de sortie.
Les figures 13A à 13D illustrent les quatre positions principales du corps tubulaire 138 par rapport à la douille 140, pendant les étapes de coupe de la membrane oblique 120 de la figure 8 et la rotation des différents éléments tubulaires destinés à former l'organe d'obturation double. La figure 13A, qui est prise suivant la ligne 13-13 de la figure 9, illustre le distributeur en position dans le godet circulaire 136 de la figure 8. La lèvre 156 de la poignée ou de l'élément de manoeuvre 158 passe à travers l'ouverture 160 illustrée sur la figure 10 de façon que la lèvre entre en prise avec la nervure annulaire 130 prévue autour de la périphérie du cylindre de scellage 116 de la figure 8.
L'élément de manoeuvre 158 est sous un angle d'environ 450 en dessous du plan horizontal et l'élément en forme de lame 142, qui est aligné verticalement à l'extrémité interne de la douille 140 illustrée sur la figure 9, pénètre dans la fente alignée verticalement 124 de l'élément tubulaire 122. La fente 124 est illustrée sur les figures
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13A à 13D par des traits interrompus pour illustrer le degré approprié de rotation de l'élément tubulaire 122 de la figure 8 pour former une obturation appropriée.
Initialement, le robinet à tournant formé par les orifices radiaux 162 et 164 de la figure Il est fermé et la fente 168 dans la paroi interne du corps tubulaire 138 n'est pas alignée avec l'orifice 166 de la douille 140. Donc, les deux robinets à tournant sont fermés pendant que le distributeur de la figure 9 est introduit dans le godet circulaire 136 du cylindre de scellage 116 illustré sur la figure 8. Ainsi qu'il est représenté sur la figure 13A, le rebord 144 à l'extrémité extérieure fermée de la douille 140 illustrée sur la figure 9 consiste réellement en une paire de pattes 172 et 174 qui sont situées diamétralement et qui sont adaptées pour coopérer avec des pattes 176 et 178 façonnées dans le corps tubulaire 138.
La totalité du corps tubulaire 138 peut être entraînée en rotation par l'élément de manoeuvre 158 et les pattes 174 et 176 font tourner la douille 140 à l'intérieur du corps.
Sur la figure 13B, l'élément de manoeuvre 158 a été tourné dans une position à environ 450 au-dessus de l'horizontale de sorte que les pattes 176 et 178 sont en contact avec les pattes 174 et respectivement 172 de la douille. Il n'y a pas eu rotation de la douille 140, mais la fente 168 dans le corps tubulaire 138 est arrivée en alignement avec l'orifice radial 166 de la paroi de la douille pour ouvrir un des deux robinets à tournant dans le système, dans la position représentée sur la figure 12.
La figure 13C illustre une autre rotation d'un quart de tour du corps tubulaire 138. Les pattes 176 et 178 ont à présent poussé sur un quart de tour la douille 140 et, ainsi qu'il est représenté en traits interrompus, la fente diamétrale 124 à l'extrémité de l'élément tubulaire 122 de la figure 8 a été tournée d'un quart de tour, de sorte que l'arête coupante 126 coupe une partie de la périphérie de la membrane 120. L'organe d'obturation formé par les orifices 162 et 164 de la figure 11 n'a pas encore été ouvert.
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La figure 13D illustre la position finale. Le corps tubulaire 138 est tourné d'un troisième quart de tour et ses pattes 176 et 178 ont tourné la douille 140 d'un deuxième quart de tour.
Ainsi qu'il est illustré en traits interrompus, la fente 124 dans l'élément tubulaire 122 a à présent été tournée et l'arête coupante 124 a coupé une moitié complète de la membrane 120 représentée sur la figure 8. L'organe d'obturation formé par la fente 168 et l'orifice 166 de la figure 12 reste ouvert et les orifices 162 et 164 de la figure Il sont en alignement de façon à admettre du fluide par l'alésage de l'élément tubulaire 124, par l'orifice 164 et par l'orifice 166 du distributeur et dans la fente 168, dans la position indiquée sur la figure 12. Le fluide est à présent libre pour s'écouler à partir du récipient à sac de fluide et à partir de la fente 168 dans la chambre 170 de la figure 9 et à travers le raccord 152 approprié.
Pour fermer le double organe d'obturation du distributeur il est uniquement nécessaire d'inverser la rotation de l'élément de manoeuvre 158. Le premier quart de tour amène en mésalignement la fente 168 et l'orifice 166 de la douille 140, et ferme donc le robinet à tournant situé à l'intérieur du distributeur lui-même. Le deuxième quart de tour dans la position illustrée sur la figure 13B provoque l'entrée en contact de la patte 178 du corps tubulaire 138 avec la patte 174 de la douille 140 et un nouveau quart de tour dans la position illustrée sur la figure 13A fait tourner la fente diamétrale 124 dans la position illustrée sur la figure 13C pour fermer ainsi le robinet à tournant interne comprenant les orifices 162 et 164 de la figure Il.
L'unité de distributeur de la figure 9 peut à présent être retirée du cylindre de scellage 116 de la figure 8 sans perte de fluide que ce soit du distributeur de la figure 9 ou du sac contenant le fluide. On peut noter que la membrane oblique 120 de la figure 8 a été coupée et que du fluide peut s'écouler dans l'alésage de l'élément tubulaire 122 mais qu'il est empêché de s'écouler à travers l'organe d'obturation formé par les orifices 162 et 164, illustrés sur la figure Il.
Il faut noter que toutes les formes de réalisation
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représentées et décrites ici utilisent une bague d'emboîtement conventionnelle, standard. La bague d'emboîtement, soudée au sac contenant le fluide, comprend à son alésage un cylindre de scellage qui présente une membrane oblique qui est coupée autour d'une partie de sa périphérie par la rotation d'un élément coupant à l'intérieur de l'alésage du cylindre de scellage. Dans la première forme de réalisation, un robinet de distribution conventionnel avec un élément coupant oblique à son extrémité intérieure peut être introduit dans le corps de distribution à l'intérieur du cylindre de scellage de façon qu'une rotation de la poignée du robinet coupe la membrane oblique, et qu'un organe d'obturation approprié pour la distribution du fluide soit formé.
Dans la deuxième forme de réalisation, un tube présentant un raccord de tuyau à une extrémité et une arête coupante oblique à l'extrémité intérieure est introduit dans le corps de distribution du cylindre de scellage de façon qu'une rotation de l'élément tubulaire coupe la périphérie de la membrane oblique pour permettre l'écoulement du fluide à travers le tube et dans une tuyauterie de distribution à distance.
La troisième forme de réalisation utilise un cylindre de scellage identique avec un corps de distribution contenant le scellage à membrane oblique et supportant également un élément tubulaire présentant une arête coupante intérieure et une extrémité extérieure présentant une douille qui est amenée à pivoter par une poignée appropriée pour couper la périphérie de la membrane oblique. Dans cette forme de réalisation la rotation de l'élément tubulaire coupant forme un premier organe d'obturation à l'intérieur du cylindre de scellage et également un deuxième organe d'obturation dans l'unité de distribution de façon que l'unité de distribution puisse être retirée sans perte de fluide.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for
PATENT OF INVENTION formed by
Christopher C. RUTTER for: "Fluid distributor" Priority of a patent application in the United States of America filed on December 6, 1982, under number 447. 493.
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"Fluid distributor"
The present invention relates to bulky containers of fluid and in particular to distributors which open, by cutting them, sealed plastic bags, containing fluid, which are supported in rigid boxes or cartons.
Bulky containers of this kind are particularly valuable for the transport, storage and distribution of fluids which may be contaminated or otherwise deteriorated when exposed to an oxidizing atmosphere. Generally, such a large container uses a dispenser having a flanged body which is attached to the outer surface of a bag made of flexible plastic material which will not adversely affect the fluid or allow seepage of external gases. The bag is filled, sealed and placed in an outer container of corrugated cardboard or the like.
When ready for use, a tap or dispensing tube with a cutting edge is inserted into the flanged body to cut and open the plastic bag and form a distributor for the fluid, as described in the US patent. United States of America 4,355. 737. When the fluid is dispensed from the container, the flexible plastic bag contracts correspondingly without admitting air.
Therefore, if the container is used for the storage and distribution of oxygen-sensitive fluids, such as wine, a partially filled container can be stored for long periods of time, without danger of oxidation and passage sour.
All plastic bags, containing fluid, must be opened for filling and, for coupling
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from a bag to a filling nozzle, it is common practice to weld a tassel or interlocking ring made of relatively rigid plastic to the bag, during the manufacturing process. The bag itself is generally made from two rectangular plastic bands which are mutually welded along the four edges. Before welding, a circular hole is cut from one of the strips and a flange on the interlocking ring is welded to the internal surface of the strip, the cylindrical interlocking ring protruding through the hole towards the external surface. After filling, the socket ring is sealed.
If a dispenser carrying out a drilling of the bag is used, as described in the aforementioned patent, the nesting ring intended for filling is usually sealed by hot welding of the opposite strip of the plastic bag on the internal opening of the ring nesting. The present invention relates to the filling of the bag with the interlocking ring and then the sealing of this ring with a closure which is a pierceable membrane. The membrane can then be pierced by a tap or tube to allow dispensing.
In short, the fluid distribution closure described and claimed here operates with a plastic interlocking ring similar to that adopted generally by manufacturers of filling apparatus. A sealing cylinder is inserted into the bore of the socket ring after the bag has been filled to ensure the bag from any leakage of fluid or possible penetration of contaminating gases. The interior of the sealing cylinder is sealed by an oblique, integral plastic membrane, which is molded across the internal bore.
The membrane is relatively thick to oppose any leakage of fluid and gas but it has a thinner, fragile periphery, which can easily be cut by rotation of a fluid distribution valve which is adapted inside the bore of the sealing cylinder and which has an extension provided with a sharp cutting point. So the initial rotation of the dispensing valve will open the diaphragm
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oblique sealing in the bore of the sealing cylinder and it will align the radial holes provided in the dispensing valve and the sealing cylinder to allow the distribution of the fluid.
An important characteristic of the invention is that the membrane is not completely cut and that it cannot penetrate into the dispensing valve to close the radial dispensing holes.
A second embodiment uses a similar sealing cylinder with an oblique sealing membrane in the bore, but instead of a dispensing valve with shutter, it employs a tubular member without shutter which has a cutting edge oblique to its inner end and a pipe fitting at its outer end to bring the fluid from the bag to a remote dispensing location.
A third embodiment allows the implementation of a shutter dispensing valve modified by a second shutter dispenser, removable, so that the bag completely or partially filled with fluid can be disconnected from the remote dispensing location without that there is loss of fluid or accidental admission of external gases inside the bag or the remote distributor.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description given below, without implied limitation and with reference to the attached drawings.
Figure 1 shows a partial perspective view which illustrates the fluid dispenser mounted on a carton which encloses the bag containing the fluid.
FIG. 2 represents a sectional view of the interlocking ring intended for filling and dispensing.
Figure 3 shows a sectional view of the sealing cylinder provided with an oblique sealing membrane.
Figure 4 shows a sectional view of a dispensing valve.
Figure 5 shows a sectional view of an assembled fluid dispenser which has been rotated into a position
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allowing the distribution of fluid.
6 shows a sectional view of another embodiment of sealing cylinder with oblique sealing membrane, which is mounted inside the interlocking ring for filling and dispensing shown in Figure 2 .
Figure 7 shows a sectional view of a tubular member which has an inner end capable of cutting the membrane and an outer end of a pipe fitting.
Figure 8 shows a sectional view of the interlocking ring and the sealing cylinder illustrated in Figure 6 with a piercing member in position inside the bore of the sealing cylinder.
Figure 9 shows a sectional view of another embodiment which illustrates a shutter dispenser which can be removed from the sealing cylinder of Figure 4 without loss of fluid in the bag totally or partially filled with fluid.
Figure 10 shows a front view, along line 10-10, of Figure 8.
FIG. 11 represents a sectional view, along line 11-11, of FIG. 8.
FIG. 12 represents a sectional view, along line 12-12, of FIG. 9.
FIGS. 13A to 13D are sectional views, along the line 13-13, of FIG. 9 and they illustrate the operation of the removable dispenser of FIG. 9.
Figure 1 is a perspective view of the fluid dispenser 20 which is mounted in its operating position in a carton 22 in which is housed a flexible plastic bag 24 containing a fluid to be dispensed. During storage and transport, the dispenser is stored inside the carton and, for use, it is removed through an opening which is normally closed by a flap 26 in the carton. The dispenser is then connected to the opening of the carton by closing down the arcuate end 28 of the
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flap 26 which passes between the annular flanges 30 and 32 of the external surface of the distributor.
A flat, horizontal tongue, parallel to the axis of the dispenser and shaped on the lower part of an annular flange 36, cooperates with a corresponding flat surface, cut in the bottom of the opening of the carton, to thereby prevent rotation of the dispenser during use. As will be described below, after blocking the dispenser 20 in its position relative to the opening of the carton, the handle 38 of the dispenser can be made to pivot by a half-turn to partially cut the opening, a membrane which seals the contents of the bag relative to the distribution valve 40, simultaneously opening the rotary valve provided inside the fluid distribution valve. Another half-turn of the handle 38 to its original position closes the rotary valve inside the distributor 20.
It should be noted that the membrane remains partially attached to its original support element and that therefore it cannot penetrate the tap and interfere with the sealing operations.
Figures 2,3 and 4 are sectional views of the three constituent elements which form the fluid distributor 20 shown in Figure 1. Figure 2 illustrates the details of an interlocking ring 42 for filling and dispensing , this ring comprising a tubular plastic body 44 which has a relatively wide annular internal rim 30 which is preferably welded to the internal surface of the bag containing the fluid 24.
The tubular body 44 projects through a circular hole formed in the bag 24 during assembly and, as previously mentioned, it is of a common design which is used by manufacturers of filling apparatus. As illustrated in Figure 2, an annular flange 32 extends around the outer surface of the interlocking ring 42 and is spaced from the flange 30 by a value which generally corresponds to the thickness of the cardboard material 22. A third flange 46 is provided at a distance from the annular flange 32 and at the end of the tubular interlocking ring
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42, that is to say opposite the rim 30.
The inner tubular bore of the interlocking ring 42 may have three or more annular grooves 48 which are adapted to cooperate with corresponding annular ribs 50, provided on the surface of the sealing cylinder 52 shown in FIG. 3, in view of form a tight seal between the two elements to prevent any leakage of the fluid contained in the bag or any penetration of external gases into the bag.
3 shows a sectional view of the sealing cylinder 52 which, when introduced into the bore of the socket ring 42 shown in Figure 2, seals the opening of the bag containing the fluid 24. The surface outer of the sealing cylinder 52 has three or more annular ribs 50, as mentioned above, as well as in addition a conical locking ring 54 which, as shown in Figure 5, engages the edge formed between the rim 30 and the bore of the interlocking ring 42, to prevent removal of the sealing cylinder 52 once it has been inserted into the interlocking ring 42.
As illustrated in FIG. 3, the external end of the sealing cylinder 52 ends at the flange 36, the internal end of which is connected to the external surface of a distribution body 56. It should be noted that the flange 36 is only semi-annular, as illustrated in FIG. 1, and the lower half of flange 36 extends directly downwards to be connected to the horizontal tongue 34 which, as illustrated in Figures 1 and 5, cooperates with the flat surface provided at the bottom of the carton opening, to prevent rotation of the dispenser.
The dispensing body 56 extends into the bore of the sealing cylinder 52 up to a point which corresponds approximately to the inner end of the sealing cylinder. The internal end of the dispensing body is cut at an angle of approximately 450 and is covered by a sealed membrane 58 made of an impermeable plastic material, which has a thickness of approximately 0.75 mm, this being reduced to about 0.25 mm at its peripheral intersection
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with the end of the dispensing body 56, to form a fragile edge 60 which can be easily broken or cut by a sharp cutting edge. The oblique membrane 58 thus forms a very effective seal to prevent the fluid located inside the bag 24 from passing into the dispensing body 56.
The outer end of the distribution body 56, which is opposite the oblique membrane 58, has an internal annular groove 62. A distribution hole 65 is cut through the bottom wall of the distribution body 56. The annular groove 62 is designed to cooperate with an annular rib 72 provided in the external wall of the distribution valve illustrated in FIG. 4 and the distribution hole 65 of the distribution body works in conjunction with a similar distribution hole 70 provided through the wall of the distribution valve illustrated in Figure 4, to form a rotary valve, fluid flow control.
Figure 4 shows a sectional view of the dispensing valve 66 which comprises a tubular body 68 which is plugged at its outer end and supports above the handle 38 of the dispenser. A distribution hole 70 is cut through the upper wall, as illustrated in FIG. 4, of the tubular body 68 so that it can cooperate with the distribution hole 65 in the body 56 illustrated in FIG. 3, when the tap distribution 66 is turned a half-turn. The dispensing valve is introduced into the bore of the dispensing body 56 of FIG. 3 and the annular rib 72 situated near the outer end of the tubular body 68 of FIG. 4 engages the annular groove 62 of the body dispenser 56 of FIG. 3.
As illustrated, the top of the tubular body 68 has an extension 73 which has an acute cutting edge 74 at its end. When the dispensing valve 66 is introduced into the bore of the dispensing body of FIG. 3, the cutting edge 74 of the extension 73 does not fully come into contact with the oblique membrane 58 at the inner end of the distribution body. However, a rotation of the dispensing valve
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66 inside the body 56 has the effect that the edge 74 intersects the fragile periphery 60 of the membrane 58 to thereby open the passageway in the bag which contains the fluid.
When the dispensing tap has turned a full half-turn so that the dispensing hole 70 of the tap 66 is in alignment with the dispensing hole 65 shown in Figure 3, the fluid passes from the bag through the two distribution holes. A simple rotation of the handle 38 so that the two dispensing holes are no longer in alignment cuts the flow of the fluid.
FIG. 5 represents a sectional view of the assembled distributor which comprises the interlocking ring 42, the distribution body 56 mounted on the sealing cylinder 52 and the distribution valve 66 which is disposed inside the bore of the distribution body 56. FIG. 5 illustrates the distribution hole 65 in alignment with the hole 70 of the distribution valve 66, that is to say in a position where the valve 66 illustrated in FIG. 4 has rotated d 'a half turn. The rotation of the dispensing valve 66 has the effect that the cutting edge 74 of the extension 73 intersects the fragile periphery of the oblique membrane 58, which forces the membrane to move away from the end of the dispenser as illustrated.
The attachment of the oblique membrane 58 to the extreme inner end of the dispensing body 56 remains intact so that the material of the membrane, which is relatively thick, cannot break into fragments which can penetrate into the bore of the valve. 66 and block the inside distribution hole.
Figure 6 shows a sectional view of a socket ring 76 mounted in the opening of a carton 78 and having a welded rim inside the peripheral surface of the bag 80 which contains fluid. The fitting ring 76 is identical to the ring 42 illustrated in FIG. 2 and it supports in its bore a sealing cylinder 82 which has a cylindrical external surface similar to that of the sealing cylinder 52 illustrated in FIG. 3, with a annular locking ring 84 and annular ribs
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which engage the annular grooves of the bore of the interlocking ring 76.
The sealing cylinder 82 also includes a semi-annular ring 86, the lower end of which supports the horizontal tab 88 which enters the horizontal slot formed in the carton 78 to prevent rotation of the sealing cylinder during operation.
As with the sealing cylinder in Figure 3, the sealing cylinder 82 illustrated in Figure 6 supports a dispensing body 90 within its bore. The distribution body 90 is coaxial with the sealing cylinder 82 and it is supported by an annular wall portion 92 at the inner end of the sealing cylinder and it is connected to the annular locking ring 84. A rigid membrane 94, which has a fragile peripheral edge similar to the membrane 58 of Figure 3, is arranged obliquely inside the bore of the body 90 and near the inner end of this body.
An annular groove 96 is formed in the bore of the body 90 near its end opposite to that which supports the membrane 94, to form a stop and a moisture seal with the distribution element of FIG. 7.
Figure 7 shows a sectional view of a dispenser comprising a tubular member 98 which has a flexible sleeve or pipe fitting 100 at its outer end and an oblique shaped cutting edge 102 at its inner end.
A handle 104 of the paddle type is connected radially to the tubular element 98 and an annular elastic washer 106 is, on the tubular element 98, pressing against the interior side of the handle 104.
An annular rib 108 on the periphery of the tubular member 98 is located to engage the annular groove 96 of the body 90 illustrated in Figure 6, when the tubular member 98 is inserted into the bore of the dispensing body. When the rib 108 engages the groove 96, a rectangular slot 110 of the handle 104 cooperates with the annular rib 112 of the exterior surface of the sealing cylinder 82 to prevent removal
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accidental of the tubular element 98 from the bore of the distribution body 90.
The operation of the embodiment illustrated in Figures 6 and 7 is similar to that of Figure 5. The tubular member 98 is introduced into the bore of the distribution body 90 to the point where the rib 108 of the tubular element engages in the annular groove 96 of the body and where the slot 110 of the handle 104 engages on the annular rib 112. The elastic washer 106 provided around the tubular element 98 is supported on the outer end of the body 90 and acts as a fluid tight seal in addition to that provided by the rib 108 and the groove 96.
A rotation of the handle 104 and of the tubular element 98 has the effect that the oblique cutting edge 102 cuts the fragile periphery of the oblique membrane 94 illustrated in FIG. 6, which allows the fluid to flow from the interior of the bag 80 through the bore of the tubular member 98 and the pipe fitting 100 to a desired location, located remotely. When the fluid in the bag has been used up, the tubular element 98 can be withdrawn from the bore of the dispensing body 90 to be introduced into a dispensing body of a new bag containing fluid.
FIGS. 8 to 13 illustrate the details and the operation of another embodiment of a fluid distributor which uses an oblique membrane having a fragile periphery in the bore of a distribution body located inside of a sealing cylinder which is mounted in an interlocking ring such as that described with reference to FIG. 2. The advantage of this embodiment is that it comprises a double shutter system which allows the removal of the dispensing unit of the dispensing body without loss of fluid from a completely or partially filled bag, after the oblique membrane has been cut, or without loss of the product inside the dispensing unit.
As will be described below, the dispenser handle can be turned to lock the dispenser on the sealing cylinder. The first half
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turn of the handle cuts the oblique diaphragm, opening it, in the bore of the dispensing body and opens the first rotary valve in the latter. Another quarter turn opens the second rotary valve in the dispensing unit to allow the fluid to flow from the bag to the outlet of the dispenser. Counterclockwise rotation of the handle closes the first ball valve inside the sealing cylinder and the second ball valve in the dispenser so that the dispenser can be removed from the sealing cylinder without loss of fluid. either from the bag or from the dispenser.
FIG. 8 is a sectional view of the filling and current distribution fitting ring 114, which has a sealing cylinder 116 inside, which is identical to that illustrated in FIG. 6. The distribution body 118 located inside the bore of the sealing cylinder 116 supports the oblique membrane 120 which forms a seal for the contents of the bag containing the fluid (not shown). In a position adjacent to the membrane 120, a tubular element 122 is arranged which has a diametrical slot 124 which is normally vertical on the essentially flat outer side and which is sealed relative to the bore of the element 122.
The end of the element 122, which is opposite to the slot 124, has an oblique angle similar to that of the oblique membrane 120 and it is provided with a cutting edge 126 which is located so that a rotation of the The tubular element 122 has the effect of cutting the periphery of the oblique membrane 120 and of opening the sealing of the bag containing the fluid. The tubular element 122 is locked against any longitudinal movement and it is also sealed by the rib and groove 128 adjacent to the outer edge of the distribution body 118 and of the tubular element 122.
As with the annular rib 112 illustrated in FIG. 6, the sealing cylinder 116 illustrated in FIG. 8 comprises an annular rib 130 on the external surface of the sealing cylinder 116 and the semi-annular rib 132, the lower edge of which ends in the horizontal tab 134 which is introduced
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in the carton to prevent rotation. It should be noted that the bore of the sealing cylinder 116 is much larger than the external diameter of the distribution cup 136 which is adapted to receive the tubular body of the distribution unit illustrated in FIG. 9.
The distribution unit of FIG. 9 comprises the tubular body 138 which has an external diameter corresponding to the internal diameter of the sealing cylinder 116. A tubular sleeve 140 is provided which is capable of pivoting inside the bore of the body tubular 138 and is closed at its inner end and which supports a normally vertical blade element 142 which is adapted to engage in the diametrical slot 124 of the tubular element 122 illustrated in FIG. 8. The closed internal end of the socket 140 ends in a flange 144 which, as will be described below, is formed by vertical lugs which cooperate with lugs of the tubular body 138 to drive the socket 140 in rotation, as will be described in detail in the following in connection with FIGS. 13A to 13D.
A cup-shaped adapter 146 is capable of pivoting independently inside the outer end of the tubular body 138 and is retained in the tubular body 138 by cooperation of annular grooves and ribs 148 and is sealed against any leakage by an O-ring 150. One or more fittings 152 for tutular sleeve are connected to the lower end of the adapter 146 and they support a horizontal tongue 154 which is arranged to come into contact with the lower surface of the tongue 134 of the sealing cylinder illustrated in Figure 8.
Therefore, the tubular body 138 illustrated in Figure 9 is designed to be introduced into the circular cup 136 of the sealing cylinder 116 illustrated in Figure 8. When so arranged, the blade-shaped element 142 enters the diametral slot 124 and a lip 156 of the lower, inner surface of the handle or of the operating element 158 engages the annular rib 130 of the sealing cylinder 116.
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Note that the front elevational view of Figure 10, which is taken along line 10-10 of Figure 8, illustrates a small notch or opening 160 provided through the annular rib 130 and located approximately 45 in below the horizontal plane.
It can be noted in FIG. 9 that the operating element 158 is illustrated in a vertical position simply to illustrate the method of fixing to the outside of the tubular body 138 and its relation to the annular rib 130 of FIG. 8. The position correct operation element 158 is illustrated in Figures 13A to 13D.
Figure II shows a sectional view along line 11-11 of Figure 8 and shows the details of the first of the two rotary valves. As illustrated in Figure 8, the tubular member 122 has a radial hole 162 which is also shown in Figure II. The distribution body 118 also has a radial orifice 164 which is situated diametrically opposite and which is coaxial with the orifice 162. Therefore, when the orifices 162 and 164 are not in alignment as illustrated in FIG. 11 , the fluid which can penetrate into the bore of the tubular element 122 from the bag containing the fluid is prevented from entering the circular cup 136, unless at this time an alignment is made between the orifices 162 and 164.
A suitable rotation of the tubular element 122 in the dispensing body 118 forms the first closure which allows the dispenser of FIG. 9 to be removed, while the fluid remains inside the bag containing the fluid.
The second ball valve is contained inside the dispenser of Figure 9 and it includes an orifice 166 through the wall of the socket 140, which can be aligned by rotation of the socket with a slot 168 formed longitudinally in the wall internal of the tubular body 138, as illustrated by broken lines in FIG. 9.
Figure 12 shows a sectional view along line 12-12 of Figure 9 and illustrates the alignment of the hole
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166 with the port 168. When aligned appropriately, the fluid from the fluid-containing bag passes through the bore of the tubular member 122, the ports 162 and 164 shown in Figure 11 and then the orifice 166 of FIG. 12 to enter the slot 168 which is in open communication with a chamber 170 situated in the adapter 146 illustrated in FIG. 9. Fluid can then flow through the connector 152 to distribute the fluid to distance.
If desired, two or more sleeve fittings, such as fitting 152, can be connected to chamber 170 for multiple delivery or to function as a manifold for connecting multiple bags containing fluid and the dispensers associated with a tube common output. The collector arrangement for several fluid containers is particularly useful insofar as each distributor, such as the distributor in FIG. 91, contains a closure member which allows the assembly to be removed from its bag containing fluid, associated, without loss of fluid, while still allowing the fluid from other sources to flow through the chamber 170 in the direction of an outlet pipe.
FIGS. 13A to 13D illustrate the four main positions of the tubular body 138 relative to the sleeve 140, during the steps of cutting the oblique membrane 120 of FIG. 8 and the rotation of the different tubular elements intended to form the member double shutter. Figure 13A, which is taken along line 13-13 of Figure 9, illustrates the dispenser in position in the circular cup 136 of Figure 8. The lip 156 of the handle or the operating member 158 passes through the opening 160 illustrated in FIG. 10 so that the lip engages with the annular rib 130 provided around the periphery of the sealing cylinder 116 of FIG. 8.
The operating element 158 is at an angle of about 450 below the horizontal plane and the blade-shaped element 142, which is aligned vertically at the inner end of the sleeve 140 illustrated in Figure 9, enters the vertically aligned slot 124 of the tubular member 122. The slot 124 is illustrated in the figures
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13A to 13D by broken lines to illustrate the appropriate degree of rotation of the tubular member 122 of Figure 8 to form an appropriate closure.
Initially, the ball valve formed by the radial orifices 162 and 164 of FIG. 11 is closed and the slot 168 in the internal wall of the tubular body 138 is not aligned with the orifice 166 of the sleeve 140. Therefore, the two ball valves are closed while the dispenser of Figure 9 is inserted into the circular cup 136 of the sealing cylinder 116 illustrated in Figure 8. As shown in Figure 13A, the flange 144 at the end closed outer surface of the socket 140 illustrated in FIG. 9 actually consists of a pair of lugs 172 and 174 which are located diametrically and which are adapted to cooperate with lugs 176 and 178 formed in the tubular body 138.
The entire tubular body 138 can be rotated by the operating element 158 and the legs 174 and 176 rotate the sleeve 140 inside the body.
In Fig. 13B, the operating member 158 has been rotated to a position about 450 above the horizontal so that the tabs 176 and 178 are in contact with the tabs 174 and 172 respectively of the socket. There has been no rotation of the socket 140, but the slot 168 in the tubular body 138 has come into alignment with the radial orifice 166 of the wall of the socket to open one of the two rotary valves in the system, in the position shown in Figure 12.
FIG. 13C illustrates another rotation of a quarter turn of the tubular body 138. The tabs 176 and 178 have now pushed the bush 140 a quarter turn and, as shown in broken lines, the diametrical slot 124 at the end of the tubular element 122 in FIG. 8 has been turned a quarter of a turn, so that the cutting edge 126 cuts part of the periphery of the membrane 120. The obturation member formed by the holes 162 and 164 of Figure 11 has not yet been opened.
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Figure 13D illustrates the final position. The tubular body 138 is turned a third quarter of a turn and its legs 176 and 178 have turned the sleeve 140 by a second quarter of a turn.
As shown in dashed lines, the slot 124 in the tubular member 122 has now been rotated and the cutting edge 124 has cut a complete half of the membrane 120 shown in Figure 8. The obturation formed by the slot 168 and the orifice 166 of FIG. 12 remains open and the orifices 162 and 164 of FIG. 11 are in alignment so as to admit fluid by the bore of the tubular element 124, by the port 164 and through valve port 166 and into slot 168 in the position shown in Figure 12. The fluid is now free to flow from the fluid bag container and from slot 168 in chamber 170 of Figure 9 and through the appropriate fitting 152.
To close the double shutter member of the dispenser, it is only necessary to reverse the rotation of the operating element 158. The first quarter turn brings in misalignment the slot 168 and the orifice 166 of the socket 140, and closes so the ball valve located inside the dispenser itself. The second quarter-turn in the position illustrated in FIG. 13B causes the tab 178 of the tubular body 138 to come into contact with the tab 174 of the socket 140 and a new quarter-turn in the position illustrated in FIG. 13A rotate the diametral slot 124 to the position illustrated in Figure 13C to thereby close the internal ball valve comprising the ports 162 and 164 of Figure II.
The dispenser unit of Figure 9 can now be removed from the sealing cylinder 116 of Figure 8 without loss of fluid from either the dispenser of Figure 9 or the bag containing the fluid. It can be noted that the oblique membrane 120 of FIG. 8 has been cut and that fluid can flow in the bore of the tubular element 122 but that it is prevented from flowing through the member. obturation formed by the orifices 162 and 164, illustrated in FIG. II.
It should be noted that all of the embodiments
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shown and described here use a conventional, standard interlocking ring. The interlocking ring, welded to the bag containing the fluid, comprises at its bore a sealing cylinder which has an oblique membrane which is cut around part of its periphery by the rotation of a cutting element inside the bore of the sealing cylinder. In the first embodiment, a conventional dispensing tap with an oblique cutting element at its inner end can be introduced into the dispensing body inside the sealing cylinder so that a rotation of the tap handle cuts the oblique membrane, and a suitable closure member for the distribution of the fluid is formed.
In the second embodiment, a tube having a hose connection at one end and an oblique cutting edge at the inner end is introduced into the distribution body of the sealing cylinder so that a rotation of the tubular element cuts the periphery of the oblique membrane to allow fluid to flow through the tube and into a remote distribution piping.
The third embodiment uses an identical sealing cylinder with a dispensing body containing the oblique membrane seal and also supporting a tubular element having an inner cutting edge and an outer end having a sleeve which is made to pivot by a handle suitable for cut the periphery of the oblique membrane. In this embodiment the rotation of the tubular cutting element forms a first closure member inside the sealing cylinder and also a second closure member in the distribution unit so that the distribution unit can be removed without loss of fluid.
It should be understood that the present invention is in no way limited to the embodiments described above and that many modifications can be made without departing from the scope of this patent.