Appareil pour dispenser une substance coulante La présente invention a pour objet un appareil pour dispenser des quantités mesu rées d'une substance coulante, par exemple du savon liquide, comprenant un récipient d'emmagasinage de la substance, alimentant par un orifice d'alimentation un cylindre d'où la substance est expulsée en quantité déter minée à travers une soupape de décharge, sous l'action d'un piston susceptible de glis ser dans le cylindre et actionné par une poignée basculante accessible de l'extérieur et manoeuvrable à la main.
L'appareil est caractérisé en ce que le piston présente au moins deux canaux s'ouvrant dans sa face frontale et se terminant en différentes posi tions longitudinales le long du piston, de ma nière que l'un quelconque de ces canaux puisse être amené sélectivement en alignement avec l'orifice d'alimentation conduisant au récipient d'emmagasinage, pour déterminer la quantité de substance qui peut être refoulée vers ledit récipient depuis l'espace situé à la partie frontale du piston et modifier ainsi la quantité mesurée de substance dispensée à chaque course du piston.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme et des variantes d'exécution de l'appareil selon l'invention. La fia. 1 est une coupe de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe . selon ligne 11-1l de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'une pièce accessoire de l'appareil.
La fig. 4 est une coupe selon ligne IV-IV de la fig. 1.
La fi-. 5 est une vue d'une autre pièce de l'appareil.
La fig. 6 est une coupe semblable a celle de la fig. 1 selon la ligne VI-VI de la fig. 7. La figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la fig. 6.
La fig. 8 est une vue latérale selon la flèche VIII de la fig. 7.
Les fig. 9 et 9A, 10, 10A, 10B et 10C montrent respectivement deux variantes d'exé cution du piston de l'appareil.
L'appareil représenté aux fig. 1 à 8 com prend un distributeur 1 monté à glissement sur un support 2. Un réservoir amovible 3 est monté sur le distributeur 1, l'ouverture dirigée vers le bas. Il contient la substance à distribuer en quantités mesurées. Le réser voir 3 est fixé sur un raccord 4 du distri buteur 1 au moyen de languettes 5 et 6 portées respectivement par le col du réservoir 3 et par le raccord 4. Pour monter le réservoir, on éloigne le distributeur 1 du support 2, on retourne le distributeur et on le place sur l'embouchure du réservoir, et on fait tourner relativement l'un à l'autre le distributeur 1 et le réservoir 3 pour engager les languettes 5 et 6.
Les languettes 5 sont inclinées, les languettes 6 sont de niveau. Elles pourraient être inclinées de la même manière que les languettes 5. Le distributeur 1 et le réservoir 3 qui est fixé sur lui sont alors retournés d'une pièce et montés sur le support 2. Le réservoir 3 est retenu sur le distributeur 1 par une vis 7 opposée à une face extrême d'une languette 5 du réservoir, ce qui empêche ainsi une rotation inverse de ce dernier qui per mettrait de le libérer. La vis 7 est inacces sible quand le distributeur 1 est monté sur le support 2. Le distributeur 1 est verrouillé sur le support 2 par une cheville 8 poussée vers l'extérieur par un ressort 9 de manière à s'engager automatiquement dans un trou 10 ménagé dans le support 2.
Une encoche inclinée 11 de ce dernier (fi-. 5) facilite la dépression temporaire de la cheville 8 quand le distributeur 1 est glissé en position sur le support 2. La cheville 8 peut être retirée du trou 10 par engagement d'une partie rainurée 8A de la cheville avec la tige rainurée 12A d'une clef 12 (fig. 3) susceptible d'être insérée dans une serrure complémentaire 13 fixée sur le distributeur 1 (fig. 8). La clef 12 présente une extrémité-pilote 12B susceptible de s'en gager dans un trou de support lA ménagé dans le distributeur 1 et agencé pour main tenir la clef 12, et une extrémité aplatie 12C servant de tournevis pour la vis 7 retenant le réservoir.
Comme on l'a vu, les languettes 5 du réservoir sont inclinées et les languettes 6 de l'emboiture sont de niveau. Une vis d'ar rêt 14 empêche les languettes 5 d'être tour nées au-delà des languettes 6, cette vis ne gênant pas le montage du réservoir 3 sur le distributeur ni son retrait de ce dernier quand elle a été dévissée de manière à être à dis tance des languettes 5.
Un mécanisme d'expulsion de- la subs tance comprend un piston 15 dans un cylin dre 16, le piston 15 étant poussé vers l'exté rieur par un ressort hélicoïdal 17 qui l'entoure et qui s'appuie contre l'extrémité du cylindre formant bride. Le piston 15 peut être dé placé dans le cylindre 16 afin d'expulser une quantité mesurée de la substance à travers une soupape de décharge 18 à une voie constituée par un mamelon de caoutchouc se scellant par lui-même, et supportée dans un ajutage 19 vissé dans le distributeur 1. Le déplacement du piston 15 dans le cylindre est commandé par un levier à main 20 monté sur une cheville de pivotement 21.
Le piston 15 admet une quantité cons tante de la substance à dispenser dans une chambre 22 disposée devant lui, et il a une course fixe. En début de course, le piston 15 refoule vers le réservoir une quantité de substance réglée par le calage du piston, de sorte qu'une quantité mesurée déterminée de substance est déchargée à travers la soupape de décharge 18.
L'appareil peut être réglé pour dispenser quatre quantités mesurées différentes de la substance. Dans ce but, le piston 15 présente un canal axial 23 à partir de la face 15A du piston et trois canaux radiaux longitudi nalement espacés 24A, 24B et 24C qui com muniquent avec le canal 23. Ces trois canaux sont de plus également espacés en direction radiale, chaque canal faisant un angle de 90 degrés avec le canal ou les canaux voisins.
L'orifice d'alimentation du réservoir est constitué par une lumière d'entrée 25 disposée à la partie supérieure du cylindre 16 et pré sentant une forme allongée, d'une longueur telle qu'elle s'étend longitudinalement depuis le passage 24A jusqu'en une section située au-delà de la face extrême 15A du piston. La position des trois canaux<I>24A, 24B</I> et 24C en direction radiale détermine trois des diffé rentes quantités mesurées de la substance. La quatrième quantité mesurée est celle sor tant directement de la chambre 22 en avant du piston 15. Une bride carrée 27 est dis posée à l'extrémité de la tige du piston 15 et porte sur sa face extérieure des index de position 1 , 2 , 3 correspondant respectivement aux canaux<I>24A, 24B</I> et 24C.
L'index de position 4 indique la position pour laquelle la substance s'écoule à travers la lumière d'entrée 25 directement dans la chambre 22.
On pourrait ménager dans le piston quatre canaux en direction radiale, correspondant à des positions 1 à 4 . Dans ce cas, l'extrémité frontale du piston 15 ne serait pas alignée avec la lumière d'entrée 25, de ma nière que la substance ne puisse passer direc tement dans la chambre 22 en avant du piston.
En faisant tourner le piston 15 autour de son axe longitudinal, l'un quelconque des trois canaux<I>24A, 24B</I> et 24C peut être amené en position verticale, et le piston 15 est maintenu dans la position choisie par des joues latérales 20A du levier de commande 20 qui enfourchent la bride carrée 27 prévue à l'extrémité de la tige du piston. Ainsi, celui des canaux qui est vertical s'ouvre dans la lumière d'entrée 25 quand le piston 15 est retiré par l'action du ressort 17. Comme les canaux<I>24A, 24B,</I> 24C sont à des distances différentes de la face 15A du piston, ils ces sent de communiquer avec la lumière d'entrée 25 à des instants différents pendant la course vers l'intérieur du piston 15, selon que ce canal est plus loin ou plus près de cette face du piston.
Si l'extrémité frontale du piston 15 doit être employée pour déterminer la quan tité de substance, le piston 15 doit être retiré à pleine course avant que sa face frontale 15A s'aligne avec la lumière d'entrée 25, ce qui est normalement assuré par le ressort 17. Le piston ne doit être alors déplacé en avant que d'une faible distance seulement avant que l'accès direct dans la chambre 22 soit coupé, et ainsi la quantité de substance qui est con tenue dans la chambre 22 correspond à la décharge maximum. Si l'un des trois canaux radiaux est vertical, ce canal<I>24A, 24B</I> ou 24C communique avec la lumière d'entrée 25 avant que le piston 15 soit entièrement retiré, mais comme la lu mière 25 est allongée, le canal choisi reste en communication avec le réservoir 3 pendant le reste du recul du piston 15.
Ainsi, lors de la course du piston vers l'avant, une partie de la substance comprimée dans la chambre 22 est refoulée au réservoir à travers la lumière d'entrée 25, jusqu'à ce que le canal radial devienne borgne, assurant ainsi la-dé- charge d'une quantité de substance inférieure, dépendant du canal choisi.
Pour modifier le réglage de la quantité de substance expulsée, le distributeur 1 est enlevé du support 2, ce qui permet de faire basculer le levier à main 20 loin du piston 15. On peut alors faire tourner ce piston pour l'amener dans l'une quelconque des positions 1 à 4 marquées sur la bride carrée 27. Il est avantageux que les nombres croissants indiquent des décharges croissantes et que la position effective soit indiquée par l'index disposé le plus haut, comme cela a été sup posé dans la description précédente (index 4 à la fig. 2).
Pendant le recul du piston, une dépres sion se fait dans la chambre 22, aspirant ainsi la substance dans cette chambre beaucoup plus rapidement que cela se produirait seule ment sous l'action du poids de la substance.
Les dimensions des passages peuvent donc être faibles, augmentant ainsi le parcours actif et par conséquent l'efficacité volumétrique.
Le mécanisme d'expulsion comprend en plus une lumière 28 pour l'entrée d'air dans le réservoir 3. Cette lumière est séparée de la lumière d'entrée 25 par une paroi 29. Le diamètre du piston 15 est légèrement réduit en 15B, c'est-à-dire à partir de la section où le piston fait saillie du cylindre 16, de sorte que lorsqu'il est dans la position avant, l'air passe librement de l'atmosphère à la lumière d'entrée 28 par l'espace compris autour de la partie 15B du piston. L'aspiration est pro duite par la chute de pression dans le réser voir 3.
Sans cette lumière 28, comme le jeu entre le piston 15 et le cylindre 16 doit néces sairement être faible, l'air ne pourrait pas pénétrer dans le réservoir 3 pour y rétablir la pression qui continuerait à diminuer si le pompage continuait, freinant et finalement empêchant la décharge. Un autre avantage de disposer d'une lu mière d'air séparée se manifeste si la subs tance distribuée a une forte viscosité.
Par suite de cette viscosité, une bulle d'air, après passage à travers la lumière d'entrée 25, s'élève très lentement à travers le fluide, et on a remarqué dans certains cas que cette bulle est entraînée dans le cylindre 16 de préférence au liquide, si elle n'est pas au moins à 12 mm au-dessus de la lumière 25 au moment où le piston 15 est actionné pour la course suivante. En prévoyant pour la ren trée de l'air une lumière 28 séparée et en pla çant une paroi 29 d'au moins 12 mm de hauteur entre elle et la lumière 25, cet incon vénient disparaît.
Les fig. 9 et 10 montrent deux variantes du piston pour délivrer des quantités de substance mesurées pouvant être modifiée par rotation du piston. 15 autour de son axe. Dans la première variante représentée aux fig. 9 et 9A, le piston est agencé pour déli vrer quatre quantités mesurées différentes et comprend trois rainures longitudinales 30, 30A et 30B s'étendant depuis la face 15A et présentant des longueurs différentes.
La quan tité dispensée maximum, comme dans le cas du canal radial selon la fig. 1, est celle qui est emprisonnée quand l'extrémité frontale du piston 15 passe vers l'avant au-delà de la lumière d'entrée 25 et qu'aucune des rai nures n'est alignée avec la lumière 25. Les quatre positions angulaires du piston pour déterminer les quatre quantités mesurées diffé rentes sont repérées sur la bride carrée 27. Les fig. 10, 10A, 10B et 10C montrent la seconde variante, présentant des canaux radiaux 31A à 31G.
Dans ce cas, l'appareil peut dispenser huit quantités mesurées diffé- rentes, la quantité maximum étant à nouveau celle emprisonnée quand l'extrémité frontale du piston 15 coupe la communication avec la lumière d'entrée 25. Les quantités décrois santes sont déterminées par les sept canaux radiaux 31 A à 31 G communiquant tous avec un canal axial commun 32. Le piston 15 est fixé dans la position choisie par l'extrémité de sa tige portant huit cannelures 33 et engagée dans l'ouverture cannelée correspondante 34 d'un plateau de fixation 35.
Dans l'appareil décrit exécuté selon l'in vention, le piston au repos est repoussé par un ressort dans une position telle qu'il se trouve placé entièrement d'un même côté de l'orifice à travers lequel la substance est ali mentée depuis le réservoir.
Dans une autre exécution, la disposition pourrait être telle que le piston ne se déplace jamais entièrement en dehors de la partie du cylindre dans laquelle est disposé l'orifice d'alimentation, la substance étant dirigée de puis cet orifice dans un passage pratiqué dans ou sur le piston et conduisant à sa face fron tale. Dans ce cas, un déplacement angulaire du piston peut amener l'entrée du passage du piston en dehors de l'orifice d'alimentation dans le cylindre et couper ainsi l'alimentation.
Un arrêt réglable peut être employé pour faire varier la course permise du piston. Si un seul passage est prévu dans ou sur le piston, le piston peut atteindre l'extrémité du cylindre seulement quand il est conditionné pour la décharge maximum. Pour toute dé charge inférieure, le mouvement du piston est arrêté par un moyen réglable avant d'atteindre l'extrémité du cylindre.
Apparatus for dispensing a flowing substance The present invention relates to an apparatus for dispensing measured quantities of a flowing substance, for example liquid soap, comprising a container for storing the substance, supplying through a supply port a cylinder from which the substance is expelled in a determined quantity through a discharge valve, under the action of a piston capable of sliding in the cylinder and actuated by a tilting handle accessible from the outside and operable by hand .
The apparatus is characterized in that the piston has at least two channels opening in its front face and ending in different longitudinal positions along the piston, so that any one of these channels can be selectively brought. in alignment with the supply port leading to the storage container, to determine the amount of substance which can be delivered to said container from the space at the front of the piston and thereby modify the measured amount of substance dispensed to each stroke of the piston.
The drawing shows, by way of example, one form and variant embodiments of the apparatus according to the invention. The fia. 1 is a section of this embodiment.
Fig. 2 is a cut. according to line 11-1l of fig. 1.
Fig. 3 is a view of an accessory part of the device.
Fig. 4 is a section along line IV-IV of FIG. 1.
The fi-. 5 is a view of another part of the apparatus.
Fig. 6 is a section similar to that of FIG. 1 along line VI-VI of FIG. 7. Figure 7 is a section along the line VII-VII of FIG. 6.
Fig. 8 is a side view according to arrow VIII of FIG. 7.
Figs. 9 and 9A, 10, 10A, 10B and 10C respectively show two variants of execution of the piston of the apparatus.
The apparatus shown in Figs. 1 to 8 com takes a distributor 1 slidably mounted on a support 2. A removable reservoir 3 is mounted on the distributor 1, the opening facing downwards. It contains the substance to be dispensed in measured quantities. The tank see 3 is fixed on a connection 4 of the distributor 1 by means of tabs 5 and 6 carried respectively by the neck of the tank 3 and by the connection 4. To mount the tank, we move the distributor 1 away from the support 2, we The distributor is turned over and placed on the mouth of the reservoir, and the distributor 1 and the reservoir 3 are rotated relatively to each other to engage the tabs 5 and 6.
The tabs 5 are inclined, the tabs 6 are level. They could be inclined in the same way as the tabs 5. The distributor 1 and the reservoir 3 which is fixed on it are then turned over in one piece and mounted on the support 2. The reservoir 3 is retained on the distributor 1 by a screw 7 opposite an end face of a tongue 5 of the reservoir, which thus prevents reverse rotation of the latter which would allow it to be released. The screw 7 is inaccessible when the distributor 1 is mounted on the support 2. The distributor 1 is locked on the support 2 by a pin 8 pushed outwards by a spring 9 so as to automatically engage in a hole 10 provided in the support 2.
An inclined notch 11 of the latter (fig. 5) facilitates the temporary depression of the pin 8 when the distributor 1 is slid into position on the support 2. The pin 8 can be withdrawn from the hole 10 by engaging a grooved part. 8A of the pin with the grooved rod 12A of a key 12 (fig. 3) capable of being inserted into a complementary lock 13 fixed on the distributor 1 (fig. 8). The key 12 has a pilot end 12B capable of engaging in a support hole 1A made in the distributor 1 and arranged to hold the key 12, and a flattened end 12C serving as a screwdriver for the screw 7 retaining the tank .
As we have seen, the tabs 5 of the tank are inclined and the tabs 6 of the socket are level. A stop screw 14 prevents the tabs 5 from being turned beyond the tabs 6, this screw not hindering the assembly of the reservoir 3 on the dispenser or its removal from the latter when it has been unscrewed so as to be spaced from the tabs 5.
A mechanism for expelling the substance comprises a piston 15 in a cylinder 16, the piston 15 being urged out by a coil spring 17 which surrounds it and which bears against the end of the cylinder. forming a flange. Piston 15 can be moved into cylinder 16 to expel a measured amount of the substance through a one-way relief valve 18 formed by a self-sealing rubber nipple, and supported in a nozzle 19. screwed into the distributor 1. The movement of the piston 15 in the cylinder is controlled by a hand lever 20 mounted on a pivot pin 21.
The piston 15 admits a constant quantity of the substance to be dispensed into a chamber 22 arranged in front of it, and it has a fixed stroke. At the start of the stroke, the piston 15 delivers to the reservoir an amount of substance regulated by the piston timing, so that a determined measured amount of substance is discharged through the discharge valve 18.
The apparatus can be set to dispense four different measured amounts of the substance. For this purpose, the piston 15 has an axial channel 23 starting from the face 15A of the piston and three radial channels 24A, 24B and 24C which are spaced apart lengthwise, which communicate with the channel 23. These three channels are furthermore equally spaced in direction. radial, each channel forming an angle of 90 degrees with the neighboring channel or channels.
The supply port of the reservoir is constituted by an inlet lumen 25 disposed at the upper part of the cylinder 16 and having an elongated shape, of a length such that it extends longitudinally from the passage 24A to in a section located beyond the end face 15A of the piston. The position of the three channels <I> 24A, 24B </I> and 24C in the radial direction determines three of the different measured quantities of the substance. The fourth quantity measured is that which exits directly from the chamber 22 in front of the piston 15. A square flange 27 is placed at the end of the piston rod 15 and bears position indexes 1, 2 on its outer face, 3 corresponding respectively to channels <I> 24A, 24B </I> and 24C.
Position index 4 indicates the position at which substance flows through inlet lumen 25 directly into chamber 22.
Four channels could be provided in the piston in the radial direction, corresponding to positions 1 to 4. In this case, the front end of the piston 15 would not be aligned with the inlet lumen 25, so that the substance cannot pass directly into the chamber 22 in front of the piston.
By rotating the piston 15 about its longitudinal axis, any of the three channels <I> 24A, 24B </I> and 24C can be brought into a vertical position, and the piston 15 is held in the selected position by means of side cheeks 20A of the control lever 20 which straddle the square flange 27 provided at the end of the piston rod. Thus, the one of the channels which is vertical opens into the inlet lumen 25 when the piston 15 is withdrawn by the action of the spring 17. Since the channels <I> 24A, 24B, </I> 24C are at different distances from the face 15A of the piston, they feel to communicate with the inlet lumen 25 at different times during the inward stroke of the piston 15, depending on whether this channel is farther or closer to this face of the piston. piston.
If the front end of the piston 15 is to be used to determine the amount of substance, the piston 15 must be fully withdrawn before its front face 15A aligns with the inlet lumen 25, which is normally ensured. by the spring 17. The piston must then be moved forward only a short distance only before the direct access to the chamber 22 is cut off, and thus the quantity of substance which is held in the chamber 22 corresponds to maximum discharge. If one of the three radial channels is vertical, that channel <I> 24A, 24B </I> or 24C communicates with the inlet lumen 25 before the piston 15 is fully withdrawn, but as the light 25 is extended. , the chosen channel remains in communication with the reservoir 3 during the remainder of the recoil of the piston 15.
Thus, during the forward stroke of the piston, part of the substance compressed in the chamber 22 is discharged to the reservoir through the inlet port 25, until the radial channel becomes blind, thus ensuring the -decharge of a lower quantity of substance, depending on the chosen channel.
To modify the setting of the quantity of substance expelled, the distributor 1 is removed from the support 2, which allows the hand lever 20 to be tilted away from the piston 15. This piston can then be rotated to bring it into the piston. any of the positions 1 to 4 marked on the square flange 27. It is advantageous that the increasing numbers indicate increasing discharges and that the actual position is indicated by the index placed highest, as has been assumed in the description. previous (index 4 in fig. 2).
During the recoil of the piston, a vacuum takes place in the chamber 22, thus sucking the substance into this chamber much more quickly than would occur only under the action of the weight of the substance.
The dimensions of the passages can therefore be small, thus increasing the active path and consequently the volumetric efficiency.
The expulsion mechanism further comprises a lumen 28 for the entry of air into the reservoir 3. This lumen is separated from the inlet lumen 25 by a wall 29. The diameter of the piston 15 is slightly reduced at 15B, that is, from the section where the piston protrudes from the cylinder 16, so that when in the forward position, air passes freely from the atmosphere to the inlet lumen 28 through the space included around part 15B of the piston. Suction is produced by the pressure drop in the tank see 3.
Without this lumen 28, as the clearance between the piston 15 and the cylinder 16 must necessarily be small, the air could not enter the reservoir 3 to restore the pressure there which would continue to decrease if the pumping continued, braking and finally preventing discharge. Another advantage of having a separate air light is manifested if the dispensed substance has a high viscosity.
As a result of this viscosity, an air bubble, after passing through the inlet lumen 25, rises very slowly through the fluid, and it has been observed in some cases that this bubble is entrained in the cylinder 16 of preferably liquid, if not at least 12mm above lumen 25 at the time piston 15 is actuated for the next stroke. By providing a separate lumen 28 for the air inlet and by placing a wall 29 at least 12 mm high between it and the lumen 25, this drawback disappears.
Figs. 9 and 10 show two variations of the piston for delivering measured quantities of substance which can be changed by rotation of the piston. 15 around its axis. In the first variant shown in FIGS. 9 and 9A, the piston is arranged to deliver four different measured quantities and comprises three longitudinal grooves 30, 30A and 30B extending from the face 15A and having different lengths.
The maximum quantity dispensed, as in the case of the radial channel according to fig. 1, is that which is trapped when the front end of the piston 15 passes forward past the inlet lumen 25 and none of the grooves are aligned with the lumen 25. The four angular positions of the piston to determine the four different measured quantities are marked on the square flange 27. Figs. 10, 10A, 10B and 10C show the second variant, having radial channels 31A to 31G.
In this case, the apparatus can dispense eight different measured amounts, the maximum amount again being that trapped when the front end of the piston 15 cuts off communication with the inlet lumen 25. The decreasing amounts are determined by the seven radial channels 31 A to 31 G all communicating with a common axial channel 32. The piston 15 is fixed in the position chosen by the end of its rod carrying eight splines 33 and engaged in the corresponding splined opening 34 of a mounting plate 35.
In the apparatus described executed according to the invention, the piston at rest is pushed back by a spring into a position such that it is placed entirely on the same side of the orifice through which the substance is supplied from. The reservoir.
In another embodiment, the arrangement could be such that the piston never moves entirely outside the part of the cylinder in which the supply orifice is placed, the substance then being directed from this orifice into a passage made in or on the piston and leading to its front face. In this case, an angular displacement of the piston can bring the entry of the passage of the piston outside the supply port in the cylinder and thus cut off the supply.
An adjustable stop can be used to vary the allowable piston stroke. If only one passage is provided in or over the piston, the piston can reach the end of the cylinder only when it is conditioned for maximum relief. For any lower discharge, piston movement is stopped by adjustable means before reaching the end of the cylinder.