DOSEUR DESTINE A DEVERSER UNE DOSE PAR INCLINAISON D'UN RECIPIENT
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne les doseurs permettant de déverser une dose déterminée du contenu d'un récipient.
Plus précisément, elle concerne les doseurs permettant de déverser une dose précise de contenu par inclinaison d'un récipient. ETAT DE L'ART. On connaît par les documents US 2 184 253, US 4 151 934 et US
5 029 736 des récipients doseurs permettant de déverser une dose par inclinaison d'un récipient. Une représentation schématique de tels récipients doseurs est reprise sur les figures 1 , 2 et 3.
Le doseur de la figure 1 correspondant au doseur divulgué dans le 5 document US 2.184.253 comprend deux compartiments 24 et 26. Lorsque le récipient est renversé en position verticale, la paroi référencée par 16 vers le bas, le premier compartiment 26 reçoit le liquide se déversant à partir d'une chambre principale du récipient contenant le liquide par un orifice 28. La dose s'accumule dans le compartiment 26 jusqu'à dépasser 0 largement l'orifice 28. Le déversement de la dose s'arrête lorsque les pressions s'équilibrent entre le gaz des compartiments 26 et 24, à la fois parce que les bulles de gaz ne peuvent plus s'élever dans le récipient, et par compression du gaz des compartiments 24 et 26 par le liquide entrant dans le doseur. On remet ensuite en position verticale le doseur, mais la 5 paroi 16 vers le haut cette fois. La dose passe alors dans le compartiment
24. Le déversement de la dose s'effectue ensuite par inclinaison du récipient, comme le montre la figure 1 , jusqu'à ce que le doseur soit complètement renversé, ce qui permet la formation d'une autre dose.
Un tel doseur a toutefois l'inconvénient de ne pas permettre une o précision de dose satisfaisante.
Le doseur de la figure 2 correspondant au doseur divulgué dans le document US 5.029.736 est quant à lui un doseur à poudre avec deux
compartiments (c) et (d) que l'on remplit et vidange alternativement par renversement à l'envers et à l'endroit comme dans le document US 2.184.253. L'arrêt du remplissage du compartiment (c) se fait par obturation de l'orifice (b) et freinage de la montée de la poudre par une surface (10) 5 inclinée au même angle que l'angle de talutage de la poudre.
Un tel doseur ne permet pas non plus une précision satisfaisante. En particulier, il ne présente pas la précision d'un compartiment entièrement rempli.
Le doseur de la figure 3 correspondant au doseur divulgué dans le 0 document US 4.151.934 est quant à lui un doseur à deux compartiments 200A et 200B fonctionnant suivant le principe habituel par renversement et redressement alternatif du récipient, avec vidange et remplissage alternatifs des compartiments. Les deux compartiments 200A et 200B ne communiquent pas entre eux par un espace clos mais à air libre. Le 5 remplissage du compartiment où s'accumule la dose se fait par un conduit 203 de diamètre environ du cinquième du diamètre du doseur. Le compartiment 200E3 est rempli du liquide du récipient par le conduit 203, le gaz de l'atmosphère bulle dans le récipient par son intermédiaire, lorsque le niveau de la dose arrive au niveau de l'orifice du conduit le remplissage est o terminé et on peut redresser le récipient et le doseur qui y est fixé.
Un tel doseur permet quant à lui une précision de dose correcte, mais à la condition que le retournement du récipient se fasse sans à coups et rapidement.
PRESENTATION DE L'INVENTION. 5 Un but de l'invention est de fournir un doseur dans, ou amovible sur, un récipient ou un conditionnement permettant des doses plus précises que celles prévues par les doseurs des récipients de l'art antérieur.
En particulier, le doseur proposé par l'invention permet une bonne précision de dose ; sa structure est telle que la manipulation du récipient 0 influe peu sur la précision du dosage.
Un autre but de l'invention est de fournir un doseur permettant de doser et de déverser des fluides de toute viscosité, mais également des granulés ou des poudres.
Un des autres buts de l'invention est de proposer un doseur permettant un vidage complet du produit contenu dans le récipient principal.
Un des buts de l'invention est de permettre des doses de tout volume, allant de petits volumes à des volumes plus conséquents. Le volume de la dose n'est pas influencé par le volume du récipient principal, ni par la contenance du récipient. Un des autres buts de l'invention est de proposer un doseur ayant un meilleur contrôle du remplissage de la dose et de sa stabilité, quel que soit le niveau de contenu dans le récipient principal.
Un des autres buts de l'invention est de proposer un doseur permettant un meilleur transfert de la dose dans les différentes parties du doseur, et ce quelle que soit l'inclinaison du récipient.
A cet effet, l'invention utilise le principe de l'antisiphonnage à la création de dose sur des récipients ou des conditionnements.
Plus particulièrement, l'invention propose un doseur comportant :
- une chambre tampon en communication à sa partie supérieure avec une chambre principale d'un récipient de fluide ou de poudre, et
- une chambre doseuse qui communique avec ladite chambre tampon par l'intermédiaire d'un passage à la partie inférieure de celle-ci, l'inclinaison du récipient vers le bas permettant de remplir la chambre tampon, le redressement du récipient permettant de faire s'écouler le fluide ou la poudre entré dans la chambre tampon dans la chambre doseuse, caractérisé en ce que le passage entre la chambre tampon et la chambre doseuse est un canal étranglé formant un anti-siphon et favorisant la formation d'une bulle ou d'un essouflement pour limiter, lors du redressement du récipient, le déversement du fluide ou de la poudre. Ainsi, la dose qui sera déversée par la suite est formée pendant qu'une dose précédemment formée dans une chambre est déversée.
Un tel canal étranglé permet par tension superficielle la formation d'une bulle stable (cas d'un récipient rempli de liquide) qui limite l'écoulement et permet un dosage particulièrement précis. Dans le cas d'une poudre, ce canal étranglé permet une limitation du passage par effet d'essoufflement et permet ainsi de définir d'une façon précise le volume de la dose constituée dans la chambre tampon. PRESENTATION DES FIGURES.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- les figures 1 , 2 et 3 déjà commentées, représentent schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un récipient doseur selon l'état de la technique;
- la figure 4 représente un schéma en coupe longitudinale d'un doseur sur un récipient, l'inclinaison du récipient permettant la formation de la dose qui sera déversée par la suite;
- la figure 5 représente schématiquement une vue en coupe longitudinale d'un récipient en position de repos vertical, la dose étant formée dans une chambre en vue de son versement lors d'une prochaine inclinaison du récipient ;
- la figure 6 représente un schéma en coupe longitudinale d'une variante possible d'un doseur amovible sur un récipient ;
- la figure 7 représente un schéma en coupe longitudinale d'une deuxième variante possible d'un doseur amovible sur un récipient ; - la figure 8 est une vue en perspective d'un exemple de récipient comprenant un doseur intégré conforme à l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE.
Les figures 4 et 5 représentent schématiquement selon une coupe longitudinale un mode possible de réalisation d'un doseur 7 compris dans un récipient 1.
Le récipient 1 comporte des parois latérales 21 , 22 et des parois supérieure 23 et inférieure 24 permettant de définir une chambre principale 3.
On précise que dans la description qui va suivre, les notions de « supérieur » et d'« inférieur », ainsi que « vertical » et « horizontal » font référence au sens normal de repos du récipient 1.
Le récipient 1 est préférentiellement constitué de matériaux du type matières plastiques. Avantageusement, le récipient est sensiblement transparent. Avantageusement, le récipient est fabriqué par une méthode comportant des étapes d'extrusion et de soufflage ou d'injection.
La chambre principale 3 est apte à contenir un contenu 5. Le contenu 5 est constitué d'un liquide d'une viscosité quelconque, des granulés ou une poudre de différentes valeurs de granulométrie. La partie supérieure du récipient 1 comporte une partie formant doseur 7.
Sur les figures 4 et 5, le doseur 7 est séparé de la chambre principale 3 par des moyens de séparation 10 et 14. Les moyens 10 et 14 comportent avantageusement une cloison venue de matière sur une paroi latérale du récipient 1. Sur les figures 4 et 5, la cloison 14 est venue de matière sur la paroi 21 et s'étend sensiblement perpendiculairement à ladite paroi 21 , vers l'intérieur du récipient 1.
Le doseur 7 comporte principalement trois parties.
Une première partie forme une chambre 6 tampon entre la chambre principale 3 du récipient 1 et une deuxième partie du doseur 7 formant chambre 2. La chambre tampon 6 permet de former précisément en quantité la dose de contenu 5 à déverser hors du récipient.
Les deux chambres 6 et 2 sont reliées par une troisième partie du doseur 7 qui est constituée par un canal 4 étranglé. Le canal 4 permet de faire passer du contenu 5 de la chambre tampon 6 à la chambre doseuse 2 par un étranglement 80. Ce canal 4 s'étend transversalement par rapport à la direction de hauteur du récipient (hauteur de la chambre 3 et de la
chambre 2, qui correspond à la direction verticale lorsque le récipient est posé sur sa base). De cette façon, le canal 4 forme un coude entre la chambre tampon 6 et la chambre doseuse 2.
Ainsi la chambre tampon 6 est reliée d'une part à la chambre principale 3 et d'autre part à la chambre doseuse 2 par l'intermédiaire du canal 4 par l'étranglement 80.
La chambre doseuse 2 est reliée ainsi d'une part au canal 4, lui même relié à la chambre 6, et d'autre part à une embouchure 8. L'embouchure 8 permet de déverser le contenu 5 hors de la chambre doseuse 2.
L'écoulement du liquide à travers l'ouverture 11 , la chambre 6, l'étranglement 80 et le canal de liaison 4 se fait suivant une trajectoire en forme de S.
Des moyens de fermeture (bouchon 9) sont prévus sur cette embouchure 8.
La chambre doseuse 2 est formée, dans le sens longitudinal, par l'espace compris entre d'une part l'embouchure 8 et d'autre part la cloison 14. Dans le sens radial, la chambre 2 est comprise entre d'une part une cloison 18 s'étendant dans le prolongement de la paroi 21 , et d'autre part une cloison 16 formant séparation avec la chambre tampon 6. La cloison 16 s'étend sensiblement selon un même plan perpendiculaire au plan des figures 2 et 3, ainsi qu'aux plans des parois 23 et 24.
Ainsi, la cloison 16 est venue de matière sur la paroi supérieure 23 du récipient. La cloison 16 s'étend perpendiculairement à la paroi 23 vers l'intérieur du récipient 1. On comprend ainsi que la cloison 16 s'étend vers la partie inférieure du récipient 1.
La cloison 16 forme un coude vers l'intérieur du récipient 1 afin de former la cloison 13. Les cloisons 13 et 14 forment entre elles le canal 4.
Sur les figures 4 et 5, le canal de liaison 4 s'étend sensiblement perpendiculairement à la chambre 2. Cependant, le canal 4 peut s'étendre selon d'autres directions. Il peut par exemple avoir une extension courbe. L'important est la position des extrémités du canal pour la formation de la
bulle d'air ou de l'essoufflement comme il sera expliqué dans la suite de la présente description.
La cloison 13, qui sépare le canal de liaison 4 et la chambre 6, possède une extension limitée. On référence par 92 l'extrémité de la cloison 13. On définit ainsi un passage ou étranglement 80 entre l'extrémité 92 de la cloison 13 et la cloison 10. La faible dimension de la section de l'étranglement 80 situé en extrémité de la cloison par rapport aux autres dimensions de la chambre 6 permet d'éviter les risques de siphonnage comme on l'expliquera dans la suite de la présente description. Au contraire, la cloison 14 forme un coude au-delà de l'extension de la cloison 13. Le coude forme ainsi la cloison 10 qui s'étend vers la partie supérieure du récipient 1 , sensiblement perpendiculairement à la cloison 14. La cloison 10 forme ainsi une quasi-séparation entre la chambre tampon 6 et la chambre principale 3. Une ouverture 11 est pratiquée à l'extrémité de la cloison 10, entre la paroi supérieure 23 et la cloison 10. Elle permet l'écoulement du contenu 5 entre la chambre 3 et la chambre 6. Le fait que l'ouverture 11 soit située en partie haute de la chambre tampon 6 permet un meilleur contrôle du remplissage de la dose, ainsi qu'un vidage complet du récipient. Les figures 4 et 5 montrent un mode de réalisation préféré de réalisation du doseur.
Selon cette variante, la cloison 10 comporte au niveau de l'ouverture 11 un coude prolongé par une cloison 70 venue de matière sur la cloison 10 et s'étendant vers la chambre tampon 6. La cloison 70 d'entrée s'étend par exemple vers l'intérieur de la chambre tampon 6 sur une distance plus importante que la section du passage 80 de communication. L'extrémité de la cloison 70 située à l'intérieur de la chambre 6 est référencée par 91 sur les figures 4 et 5. La cloison 70 s'étend préférentiellement sensiblement parallèlement à la paroi 23 et à la cloison 13. Elle définit ainsi un passage 71 entre la chambre principale 3 et la chambre tampon 6 dans les parties hautes de celles-ci. Le passage 71 permet un meilleur contrôle de la
formation de la dose. On peut cependant prévoir des modes de réalisation sans cloison 70 ni passage 71.
L'évent 12 pratiqué dans la cloison 10 permet l'évacuation de la bulle d'air après la formation de la dose comme on l'expliquera dans la suite de la présente description. Il reste optionnel.
On va maintenant décrire le fonctionnement du récipient selon l'invention.
Lors d'un premier temps, le récipient comporte un certain niveau de contenu 5 dans la chambre 3. Dans une situation initiale, on considère que l'ensemble des chambres 6 et 2 est vide.
En référence à la figure 4, l'utilisateur, qui veut déverser une certaine dose de contenu en dehors du récipient, incline le récipient 1.
Lors de cette inclinaison, le contenu 5 se déverse à partir de la chambre 3 et par l'ouverture 11 et/ou le passage 71 dans la chambre 6. La chambre 6 se remplit jusqu'à ce que le contenu 5 atteigne l'étranglement 80 à l'extrémité 92 de la cloison 13 sur la figure 4. Alors, une bulle d'air se forme dans le canal 4 dans le cas d'un contenu liquide, ou un essoufflement de l'écoulement se produit dans le cas d'une poudre ou de granulés. La bulle d'air ou l'essoufflement empêche l'amorce d'un siphon dans le canal 4 et le déversement de l'ensemble du contenu 5 dans la chambre 2 par le canal 4. Pour cette raison, l'étranglement 80 doit être de dimension relativement faible par rapport aux autres dimensions de la chambre 6, afin d'éviter toute amorce de siphon et tout excédent de la dose. Cet étranglement 80 est tel qu'il permet par tension capillaire la formation d'une bulle stable qui limite l'écoulement et est l'innovation de ce procédé de dosage hautement précis. Cet étranglement 80 limite également le passage de la poudre par effet d'essoufflement et permet ainsi de définir d'une façon précise le volume de la dose constituée dans la chambre tampon 6. De même, dans le mode de réalisation préféré des figures 4 et 5, la section et la longueur du passage 71 entre la cloison 70 et la paroi
supérieure 23 sont calculées de façon à éviter la formation du siphon lors de l'inclinaison du récipient.
Une fois que cette bulle d'air ou cet essoufflement est créé et que le contenu 5 ne peut plus couler dans la chambre 6, l'utilisateur remet le récipient en position droite, comme indiqué dans la figure 5.
On rappelle que l'étranglement 80 du canal 4 doit être de faible section afin d'éviter l'amorce d'un siphon (anti-siphon) lors de l'inclinaison du récipient. L'étranglement 80 doit cependant être de section suffisante pour permettre un passage rapide de la dose de la chambre tampon 6 vers la chambre doseuse 2. L'étranglement 80 doit également permettre le passage de l'air dans les différentes parties du doseur lorsque cela est nécessaire.
On comprend que l'évent 12 permet l'évacuation de l'air dans le cas d'un contenu liquide lors de la constitution de la dose et la remise du récipient 1 dans sa position de repos. Il permet également une meilleure circulation de l'air dans le cas de granulés. On améliore ainsi sensiblement la précision sur le volume de la dose. On accélère également le transfert de la dose de la chambre 6 vers la chambre 2. L'évent 12 permet également la limitation des dispersions volumétriques de la dose, ces dispersions volumétriques étant dues aux mouvements d'inclinaison du récipient 1. L'évacuation de l'air permet d'éviter le renvoi d'une partie de la dose vers la chambre principale 3 lors de la remise en position droite.
L'ouverture 11 et/ou le passage 71 fournissent une entrée directe de la chambre principale dans la partie haute du doseur. Par conséquent, cela permet d'obtenir un meilleur contrôle du remplissage de la dose, qui se fait uniquement par retournement du récipient ou du conditionnement. Le fait que l'ouverture 11 ou le passage 71 soit directement à proximité de la paroi supérieure 23 permet également d'assurer un vidage complet du produit contenu dans le récipient. La dose n'aura jamais un volume plus important que celui décidé, tolérance incluse. La tolérance sur le volume des doses est de l'ordre de ±10%.
Ainsi, la quantité de contenu qui sera déversée à chaque manipulation est déterminée par le volume de la chambre 6.
Le volume de la chambre 6 est notamment déterminé par la dimension du récipient 1 selon une direction perpendiculaire au plan des figures 4 et 5. On comprend également que la section de l'étranglement 80 et les dimensions de la cloison 70 et du passage 71 sont importantes.
Selon les doseurs, on fait varier la quantité dans chaque dose en faisant varier ces différents paramètres. Pour un doseur donné, le volume de la dose sera constant d'une dose à l'autre. Toutes contenances de récipient principal ainsi que toutes contenances de doses sont possibles.
On peut donc typiquement, en fonction des utilisations souhaitées, obtenir des doses variables allant par exemple de 5 à 60 cm3 pour un récipient 1 de 1 litre de contenance et plus. Ces doses correspondent par exemple à des usages pour des produits d'utilisation domestique.
On peut également obtenir des dosages de 1 ou 2 ml pour des applications pharmaceutiques, vétérinaires ou phytosanitaire par exemple.
Lorsque l'utilisateur veut verser la dose, il enlève alors les moyens 9 d'obturation de l'embouchure 8, penche le récipient 1 et verse la dose contenue dans la chambre 2.
Pendant le versement de la dose, le processus indiqué à la figure 4 recommence, la chambre 6 se remplit de nouveau, une nouvelle bulle d'air se forme au niveau de l'étranglement 80. Il y a création d'une nouvelle dose en la chambre 6. Cette dose se déversera dans la chambre 2 une fois le récipient remis en position droite.
On a ainsi déversement d'une dose simultanément à la préparation de la prochaine dose qui sera déversée.
La création de la dose dans la chambre 6 peut s'effectuer avec ou sans la présence des moyens d'obturation 9 sur l'embouchure 8 du doseur 7.
La figure 8 représente un exemple de récipient comprenant un doseur intégré. On retrouve sur cette figure une chambre principale 3 et un
doseur comprenant une chambre tampon 6 et une chambre doseuse 2. La chambre principale 3 contenant un contenu que l'on souhaite doser est reliée à la chambre tampon 6 par un passage 11. La chambre tampon 6 et la chambre doseuse sont reliée par un canal 4. Les développements qui précèdent s'appliquent avantageusement à un récipient 1 dont le doseur 7 est solidaire de la chambre principale 3.
La figure 6 représente schématiquement un mode de réalisation possible où une partie du doseur 7 est amovible du récipient 1. Sur cette figure, le récipient comporte sensiblement les mêmes éléments que les récipients des figures 4 et 5. Les éléments communs portent des références numériques similaires.
La figure 6 montre une variante de doseur 7 amovible sur le corps principal du récipient 1.
Selon cette variante, le corps principal du récipient ne comporte que la chambre principale 3, le récipient 1 étant ainsi délimité par les parois 23, 22, 24, 21 , 14 et 10. On remarque aussi que des parois 15 et 17 prolongent la cloison 14 entre le canal 4 et la paroi 21. Les cloisons 15 et 17 sont perpendiculaires entre elles. Ceci montre que la cloison 14 peut avoir une extension pas forcément droite. Les cloisons 15 et 17 forment ainsi un décrochement qui permet de faciliter la fixation du doseur 7 sur le récipient 1.
La chambre tampon 6 est comprise dans le doseur amovible 7. Des moyens de prolongement 26 sont complémentaires de moyens de réception 27 qui forment l'embouchure du passage 11. Plusieurs variantes sont possibles pour obturer l'embouchure du passage 11.
La paroi complémentaire de la paroi 10 sur le récipient 1 peut complètement obturer l'extrémité du passage 11. Dans ce cas, la paroi fixe est percée par les moyens de prolongement 26. Une fois la paroi percée, des moyens d'obturation sont alors prévus pour empêcher la fuite du contenu 5 quand le doseur 7 est séparé de la partie principale du récipient 1.
L'extrémité du passage peut déjà être percée. On prévoit alors des moyens formant opercule amovible afin d'obturer l'extrémité. L'opercule peut être formé par des moyens adhésifs par exemple. On peut aussi prévoir des moyens formant bouchons amovibles. Dans tous les cas, les moyens 26 d'une part et 27 d'autre part coopèrent de façon à assurer une certaine étanchéité de jonction entre les différentes chambres.
Le doseur 7 est amovible et peut-être déplacé d'une partie principale d'un récipient 1 à une autre. Avantageusement, des moyens de maintien du doseur amovible 7 sur le corps principal sont prévus. Ces moyens peuvent comprendre des systèmes adhésifs entre le doseur 7 et le corps 1 ou des moyens formant crochets, complémentaires d'évidements par exemple. Les moyens de maintien permettent de solidariser les deux parties. Les crochets sont venus de matière sur les faces extérieures du doseur 7 ou de la partie principale du récipient 1 par exemple. Le doseur 7 est ainsi amovible par enclipsage sur la partie principale du récipient 1.
Bien entendu, d'autres variantes de doseur amovible sont possibles.
Avantageusement, le doseur comporte la chambre tampon, la chambre doseuse, le canal et l'ouverture d'écoulement. Il vient se positionner sur un récipient qui ne comporte pas forcément la forme ni les moyens adaptés comme dans la variante de la figure 6.
Le doseur peut ainsi comporter, sur une de ses parois latérales ou inférieures, des moyens de fixation sur une embouchure d'un récipient classique de l'état de la technique.
Les moyens de fixation sont préférentiellement venus de matière sur les parois latérales ou inférieures du doseur. Ils comportent par exemple des moyens de fixation par enclipsage sur le récipient principal ou des moyens complémentaires du type rainures-filetage. Une fois le doseur 7 fixé sur l'embouchure du récipient, la disposition du doseur par rapport à la chambre principale du récipient est la même que sur les figures 4 à 6.
Il faut cependant adapter la forme des parois latérales du doseur, afin que l'ouverture d'écoulement du contenu dans la chambre tampon soit en communication avec la chambre principale du récipient, afin que le contenu puisse s'écouler de la chambre principale du récipient vers la chambre tampon et la chambre doseuse.
On comprend alors que plusieurs formes de parois du doseur sont possibles, en fonction du récipient sur lequel il doit s'adapter.
Notamment, il est possible de créer un canal supplémentaire venu de matière sur les parois latérales du doseur et plongeant dans l'embouchure du récipient, afin de mettre en communication l'ouverture d'écoulement et la chambre principale du récipient sur lequel doit se positionner le doseur.
Selon encore une variante, le canal supplémentaire forme en outre les moyens de fixation du doseur sur le récipient.
Ainsi, comme le montre la figure 7, on forme un canal supplémentaire 50 venu de matière sur les parois 10 et 23 du doseur. Par ailleurs, comme le montre la figure 7, l'ensemble des éléments du doseur 7 est identique à la description précédente. Les éléments similaires portent les mêmes références numériques. Le canal 50 permet d'adapter le doseur à n'importe quel type de récipient, en s'adaptant, par exemple par vissage, sur l'embouchure du récipient quelconque. On voit grâce à la figure 7 qu'aucune adaptation des parois du récipient n'est nécessaire.
On comprend ainsi que les éléments formant doseur peuvent s'adapter à n'importe quel forme de récipient et d'embouchure de récipient de l'art antérieur. Les doseurs ainsi formés sont amovibles des récipients.
Tous les modes de réalisation représentés sur les figures et décrits dans la présente description peuvent être réalisés par extrusion soufflage en une seule opération, ce qui permet d'obtenir un prix de revient faible car il n'y a aucun assemblage de pièces.