FR2765686A1

FR2765686A1 - Ensemble et procede de distribution de liquide

Info

Publication number: FR2765686A1
Application number: FR9808412A
Authority: FR
Inventors: Herbert H Loeffler
Original assignee: CytoLogix Corp
Current assignee: CytoLogix Corp
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 1999-01-08
Anticipated expiration: 2018-07-01
Also published as: JP2002510247A; US6244474B1; US6092695A; AU7979398A; EP1007974A1; WO1999001770A1; JP4303795B2; FR2765686B1

Abstract

L'invention concerne la distribution de liquides.Elle se rapporte à un ensemble qui comprend un réservoir (3) de liquide, une chambre (13) de dosage de liquide comprenant un boîtier élastomère compressible, et des clapets unidirectionnels de retenue placés à l'entrée et à la sortie du boîtier élastomère compressible. L'un au moins des clapets de retenue comprend une membrane flexible ayant un orifice, et un siège de clapet qui s'appuie dans l'orifice de la membrane flexible et provoque la déformation de celle-ci, la membrane flexible déformée ayant une force élastique de rappel, cette force de rappel provoquant l'action de la membrane flexible sur le siège du clapet pour former un joint positif étanche au liquide.Application aux analyses biologiques.

Description

La présente invention concerne un mécanisme perfectionné de pompe destiné à distribuer de petites portions d'un liquide, tel qu'un réactif biologique. I1 peut être utilisé dans un appareil qui distribue plusieurs réactifs destinés à être distribués en petits volumes.

Des procédés actuels de distribution de réactifs mettent en oeuvre en général des pompes qui nécessitent l'amorçage des conduites formées de tubes, rejoignant une pompe et partant de celle-ci. Lorsque le pompage est terminé, les conduites doivent être nettoyées avant qu'un réactif différent puisse être pompé, car, dans le cas contraire, il existe une contamination mutuelle des réactifs. Etant donné qu'il est nécessaire d'amorcer et de nettoyer les conduites, ces types de pompe ne sont pas facilement interchangeables.

On connaît aussi dans ce domaine des systèmes de pompage logeant un boîtier de seringue ("pompe à seringue").

Le liquide peut alors être distribué avec précision par application d'une pression exacte sur le plongeur, habituellement à l'aide d'un organe électromécanique de manoeuvre. La distance sur laquelle le plongeur est enfoncé règle directement la quantité de fluide à distribuer. De telles pompes à seringue présentent deux avantages 1) l'absence de conduites rejoignant une pompe et partant de celle-ci et devant être amorcées et nettoyées, et 2) la séparation des éléments mouillés des éléments électromécaniques de commande.

Ces pompes à seringue sont utiles lorsqu'il faut une distribution répétitive de quantités précises de liquide. Un inconvénient de ces pompes à seringue est que le remplacement des seringues dans un même organe électromécanique de manoeuvre nécessite un réalignement du mécanisme de l'organe de manoeuvre selon la position du plongeur de la seringue qui est introduite. Dans les cas où les seringues doivent être souvent remplacées pour le changement du réactif distribué, la nécessité de l'intervention manuelle répétée pour aligner l'organe électromécanique de manoeuvre selon la position du plongeur de seringue est un inconvénient.

Une forme modifiée de pompe à seringue est décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 4 844 868 de
Rokugawa et 5 232 664 de Krawzak et al. Dans ces dispositifs, un liquide est aspiré dans une seringue à partir d'un réservoir, par l'intermédiaire d'un clapet de retenue, puis est distribué par un second clapet de retenue. Malheureusement, la complexité croissante des joints glissants, des clapets à bille et à ressort et des multiples pièces à assembler rend relativement coûteuse la fabrication de ces réalisations. Il s'agit d'un inconvénient en particulier lorsque l'appareil de distribution de liquide doit être jetable.

Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n" 5 645 114 et 5 316 452 de Steven A. Bogen et Herbert H. Loeffler, cédés au cessionnaire de la présente demande, présentent une pompe de distribution de liquide qui comporte une chambre de dosage fixée à un réservoir de liquide. Le réservoir est un corps de seringue fermé de manière étanche à sa partie supérieure par un plongeur mobile. Lorsque du liquide est distribué, le plongeur se déplace progressivement plus loin dans le corps de seringue formant réservoir. Le plongeur est donc utilisé pour exclure l'air et empêcher la dispersion du liquide contenu dans le réservoir. La chambre de dosage comporte un boîtier souple ayant deux clapets unidirectionnels à bec de canard. Lors de la compression du boîtier, du liquide est chassé de la chambre dans le clapet inférieur. Lorsque la force de compression est réduite, le boîtier souple reprend son état original (expansé) et aspire du liquide dans le boîtier à partir du réservoir.

Un seul organe électromécanique de manoeuvre peut sélectivement distribuer à partir de divers organes de distribution lorsque plusieurs organes de distribution de liquide sont positionnés sur une plate-forme mobile. Des pompes à cartouche sont ainsi interchangeables.

La présente invention concerne un perfectionnement apporté à l'organe de distribution de liquide représenté dans les brevets de Bogen et al. En particulier, elle concerne un organe distributeur de liquide qui utilise de nouveaux clapets assurant un fonctionnement plus reproductible. Ces nouveaux clapets ont une pression d'ouverture plus reproductible, ils réduisent au minimum la formation de gouttelettes à la sortie de l'organe distributeur et ils assurent un écoulement mieux réglé du liquide éjecté par l'organe distributeur.

Dans un mode de réalisation préféré, une pompe à cartouche comporte un réservoir de liquide destiné à contenir un liquide tel qu'un réactif biologique ou chimique. Le réservoir a une sortie de circulation de liquide à sa partie inférieure, à laquelle est directement raccordée une chambre de dosage. La chambre de dosage comporte un boîtier compressible ayant une forme non comprimée. Un clapet unidirectionnel d'entrée et un clapet unidirectionnel de sortie sont placés aux ex trémi tés respectives du boîtier compressible et sont alignés dans la même direction pour permettre une circulation unidirectionnelle du réservoir dans le boîtier. Le boîtier compressible peut être comprimé afin qu'il assure l'éjection unidirectionnelle d'un volume de liquide de la chambre de dosage. Le boîtier compressible revient à l'état non comprimé après la fin de la compression pour aspirer un volume supplémentaire de liquide dans la chambre de dosage à partir du réservoir.

La pompe à cartouche peut être fixée sur une plateforme mobile à l'aide d'éléments qui se trouvent sur le côté de la pompe à cartouche. Un réceptacle complémentaire de cet élément se trouve sur la plate-forme mobile. La plate-forme mobile contient en réalité plusieurs emplacements convenables de fixation de pompe à cartouche, lui permettant de transporter plusieurs liquides. Lors du déplacement de la plate-forme afin qu une pompe à cartouche voulue soit positionnée près d'un organe électromécanique de manoeuvre, l'instrument peut sélectionner le liquide à distribuer.

Lorsqu'une opération chimique ou biologique différente est ensuite nécessaire, les pompes à cartouche peuvent être remplacées par d'autres pompes à cartouche contenant les réactifs nécessaires à la nouvelle opération. La réalisation de pompes à cartouche permet donc la réalisation d'un instrument d'une souplesse d'utilisation extraordinaire.

Une nouvelle réalisation de clapet est incorporée au distributeur préféré de pompe à cartouche de liquide. Le clapet possède une grande force d'appui sur un siège et une force modérée plus faible d'ouverture (décollement) facilitant un fonctionnement sans fuite. En particulier, chaque clapet de retenue placé à l'entrée et à la sortie du boîtier élastomère compressible d'une chambre de dosage comprend une membrane flexible ayant un orifice. Un siège d'obturateur fixé au boîtier se loge dans l'orifice de la membrane flexible et provoque la déformation de celle-ci. La membrane flexible déformée a une force élastique de rappel qui provoque l'action de la membrane sur le siège en formant un joint positif étanche au liquide. De préférence, le siège du clapet est conique et dépasse d'un disque rigide. Le clapet préféré de sortie comporte en outre un plot de guidage dépassant du siège conique et une buse tubulaire dépassant de la membrane flexible autour de l'orifices et du plot de guidage. I1 est préférable que 1 'une au moins des membranes soit formée en une seule pièce avec le boîtier élastomère compressible.

De préférence, le réservoir de liquide au moine est monté de façon pivotante dans un boîtier rigide de matière plastique et la chambre de dosage est suspendue au réservoir. Lorsque l'organe électromécanique de manoeuvre pilote un organe de compression pour comprimer la chambre de dosage contre une surface fixe de support arrière, le réservoir et le boîtier pivotent légèrement. Lorsque le distributeur pivote dans son boîtier rigide de matière plastique, la chambre de dosage reçoit une force de compression qui est répartie entre l'avant (par l'organe de compression de l'organe électromécanique de manoeuvre) et l'arrière (par le support fixe arrière) si bien que le boîtier ne peut pas fléchir ou se tordre et donner des directions imprévisibles de distribution. Cette caractéristique d'inclinaison donne aussi une petite courbure au trajet du liquide distribué, constituant un avantage lorsque le liquide doit être réparti sur une surface. En outre, l'inclinaison permet au courant de fluide d'interrompre un faisceau optique fixe destiné à détecter la distribution du liquide.

Le réservoir préféré est formé d'un sac de matière plastique flexible. Ce réservoir peut être raccordé à la chambre de dosage avant le remplissage par un joint mécanique. Un petit trou placé à la partie inférieure du sac est disposé au-dessus d'un plus grand trou qui est à la partie supérieure du clapet d'entrée de fluide de la chambre de dosage. Un bouchon creux de forme cylindrique est alors repoussé dans les trous alignés, par-dessus, si bien que les deux orifices coopèrent de manière étanche l'un avec l'autre. Le réservoir (sous forme d'un sac flexible) peut aussi être raccordé à l'entrée de la chambre de dosage d'une autre manière, par exemple par des procédés de soudage par chauffage, par ultrasons, à haute fréquence ou par un adhésif. En outre, le réservoir de liquide peut être formé en une seule pièce avec la chambre de dosage au cours de la fabrication. Le sac est rempli depuis la partie supérieure et le sac peut alors être scellé par une pince mécanique ou une soudure. Le sac peut alors être suspendu à une broche formant pivot dans une chambre rigide.

Selon la présente invention, un liquide tel qu'un réactif est avantageusement transmis dans une cartouche jetable. Le sac est rempli de liquide et, avant ou après remplissage, il est couplé à la chambre compressible de dosage et aux clapets de retenue. Le sac flexible est alors enfermé dans un boîtier rigide, de préférence par une suspension à un pivot. La chambre de dosage reste exposée afin qu'elle puisse être comprimée par un organe externe de compression lorsque la cartouche a été placée sur une plateforme convenable de distributeur si bien que le liquide peut être facilement distribué par le clapet de sortie.

Un filtre peut être incorporé au réservoir et/ou à la chambre de dosage pour piéger les particules et empêcher le bouchage des clapets.

La cartouche interchangeable de pompe selon la présente invention peut être utilisée dans un ensemble de distribution ayant un organe électromécanique de manoeuvre indépendamment de la quantité de liquide contenue dans le réservoir de la cartouche. La cartouche maintient une séparation entre les éléments mouillés et électromécaniques et ne nécessite pas l'amorçage de conduites avant et après pompage. En outre, elle peut être réalisée de manière peu coûteuse et donc jetée lorsque le réactif de la cartouche est épuisé.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1A est une coupe d'une cartouche de pompe comprenant un sac formant réservoir de liquide et une chambre de dosage qui est fixée dans un boîtier externe rigide et logée dans celui-ci, la chambre de dosage de liquide étant au repos, sans application d'une force de compression
la figure 1B est une vue de dessous du boîtier externe rigide de la figure lA, avec disposition de la chambre de dosage
la figure 1C est une coupe analogue à la figure 1A, mais indiquant la chambre de dosage de liquide sous forme comprimée par l'organe de compression et une surface arrière séparée du boîtier rigide
la figure 2A est une coupe d'une chambre de dosage préférée, comprenant des clapets d'entrée et de sortie
la figure 2B est une coupe analogue à la figure 2A mais dans laquelle la chambre de dosage est à l'état comprimé et assure la projection d'un liquide par le clapet de sortie
la figure 3 est une coupe du clapet de sortie placé à la partie inférieure de la chambre de dosage
la figure 4 est une coupe du clapet d'entrée placé à la partie supérieure de la chambre de dosage et du joint mécanique raccordé au sac du réservoir
la figure 5A est une coupe d'un autre mode de réalisation de réservoir et de chambre de dosage de liquide, sur laquelle le boîtier du réservoir et de la chambre de dosage est en un seul élément ;
la figure 5B est une coupe analogue à la figure 5A, représentant la chambre de dosage à l'état comprimé, pour l'éjection d'un liquide par le clapet de sortie
la figure 6 est une vue en perspective de deux pompes à cartouche, l'une étant introduite dans la plate-forme de support et l'autre étant sur le point d'être introduite par-dessus ; et
la figure 7 est une vue en perspective de la plateforme portant deux pompes à cartouche.

On se réfère à la figure 1A ; la pompe à cartouche comporte un réservoir 3 de cartouche sous forme d'un sac flexible. Le réservoir est fixé à une chambre de dosage 13 par laquelle le liquide est distribué. Un ensemble de distribution de liquide est formé par la combinaison du réservoir 3 et de la chambre de dosage 13. Le réservoir 3 est suspendu à l'intérieur d'un boîtier externe rigide 2 par une broche 1 de pivotement. De cette manière, la totalité de l'ensemble de distribution de liquide, y compris le réservoir 3 et la chambre 13 de dosage, peut pivoter pendant l'opération de distribution comme décrit dans la suite. Une pompe à cartouche forme l'ensemble de distribution de liquide en combinaison avec le boîtier externe rigide 2.

Un organe allongé 4 en T est fixé à la face externe du boltier externe rigide afin qu'il soit fixé à une plateforme mobile 31 sur laquelle repose la pompe à cartouche (voir figure 6). La pompe à cartouche forme aussi une fente de guidage 5 (figure 1B) qui délimite la chambre de dosage latéralement pour empêcher un déplacement de la chambre 13 en direction latérale. La fente de guidage permet un certain degré de déplacement dans la direction avant-arrière, qui peut être souhaitable à cause du mouvement de pivotement du distributeur de liquide comme décrit dans le paragraphe qui suit.

Lors de la distribution (figure 1C), l'organe 12 de compression vient comprimer la chambre 13 de dosage à l'aide d'un organe électromécanique de manoeuvre, de tels organes étant bien connus dans la technique. Lorsque l'organe 12 de compression est au contact de la chambre 13, l'ensemble de distribution de liquide pivote légèrement sur la broche 1.

Le pivotement provoque le contact de la chambre de dosage avec la surface arrière de support 6, qui a une forme analogue à celle de l'organe 12 de compression et qui est soit fixée au boîtier rigide 2 comme indiqué sur la figure 1A, soit fixée à une plate-forme de support comme indiqué sur les figures 1C et 7. L'action de pivotement du distributeur de liquide, telle que la chambre de dosage se déplace vers la surface arrière 6, provoque une répartition égale des forces de compression entre l'avant et l'arrière, à l'avant sous l'action de l'organe 12 et à l'arrière sous l'action de la surface 6. La chambre 13 de dosage subit alors une déformation symétrique. En conséquence, la direction générale de la chambre de dosage 13 continue à être orientée directement vers le bas pratiquement. En l'absence de ce pivotement, une application unidirectionnelle d'une force de compression à la partie inférieure de la chambre 13 pourrait provoquer une torsion dans la direction de l'organe de compression si bien que le liquide pourrait être dis tri- bué avec des directions très diverses et imprévisibles. Ce pivotement de L'ensemble de distribution de liquide élimine cette torsion si bien que le courant de liquide peut être distribué avec une faible courbure dans une plage de pivotement depuis le début de la compression jusqu'à la fin.

Cette petite courbure sur l'angle de pivotement en cours de compression est un avantage supplémentaire lorsque le liquide distribué doit être légèrement réparti sur une surface.

Dans une variante, la plate-forme de support de réactif peut avoir une configuration qui réduit le pivotement et la torsion de la chambre de dosage, mais la disposition de la cartouche sur la plate-forme est alors plus difficile.

Quelques colorants ou agents biologiques précipitent spontanément lors du stockage. Si le précipité pénètre dans le clapet, il peut éventuellement provoquer un bouchage dans l'un au moins des deux clapets de la chambre de retenue.

Pour empêcher ce phénomène, un filtre 43 est placé à la partie inférieure du réservoir de liquide et filtre le liquide avant qu'il ne pénètre dans la chambre de dosage. Le filtre est de préférence un filtre ayant une certaine profondeur, constitué d'un matériau fibreux non tissé tel qu un polyester. Le précipité est piégé dans le filtre et empêche son entrée dans les clapets de la chambre. Un filtre plus petit 45 peut éventuellement être placé dans la chambre de dosage elle-même pour retenir tout précipité et protéger le clapet de sortie contre tout bouchage.

On se réfère maintenant aux figures 2A et 2B ; la chambre de dosage 13 comprend deux clapets unidirectionnels placés à la partie supérieure et à la partie inférieure du boîtier 16 de la chambre de dosage. Chaque clapet comprend un petit disque non flexible d'obturateur 17 (clapet inférieur) et 18 (clapet supérieur) et une membrane élastomère flexible 15 (clapet supérieur) et 25 (clapet inférieur). Bien que les clapets fonctionnent de manière analogue, ils sont spécifiquement réalisés pour remplir des fonctions autres que la simple fonction de clapet de retenue. De cette manière, le nombre d'éléments individuels nécessaires aux diverses fonctions est réduit au minimum.

On se réfère à la figure 3 ; le disque obturateur 17 est représenté avec une partie de matière plastique non flexible qui est de préférence moulée par injection. Le disque 17 est en appui dans un réceptacle dans le boîtier élastomère. Le réceptacle d'appui est formé avec une courbure à 90" dans le boîtier 16 sous le disque 17 et une arête 19 dans le boîtier au-dessus du disque 17. Le disque 17 est inséré dans le réceptacle par-dessus. Lorsque le disque 17 est enfoncé dans le boîtier 16, il repousse l'arête 19 qui fléchit et/ou se comprime en direction latérale et permet au disque 17 de passer et de se bloquer en position sous l'arête 19.

Le disque 17 d'obturateur a une saillie conique centrale ou siège 21 qui coopère avec la membrane flexible 25 et la déforme. Dans un mode de réalisation préféré, cette membrane flexible 25 est formée du même matériau que le boîtier 16 et est même en une seule pièce avec lui. En fait, il existe différents aspects de cette même pièce formée au cours de la fabrication (par moulage). La déformation de la membrane flexible 25 crée une force de rappel appliquée par la membrane 25 afin qu'elle reprenne son état original non déformé. Cette force de rappel provoque l'application d'une pression par la membrane flexible 25 contre la saillie conique 21. Au repos, le clapet est fermé et un joint positif résistant au passage du liquide est formé par la pression (force de rappel) de la membrane flexible 25 qui agit sur la partie conique 21. Le disque a aussi une petite perforation 26 placée excentriquement et qui permet un passage libre du liquide contenu dans la chambre 13 sous le disque 17. Le liquide ne sort pas de la pompe à cartouche à cause du joint d'étanchéité formé par l'action de la membrane flexible 25 sur la partie conique 21 du disque 17.

La forme conique du siège 21 du clapet permet une étanchéité convenable dans une plage de tolérances de diamètre d'orifice centré dans les membranes 15, 25.

Lorsque l'organe 12 de compression comprime la chambre 13, la pression du liquide est transmise par la perforation 26 sur toute la membrane 25. La membrane flexible 25 se déforme en s'écartant alors de la partie conique 21 du disque 17 comme indiqué sur la figure 2B. De cette manière, le liquide passe dans le joint étanche du clapet. La partie conique 21 du disque 17 descend sous le petit volet, dans un plot 20 de guidage de distribution de liquide qui a une forme cylindrique. Ce plot 20 facilite l'obtention d'un courant de liquide bien dirigé vers le bas, comme lors de la coulée d'un liquide le long de la surface d'une tige d'agitateur. Dans le mode de réalisation préféré représenté sur les figures 2A et 3, une buse tubulaire 40 entoure l'orifice de la membrane 25 pour guider aussi le courant de liquide 42. (La buse n'est pas comprise dans le mode de réalisation des figures 1A et 1C). Lorsque la pression du liquide provenant du distributeur diminue, la force élastique de la membrane flexible 25 provoque à nouveau son contact avec la partie conique 21 du disque 17 si bien que le joint étanche est rétabli.

L'agglomération du matériau précipité sur le joint d'étanchéité du clapet est réduite au minimum parce qu'un très petit volume de liquide est contenu en aval de ce joint d'étanchéité. En outre, cette réalisation réduit au minimum un problème antérieur posé par la suspension de gouttelettes de liquide à la buse après la distribution du liquide. Les gouttelettes en suspens ion restent suspendues uniquement dans la mesure où il existe une paroi interne à l'orifice pour qu'elles puissent se fixer par effet capillaire. La tension superficielle assure la cohérence de la gouttelette.

Dans ce mode de réalisation, l'orifice formé par la membrane flexible 25 est si petit (diamètre inférieur à 1 mm) et la profondeur de la buse 40 est si faible que la force capillaire est insuffisante pour que de grosses gouttes restent fixées. La gouttelette a tendance à tomber et à se séparer ainsi de la buse 40 du liquide.

Sur la figure 4, le disque supérieur 18 du clapet d'entrée peut être réalisé afin qu'il loge un joint mécanique de fixation du réservoir 3 de liquide. Le joint est formé par apposition d'un bouchon 14 dans une cavité du disque 18. Le joint est formé par piégeage de l'extrémité inférieure du sac 23 du réservoir de liquide entre le bouchon 14 et la cavité du disque 18, un trou formé dans le sac 23 ayant un diamètre inférieur à celui de la cavité du disque 18. Le bouchon 14 a une dimension telle qu'il est coincé et repoussé dans la cavité du disque 18. En conséquence, le film flexible dont est formé le réservoir 3 est étiré et tendu dans la cavité du disque 18 et forme un joint étanche. On peut ainsi utiliser des matériaux qui ne sont pas compatibles pour le collage par chauffage ou par adhérence. Le liquide contenu dans le réservoir 3 peut encore passer par un trou 24 disposé au milieu du bouchon 14.

Contrairement à la membrane flexible inférieure 25, la membrane flexible 15 du clapet supérieur est moulée sous forme séparée du boîtier 16 et est introduite par-dessus.

Ces éléments sont fixés, avec le disque supérieur 18, dans un réceptacle de clapet formé à la partie supérieure du boîtier 16 de la chambre de dosage. Ce réceptacle du clapet supérieur est formé par des arêtes de la paroi interne du boîtier 16, placées au-dessus (arête 27) et au-dessous (arête 28) des éléments formant le disque 18 et la membrane flexible 15.

Le clapet d'entrée (supérieur) a un fonctionnement analogue à celui du clapet de sortie. La membrane flexible 15 agit sur la partie conique du disque 18 en créant un joint étanche. Le liquide provenant du réservoir 3 peut facilement passer dans le disque 18 par une perforation 29'.

Cependant, le liquide ne peut pas passer dans la chambre de dosage à cause du joint étanche formé par l'action d'étanchéité de la membrane 15 sur la partie conique du disque 18.

Après la distribution du liquide, le boîtier 16 de la chambre de dosage se dilate à nouveau à sa forme d'origine.

Lorsque ce phénomène se produit, une pression négative existe dans la chambre 13. Cette pression négative est appliquée sur toute la surface inférieure de la membrane 15 si bien que celle-ci fléchit vers le bas et sépare le joint étanche au liquide. Une faible charge préalable permet au liquide de s'écouler librement même pour de faibles différences de pression. Lorsque le liquide remplit à nouveau la chambre 13 à partir du réservoir 3, la dépression diminue si bien que la membrane flexible 15 reprend sa position d'origine et referme le clapet de manière étanche.

La réalisation des clapets crée des forces reproductibles élevées d'étanchéité combinées à des forces plus modérées et inférieures d'ouverture ("décollement"). A l'état de repos avec une différence de pression presque nulle de part et d'autre des membranes 15, 25, la force élastique d'étanchéité appliquée par la membrane flexible est appliquée à la très petite surface circulaire par laquelle les surfaces coniques des disques 17 et 18 sont au contact des bords des membranes 25 et 15. Comme la pression d'étanchéité est égale au rapport de la force par la surface et comme la surface de contact est très petite, la compression du joint est relativement grande si bien qu'une étanchéité fiable sans fuite peut être obtenue. D'autre part, pour que le joint étanche au liquide soit supprimé, la pression hydraulique est appliquée à toute la surface relativement grande de la membrane flexible 25, 15. Comme la force est égale au produit de la différence de pression hydraulique et de la surface, le liquide agissant sur une grande surface donne une force d'ouverture relativement grande pour une pression hydraulique qui n'est que modérée.

Lorsque la pression est inversée, par exemple sur la membrane 15 lors de la compression de la chambre de dosage ou sur la membrane 25 lors de la dilatation, ce principe assure la formation d'un joint étanche très fiable empêchant la circulation en sens inverse.

En conclusion, la petite surface d'étanchéité délimitée par les orifices des membranes 15, 25 et les grandes surfaces des membranes donnent une grande pression statique d'étanchéité et une faible pression hydraulique de décollement. Ces avantages sont obtenus avec une très faible hauteur.

Un avantage supplémentaire de cette réalisation de clapet est que la dimension de la saillie conique 21 du disque 17 peut être étalonnée lors de la fabrication afin qu'elle donne une pression reproductible de décollement.

Plus précisément, lorsque le siège conique 21 est plus grand, la membrane flexible 25 fléchit plus au repos. La force élastique est alors accrue (force préalable) à la surface de contact de la membrane flexible 25. Pour que les clapets fléchissent dans ces conditions, il faut de plus grandes pressions hydrauliques (c'est-à-dire une plus grande force de décollement) . Lorsqu'un plus petit siège conique 21 de clapet est fabriqué, le clapet a une plus faible pression de décollement. Par exemple, le clapet supérieur (entrée) ne nécessite pas une pression élevée de décollement pour empêcher les fuites. I1 a donc de préférence une faible force préalable.

Un autre procédé de fabrication est illustré par les figures 5A et 5B. Dans ce mode de réalisation, le réservoir 3 de liquide et le boîtier 16 de la chambre de dosage sont fabriqués en une seule pièce. Plus précisément, le réservoir prolonge le boîtier de la chambre qui sont tous deux fabriqués en un même matériau tel qu'un caoutchouc de silicone. Cette variante de construction réduit au minimum le nombre d'éléments à assembler et élimine le joint d'étanchéité par friction entre le réservoir 3 et la chambre 13.

On se réfère à la figure 6 ; elle représente deux pompes à cartouche 29 et 30. La pompe 29 est fixée à une plate-forme rotative 31 par interaction d'un organe 4 avec l'une de nombreuses gorges 32 de la plate-forme 31. La plate-forme 31 peut tourner avec précision sous la commande d'un ordinateur. La pompe 30 est représentée au-dessus de la plate-forme 31 et indique l'interaction de l'organe allongé en T 4 avec la gorge 32. Lorsque la pompe à cartouche est abaissée sur la plate-forme 31, la partie étroite de l'organe 4 pénètre dans la gorge 32.

On se réfère à la figure 7 qui représente deux pompes à cartouche 29 et 30 introduites sur une plate-forme mobile 31. La plate-forme est représentée disposée afin que la pompe 30 occupe une position de distribution sous la commande de l'organe fixe 12 de compression. Des organes 33 de retenue par les doigts sont placés des deux côtés du boîtier rigide de la pompe et facilitent la saisie par le technicien. Un code à barres 34 est affiché à l'extérieur du boîtier rigide 2 pour identifier le type de réactif contenu dans la pompe, un numéro de lot, une date d'expiration et un volume total du réservoir 3. Des fenêtres 35 permettent l'observation du réservoir pour la détermination du niveau de liquide.

Dans le mode de réalisation des figures 6 et 7, la base de la plate-forme 31 est utilisée comme support arrière 6 pour la chambre 13 de dosage de liquide. Dans une variante, le support arrière 6 peut faire partie du boîtier externe rigide 2. Des parois latérales 36 qui recouvrent la chambre de dosage n'ont pas été représentées mais elles sont indiquées sur la figure 7. Lorsque l'organe 12 comprime la chambre 13 (non représentée sur la figure 7), l'ensemble de distribution de liquide pivote comme décrit précédemment. La chambre 13 est alors au contact de la base 6 de la plate-forme 31 du côté de la chambre 13 opposé à l'organe 12 et provoque une compression de la chambre 13 de dosage de liquide.

Le remplissage du réservoir de liquide est réalisé après le montage de la totalité de l'ensemble de distribution de liquide. Au cours de la fabrication initiale, la partie supérieure du réservoir 3 est ouverte. Après assemblage, le liquide est introduit dans le réservoir depuis l'extrémité supérieure ouverte. Le film flexible dont est formé le réservoir 3 est alors thermosoudé ou serré avec une pince mécanique. L'air est purgé depuis la chambre de dosage par compression de la chambre et autorisation de l'entrée du liquide. Lorsque la plus grande partie de l'air est évacuée de la chambre de dosage, le retournement de 11 ensemble de distribution de liquide facilite la remontée des bulles résiduelles éventuelles si bien qu'elles peuvent être chassées par le clapet de sortie après serrage.

L'ensemble de distribution est alors supporté par la broche 1 et le boîtier de la cartouche est fermé.

Le boîtier externe rigide 2 est de préférence formé en deux parties qui coopèrent comme les valves d'un coquillage.

Dans ce mode de réalisation préféré, l'ensemble de distribution de liquide est monté sur une broche 1 de l'une des moitiés du boîtier rigide 2. La chambre de dosage est placée afin qu'elle soit logée dans la fente 5 de guidage. L'autre moitié du boîtier externe rigide 2 est alors mise en coopération avec la première moitié et elles sont fixées par emboîtement mécanique, collage par un solvant ou d'une autre manière. Le boîtier 2 peut aussi être fabriqué en une seule pièce avec une articulation flexible si bien qu'il peut être plié et enclenché élastiquement autour de l'ensemble de distribution de liquide.

I1 est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Claims

REVEND I CAT I ONS

1. Ensemble de distribution de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend

un réservoir (3) de liquide,

une chambre (13) de dosage de liquide comprenant un boîtier élastomère compressible destiné à contenir un liquide introduit par une entrée à partir du réservoir (3), et

des clapets unidirectionnels de retenue placés à l'entrée et à la sortie respectivement du boîtier élastomère compressible, l'un au moins des clapets de retenue comprenant

une membrane flexible (15, 25) ayant un orifice, et

un siège (21) de clapet qui s'appuie dans l'orifice de la membrane flexible (15, 25) et provoque la déformation de la membrane flexible (15, 25),

la membrane flexible (15, 25) déformée ayant une force élastique de rappel, cette force de rappel provoquant l'action de la membrane flexible (15, 25) sur le siège (21) du clapet pour former un joint positif étanche au liquide.

2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège (21) de clapet a une forme conique.

3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet est placé à la sortie et comprend un plot (20) de guidage de distribution de liquide le long duquel le liquide peut s'écouler et dépassant du siège (21) du clapet.

4. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet de retenue est placé à la sortie et comporte une buse tubulaire dépassant de la membrane flexible (15, 25) autour de l'orifice.

5. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir (3) et la chambre (13) de dosage sont montés afin qu'ils pivotent lorsque la chambre (13) de dosage est comprimée d'un côté.

6. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir (3) est formé d'un sac flexible.

7. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir (3) est rempli du liquide à distribuer.

8. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre (45) placé dans le réservoir (3) ou la chambre (13) de dosage et destiné à piéger les particules éventuellement contenues dans le liquide.

9. Ensemble de distribution de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend

un réservoir (3) de liquide,

une chambre (13) de dosage de liquide destinée à recevoir du liquide par une entrée à partir du réservoir (3) et comprenant des clapets unidirectionnels de retenue placés à l'entrée et à la sortie respectivement d'un boîtier élastomère compressible, et

un plot (20) de guidage de distribution de liquide passant par la sortie.

10. Ensemble de distribution de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend

un réservoir (3) de liquide,

une chambre (13) de dosage de liquide destinée à recevoir un liquide par une entrée à partir du réservoir (3) et comprenant des clapets unidirectionnels de retenue à une entrée et une sortie respectivement d'un boîtier élastomère compressible, et

le réservoir (3) et la chambre (13) de dosage étant montés sur un pivot afin qu'ils pivotent lorsqu'un organe de compression comprime la chambre (13) de dosage contre une surface arrière.

11. Cartouche de distribution de liquide, caractérisée en ce qu'elle comprend

un boîtier rigide (2),

un réservoir (3) de liquide qui comporte un sac flexible suspendu dans le boîtier rigide (2), et

une chambre (13) de dosage de liquide fixée au réservoir (3) de liquide et destinée à recevoir le liquide par une entrée à partir du réservoir (3) et comprenant des clapets unidirectionnels de retenue placés à l'entrée et à une sortie respectivement d'un boîtier élastomère compressible, la chambre (13) de dosage étant suspendue librement à son point de fixation avec le réservoir (3) de liquide.

12. Ensemble de distribution de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend

un réservoir (3) de liquide,

une chambre (13) de dosage de liquide qui comporte un boîtier élastomère compressible, le boîtier et le réservoir (3) étant fabriqués en une seule pièce,

un premier clapet de retenue placé entre le réservoir (3) et la chambre (13) de dosage, et

un second clapet de retenue placé à une sortie de la chambre (13) de dosage.

13. Ensemble de distribution de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend

un réservoir (3) de liquide,

une chambre (13) de dosage de liquide destinée à recevoir le liquide par une entrée depuis le réservoir (3) et comprenant des clapets unidirectionnels de retenue placés à l'entrée et à une sortie, et

un filtre (45) contenu dans le réservoir (3) ou la chambre (13) de dosage et disposé afin qu'il piège les particules qui peuvent se trouver dans le liquide.

14. Ensemble de distribution de liquide, caractérisé en ce qu'il comprend

un boîtier rigide (2) destiné à être fixé de façon amovible à une plate-forme de support,

un réservoir (3) de liquide comprenant un sac flexible supporté dans le boîtier rigide (2),

une chambre (13) de dosage de liquide comprenant un boîtier élastomère compressible destiné à recevoir le liquide par une entrée depuis le réservoir (3) de liquide, la chambre (13) de dosage étant montée afin qu'elle pivote lorsque la chambre ,(13) de dosage est comprimée d'un côté, et

des clapets unidirectionnels de retenue placés à l'entrée et à une sortie respectivement du boîtier élastomère compressible, chacun des clapets de retenue comprenant

une membrane flexible (15, 25) ayant un orifice, et

un siège conique (21) d'obturateur qui se loge dans l'orifice de la membrane flexible (15, 25) et provoque la déformation de cette membrane flexible (15, 25),

15. Procédé de transmission d'un liquide à distribuer, caractérisé en ce qu'il comprend

le remplissage d'un sac flexible d'un liquide à distribuer, le sac flexible ayant une chambre (13) de dosage qui lui est fixée pour la réception d'un liquide par une entrée à partir du sac flexible, la chambre (13) de dosage comprenant des clapets unidirectionnels de retenue placés à une entrée et une sortie respectivement d'un boîtier élastomère compressible, et

le support du sac flexible dans un boîtier rigide (2) par lequel la chambre (13) de dosage est exposée afin qu'elle soit comprimée par un organe externe de compression et assure la distribution de liquide par la sortie de la chambre (13) de dosage.