FR3116010A1 - Dispositif de distribution de produit fluide - Google Patents

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Abstract

Pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe (10) comportant une partie supérieure de corps de pompe (11) et une partie inférieure de corps de pompe (12), ladite partie supérieure de corps de pompe (11) ayant un diamètre interne supérieur au diamètre interne de ladite partie inférieure de corps de pompe (12), ledit corps de pompe (10) contenant une chambre de pompe (5) définie entre un clapet d’entrée (20) et un piston (16) coulissant de manière étanche dans ladite partie supérieure de corps de pompe (11), ledit clapet d'entrée (20) comportant un élément de clapet (21) déplaçable par rapport à un siège de clapet (13) entre une position de fermeture et une position d'ouverture, ledit clapet d'entrée (20) étant disposé entre ladite partie supérieure de corps de pompe (11) et ladite partie inférieure de corps de pompe (12), ledit élément de clapet (21) se prolongeant axialement vers le bas par une tige axiale (22) qui se termine par un profil d'extrémité (23) adapté à coopérer avec un bord axial inférieur (17) de ladite partie inférieure de corps de pompe (12). « figure pour l’abrégé : figure 1 »

Description

Dispositif de distribution de produit fluide
La présente invention concerne une pompe de distribution de produit fluide.
Le document WO2020128269 décrit un dispositif comportant une pompe comprenant un corps de pompe dans lequel peut se déplacer un piston, monté coulissant sur une tige d'actionnement, l'effort de poussée exercé sur la tige par l’utilisateur étant transmis au piston par l'intermédiaire d'un ressort, de façon qu'en actionnant la tige d'actionnement, il se produise un déplacement relatif du piston par rapport à la tige.
Cette pompe présente toutefois certains inconvénients. Ainsi, le clapet d'entrée peut présenter des problèmes d'étanchéité, notamment si le dispositif est bougé, ce qui peut entrainer un dysfonctionnement de la pompe.
La présente invention a pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui ne reproduit pas les inconvénients susmentionnés.
La présente invention a aussi pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui garantit une parfaite étanchéité du clapet d'entrée, quelle que soit l'orientation ou les déplacements du dispositif de distribution.
La présente invention a également pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui soit simple et peu coûteuse à fabriquer et à assembler.
La présente a donc pour objet une pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe comportant une partie supérieure de corps de pompe et une partie inférieure de corps de pompe, ladite partie supérieure de corps de pompe ayant un diamètre interne supérieur au diamètre interne de ladite partie inférieure de corps de pompe, ledit corps de pompe contenant une chambre de pompe définie entre un clapet d’entrée et un piston coulissant de manière étanche dans ladite partie supérieure de corps de pompe, ledit clapet d'entrée comportant un élément de clapet déplaçable par rapport à un siège de clapet entre une position de fermeture et une position d'ouverture, ledit clapet d'entrée étant disposé entre ladite partie supérieure de corps de pompe et ladite partie inférieure de corps de pompe, ledit élément de clapet se prolongeant axialement vers le bas par une tige axiale qui se termine par un profil d'extrémité adapté à coopérer avec un bord axial inférieur de ladite partie inférieure de corps de pompe.
Avantageusement, ladite partie supérieure de corps de pompe est reliée à ladite partie inférieure de corps de pompe via une section tronconique et une section radiale, ladite section tronconique formant ledit siège de clapet.
Avantageusement, ledit élément de clapet est de forme tronconique adaptée en position de fermeture à contacter de manière étanche ladite section tronconique dudit corps de pompe.
Avantageusement, ledit profil d'extrémité et/ou ladite tige axiale est/sont élastiquement déformable(s).
Avantageusement, ledit profil d'extrémité s'étend axialement vers le bas au-delà dudit bord axial inférieur de ladite partie inférieure de corps de pompe, et coopère avec ledit bord axial inférieur pour élastiquement solliciter l'élément de clapet vers sa position de fermeture.
Avantageusement, ledit profil d'extrémité comporte au moins une patte élastiquement déformable, chaque patte déformable s'étendant à partir de ladite tige axiale axialement vers le haut et radialement vers l'extérieur, avec son extrémité libre s'appuyant sur ledit bord axial inférieur.
Avantageusement, ledit élément de clapet, ladite tige et ledit profil d'extrémité sont formés d'une seule pièce monobloc en un seul matériau, notamment en caoutchouc, en thermoplastique élastomère ou en silicone.
Avantageusement, une bague de fixation est prévue pour fixer ledit corps de pompe sur un récipient avec interposition d’un joint de col, un joint de bague étant prévu pour assurer l'étanchéité de ladite bague de fixation avec ledit corps de pompe.
Avantageusement, ladite pompe comporte:
- une tige creuse, pourvu d’un canal axial interne fermé axialement du côté inférieur de ladite tige et communiquant avec l'extérieur de la tige par un orifice radial, ledit piston coulissant autour de ladite tige et comportant sur un bord radialement externe une lèvre d'étanchéité externe pour assurer l'étanchéité contre ledit corps de pompe, et sur un bord radialement interne une lèvre d'étanchéité interne, pour assurer l'étanchéité contre ladite tige,
- un fouloir coopérant avec ladite lèvre d'étanchéité interne dudit piston,
- un ressort d’actionnement disposé entre ladite tige et ledit piston,
- un ressort de rappel disposé entre ledit corps de pompe et ledit fouloir, sollicitant ledit piston vers sa position de repos.
Avantageusement, en position de repos, un bord axial supérieur dudit piston coopère de manière étanche avec ledit joint de bague.
Avantageusement, un évent est prévu dans ledit corps de pompe pour permettre le remplacement par de l'air du produit expulsé par la pompe à chaque actionnement.
La présente invention a aussi pour objet un dispositif de distribution de produit fluide comportant une pompe telle que décrite ci-dessus.
Ces caractéristiques et avantages et d'autres apparaîtront plus clairement au cours de la description détaillée suivante, faite en référence aux dessins joints, donnés à titre d’exemples non limitatifs, et sur lesquels :
la est une vue schématique en section transversale d'une pompe de distribution de produit fluide de l’art antérieur, en position de repos,
la est une vue schématique similaire à celle de la , en position d'ouverture du clapet d'entrée,
la est une vue schématique en section transversale du détail A de la , et
la est une vue schématique en section transversale du détail B de la .
Dans la description, les termes "supérieur", "inférieur", "haut" et "bas" se réfèrent à la position droite de la pompe représentée sur les figures 1 et 2. Les termes "axial" et "radial" se réfèrent à l'axe central vertical X de la pompe.
Il est à noter que la description détaillée ci-dessous sera faite en référence à une pompe particulière, mais il est entendu que la présente invention s'applique à tout type de pompe manuelle utilisée dans les dispositifs de distribution de produits fluides.
En référence aux figures 1 et 2, la pompe selon l'exemple représenté comprend un corps de pompe 10. Ce corps de pompe 10 comporte une partie supérieure de corps de pompe 11 et une partie inférieure de corps de pompe 12, toutes deux cylindriques. La partie supérieure de corps de pompe 11 a un diamètre interne qui est supérieur au diamètre interne de la partie inférieure de corps de pompe 12. La partie supérieure de corps de pompe 11 est reliée à la partie inférieure de corps de pompe 12 via une section tronconique 13 et une section radiale 14. La section tronconique 13 forme un siège de clapet, comme cela sera décrit plus en détails ci-après. Un tube plongeur 30 peut être fixé sur ladite partie inférieure de corps de pompe 12.
Une bague de fixation 1 est prévue pour fixer le corps de pompe 10 sur le col d'un récipient (non représenté) avec interposition d’un joint de col 2. Un joint de bague 3 assure l'étanchéité de la bague de fixation 1 avec le corps de pompe 10. La bague de fixation 1 peut être en métal ou en matière plastique. Elle peut être sertie, vissée, encliquetée ou fixée autrement sur le récipient.
Un piston 16 coulisse de manière étanche dans la partie supérieure de corps de pompe 11, autour d’une tige 15 creuse pourvue d'un canal axial interne 15a.
Un bord radialement externe du piston 16 forme une lèvre d'étanchéité externe 16a, pour assurer l'étanchéité contre la surface interne de la partie supérieure de corps de pompe 11.
Un bord axial supérieur 16b du piston 16 assure au repos l'étanchéité contre le joint de bague 3.
Le canal axial interne 15a débouche axialement vers le haut de la tige 15. Vers le bas, le canal 15a est fermé axialement et communique avec l'extérieur de la tige par un orifice radial 15b.
La partie supérieure de corps de pompe 11 est obturé vers le bas par un clapet d’entrée 20. Ce clapet d’entrée 20 obture une ouverture 29 formée par la section tronconique 13, et qui relie les parties supérieure et inférieure de corps de pompe 11, 12.
Une chambre de pompe 5 est définie entre le piston 16 et le clapet d'entrée 20, dont le volume détermine le volume de chaque dose de produit fluide distribuée à chaque actionnement.
Le clapet d'entrée 20 comporte un élément de clapet 21 mobile axialement entre une position de fermeture dans laquelle il ferme l'ouverture 29 de manière étanche, et une position d'ouverture dans laquelle il ouvre ladite ouverture, permettant le passage de fluide depuis la partie inférieure de corps de pompe 12 vers la partie supérieure de corps de pompe 11. L'élément de clapet 21 est avantageusement de forme tronconique adaptée en position de fermeture à contacter de manière étanche la section tronconique 13 du corps de pompe 10, visible sur la . En position d'ouverture, visible sur la , l'élément de clapet 21 est axialement déplacé vers le haut par rapport à la section tronconique 13, ouvrant ainsi l'ouverture 29.
Selon l'invention, l'élément de clapet 21 se prolonge axialement vers le bas par une tige axiale 22 qui se termine par un profil d'extrémité 23. Le diamètre externe de la tige axiale 22 est inférieur au diamètre interne de la partie inférieure de corps de pompe 12, de sorte que la présence de cette tige 22 n'empêche pas l'écoulement de produit fluide à travers la partie inférieure de corps de pompe 12. Le profil d'extrémité 23 s'étend axialement vers le bas au-delà du bord axial inférieur 17 de la partie inférieure de corps de pompe 12, et coopère avec ledit bord axial inférieur 17 pour élastiquement solliciter l'élément de clapet 21 vers sa position de fermeture.
Dans l'exemple représenté, le profil d'extrémité 23 comporte une ou plusieurs pattes élastiquement déformables 24. De préférence, on prévoit au moins deux pattes déformables 24. Chaque patte déformable 24 s'étend à partir de la tige axiale 22 axialement vers le haut et radialement vers l'extérieur, avec son extrémité libre s'appuyant sur ledit bord axial inférieur 17. Lorsque le clapet d'entrée 20 s'ouvre sous l'effet de la dépression générée dans la chambre de pompe 5 lorsque la pompe revient de sa position d'actionnement vers sa position de repos, chaque patte déformable 24 glisse radialement vers l'extérieur sur le bord axial inférieur 17, ce qui va augmenter l'angle entre chaque patte déformable 24 et la tige axiale 22, et ainsi déplacer axialement vers le haut la tige axial 22 et donc l'élément de clapet 21 pour ouvrir le clapet d'entrée 20. Lorsque la chambre de pompe 5 s'est à nouveau remplie avec du produit fluide, il n'y a plus de dépression dans la chambre de pompe 5, et les pattes déformables 24 reviennent élastiquement vers leur position initiale non déformée, ramenant ainsi l'élément de clapet 21 en position de fermeture.
En première variante, le profil d'extrémité 23 pourrait être rigide et la tige axiale 22 pourrait être élastiquement déformable, et ainsi s'allonger axialement entre les positions de fermeture et d'ouverture du clapet d'entrée 20.
En seconde variante, le profil d'extrémité 23 et la tige axiale 22 pourraient tous les deux être élastiquement déformables, et ainsi se déformer élastiquement entre les positions de fermeture et d'ouverture du clapet d'entrée 20.
Avantageusement, l'élément de clapet 21, la tige 22 et le profil d'extrémité sont formés d'une seule pièce monobloc en un seul matériau, de préférence en caoutchouc, en thermoplastique élastomère (TPE) ou en silicone. Dans cette mise en œuvre, la tige axiale 22 et le profil d'extrémité 23 peuvent se déformer élastiquement. En variante, on pourrait réaliser cette pièce monobloc en plusieurs matériaux, par exemple par surmoulage, avec par exemple uniquement la tige axiale 22 ou uniquement le profil d'extrémité 23 en matériau élastiquement déformable.
La tige 15 comporte un épaulement 15c, contre lequel prend appui un ressort d’actionnement 40 appliqué de l'autre côté contre le piston 16. Ce ressort d’actionnement 40 sert à transmettre l'effort de pression de la tige 15 au piston 16. L’épaulement 15c sert également à limiter le déplacement vers le haut de la tige 15, en formant une butée avec le joint de bague 3.
Un ressort de rappel 50 sollicite le piston 16 vers le haut, et, avec lui, la tige 15 par l'intermédiaire du ressort d’actionnement 40.
Quand la pompe est au repos, le bord supérieur 16b du piston 16 est appliqué contre le joint de bague 3.
L'étanchéité entre le piston 16 et la tige 15 est assurée par une partie interne 16c du piston 16, de préférence de forme conique, formant lèvre d'étanchéité interne.
Au repos, l'orifice 15b est au droit de la lèvre 16c, de façon à être parfaitement obturé. L'étanchéité entre l'extérieur et l'intérieur du récipient est donc assurée d'une part par le contact entre le bord 16b et le joint de bague 3, d'autre part entre la lèvre d'étanchéité interne 16c et la tige 15.
Pour améliorer l'étanchéité et pour améliorer les conditions du travail de la lèvre 16c, la pompe comporte une pièce d'appui ou fouloir 60, comportant vers le haut une surface oblique ou tronconique d'inclinaison appropriée par rapport à celle de la lèvre d'étanchéité interne 16c du piston 16.
L'effort exercé par le ressort de rappel 50 sur le piston 16 est ainsi transmis par le fouloir 60.
Au repos, la force exercée par le ressort de rappel 50 doit être supérieure à celle qui est exercée par le ressort d’actionnement 40, pour que le bord supérieur 16b du piston 16 soit convenablement appliqué sur le joint de bague 3. Quand on appuie sur la tige 15, la force exercée par le ressort d’actionnement 40 croît rapidement et surpasse sensiblement la force exercée par le ressort de rappel 50 de façon que la différence des poussées exercées par les ressorts 40, 50 corresponde à la pression souhaitée dans la partie inférieure du corps de pompe 10.
Un évent 35 est prévu dans le corps de pompe 10 pour permettre le remplacement par de l'air du produit expulsé par la pompe à chaque actionnement.
La pompe décrite ci-dessus fonctionne de la façon suivante.
Le récipient, non représenté sur les dessins, et qui peut être quelconque, est rempli d'un produit fluide, notamment liquide, en particulier pharmaceutique, à distribuer, notamment à pulvériser.
L'utilisateur doit d'abord amorcer la pompe en la faisant fonctionner pour chasser l'air jusqu'à ce que la partie inférieure du corps de pompe 10 soit remplie de liquide.
L'utilisateur enfonce alors la tige 15. Le liquide contenu dans la chambre de pompe 5 étant pratiquement incompressible, le piston 16 bougera peu et le ressort d’actionnement 40 se comprimera. La pression du liquide croît d'autant plus que l'extrémité inférieure de la tige 15 s'enfonce dans le corps de pompe 10. Quand la pression parvient à égaliser la force du ressort d’actionnement 40, à la différence près de la force du ressort de rappel 50, le piston 16 ne descend plus et la tige 15, en continuant à s'enfoncer, découvre l'orifice 15b au-dessous de la lèvre d'étanchéité 16c.
Le liquide contenu dans la chambre de pompe 5 est expulsé rapidement par l'orifice 15b et le canal 15a, vers une tête de distribution (non représentée) assemblée sur la pompe, et la pression est maintenue constante pendant cette opération, par le ressort d’actionnement 40, qui exerce la pression désirée tant que l'orifice 15b est ouvert. Dès que la pression exercée par l'utilisateur est réduite, le piston 16, actionné par le ressort d’actionnement 40 vient obturer l'orifice 15b. La distribution s'arrête, elle est donc entièrement effectuée sous pression constante, pression déterminée exactement par le choix des ressorts.
Après quoi, l'utilisateur cesse d'exercer une pression sur la tige 15. Le ressort d’actionnement 40 se détend immédiatement, ce qui assure l'obturation de l'orifice 15b, et le ressort de rappel 50 ramène l'ensemble vers le haut. Du liquide est aspiré à travers le tube plongeur 30 puis par l'orifice 29, en ouvrant le clapet 20, tandis que de l'air remplace ce liquide, en passant par l'ouverture centrale du joint de bague 3 autour de la tige 15, et par l'évent 35. Quand le bord supérieur 16b du piston 16 vient en contact du joint de bague 3, l’air ne peut plus rentrer, et le piston 16 est bloqué, la pompe a repris sa position de repos et est prête pour un nouvel actionnement.
La présente invention a été décrite en référence à un mode de réalisation avantageux, mais il est entendu qu’un homme du métier peut y apporter toutes modifications, sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées.

Claims (12)

  1. Pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe (10) comportant une partie supérieure de corps de pompe (11) et une partie inférieure de corps de pompe (12), ladite partie supérieure de corps de pompe (11) ayant un diamètre interne supérieur au diamètre interne de ladite partie inférieure de corps de pompe (12), ledit corps de pompe (10) contenant une chambre de pompe (5) définie entre un clapet d’entrée (20) et un piston (16) coulissant de manière étanche dans ladite partie supérieure de corps de pompe (11), ledit clapet d'entrée (20) comportant un élément de clapet (21) déplaçable par rapport à un siège de clapet (13) entre une position de fermeture et une position d'ouverture, caractérisée en ce que ledit clapet d'entrée (20) est disposé entre ladite partie supérieure de corps de pompe (11) et ladite partie inférieure de corps de pompe (12), ledit élément de clapet (21) se prolongeant axialement vers le bas par une tige axiale (22) qui se termine par un profil d'extrémité (23) adapté à coopérer avec un bord axial inférieur (17) de ladite partie inférieure de corps de pompe (12).
  2. Pompe selon la revendication 1, dans laquelle ladite partie supérieure de corps de pompe (11) est reliée à ladite partie inférieure de corps de pompe (12) via une section tronconique (13) et une section radiale (14), ladite section tronconique (13) formant ledit siège de clapet.
  3. Pompe selon la revendication 2, dans laquelle ledit élément de clapet (21) est de forme tronconique adaptée en position de fermeture à contacter de manière étanche ladite section tronconique (13) dudit corps de pompe (10).
  4. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit profil d'extrémité (23) et/ou ladite tige axiale (22) est/sont élastiquement déformable(s).
  5. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit profil d'extrémité (23) s'étend axialement vers le bas au-delà dudit bord axial inférieur (17) de ladite partie inférieure de corps de pompe (12), et coopère avec ledit bord axial inférieur (17) pour élastiquement solliciter l'élément de clapet (21) vers sa position de fermeture.
  6. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit profil d'extrémité (23) comporte au moins une patte élastiquement déformable (24), chaque patte déformable (24) s'étendant à partir de ladite tige axiale (22) axialement vers le haut et radialement vers l'extérieur, avec son extrémité libre s'appuyant sur ledit bord axial inférieur (17).
  7. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit élément de clapet (21), ladite tige (22) et ledit profil d'extrémité (23) sont formés d'une seule pièce monobloc en un seul matériau, notamment en caoutchouc, en thermoplastique élastomère (TPE) ou en silicone.
  8. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une bague de fixation (1) est prévue pour fixer ledit corps de pompe (10) sur un récipient avec interposition d’un joint de col (2), un joint de bague (3) étant prévu pour assurer l'étanchéité de ladite bague de fixation (1) avec ledit corps de pompe (10).
  9. Pompe selon la revendication 8, comportant:
    - une tige (15) creuse, pourvu d’un canal axial interne (15a) fermé axialement du côté inférieur de ladite tige (15) et communiquant avec l'extérieur de la tige (15) par un orifice radial (15b), ledit piston (16) coulissant autour de ladite tige (15) et comportant sur un bord radialement externe une lèvre d'étanchéité externe (16a) pour assurer l'étanchéité contre ledit corps de pompe (10), et sur un bord radialement interne une lèvre d'étanchéité interne (16c), pour assurer l'étanchéité contre ladite tige (15),
    - un fouloir (60) coopérant avec ladite lèvre d'étanchéité interne (16c) dudit piston (16),
    - un ressort d’actionnement (40) disposé entre ladite tige (15) et ledit piston (16),
    - un ressort de rappel (50) disposé entre ledit corps de pompe (10) et ledit fouloir (60), sollicitant ledit piston (16) vers sa position de repos.
  10. Pompe selon la revendication 9, dans laquelle, en position de repos, un bord axial supérieur (16b) dudit piston (16) coopère de manière étanche avec ledit joint de bague (3).
  11. Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle un évent (35) est prévu dans ledit corps de pompe (10) pour permettre le remplacement par de l'air du produit expulsé par la pompe à chaque actionnement.
  12. Dispositif de distribution de produit fluide, caractérisé en ce qu’il comporte une pompe selon l’une quelconque des revendications précédentes.
    * * *
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