FR2878002A1 - Pompe de distribution de produit fluide et distributeur comportant une telle pompe de distribution. - Google Patents
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Abstract
Pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe (1), au moins un piston (2,4) apte à coulisser de manière étanche dans ledit corps de pompe (1), ledit au moins un piston (2,4) étant déplaçable entre une position de repos et une position de distribution, une chambre de dosage (24) située dans ledit corps de pompe, ladite chambre de dosage (24) étant délimitée par un clapet d'entrée (7,61) et par un clapet de sortie (5, 22), ladite chambre de dosage (24) définissant un volume mort lorsque ledit au moins un piston (2, 4) est en position de distribution, ladite pompe comportant des moyens de limitation de volume mort aptes à minimiser le volume mort de ladite chambre de dosage (24).
Description
La présente invention concerne une pompe de distribution de produit fluide
et un distributeur comportant une telle pompe.
Des domaines d'application privilégiés d'une telle pompe sont notamment, mais non exclusivement, la pharmaceutique, la cosmétique et la 5 parfumerie.
Les pompes de distribution de produit fluide sont bien connues dans l'état de la technique et comprennent généralement un corps de pompe qui définit une chambre de dosage disposée entre un clapet d'entrée et un clapet de sortie. Cette chambre de dosage définit un volume de produit fluide à distribuer. Au moins un piston monté coulissant dans ledit corps de pompe assure l'expulsion du produit fluide contenu dans cette chambre. La chambre de dosage présente généralement un volume mort, correspondant au volume résiduel restant dans ladite chambre de dosage en fin d'actionnement de la pompe. Plus ce volume mort est important, plus l'amorçage de la pompe est difficile avant le premier actionnement, et plus il est difficile d'obtenir une précision et une reproductibilité de dosage.
Ce volume mort est en particulier présent pour les pompes de distribution de produit fluide à deux pistons comportant un premier piston, communément appelé piston haut , et un second piston, communément appelé piston bas .
Dans un tel cas, ces premier et second pistons définissent ensemble une partie de la chambre de dosage. Généralement, ces premier et second pistons sont chacun pourvus d'au moins une lèvre d'étanchéité souple ou déformable apte à se plaquer contre la paroi du corps de pompe de manière à établir un contact étanche sur toute leur course axiale de manière à entraîner une variation en volume de la chambre de dosage. Selon la forme du second piston, cette lèvre d'étanchéité peut favoriser l'existence d'un volume mort important entre la paroi du corps de pompe et la partie du second piston s'étendant jusqu'à sa lèvre d'étanchéité. Les caractéristiques de souplesse de cette lèvre de piston assurent ainsi bien la formation d'un contact d'étanchéité entre la paroi du corps de pompe et le second piston mais sont à l'origine de la création d'un tel volume mort indésirable.
La présente invention a ainsi pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui garantit une expulsion sensiblement complète, précise et reproductible du produit fluide contenu dans la chambre de dosage à chaque actionnement de la pompe.
La présente invention a également pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide dont la phase d'amorçage est améliorée (notamment facilitée).
La présente invention a encore pour but de fournir une pompe de distribution de produit fluide qui soit simple et peu coûteuse à fabriquer et à io assembler, et fiable d'utilisation.
La présente invention a donc pour objet une pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe, au moins un piston apte à coulisser de manière étanche dans ledit corps de pompe, ledit au moins un piston étant déplaçable entre une position de repos et une position de distribution, une chambre de dosage située dans ledit corps de pompe, ladite chambre de dosage étant délimitée par un clapet d'entrée et par un clapet de sortie, ladite chambre de dosage définissant un volume mort lorsque ledit au moins un piston est en position de distribution, caractérisée en ce que ladite pompe comporte des moyens de limitation de volume mort apte à minimiser le volume mort de ladite chambre de dosage.
Avantageusement, la pompe de distribution de produit fluide comprend un premier piston et un second piston, le premier piston se déplaçant en contact de coulissement étanche dans une première partie de corps de pompe et le second piston se déplaçant en contact de coulissement étanche dans une seconde partie de corps de pompe, ladite première partie de corps de pompe présentant un diamètre en section transversale supérieure au diamètre en section transversale de ladite seconde partie de corps de pompe.
Avantageusement, ledit second piston est dépourvu de lèvre d'étanchéité souple.
Avantageusement, ledit second piston et ladite seconde partie de corps de pompe présentent tous deux une configuration sensiblement cylindrique, ledit second piston formant un manchon apte à établir au moins une surface de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe. Ainsi, une telle configuration du second piston et de la seconde partie de corps de pompe donne lieu à un contact de glissement étanche cylindre contre cylindre. Ce contact étanche permet alors de se dispenser d'une lèvre d'étanchéité souple destinée à venir en appui étanche contre ladite seconde partie de corps de pompe. Or, cette lèvre de piston souple qui garantit l'étanchéité de la chambre de dosage crée bien souvent un espace conséquent entre la paroi de corps de pompe et le second piston. Un tel contact cylindre contre cylindre minimise alors to l'espace intermédiaire situé entre la paroi du corps de pompe et le second piston, le second piston exempt de lèvre de piston étant ainsi en étroit contact avec ladite seconde partie de corps de pompe. Ceci permet de limiter le volume mort de la chambre de dosage.
Avantageusement, ledit second piston définit une surface externe, au 15 moins une partie de ladite surface externe formant une surface de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe.
Avantageusement, ladite surface externe comporte une première surface de coulissement étanche formée par un renflement cylindrique faisant saillie radialement vers l'extérieur de manière à établir une surface de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe. Un tel renflement peut correspondre à une surépaisseur du second piston dont le diamètre est ainsi localement augmenté sur une hauteur donnée.
Avantageusement, ladite surface externe comporte une seconde surface de coulissement étanche, formée par un jonc d'étanchéité, ledit jonc faisant saillie radialement vers l'extérieur de manière à établir un contact de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe. Ce jonc peut former ainsi un anneau circonférentiel apte à glisser contre le corps de pompe tout en assurant l'étanchéité de la chambre de dosage.
Avantageusement, ledit second piston comporte une extrémité inférieure 30 libre, ledit jonc d'étanchéité étant formé à proximité de ladite extrémité inférieure libre et ledit renflement se situant à distance dudit jonc d'étanchéité.
Avantageusement, ladite seconde partie de corps de pompe définit une surface interne, ladite surface interne étant pourvue d'une lèvre d'étanchéité déformable faisant saillie vers l'intérieur de manière à venir en appui étanche contre ledit second piston. Une telle lèvre bloque avantageusement l'accès à l'espace intermédiaire situé entre la paroi du corps de pompe, le second piston et la partie du second piston venant en contact étanche contre cette paroi de corps de pompe. Ainsi, cette lèvre réduit de manière conséquente le volume mort de la chambre de dosage.
Avantageusement, ladite lèvre d'étanchéité est ménagée à hauteur d'un 10 épaulement faisant la jonction entre lesdites première et seconde parties de corps de pompe.
Avantageusement, ledit second piston comporte une lèvre de piston souple apte à établir un contact de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe, ledit second piston étant pourvu d'une bague périphérique de limitation de volume mort positionnée au-dessus de ladite lèvre de piston.
Avantageusement, ladite bague est surmoulée autour du second piston. Avantageusement, ladite bague est fixée autour du second piston par tous moyens appropriés, tels que par emmanchement en force, encliquetage ou collage.
Avantageusement, ladite bague est mobile par rapport audit second piston.
La présente invention a également pour objet un distributeur de produit fluide comportant une pompe de distribution de produit fluide telle décrite que 25 ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention 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 figure 1 est une vue schématique en section transversale d'une pompe en position de repos, selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention, - la figure 2 est une vue schématique en section transversale d'une pompe 5 en fin d'actionnement, selon un autre mode de réalisation avantageux de la présente invention, et - la figure 3 est une vue schématique en section transversale d'une pompe en fin d'actionnement, selon encore un autre mode de réalisation avantageux de la présente invention.
to Les figures 1, 2 et 3 représentent des modes de réalisation avantageux d'une pompe de distribution de produit fluide comportant un corps de pompe 1 dans lequel coulissent de manière étanche deux pistons 2, 4. La présente invention s'applique toutefois aussi à des pompes ne comportant qu'un seul piston, et les solutions décrites en référence à une pompe à deux pistons pourraient être adaptées à une pompe à un seul piston, soit au niveau de ce piston unique, soit au niveau de toute autre partie mobile de la pompe, tel que le clapet d'entrée et/ou de sortie de la chambre de dosage. La description ci-après n'est donc pas limitative aux exemples spécifiques présentés sur les figures.
Dans les exemples représentés, le corps de pompe 1 comporte une première partie de corps de pompe 10 et une seconde partie de corps de pompe 12 sensiblement cylindriques. La première partie de corps de pompe 10 présente un diamètre en section transversale supérieur au diamètre en section transversale de la seconde partie 12. Un épaulement 11 fait avantageusement la jonction entre lesdites première et seconde parties. Ces première et seconde parties définissent respectivement une surface interne 101, 121. Ce corps de pompe comporte une extrémité supérieure 13 et une extrémité inférieure 14 définissant respectivement une ouverture supérieure et une ouverture inférieure. Un tube plongeur 19 apte à prélever du produit fluide contenu dans un récipient (non représenté) s'étend à travers l'ouverture inférieure 14 du corps de pompe.
Les deux pistons 2, 4 sont montés coulissants dans le corps de pompe 1. Ces deux pistons correspondent respectivement à un premier piston ou piston haut 2 et à un second piston ou piston bas 4.
Le premier piston comporte au moins une lèvre de piston 20 apte à établir un contact de coulissement étanche avec la surface interne 101 de la première partie de corps de pompe. Ce premier piston, selon l'exemple de réalisation donnée, est de préférence réalisé monobloc avec une tige d'actionnement 23 définissant intérieurement un canal de sortie de produit fluide 21, et s'étendant hors du corps de pompe à travers l'ouverture supérieure 13. Une tête de to distribution (non représentée) peut être assemblée sur ladite tige d'actionnement 23, et la pompe peut être fixée sur un récipient (non représenté), par exemple au moyen d'une bague de fixation 200, avec éventuellement interposition d'un joint d'étanchéité approprié 250.
Le second piston 4 est apte à établir un contact de coulissement étanche avec la surface interne 121 de la seconde partie de corps de pompe au moyen d'éléments structurels qui seront détaillés ultérieurement dans la description.
Ce premier piston 2 et ce second piston 4 définissent ensemble une chambre de dosage ou chambre de pompe 24 définissant un volume de dosage correspondant au volume de produit fluide distribué à chaque actionnement de la pompe. La chambre de dosage 24 définit en outre un volume mort résiduel en fin d'actionnement de la pompe, un objet de l'invention étant de limiter au maximum ce volume mort. Cette chambre de dosage 24 est délimitée par un clapet haut ou clapet de sortie et par un clapet bas ou clapet d'entrée. Ces clapets de sortie et d'entrée peuvent présenter toutes configurations appropriées. Selon l'exemple particulier représenté sur les figures, le clapet de sortie peut comporter un organe mobile de clapet 5, par exemple pourvu d'un plateau radial 50, apte à coopérer avec un siège de clapet 22 formé dans ledit premier piston 2. Le clapet d'entrée peut comporter une bille 7 apte à coopérer avec un siège de clapet 61 formé par un manchon flottant 6. Ce manchon flottant 6 peut être monté coulissant par rapport à un conduit d'alimentation en produit fluide 60 faisant saillie dans ledit corps de pompe. Ce conduit 60 selon l'exemple de réalisation donné est formé par une partie du tube plongeur 19, qui forme dans ce cas un ensemble assemblé par l'intérieur du corps de pompe.
Une pièce intermédiaire 3, logée entre le premier piston 2 et le second piston 4, est également prévue dans ce mode de réalisation. Cette pièce intermédiaire est destinée à coopérer avec l'organe mobile de clapet de sortie 5. Cette pièce intermédiaire 3 coopère également avec le second piston 4. Ainsi, lors de l'actionnement de la pompe, l'utilisateur appuie sur la tige d'actionnement 23 du premier piston 2. Celui-ci coulisse alors dans la première partie de corps de pompe 10. La seconde partie de corps de pompe 12 ayant un diamètre inférieur, le second piston 4 coulisse plus vite que le premier piston 2, en entraînant avec lui la pièce intermédiaire 3. Pendant toute la phase d'actionnement, la pression dans la chambre de dosage 24 sollicite le clapet de sortie vers sa position de fermeture. Ce n'est qu'en fin d'actionnement que la pièce intermédiaire 3 coopère avec l'élément mobile 5 du clapet de sortie pour ouvrir celui-ci et ainsi provoquer l'expulsion de la dose de produit fluide contenu dans la chambre de dosage 24. Lorsque l'utilisateur relâche sa pression sur la tige d'actionne 23, un ressort de rappel 8 ramène la pompe dans sa position initiale, provoquant un remplissage de la chambre de dosage 24, de manière connue.
Comme expliqué précédemment, l'invention fournit des moyens pour limiter le volume mort de la chambre de dosage 24, qui seront décrits plus en détail ci-après en référence à trois modes de réalisation représentés respectivement sur les figures 1, 2 et 3.
En référence à la figure 1, montrant un premier mode de réalisation, le second piston 4 comporte un manchon 40 présentant une configuration sensiblement cylindrique, exempte de lèvres d'étanchéité périphériques. Ce manchon 40 comporte une surface externe sensiblement lisse sur toute sa hauteur. Ainsi, ce manchon présente un diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne de la seconde partie de corps de pompe. Cette configuration assure ainsi une limitation voire une suppression de tout espace intermédiaire situé entre la surface externe du second piston et la surface interne 121 de la seconde partie de corps de pompe. Par conséquent, le volume mort de la chambre de dosage 24 est fortement restreint de par la forme cylindrique de ce second piston.
Toutefois, ladite surface externe peut comporter avantageusement en outre des éléments structurels faisant légèrement saillie radialement vers l'extérieur à partir de ladite surface externe du manchon 40. Ces éléments forment alors chacun une surface de coulissement étanche avec ladite surface interne 121 de la seconde partie de corps de pompe. Avantageusement, ces éléments correspondent à un jonc d'étanchéité 401 formé selon cet exemple de réalisation au niveau de l'extrémité inférieure 41 du second piston et à un to renflement 400 formé à distance de l'extrémité inférieure. Un inversement de position de ces deux éléments structurels saillants pourrait également être envisagé.
La figure 2 représente un second mode de réalisation de l'invention, dans lequel c'est le corps de pompe qui comporte une lèvre d'étanchéité déformable 110, avantageusement ménagée à hauteur de l'épaulement 11. Cette lèvre d'étanchéité 110 faisant saillie radialement vers l'intérieur a pour fonction de venir en appui étanche contre le manchon 40 formé par le second piston 4. Cet appui étanche interdit ainsi au produit fluide contenu dans la chambre de dosage 24 de pénétrer dans l'espace intermédiaire situé entre la surface externe du second piston et la surface interne de la seconde partie de corps de pompe. Le volume mort de la chambre de dosage est ainsi considérablement réduit. Dans ce mode de réalisation, la structure du second piston 4 peut être quelconque en dessous de la lèvre d'étanchéité 110 du corps de pompe. Ainsi, le second piston pourrait lui-même comporter une lèvre d'étanchéité, ou alors un jonc d'étanchéité 401 comme représenté sur la figure 2, à condition qu'il fournisse une surface de coulissement étanche pour coopérer avec la lèvre d'étanchéité 110 du corps de pompe sur tout son déplacement.
En référence à la figure 3, le second piston 4 peut être de configuration classique, c'est-à-dire comporter une lèvre d'étanchéité 402 apte à se plaquer et à coulisser contre la surface interne de la seconde partie de corps de pompe en établissant un contact étanche. Un jonc d'étanchéité 401 apte à établir un contact de coulissement étanche avec la surface interne 121 de la seconde partie de corps de pompe peut également être prévu comme dans les deux précédents exemples de réalisation. Le jonc peut alors être ménagé au niveau de l'extrémité inférieure 41 de manière similaire aux précédents modes de réalisation. La lèvre d'étanchéité est quant à elle prévue à distance de l'extrémité inférieure 41. Cette lèvre, de par ses propriétés élastiques, crée un espace intermédiaire conséquent entre la surface externe du second piston et la surface interne de la seconde partie de corps de pompe. Cette configuration de second piston donne ainsi lieu à un volume mort non négligeable au niveau de la chambre de dosage 24 dû à cet écartement entre le second piston et la seconde partie de corps de pompe. Afin de combler cet écartement et donc limiter le volume mort défini par cet espace intermédiaire, une bague périphérique de limitation de volume mort 9 est avantageusement prévue. Cette bague se positionne alors au- dessus de ladite lèvre de piston 402 de manière à restreindre au maximum l'accès du produit fluide à cet espace intermédiaire et ainsi limiter le volume mort de la chambre de dosage. Divers modes de réalisation de cette bague se logeant dans ledit espace intermédiaire peuvent être envisagés.
Selon un mode de réalisation avantageux, la bague 9 est surmoulée autour du second piston 4. En variante, cette bague 9 est avantageusement fixée autour du second piston par tous moyens appropriés, tel que par emmanchement en force, encliquetage ou collage. Le matériau constituant cette bague peut alors présenter des caractéristiques de dureté, d'adhérence ou de friction différentes du matériau utilisé pour la fabrication du second piston.
Il est également possible que cette bague se déplace relativement à ladite seconde partie de corps de pompe et audit second piston. Un exemple de réalisation de ce dernier propos pourrait consister à faire coopérer la bague 9 avec l'extrémité inférieure du premier piston 2 lorsque celui-ci arrive en position de distribution de manière à ce que ladite bague soit apte à s'introduire dans l'espace intermédiaire situé entre ladite seconde partie de corps de pompe et ledit second piston en fin d'actionnement de la pompe.
Bien que la présente invention ait été décrite en référence à des modes de réalisation particuliers, l'homme du métier pourrait y apporter toutes modifications utiles sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini par les revendications annexées.
Claims (14)
1.- Pompe de distribution de produit fluide comportant: - un corps de pompe (1), - au moins un piston (2, 4) apte à coulisser de manière étanche dans ledit corps de pompe (1), ledit au moins un piston (2, 4) étant déplaçable 5 entre une position de repos et une position de distribution, - une chambre de dosage (24) située dans ledit corps de pompe, ladite chambre de dosage (24) étant délimitée par un clapet d'entrée (7, 61) et par un clapet de sortie (5, 22), ladite chambre de dosage (24) définissant un volume mort lorsque ledit au moins un piston (2, 4) est en position de distribution, caractérisée en ce que ladite pompe comporte des moyens de limitation de volume mort apte à minimiser le volume mort de ladite chambre de dosage (24).
2.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 1, comprenant un premier piston (2) et un second piston (4), le premier piston (2) se déplaçant en contact de coulissement étanche dans une première partie de corps de pompe (10) et le second piston (4) se déplaçant en contact de coulissement étanche dans une seconde partie de corps de pompe (12), ladite première partie de corps de pompe (10) présentant un diamètre en section transversale supérieure au diamètre en section transversale de ladite seconde partie de corps de pompe (12).
3.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 2, dans laquelle ledit second piston (4) est dépourvu de lèvre d'étanchéité souple.
4.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle ledit second piston (4) et ladite seconde partie de corps de pompe (12) présentent tous deux une configuration sensiblement cylindrique, ledit second piston (4) formant un manchon apte à établir au moins une surface de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe (12).
5.- Pompe de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle ledit second piston (4) définit une surface externe (40), au moins une partie de ladite surface externe (40) formant une surface de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps 6.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 5, dans laquelle ladite surface externe (40) comporte une première surface de coulissement étanche formée par un renflement cylindrique (400) faisant saillie radialement vers l'extérieur de manière à établir une surface de 1 o coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe.
7.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle ladite surface externe (40) comporte une seconde surface de coulissement étanche, formée par un jonc d'étanchéité (401), ledit jonc faisant saillie radialement vers l'extérieur de manière à établir un contact de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe (12).
8.- Pompe de distribution de produit fluide selon les revendications 6 et 7, dans laquelle ledit second piston (4) comporte une extrémité inférieure libre (41), ledit jonc d'étanchéité (401) étant formé à proximité de ladite extrémité inférieure libre (41) et ledit renflement (400) se situant à distance dudit jonc d'étanchéité (401).
9.- Pompe de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans laquelle ladite seconde partie de corps de pompe (12) définit une surface interne (121), ladite surface interne (121) étant pourvue d'une lèvre d'étanchéité déformable (110) faisant saillie vers l'intérieur de manière à venir en appui étanche contre ledit second piston (4).
10.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 9, dans laquelle ladite lèvre d'étanchéité (110) est ménagée à hauteur d'un épaulement (11) faisant la jonction entre lesdites première et seconde parties de corps de pompe (10, 12).
11.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 2, dans laquelle ledit second piston (4) comporte une lèvre de piston souple (402) apte à établir un contact de coulissement étanche avec ladite seconde partie de corps de pompe (12), ledit second piston (4) étant pourvu d'une bague périphérique de limitation de volume mort (9) positionnée au-dessus de ladite lèvre de piston (402).
12.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 11, dans laquelle ladite bague (9) est surmoulée autour du second piston (4).
13.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 11, dans laquelle ladite bague (9) est fixée autour du second piston (4) par tous moyens appropriés, tels que par emmanchement en force, encliquetage ou collage.
14.- Pompe de distribution de produit fluide selon la revendication 15 11, dans laquelle ladite bague (9) est mobile par rapport audit second piston (4).
15.- Distributeur de produit fluide comportant une pompe de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendication précédentes.
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