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WO 01/57479 PCT/FRO1/00312
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DISPOSITIF DE DOSAGE POUR PRODUITS LIQUIDES CONTENUS DANS
DES FLACONS OU SIMILAIRES.
La présente invention concerne un dispositif de
dosage destiné à être inséré dans le goulot d'un flacon ou
récipient similaire contenant un liquide.
On connaît déjà des dispositifs de dosage de liquide,
engagés dans le goulot d'un flacon, comportant deux
compartiments, à savoir un premier compartiment doseur se
remplissant d'un volume de liquide prédéterminé lors du
retournement du flacon à partir de sa position verticale
normale et un second compartiment de réserve communiquant
avec le compartiment doseur de manière à recévoir le volume
de liquide prédéterminé contenu dans le compartiment doseur
lors de la remise en place du flacon en position verticale
normale. Le compartiment de réserve communique par ailleurs
avec un orifice de sortie du dispositif de dosage de
manière à déverser à l'extérieur la dose de liquide contenu
dans le compartiment de réserve, lors du retournement du
flacon. Un tel dispositif est décrit par exemple dans le
brevet FR-1.047.119. Ce brevet décrit un bouchon doseur
constitué par une armature tubulaire avec une partie
supérieure profilée formant bouchon externe et une partie
inférieure obturée par un bouchon coulissant ; un
cloisonnement interne divise l'armature en deux chambres,
une chambre de remplissage et une chambre de réserve.
L'armature comporte un orifice de remplissage et un orifice
d'échappement d'air pratiqué dans les parois de la chambre
de remplissage. En renversant la bouteille, le liquide peut
alors pénétrer dans l'orifice de remplissage dans la
chambre correspondante jusqu'à la hauteur de l'orifice
d'échappement d'air qui est le point d'équilibre des
pressions ; à ce moment là, si l' on redresse la bouteille,
le liquide se déverse dans la chambre de réserve et le
volume de liquide contenu dans la chambre de remplissage
étant supérieur à celui de la chambre de réserve, le
surplus s'évacue par l'orifice d'échappement d'air assurant
le dosage. L'opérateur, en inclinant la bouteille, vide
alors le contenu du doseur ce qui réamorce un nouveau
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dosage et le liquide excédentaire qui était demeuré dans la
chambre de remplissage se mélange à nouveau avec le nouvel
apport. On voit facilement qu'avec ce dispositif,
l'évacuation du liquide excédentaire qui est assuré par
l'orifice d'échappement d'air, définit en fait le niveau de
remplissage de chaque chambre ; ainsi, les limites de
remplissage sont identiques lorsque l'on commence à
renverser le récipient pour vider la chambre de dosage, de
sorte qu'une partie du liquide peut alors déborder de la
chambre de réserve vers la chambre de remplissage créant
incontestablement une imprécision du dosage puisque la
quantité de liquide pouvant déborder de cette même chambre
de remplissage varie selon que l'on incline le récipient
dans un plan plus ou moins proche du plan de symétrie du
bouchon.
La préser~te invention concerne un perfectionnement
apporté au dispositif antérieur, dans le but d'améliorer la
précision du dosage de liquide.
A cet effet, ce dispositif de dosage destiné à être
inséré dans le goulot d'un flacon ou récipient similaire
contenant un liquide comprenant deux compartiments, à
savoir un premier compartiment doseur se remplissant d'un
volume de liquide prêdéterminé lors du retournement du
flacon à partir de sa position verticale normale, et un
second compartiment de réserve communiquant avec le
compartiment doseur communiquant avec l'orifice de sortie
du dispositif de dosage et avec le compartiment doseur de
manière à recevoir le volume de liquide contenu dans ce
dernier, lors de la remise du flacon en position normale
comportant un élément tubulaire externe emboîté dans le
goulot du flacon, fermé à son extrémité inférieure et
ouvert à son extrémité supérieure, présentant, dans sa
paroi latérale, une ouverture de remplissage proche de son
extrémité supérieure et débouchant dans le compartiment
doseur, un premier orifice d'évacuation de 1°air (14),
délimitant le niveau de remplissage du compartiment étant
prévu dans la paroi de l'élément tubulaire extrême (4) et
un élément tubulaire interne (5) emboîté d'une manière
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étanche dans l'élément tubulaire externe (4), comportant
une partie extrême supérieure formant un bec verseur (17),
un corps intermédiaire (16) délimitant, vers l'intérieur,
le compartiment doseur (A) et une partie extrême inférieure
formant un conduit de transfert (23) s'étendant vers le bas
débouchant, à son extrémité supérieure, dans le
compartiment doseur (A) et, à son extrémité inférieure,
dans le compartiment de réserve (B) est, selon la
caractéristique principale de l'invention, remarquable en
ce que ledit élément tubulaire externe (4) comporte un
second orifice de trop plein (15) situé à un niveau
inférieur à celui de l'orifice d'évacuation .de l'air (14),
c'est-à-dire plus proche du fond de l'élément tubulaire
externe (4), et délimitant le niveau maximal de remplissage
du compartiment de réserve (B).
On comprend bien que l'orifice de dosage, c'est-à-
dire l'orifice de trop plein, définit précisément le niveau
maximal de remplissage du compartiment doseur ; en effet,
ainsi, les deux compartiments étant séparés et, dans la
mesure où, le compartiment de dosage n'est que
partiellement rempli, le liquide ne peut pas déborder vers
la chambre de remplissage c'est-à-dire vers le compartiment
de réserve, lors du renversement du récipient ; il n'y a
donc aucun retour du liquide vers le premier compartiment,
que l'on incline le récipient dans le plan de symétrie du
bouchon ou non, ce qui procure la précision de dosage
souhaitée.
On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif,
une forme d'exécution de la présente invention en référence
aux dessins annexés sur lesquels .
- la figure 1 est une vue en coupe axiale et
verticale d'un dispositif de dosage suivant l'invention,
engagé dans le goulot d'un flacon contenant un liquide
devant être distribué en doses prédéterminées,
- la figure 2 est une vue en coupe axiale de
l'élément tubulaire interne avec son obturateur en position
ouverte,
- la figure 3 est une vue de profil de l'élément
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tubulaire interne représenté sur la figure 2, son
obturateur étant en position fermée,
- la figure 4 est une vue en coupe axiale de
l'élément tubulaire interne,
- la figure 5 est une vue de profil de l'élément
tubulaire interne, prise de la droite sur la figure 4,
- la figure 6 est une vue de profil de l'élément
tubulaire interne, prise de la gauche sur la figure 4,
- la figure î est une vue de dessous de l'élément
tubulaire interne,
- la figure 8 est une vue de dessus de l'élément
tubulaire interne,
- la figure 9 est une vue en coupe transversale faite
suivant la ligne IX-IX de la figure 4,
- la figure 10 est une vue en coupe transversale
faite suivant la ligne X-X de la figure 4,
- la figure 11 est une vue en coupe transversale
faite suivant la ligne XI-XI de la figure 4,
- la figure 12 est une vue en coupe transversale
faite suivant la ligne XII-XII de la figure 4,
- la figure 13 est une vue en coupe transversale
faite suivant la ligne XIII-XIII de la figure 4,
- la figure 14 est une vue en coupe verticale du
dispositif de dosage dont le compartiment de réserve
contient une dose de liquide, le flacon étant dans sa
position verticale normale,
- la figure 15 est une vue en coupe verticale du
dispositif de dosage lorsque le flacon est retournê, le
compartiment doseur étant en cours de remplissage et le
compartiment de réserve en cours de vidage.
Sur la figure 1 le dispositif de dosage suivant
l'invention, désigné d'une manière générale par la
référence 1, est engagé d'une manière étanche dans le
goulot 2a d'un flacon 2 contenant un liquide 3. Il est fixé
au col du flacon 2 par tous moyens appropriés, par exemple
par vissage avec anti-retour, comme il est représenté sur
la figure 1, ou bien encore par clipsage. Le dispositif de
dosage comprend, comme les dispositifs connus
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antérieurement, un premier compartiment doseur A, dans sa
partie supérieure, en position normale du flacon, et un
second compartiment de réserve B, dans sa partie
inférieure, ces compartiments étant délimités comme il sera
précisé plus loin.
Suivant l'invention, le dispositif de dosage 1 est
constitué de deux éléments tubulaires emboîtés axialement
l'un dans l'autre, à savoir un élément tubulaire externe 4
et un élément tubulaire interne 5. Ces deux éléments sont
l0 avantageusement réalisés en matière plastique moulée.
L'élément tubulaire externe 4, représenté de façon
plus détaillée sur les figures 2 et 3, comprend un corps
cylindrique 6 fermé, à son extrémité inférieure, par un
fond 7 et ouvert à son extrémité supérieure. Le diamètre
externe du corps cylindrique 6 est sensiblement égal au
diamètre interne du goulot 2a du flacon 2. Le corps
cylindrique 6 est solidaire, dans sa partie supérieure,
d'une jupe coaxiale 8 destinée à coiffer, à l'extérieur, le
goulot 2a du flacon 2 qui est fixé au col du flacon par
vissage avec anti-retour, d'une manière connue en soi. La
jupe 8 porte un obturateur 9 pivotant autour d'une
charnière latérale 11 assurant sa liaison avec la jupe 8 de
manière à pouvoir fermer l'orifice supérieur du corps
cylindrique 6. L'obturateur 9 peut comporter
avantageusement une partie en saillie formant bouchon 12
(figure 1) pour assurer une fermeture étanche de
l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire interne 5
comme il sera précisé plus loin. par ailleurs, le corps
cylindrique 6 présente dans sa paroi à proximité de
l'orifice supérieur, une ouverture 13 destinée à constituer
l'orifice de remplissage du compartiment doseur A. Le corps
cylindrique 6 présente également, dans une partie
intermédiaire de sa paroi, un orifice d'évacuation de
l'air 14 et, un peu en dessous de celui-ci, un autre
orifice 15, comme on peut le voir sur la figure 1. Le rôle
de ces orifices sera précisé dans la suite de la
description.
On décrira maintenant, en se référant aux figures 4
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à 13, la structure de l'élément tubulaire interne 5. Cet
élément 5 comporte un corps tubulaire intermédiaire 16, à
section transversale courbe allant en diminuant de bas en
haut et dont l'extrémité supérieure est prolongée par une
partie cylindrique 17 formant bec verseur. Ce bec
verseur 17 a un orifice incliné par rapport à l'axe
longitudinal et il présente une fente longitudinale 18. Une
jupe transversale cylindrique 19 est prévue dans la zone de
jonction du corps intermédiaire 16 et du bec verseur
l0 cylindrique 17. Cette jupe transversale 19 a une paroi
latérale cylindrique ayant un diamètre externe sensiblement
égal au diamètre interne de la partie extrême supérieure de
l'élément tubulaire externe 4 de manière à pouvoir s'y
emboîter étroitement, d'une manière étanche, comme il est
représenté sur la figure 1.
En dessous de la jupe 19, le corps tubulaire
intermédiaire 16 porte un élément formant déviateur de
flux 21 à section transversale en forme de T, comme il est
représenté sur la figure 10, élément dont l'âme
verticale 21a est rattachée au corps tubulaire
intermédiaire 16. L'élément déviateur de flux 21 comprend
par ailleurs une plaque plane verticale 21b, correspondant
à la tête de la section transversale en forme de T, dont
l'extrémité inférieure est reliée à une bride
horizontale 21ç, s'étendant vers l'extérieur, en forme de
segment de cercle dont le rayon de courbure est égal au
rayon de la surface interne de l'élément tubulaire
externe 4, de manière à s'appliquer étroitement contre la
paroi de cet élément lorsque les deux éléments tubulaires 4
et 5 sont emboîtés l'un dans l'autre.
A son extrémité inférieure, le corps tubulaire
intermédiaire 16 est prolongé par une jupe cylindrique 22
dont le diamètre externe est sensiblement égal au diamètre
interne de l'élément tubulaire externe 4, pour assurer
l'étanchéité entre eux. Cette jupe 22 comporte une paroi
latérale cylindrique s'étendant vers le bas et une paroi
supérieure 22a.
Par ailleurs, le corps tubulaire intermédiaire 16 est
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prolongé vers le bas par un conduit de transfert
vertical 23, ouvert à ses deux extrémités, qui s'étend vers
le bas jusqu'à proximité du fond de l'élément tubulaire
externe 4. Ce conduit de transfert 23 est aligné
verticalement avec l'élément déviateur de flux 21. Son
orifice supérieur est situé au niveau de l'extrémité
inférieure de la paroi supérieure 22a de la jupe 22 qui est
avantageusement inclinée en direction de l'orifice
supérieur du conduit de transfert 23. La section
transversale du conduit de transfert 23 a, par exemple, une
forme de "haricot" et sa surface externe est cylindrique
avec un rayon de courbure égal à celui de la surface
interne de l'élément tubulaire externe 4.
Le dispositif de dosage 1 suivant l'invention,
constitué des deux éléments tubulaires 4,5 emboîtés l'un
dans l'autre, se présente ainsi qu'il est représenté sur la
figure 1. Dans cette position emboîtée, la jupe
supérieure 19 de l'élément tubulaire interne 5 est emboîtée
étroitement, d'une manière étanche, dans la partie extrême
supérieure de l'élément tubulaire externe 4. L'élément
déviateur de flux 21 s'étend en regard de l'ouverture 13, à
partir de l'extrémité inférieure de celle-ci et de
préférence son extrémité supérieure est située juste un peu
au-delà de l'extrémité supérieure de l'ouvertu.re 13. La
bride inférieure 21ç, en forme de segment de cercle, de
l'élément déviateur de flux 21 est en contact étanche,
suivant un arc de cercle, avec la paroi du corps
cylindrique 6, juste en dessous de l'extrémité inférieure
de l'ouverture 13, et la partie plane verticale 21b de
l'élément déviateur 21 est en contact, le long de ses deux
bords verticaux, avec la surface interne de l'élément
tubulaire externe 4. Le corps cylindrique 6 délimite, vers
l'intérieur, le compartiment doseur A qui est également
délimité, vers l'extérieur par la paroi cylindrique de
l'élément tubulaire externe 4. L'orifice d'évacuation de
l'air 14 du corps cylindrique 6 est situé juste au-dessus
de l'orifice supérieur du conduit de transfert 23 et
l'orifice d'évacuation du trop plein 15, est situé juste en
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dessous du bord horizontal inférieur de la jupe 22 dont la
paroi latérale cylindrique est appliquée d'une manière
étanche contre la surface interne de l'élément tubulaire
externe 4.
Selon une configuration particulièrement avantageuse,
le premier orifice d'évacuation de l'air 14 du corps
cylindrique 6 est diamétralement opposé au bec verseur 17
et le second orifice d'évacuation du trop plein 15 est
globalement à 90° par rapport au premier orifice 14 afin
que l'écoulement de la dose initialement contenue dans le
compartiment de réserve B s'effectue sans pertes.
Enfin, la surface externe courbe du conduit de
transfert 23 est appliquée étroitement contre la surface
interne du corps cylindrique 6 et son orifice inférieur
situé à une faible distance du fond de l' élément tubulaire
externe 4.
Le compartiment doseur A, qui se trouve en position
supérieure lorsque le flacon est dans sa position normale,
est délimité entre la jupe supérieure 19 de l'élément
tubulaire interne 5 et l'orifice d'évacuation de l'air 14.
Le compartiment de réserve B est, quant à lui, délimité
entre le fond de l'élément tubulaire externe 4 et
l'orifice de trop plein 15.
On expliquera maintenant, le fonctionnement du
dispositif de dosage 1 suivant l'invention en se référant
aux figures 1, 14 et 15.
Sur la figure 1, le flacon 2 est représenté avant sa
première utilisation et dans ce cas, le liquide 3 se trouve
en totalité à l'extérieur du dispositif de dosage 1. Lors
de la première utilisation, on retourne le flacon 2
de 180°, pour l'amener dans la position représentée sur la
figure 15 et le liquide 3 contenu dans le flacon s'écoule
alors vers l'intérieur du compartiment doseur A en passant
à travers l'ouverture constituant l'orifice de
remplissage 13, en étant dévié vers le bas, c'est-à-dire
vers la jupe supérieure 19 par l'élément déviateur de
flux 21, et en contournant ce dernier comme il est indiqué
par les flèches. L'air contenu dans la partie supérieure du
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compartiment A, s'échappe à l'extérieur, à travers
l'orifice d'évacuation 14. Le remplissage a lieu jusqu'à ce
que le niveau du liquide dans le compartiment doseur A
arrive sensiblement au niveau de l'orifice d'évacuation de
l'air 14. Pendant cette première utilisation, aucun liquide
ne sort du dispositif de dosage puisque le compartiment de
réserve B se trouve alors vide.
Après remplissage du compartiment doseur A, on
retourne le flacon pour le placer dans sa position normale
telle que représentée sur la figure 14. Par suite de cette
remise en position normale, la dose de liquide contenue
dans le compartiment doseur A s'écoule rapidement dans le
compartiment de réserve B, en passant à travers le conduit
de transfert 23. La dose de liquide prédéterminée qui a été
préalablement stockée dans le compartiment doseur A, est
ainsi transférée intégralement au compartiment de
réserve B, c'est-à-dire pratiquement jusqu'au niveau de
l'orifice de trop plein 15. Le dispositif se trouve alors
prêt à une première utilisation effective. Cette première
utilisation s'effectue par retournement du flacon, comme
représenté sur la figure 15, et par suite de ce
retournement la dose de liquide contenue dans le
compartiment de réserve B s'écoule à l'extérieur, à travers
l'élément tubulaire interne 5 et le bec verseur 17. Pendant
ce temps, le compartiment doseur A se remplit de nouveau de
la dose de liquide prédéterminée qui sera ensuite
transférée au compartiment de réserve B lorsque le flacon 2
aura été rétabli dans sa position normale.
I1 est important de noter que le retournement du
flacon 2 pour l'amener depuis sa position verticale
normale, représentée sur la figure 14, jusqu'à sa position
où le compartiment doseur A en cours de remplissage et le
compartiment de réserve B en cours de vidage, représentée
sur la figure 15, est avantageusement obtenu par une
rotation d'environ 180° dans le sens inverse des aiguilles
d'une montre pour que le remplissage du compartiment
doseur A mais surtout que le vidage du compartiment de
réserve B s'effectuent correctement assurant ainsi une
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meilleure précision du dosage.
