POSITIVE DISPLACEMENT PUMPING DEVICE COMPRISING A JOINT-FREE DISPENSING MEMBER

DISPOSITIF DE POMPAGE VOLUMETRIQUE COMPORTANT UN ORGANE DE DISTRIBUTION SANS JOINT

Abrégé français

Le dispositif de pompage volumétrique comporte un organe de pompage (1)
associé à un organe de distribution (3) comportant un corps (10) contenant une
chambre de distribution (11) comprenant des orifices de liaison (12, 14, 13)
avec l'organe de pompage, avec un conduit d'admission (30) relié à une cuve
d'alimentation (2), et avec un conduit de refoulement (32), et dans laquelle
un élément de distribution (17) est monté mobile selon un axe longitudinal de
la chambre de distribution (11), les orifices de liaison (14, 13) avec le
conduit d'admission (30) et avec le conduit de refoulement (32) étant disposés
en regard l'un de l'autre coaxialement à l'axe longitudinal de la chambre de
distribution de part et d'autre de l'orifice de liaison (12) avec l'organe de
pompage, et étant adjacents à des sièges (34, 33) tournés vers l'intérieur de
la chambre de distribution avec lesquels coopèrent des parties formant des
clapets (16, 15) réalisées aux extrémités de l'élément de distribution (17)
pour permettre la fermeture de l'un ou l'autre des orifices de liaison (13,
14).

Abrégé anglais

The invention concerns a positive displacement pumping device comprising a pumping member (1) associated with a dispensing member (3) including a body (10) containing a dispensing chamber (11) comprising orifices (12, 14, 13) connecting it to the pumping member, to an intake conduit (30) connected to a feeding vessel (2), and to a delivery conduit (32), and wherein a dispensing element (17) is mounted mobile along a longitudinal axis of the dispensing chamber (11), the connecting orifices (14, 13) and the intake conduit facing each other coaxially with the longitudinal axis of the dispensing chamber on either side of the orifice (12) connecting to the pumping member, and being adjacent seats (34, 33) facing inside the dispensing chamber with which co-operate check valve forming parts (16, 15) provided at the ends of the dispensing element (17) to enable one or the other of the connecting orifices (13, 14) to be closed.

Revendications

9
REVENDICATIONS
1. Dispositif de pompage volumétrique comportant
un organe de pompage (1) associé à un organe de distribu-
tion (3) comportant un corps (10) contenant une chambre
de distribution (11) comprenant des orifices de liaison
(12, 14, 13) avec l'organe de pompage, avec un conduit
d'admission (30) relié à une cuve d'alimentation (2), et
avec un conduit de refoulement (32), un élément de dis-
tribution (17) étant monté mobile selon un axe longitudi-
nal de la chambre de distribution (11) et étant actionné
par un organe de commande (19), l'orifice de liaison (14)
avec le conduit d'admission et l'orifice de liaison (13)
avec le conduit de refoulement étant disposés en regard
l'un de l'autre coaxialement à l'axe longitudinal de la
chambre de distribution de part et d'autre de l'orifice
de liaison (12) avec l'organe de pompage et étant adja-
cents à des sièges (34, 33), caractérisé en ce que les
sièges sont tournés vers l'intérieur de la chambre de
distribution et l'élément de distribution (17) a des ex-
trémités configurées pour former des clapets (16, 15)
adaptés à venir en appui étanche sur l'un ou l'autre des
sièges sous l'action de l'organe de commande de l'élément
de distribution.
2. Dispositif de pompage selon la revendication
1, caractérisé en ce que l'organe de commande (19) est un
organe magnétique adapté à commander un déplacement de
l'élément de distribution (17) sans traversée de paroi.
3. Dispositif de pompage selon la revendication
1, caractérisé en ce que l'organe de pompage (1) comprend
une chambre de pompage cylindrique (5) dans laquelle est
monté un piston (6) sans joint relié à un organe d'ac-
tionnement (8) pour déplacer le piston selon une direc-
tion axiale de la chambre de pompage, et en ce qu'à une
extrémité opposée à l'orifice de liaison (12) de la cham-

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bre de distribution avec la chambre de pompage, la cham-
bre de pompage est reliée à la cuve d'alimentation (2),
le piston (6) étant monté dans la chambre de pompage avec
un jeu suffisamment faible pour qu'un produit contenu
dans la cuve d'alimentation (2) ne s'écoule pas autour du
piston.
4. Dispositif de pompage selon la revendication
3, caractérisé en ce qu'entre la chambre de pompage et la
cuve d'alimentation (2), l'organe de pompage comporte une
chambre auxiliaire (9) ayant une dimension transversale
(D) supérieure à une dimension transversale (d) de la
chambre de pompage.
5. Dispositif de pompage selon la revendication
4, caractérisé en ce que la chambre auxiliaire (9) est
coaxiale à la chambre de pompage (5) et débouche dans la
cuve d'alimentation (2).
6. Dispositif de pompage selon la revendication
5, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (8) a
une course suffisante pour amener le piston (6) dans une
position pour laquelle le piston est en retrait dans la
chambre auxiliaire d'une façon suffisante pour permettre
un écoulement de produit autour du piston jusque dans la
chambre de pompage.
7. Dispositif de pompage selon la revendication
6, caractérisé en ce que le conduit d'admission (30)
débouche dans la chambre auxiliaire (9).

Description

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1
Dispositif de pompage volumétrique comportant un
organe de distribution sans joint.
La présente invention concerne un dispositif de
pompage volumétrique.
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
On connaît des dispositifs de pompage volumétri-
que comportant un organe de pompage associé à un organe
de distribution comprenant un corps contenant une chambre
de distribution comportant des orifices de liaison avec
l'organe de pompage, avec un conduit d'admission relié à
une cuve d'alimentation, et avec un conduit de refoule-
ment, et dans laquelle un élément de distribution est
monté mobile selon une direction longitudinale de la
chambre de distribution et est actionné par un organe de
commande pour mettre alternativement l'organe de pompage
en liaison avec le conduit d'admission ou avec le conduit
de refoulement.
Dans les dispositifs existants, notamment le dis-
positif décrit dans le document GB-A-968 452, l'élément
de distribution est monté pour coulisser selon un mouve-
ment alterné dans la chambre de distribution et comporte
des clapets toriques en caoutchouc montés sur l'élément
de distribution à l'extérieur de la chambre de distribu-
tion. Lors du fonctionnement du dispositif de pompage, la
liaison de la chambre de pompage avec le conduit d'admis-
sion ou le conduit de refoulement est fonction de la po-
sition de l'élément de distribution. Lors des déplace-
ments de l'élément de distribution, du produit pompé
s'accumule entre les clapets toriques et l'élément de
distribution. Ce produit est difficilement extrait lors
du lavage de sorte qu'en pratique il n'est pas possible
de réaliser un pompage dans des conditions aseptiques
avec les dispositifs existants.
OBJET DE L'INVENTION

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Un but de la présente invention est de proposer
un dispositif de pompage volumétrique pouvant aisément
fonctionner dans des conditions aseptiques.
RESUME DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de ce but on propose,
selon l'invention, un dispositif de pompage volumétrique
comportant un organe de pompage associé à un organe de
distribution comprenant un corps contenant une chambre de
distribution comprenant des orifices de liaison avec
l'organe de pompage, avec un conduit d'admission relié à
une cuve d'alimentation, et avec un conduit de refoule-
ment, un élément de distribution étant monté mobile selon
un axe longitudinal de la chambre de distribution et
étant actionné par un organe de commande, l'orifice de
liaison avec le conduit d'admission et l'orifice de liai-
son avec le conduit de refoulement étant disposés en re-
gard l'un de l'autre coaxialement à l'axe longitudinal de
,
la chambre de distribution de part et d'autre de l'ori-
fice de liaison avec l'organe de pompage et étant adja-
cents à des sièges tournés vers l'intérieur de la chambre
de distribution, et l'élément de distribution ayant des
extrémités configurées pour former des clapets adaptés à
venir en appui étanche sur l'un ou l'autre des sièges
sous l'action de l'organe de commande de l'élément de
distribution.
Ainsi, tout en assurant une fermeture étanche de
l'un des orifices de liaison lors du fonctionnement du
dispositif de pompage, l'élément de distribution peut
être aisément nettoyé en écartant le clapet de son siège
et en faisant couler du produit de nettoyage autour du
clapet.
Selon une version avantageuse de l'invention,
l'organe de pompage comprend une chambre de pompage cy-
lindrique dans laquelle est monté un piston sans joint
relié à un organe d'actionnement pour déplacer le piston

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selon une direction axiale de la chambre de pompage, et à
une extrémité opposée à l'orifice de liaison de la cham-
bre de distribution avec la chambre de pompage, la cham-
bre de pompage est reliée à la cuve d'alimentation, le
piston étant monté dans la chambre de pompage avec un jeu
suffisamment faible pour qu'un produit contenu dans la
cuve d'alimentation ne s'écoule pas autour du piston.
Ainsi, lors du pompage d'un produit, un film du
produit de faible épaisseur se forme entre le piston et
la chambre de pompage, de sorte qu'une étanchéité est as-
surée entre le piston et la chambre de pompage et ce film
de produit est facilement éliminé lors du lavage.
Selon d'autres aspects avantageux de l'invention,
l'organe de pompage comporte une chambre auxiliaire qui
est coaxiale à la chambre de pompage et qui débouche dans
la cuve d'alimentation, et de préférence l'organe
d'actionnement du piston a une course suffisante pour
'amener le piston totalement dans la chambre auxiliaire,
la chambre auxiliaire ayant un diamètre suffisant pour
permettre alors un écoulement de produit autour du
piston. La chambre auxiliaire a alors une triple
fonction, c'est-à-dire que pour une position du piston
dans la chambre de pompage, elle assure la fonction
d'étanchéité du piston et quand le piston est amené dans
la chambre auxiliaire lors du lavage, le piston est
largement soumis aux effets du produit de nettoyage de
sorte que la chambre auxiliaire a une fonction de chambre
de lavage du piston. En outre dans cette position du
piston, la chambre de pompage est dégagée et est donc
bien nettoyée par le produit de lavage. Enfin, lors du
remplissage initial de l'installation avec du produit à
conditionner le piston est amené dans la chambre
auxiliaire de sorte que le produit s'écoule autour du
piston pour remplir la chambre de pompage et la chambre
de distribution, et les bulles d'air peuvent remonter
dans la cuve d'alimentation de sorte que la chambre

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la chambre auxiliaire a une fonction de chambre de ga-
vage.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention apparaîtront à la lecture de la description qui
suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de
l'invention, en référence aux figures ci-jointes parmi
lesquelles :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale par un
plan vertical du dispositif selon l'invention et de la
cuve d'alimentation qui lui est associée, pour une posi-
tion d'admission de l'élément de distribution,
- la figure 2 est une vue en coupe analogue à
celle de la figure 1, pour une position de lavage du dis-
positif de pompage.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En référence à la figure 1, le dispositif de pom-
iDage comporte un organe de pompage 1 relié à une cuve
d'alimentation 2 et à associé à un organe de distribution
3. L'organe de pompage comprend un corps de pompage 4
comprenant une chambre de pompage 5 dans laquelle un pis-
ton 6 sans joint est monté pour coulisser avec un très
faible jeu, par exemple quelques dixièmes de millimètres.
Le piston 6 est actionné par une tige 7 reliée à un or-
gane d'actionnement 8.
Entre la chambre de pompage 5 et la cuve d'ali-
mentation 2, l'organe de pompage 1 comporte une chambre
auxiliaire 9 coaxiale à la chambre de pompage 5, ayant
une dimension transversale D largement supérieure à une
dimension transversale d de la chambre de pompage 5 et
débouchant dans la cuve d'alimentation 2.
L'organe de distribution 3 comporte un corps 10
contenant une chambre de distribution allongée cylindri-
que 11 ayant un axe longitudinal 36. La chambre de dis-
tribution 11 comporte un orifice de liaison 12 avec l'or-

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gane de pompage 1. L'orifice de liaison 12 débouche laté-
ralement dans la chambre de distribution 11. A chacune de
ses extrémités, la chambre de distribution 11 comporte
des orifices, respectivement 13 et 14, coaxiaux avec
5 l'axe longitudinal 36 et s'étendant en regard l'un de
l'autre, de part et d'autre de l'orifice de liaison 12.
De façon adjacente aux orifices de liaison 13 et 14, la
chambre de distribution comporte des zones configurées
pour réaliser des sièges, respectivement 33 et 34,
coaxiaux aux ouvertures de liaison et tournés vers l'in-
térieur de la chambre de distribution. Les sièges 33, 34
sont disposés pour chacun recevoir une extrémité configu-
rée pour former un clapet, respectivement 15 et 16, d'un
élément de distribution cylindrique 17 monté pour coulis-
ser selon une direction longitudinale de la chambre de
distribution. Les clapets 15, 16 sont donc montés entre
les sièges 33, 34.
' L'élément de distribution comporte une tige de
commande 18 s'étendant dans un alésage 27 et reliée à un
organe de commande 19. L'organe de commande 19 comprend
un organe d'actionnement 35 et un organe d'accouplement
20 sans traversée de paroi. Par exemple l'organe d'accou-
plement comprend de façon connue en soi un aimant 21 por-
té par une tige 22 associée à l'organe d'actionnement 35
et monté mobile dans un doigt de gant 23 en matériau ama-
gnétique, et une bague aimantée 24 entourant le doigt de
gant 23 et reliée à la tige de commande 18 par un étrier
25. L'élément de distribution 17 est maintenu coaxial à
la chambre de distribution 11 par des ailettes de guidage
26 coulissant dans l'alésage 27 coaxial à la chambre de
distribution 11, et des ailes de guidage 28 coulissant
dans un alésage 29 également coaxial à la chambre de dis-
tribution 11. L'orifice de liaison 14 est relié à un
conduit d'admission 30 par l'intermédiaire de l'alésage
27 et d'une chambre d'admission 31 entourant l'organe

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d'accouplement 20. A son extrémité supérieure, le conduit
d'admission 30 débouche à l'extrémité inférieure de la
chambre auxiliaire 9.
L'orifice de liaison 13 est relié à un conduit de
refoulement 32 par l'alésage 29. Le conduit de refoule-
ment 32 est relié à un bec de dosage non représenté.
Par ailleurs, l'organe d'actionnement 8 a une
course suffisante pour non seulement man uvrer le piston
6 selon un mouvement de va et vient dans la chambre de
pompage 5, mais également pour tirer le piston 6 hors de
la chambre de pompage 5 jusque dans la chambre auxiliaire
9 comme illustré sur la figure 2.
Le clapet 15 de l'élément de distribution 17 est
conformé pour fermer de façon étanche l'orifice de liai-
son 13 lorsque le clapet 15 est en appui sur le siège 33
adjacent à l'orifice 13. De même le clapet 16 est confor-
mé pour fermer de façon étanche l'orifice de liaison 14
'lorsque le clapet 16 est en appui contre le siège 34 ad-
jacent à cette ouverture. La distance entre les clapets
15 et 16 est inférieure à la distance entre les sièges 33
et 34 de façon que lorsqu'un des orifices de liaison est
fermé, l'autre orifice soit largement ouvert. En outre,
l'élément de distribution 17 a une dimension transversale
sensiblement inférieure à la dimension transversale de la
chambre de distribution il de façon que le produit à dis-
tribuer s'écoule aisément autour de l'élément de distri-
bution 17 lorsque l'un des orifices de liaison 13 ou 14
est ouvert.
Lors du démarrage initial de l'installation
comportant le dispositif de pompage selon l'invention, le
clapet 16 est amené en appui contre son siège 34 de sorte
que l'orifice de liaison 13 est largement ouvert. Par
ailleurs, le piston 6 est remonté dans la chambre auxi-
liaire 9 comme illustré dans la figure 2. Dans cette po-
sition, le produit à conditionner s'écoule par gravité

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dans la chambre auxiliaire 9 et s'écoule autour du piston
6 pour assurer d'une part le remplissage du conduit d'ad-
mission 30 et d'autre part le remplissage de la chambre
de pompage 5 ainsi que le remplissage de la chambre de
distribution 11 et du conduit de refoulement 32. La cham-
bre auxiliaire 9 a donc une fonction de chambre de ga-
vage.
Le piston 6 est ensuite abaissé au maximum de sa
course dans la chambre de pompage 5 puis il est animé
d'un mouvement de va et vient selon une course maintenant
le piston 6 dans la chambre de pompage 5. Lors de chaque
mouvement du piston vers le haut, le clapet 15 est amené
en appui contre le siège 33 adjacent à l'ouverture de
liaison 13 pour fermer celle-ci. L'ouverture de liaison
14 est alors largement ouverte et du produit à condition-
ner est aspiré dans la chambre de pompage 5 en passant
par la chambre auxiliaire 9 et le conduit d'admission 30,
la chambre d'admission 31 et la chambre de distribution
11. A chaque mouvement vers le bas du piston 6, l'élément
de distribution 17 est déplacé pour fermer l'orifice de
liaison 14 et ouvrir l'orifice de liaison 13 de sorte
qu'un volume de produit correspondant à la course du pis-
ton 6 est propulsé par le piston 6 dans le conduit de re-
foulement 32. La chambre auxiliaire 9 assure alors une
fonction de chambre d'étanchéité à l'égard du piston.
Lorsque la cuve d'alimentation 2 est vide, un
produit de lavage est introduit dans la cuve d'alimenta-
tion 2 et le dispositif de pompage est mis dans la posi-
tion illustrée sur la figure 2, c'est-à-dire que le pis-
ton 6 est relevé jusqu'à s'étendre dans la chambre
d'étanchéité 9 et l'élément de distribution 17 est mis
dans une position intermédiaire dans laquelle les orifi-
ces de liaison 13 et 14 sont tous les deux ouverts. Le
liquide de lavage s'écoule alors dans le conduit de re-
foulement 32 en passant simultanément par le conduit

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d'admission 30 et la chambre de pompage 5. La chambre
auxiliaire 9 a alors une fonction de lavage. De plus, ce
système permet une purge totale de l'air lors du lavage
du bec, par remontée de l'air dans la cuve.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au
mode de réalisation décrit ci-dessus et est susceptible
de variantes de réalisation qui apparaîtront à l'homme du
métier sans sortir du cadre de l'invention tel que défini
par les revendications.
En particulier, bien que le dispositif décrit
combine un organe de distribution sans joint et un organe
de pompage sans joint, l'organe de distribution sans
joint pourrait être utilisé en relation avec un organe de
pompage de structure traditionnelle, le conduit d'admis-
sion étant alors directement relié à la cuve d'alimenta-
tion.
Bien que dans le mode de réalisation illustré une
,chambre auxiliaire soit intercalée entre la chambre de
pompage et la cuve d'alimentation, on peut réaliser l'in-
vention avec une chambre de pompage débouchant directe-
ment dans la cuve d'alimentation qui fait alors fonction
de chambre auxiliaire tant pour le gavage que pour le
pompage et le lavage.
A l'inverse la chambre auxiliaire peut être sépa-
rée de la cuve d'alimentation et être reliée à celle-ci
par un conduit.

Dessin représentatif