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FR2835912A1 - Differential volumetric doser for small quantities of liquid product has hollow body and piston with sections of different diameters - Google Patents

Differential volumetric doser for small quantities of liquid product has hollow body and piston with sections of different diameters Download PDF

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FR2835912A1
FR2835912A1 FR0201675A FR0201675A FR2835912A1 FR 2835912 A1 FR2835912 A1 FR 2835912A1 FR 0201675 A FR0201675 A FR 0201675A FR 0201675 A FR0201675 A FR 0201675A FR 2835912 A1 FR2835912 A1 FR 2835912A1
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zone
hollow body
washing
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FR0201675A
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Andre Sarwa
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    • G01F11/02Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement
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Abstract

The doser, comprising a hollow body (1) with a cylindrical dosing chamber (2) having feed and outlet channels (7, 8) and an inner piston (3), has the upper zone of the body and piston made with a smaller diameter than the dosing zone (2) and lower part (9) of the piston. The wall of the upper zone also has two lengthwise grooves (15, 16) extending from the feed and outlet channels towards the dosing chamber and designed to interact with a distribution groove (11) in the upper part (10) of the piston.

Description

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DISPOSITIF DE DOSAGE VOLUMETRIQUE DIFFERENTIEL. DIFFERENTIAL VOLUMETRIC DOSING DEVICE.

L'invention concerne un dispositif de dosage volumétrique différentiel, notamment destiné à délivrer une quantité déterminée et dosée de liquide, tout particulièrement pour des volumes typiquement compris entre le microlitre et le millilitre. The invention relates to a differential volumetric metering device, in particular intended to deliver a determined and dosed quantity of liquid, very particularly for volumes typically between the microliter and the milliliter.

De nombreux secteurs industriels nécessitent la mise en oeuvre de dosage précis et en faible quantité de liquide, tout particulièrement dans les domaines de l'industrie pharmaceutique, cosmétique, chimique et également agroalimentaire. Many industrial sectors require the implementation of precise dosing and in a small quantity of liquid, especially in the fields of the pharmaceutical, cosmetic, chemical and also food industry.

Afin de réaliser le dosage de faibles quantités de liquide, il a notamment été proposé un dispositif mettant en oeuvre le principe d'un dosage au moyen d'un piston à course alternative au sein d'une chambre cylindrique, la course du piston étant bien entendu fonction du volume à doser. De fait, la détermination du volume à doser est fonction soit de la longueur de la course du piston au sein de la chambre cylindrique, soit du diamètre de ladite chambre de dosage. In order to carry out the metering of small quantities of liquid, a device has been proposed in particular implementing the principle of metering by means of a piston with alternating stroke within a cylindrical chamber, the stroke of the piston being well heard depending on the volume to be dosed. In fact, the determination of the volume to be metered is a function either of the length of the piston stroke within the cylindrical chamber, or of the diameter of said metering chamber.

Or, on observe que si la course du piston est diminuée de manière trop importante, cela impose une cinématique du piston ou de la chambre cylindrique quasi-parfaite, et qui ne présente pas de dérivation dans le temps. De fait, l'expérience montre que l'on se heurte à des problèmes de reproductibilité et partant, de précision au niveau des quantités dosées et délivrées. However, it is observed that if the stroke of the piston is reduced too much, this imposes a kinematics of the piston or of the quasi-perfect cylindrical chamber, and which does not exhibit any derivation over time. In fact, experience shows that there are problems of reproducibility and therefore of precision in terms of the quantities dosed and delivered.

Si au contraire on choisit de réduire le diamètre de la chambre et donc du piston, on observe qu'en dessous d'un diamètre d'une valeur typiquement voisine de six millimètres, le coût de fabrication du matériel correspondant augmente drastiquement, et par ailleurs, le dispositif s'avère d'une très grande fragilité, incompatible avec un bon nombre d'applications. If on the contrary we choose to reduce the diameter of the chamber and therefore of the piston, we observe that below a diameter of a value typically close to six millimeters, the cost of manufacturing the corresponding material increases drastically, and moreover , the device is very fragile, incompatible with a good number of applications.

Parmi ces différents dispositifs, l'un d'entre eux met en oeuvre un piston pourvu sur sa périphérie d'une rainure de distribution longitudinale, ledit piston coulissant dans un cylindre creux définissant la chambre de dosage. La mise en oeuvre de ce type de dispositif, compte-tenu du degré de précision de réalisation des éléments, permet de s'affranchir de tout joint d'étanchéité. L'ascension du piston dans le cylindre provoque l'aspiration du liquide à doser à partir d'une canalisation débouchant dans le corps du cylindre. En bout de course ascensionnelle, le piston subit une rotation d'un angle déterminé, par exemple de 180 degrés, afin de faire correspondre ladite rainure avec Among these different devices, one of them implements a piston provided on its periphery with a longitudinal distribution groove, said piston sliding in a hollow cylinder defining the metering chamber. The implementation of this type of device, taking into account the degree of precision in the production of the elements, makes it possible to dispense with any seal. The ascent of the piston in the cylinder causes the suction of the liquid to be metered from a pipe opening into the body of the cylinder. At the end of the upward stroke, the piston is rotated by a determined angle, for example 180 degrees, in order to match said groove with

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une autre canalisation, débouchant également dans le corps du cylindre, et située en position diamétralement opposée à la canalisation d'admission.  another pipe, also opening into the cylinder body, and located in a position diametrically opposite to the intake pipe.

La course descendante du piston induit l'éjection du liquide hors de la rainure périphérique dans cette canalisation de délivrance ou d'éjection. En bout de course, le piston subit à nouveau une nouvelle rotation d'un angle de 180 degrés, et le cycle décrit recommence. The downward stroke of the piston induces the ejection of the liquid from the peripheral groove in this delivery or ejection pipe. At the end of the stroke, the piston is again rotated by an angle of 180 degrees, and the described cycle begins again.

Si cette architecture particulière permet de satisfaire les exigences en matière de dosage, il présente néanmoins les inconvénients suivants. Tout d'abord, une impureté au niveau de la rainure peut induire l'altération voire le blocage de l'aspiration ou de l'éjection du liquide contenu dans celle-ci. En outre, une telle impureté peut engendrer l'usure prématurée du piston ou du cylindre. Enfin, pour certaines applications, pharmaceutiques ou agroalimentaires notamment, ce type de dispositif est soumis à des conditions d'hygiène et de stérilité sévères, nécessitant donc la mise en oeuvre d'organes facilement décontaminables. La présence d'une rainure ainsi que des canalisations d'admission et d'échappement induit une contamination relativement rapide du piston, et corollairement une décontamination rendue plus difficile, du fait de l'existence d'angles, de recoins, d'intersections. If this particular architecture makes it possible to satisfy the requirements in terms of dosage, it nevertheless has the following drawbacks. First of all, an impurity at the level of the groove can induce alteration or even blockage of the suction or the ejection of the liquid contained therein. In addition, such impurity can cause premature wear of the piston or cylinder. Finally, for certain applications, pharmaceutical or agrifood in particular, this type of device is subjected to severe hygiene and sterility conditions, therefore requiring the use of easily decontaminable organs. The presence of a groove as well as intake and exhaust pipes induces relatively rapid contamination of the piston, and consequently decontamination made more difficult, due to the existence of angles, recesses, intersections.

Lorsqu'il s'agit de doser des quantités très faibles de liquides, typiquement microniques ou submicroniques, on fait appel au phénomène d'inertie et à la mise en oeuvre de quartz piézo-électrique. Ce principe de dosage est notamment mis en oeuvre au niveau des imprimantes à jet d'encre. Cependant, un tel principe ne peut être mis en oeuvre pour des dosages de quantité supérieure compris entre le micro et le millilitre. When it comes to dosing very small quantities of liquids, typically micron or submicron, the phenomenon of inertia and the use of piezoelectric quartz are used. This dosing principle is used in particular in inkjet printers. However, such a principle cannot be implemented for dosages of a greater quantity between the micro and the milliliter.

En effet, le nano ou le pico dosage, met en oeuvre des sous-multiples du micro dosage. Pour obtenir donc une microdose, il faudra additionner des nano ou des pico-doses, ce qui provoque par conséquent une addition d'erreurs. Indeed, the nano or pico dosage, implements submultiples of the micro dosage. To obtain a microdose, it will be necessary to add nano or pico-doses, which consequently causes an addition of errors.

Outre cette fonction de dosage, l'industrie est également demandeuse d'une fonction simultanée de lavage et de stérilisation de ce type de dispositif, sans impliquer un quelconque démontage des organes le constituant. In addition to this dosing function, the industry is also demanding a simultaneous washing and sterilization function for this type of device, without involving any dismantling of the components.

Parmi les dispositifs de lavage et de décontamination d'un système de dosage connus, l'un d'entre eux met en oeuvre une pompe munie d'une chambre de nettoyage accolée au cylindre du piston, et induisant l'injection de solvants de nettoyage chauds et/ou froids et de vapeurs sous pression. Cependant, dans la mesure où il n'y a pas agitation, Among the washing and decontamination devices of a known dosing system, one of them uses a pump provided with a cleaning chamber attached to the piston cylinder, and inducing the injection of cleaning solvents hot and / or cold and pressurized vapors. However, as long as there is no restlessness,

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l'expérience démontre que ce système de nettoyage est relativement peu efficace, notamment lorsque cette phase de lavage intervient après le dosage de fluide de viscosité relativement élevée.  experience shows that this cleaning system is relatively ineffective, especially when this washing phase occurs after the dosing of relatively high viscosity fluid.

On a décrit dans le document FR-A-2 797 046 du Demandeur, un dispositif rassemblant les deux fonctions, respectivement de dosage et de lavage. Ce dispositif permettant donc d'offrir respectivement la possibilité de dosage de quantités de liquides sensiblement comprises entre le microlitre et le millilitre, et la possibilité d'un nettoyage et stérilisation sur place, dénommé par la profession selon l'expression CIP/SIP pour cleaning in place/sterilisation in place comprend fondamentalement : - un corps creux, définissant une chambre de dosage cylindrique au niveau de laquelle débouche respectivement une canalisation d'amenée et de délivrance de d'éjection du liquide à doser ; ledit corps creux se prolonge au niveau de l'une de ses extrémités par une chambre secondaire coaxiale avec la chambre de dosage, mais d'un diamètre inférieur au diamètre interne de la chambre de dosage ; - un piston cylindrique, dont le diamètre externe correspond au jeu près au diamètre interne de la chambre de dosage, et susceptible de coulisser au sein de cette dernière, le piston étant muni au niveau de sa périphérie d'une rainure longitudinale de distribution susceptible de venir en regard de l'orifice débouchant, respectivement de la canalisation d'amenée et de délivrance ou d'éjection ; ledit piston se prolonge par une partie coaxiale avec celui-ci, également de diamètre externe inférieur au diamètre externe dudit piston, et correspondant au jeu près à celui de ladite chambre secondaire. There has been described in document FR-A-2 797 046 of the Applicant, a device bringing together the two functions, dosing and washing respectively. This device therefore makes it possible to offer respectively the possibility of dosing quantities of liquids substantially between the microliter and the milliliter, and the possibility of cleaning and sterilization on the spot, called by the profession according to the expression CIP / SIP for cleaning. in place / sterilization in place basically comprises: - a hollow body, defining a cylindrical metering chamber at the level of which respectively leads a supply and delivery pipe for ejecting the liquid to be metered; said hollow body is extended at one of its ends by a secondary chamber coaxial with the metering chamber, but of a diameter less than the internal diameter of the metering chamber; - A cylindrical piston, the external diameter of which corresponds to the clearance close to the internal diameter of the metering chamber, and capable of sliding within the latter, the piston being provided at its periphery with a longitudinal distribution groove capable of come opposite the orifice opening, respectively of the supply and delivery or ejection pipe; said piston is extended by a part coaxial with the latter, also of external diameter less than the external diameter of said piston, and corresponding to the clearance close to that of said secondary chamber.

Ce piston est susceptible d'être animé d'un mouvement de translation ascendante et descendante au sein dudit corps creux, simultanément ou non à un mouvement de rotation.  This piston is capable of being animated by an upward and downward translational movement within said hollow body, simultaneously or not with a rotational movement.

Selon ce document, la chambre de dosage est surmontée à son autre extrémité par une chambre de lavage, également coaxiale, de diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe du piston, et munie d'une cloison périphérique perforée au niveau de laquelle est acheminée par une canalisation un fluide de lavage, ladite canalisation étant obturable, notamment pendant les phases de dosage, au moyen d'une vanne. According to this document, the metering chamber is surmounted at its other end by a washing chamber, also coaxial, with an internal diameter slightly greater than the external diameter of the piston, and provided with a perforated peripheral partition at the level of which is conveyed by a pipe a washing fluid, said pipe being closable, in particular during the dosing phases, by means of a valve.

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Si ce dispositif permet ainsi d'assurer de manière satisfaisante les fonctions de dosage et de lavage, en revanche, il présente l'inconvénient suivant. En phase de lavage, une partie importante du piston est escamotée hors de la chambre de lavage.  If this device thus satisfactorily ensures the dosing and washing functions, on the other hand, it has the following drawback. During the washing phase, a large part of the piston is retracted out of the washing chamber.

En d'autres termes, cette partie émergente n'est pas nettoyée lors de ladite phase de lavage. Qui plus est, lors de sa réintroduction pour effectuer les phases de dosage, cette zone externe non nettoyée est susceptible d'introduire des impuretés, microparticules, poussières etc... qui peuvent s'avérer rédhibitoires dans le cadre du dosage volumétrique recherché, en vue, notamment, des analyses ultérieures, outre engendrer des phénomènes d'usure du type de ceux précités. In other words, this emerging part is not cleaned during said washing phase. What is more, during its reintroduction to carry out the dosing phases, this uncleaned external zone is liable to introduce impurities, microparticles, dust, etc. which may prove to be prohibitive in the context of the volumetric dosing sought, in view, in particular, of subsequent analyzes, in addition to generating wear phenomena of the type of those mentioned above.

La présente invention a pour objectif de pallier cet inconvénient. Pour ce faire, elle reprend en partie l'architecture du dispositif précité. Elle se caractérise en ce que le dosage proprement dit s'effectue en partie supérieure du corps creux, et en ce que lors de l'étape de lavage, le piston est intégralement inséré au sein dudit corps creux, de telle sorte que l'intégralité du piston subisse l'étape du lavage et de nettoyage. The present invention aims to overcome this drawback. To do this, it partly takes up the architecture of the aforementioned device. It is characterized in that the actual metering is carried out in the upper part of the hollow body, and in that during the washing step, the piston is fully inserted within said hollow body, so that all of the piston undergoes the washing and cleaning stage.

A cet effet, la chambre de dosage présente un diamètre inférieur à la chambre de lavage, les portions correspondantes du piston présentant, au jeu près, des diamètres complémentaires. To this end, the metering chamber has a smaller diameter than the washing chamber, the corresponding portions of the piston having, apart from play, complementary diameters.

Ainsi, la rainure longitudinale de distribution est située au niveau de la périphérie de la zone du piston présentant le diamètre le plus faible. Thus, the longitudinal distribution groove is located at the periphery of the zone of the piston having the smallest diameter.

La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit donné à titre indicatif et non limitatif à l'appui des figures annexées. The manner in which the invention can be implemented and the advantages which ensue therefrom will emerge more clearly from the example of embodiment which follows, given by way of indication and without limitation in support of the appended figures.

La figure 1 est une représentation schématique en section longitudinale du dispositif de dosage conforme à l'invention, représenté en position intermédiaire de dosage. Figure 1 is a schematic representation in longitudinal section of the metering device according to the invention, shown in the intermediate metering position.

La figure 2 est une représentation schématique analogue à la figure 1, mais montrant le dispositif de dosage en position de lavage ou de stérilisation. Figure 2 is a schematic representation similar to Figure 1, but showing the metering device in the washing or sterilization position.

Les figures 3 à 7 sont des représentations schématiques analogues aux figures 1 et 2, représentant les différentes étapes de positionnement du piston par rapport au corps creux pendant une phase de dosage. Figures 3 to 7 are schematic representations similar to Figures 1 and 2, showing the different stages of positioning the piston relative to the hollow body during a metering phase.

La figure 1 représente donc une vue en section longitudinale du dispositif de dosage volumétrique conformément à l'invention, en position de dosage. FIG. 1 therefore represents a view in longitudinal section of the volumetric metering device according to the invention, in the metering position.

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Fondamentalement, ce dispositif de dosage repose sur le principe de l'actionnement d'un piston au sein d'un cylindre, ledit cylindre définissant la chambre de dosage.  Basically, this metering device is based on the principle of actuation of a piston within a cylinder, said cylinder defining the metering chamber.

Plus précisément, le cylindre est défini par un corps creux (1) définissant une chambre de dosage (2). More precisely, the cylinder is defined by a hollow body (1) defining a metering chamber (2).

Au sein de ce corps creux (1), se translate un piston (3) selon un mouvement ascendant ou descendant, ledit piston étant en outre susceptible d'effectuer un mouvement de rotation. Afin de ne pas inutilement surcharger les figures, l'organe assurant la translation et la rotation du piston n'a pas été représenté. Within this hollow body (1), a piston (3) translates in an upward or downward movement, said piston being also capable of performing a rotational movement. In order not to unnecessarily overload the figures, the member ensuring the translation and the rotation of the piston has not been shown.

Ainsi qu'on peut bien l'observer au sein des figures 1 et 2, le corps cylindrique creux (1) définit deux zones de diamètre différent, respectivement une zone supérieure (4), désignée ci-après comme participant à la chambre de lavage, et une zone inférieure (5), de diamètre plus important et plus spécifiquement désignée au dosage, notamment en coopération avec la partie (10) du piston (3). As can be seen in Figures 1 and 2, the hollow cylindrical body (1) defines two zones of different diameter, respectively an upper zone (4), hereinafter designated as participating in the washing chamber , and a lower zone (5), of larger diameter and more specifically designated for metering, in particular in cooperation with the part (10) of the piston (3).

On observe ainsi en zone supérieure (4), deux canalisations, respectivement d'amenée (7) et d'évacuation ou d'éjection (8) du liquide à doser. Ces deux canalisations débouchent à la même hauteur, mais dans l'exemple décrit, forment entre elles un angle de 1800. Des tuyauteries spécifiques sont susceptibles de s'emmancher au niveau de ces canalisations, et sont fixées au niveau de leur extrémité respective par un écrou de fixation, selon un principe en soi connu. Thus, in the upper zone (4), there are two pipes, respectively supply (7) and discharge or ejection (8) of the liquid to be dosed. These two pipes open at the same height, but in the example described, form an angle of 1800 between them. Specific pipes are likely to be fitted at these pipes, and are fixed at their respective ends by a fixing nut, according to a principle known per se.

Le piston (3) proprement dit comporte différentes portions. The piston (3) proper has different portions.

Tout d'abord, il présente une portion extrême inférieure (9), dont le diamètre correspond au jeu près, au diamètre de la zone (5) du corps cylindrique (1). Cette portion (9) se prolonge par la zone (10), plus particulièrement dévolue au dosage, et présente un diamètre inférieur au diamètre de la zone (10). En outre, cette zone (10) présente tout d'abord, un diamètre extérieur correspondant au jeu près au diamètre interne de la zone (4) supérieure du cylindre creux. De plus, cette portion (10) présente au niveau de sa périphérie une rainure ou rigole longitudinale (11), dont le fonctionnement sera décrit plus en détail ultérieurement. First of all, it has a lower end portion (9), the diameter of which corresponds to the clearance, to the diameter of the zone (5) of the cylindrical body (1). This portion (9) is extended by the zone (10), more particularly used for metering, and has a diameter less than the diameter of the zone (10). In addition, this zone (10) first of all has an outside diameter corresponding to the clearance close to the internal diameter of the upper zone (4) of the hollow cylinder. In addition, this portion (10) has at its periphery a longitudinal groove or groove (11), the operation of which will be described in more detail later.

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Cette zone (10) se prolonge par une zone supérieure (12) de diamètre légèrement inférieur par rapport à la zone (10), et a seule fonction de transmettre à l'ensemble du piston le mouvement de translation et de rotation. Cette zone (12) se prolonge par une zone (13), de diamètre plus élevé correspondant sensiblement au diamètre de l'extrémité supérieure du cylindre creux, et destinée à coopérer avec un joint torique (14), afin d'assurer l'étanchéité en période de lavage de l'ensemble, tel qu'on peut l'observer sur la figure 2. This zone (10) is extended by an upper zone (12) of slightly smaller diameter with respect to the zone (10), and has the sole function of transmitting the movement of translation and rotation to the entire piston. This zone (12) is extended by a zone (13), of larger diameter corresponding substantially to the diameter of the upper end of the hollow cylinder, and intended to cooperate with an O-ring (14), in order to ensure sealing during the entire washing period, as can be seen in Figure 2.

En outre, la paroi de la zone (4) du corps cylindrique présente en aval, respectivement des canalisations d'amenée (7) et d'évacuation (8) du liquide à doser, également une rainure longitudinale, respectivement (15) et (16), destinée à se positionner face à la rainure longitudinale (11), dont est pourvue la partie (10) du piston lors des phases de dosage. In addition, the wall of the zone (4) of the cylindrical body has downstream, respectively, supply (7) and discharge (8) pipes for the liquid to be metered, also a longitudinal groove, respectively (15) and ( 16), intended to be positioned facing the longitudinal groove (11), which is provided with the part (10) of the piston during the dosing phases.

Ainsi, dès lors que le volume de ces rainures respectives (15) et (16) est connu et clairement défini, et par ailleurs, que le diamètre respectif de la partie (5) du corps cylindrique (1) et du diamètre de la partie (10) du piston (3) est également clairement défini, le volume généré au niveau de la chambre de dosage (2) devient parfaitement défini et reproductible en fonction de la course conférée au piston lors de la phase de dosage. Thus, since the volume of these respective grooves (15) and (16) is known and clearly defined, and moreover, that the respective diameter of the part (5) of the cylindrical body (1) and the diameter of the part (10) of the piston (3) is also clearly defined, the volume generated at the metering chamber (2) becomes perfectly defined and reproducible as a function of the stroke imparted to the piston during the metering phase.

Enfin, le corps cylindrique (1) est muni d'un épaulement (17), destiné à coopérer avec la partie (9) du piston (3), de telle sorte à limiter sa course ascensionnelle. Finally, the cylindrical body (1) is provided with a shoulder (17), intended to cooperate with the part (9) of the piston (3), so as to limit its upward stroke.

Il va être décrit succinctement en relation avec les figures 3 à 7, le mode de fonctionnement du dispositif de dosage conforme à l'invention. There will be described briefly in relation to FIGS. 3 to 7, the mode of operation of the metering device according to the invention.

Ainsi en figure 3, le piston (3) est situé au maximum de sa course ascendante. Dans cette configuration, la rainure longitudinale (11) dont il est pourvu, est positionnée au regard de la canalisation d'amenée (7) du liquide à doser. En revanche, la canalisation (8) d'éjection est obturée par la zone (10) du piston. Thus in Figure 3, the piston (3) is located at the maximum of its upward stroke. In this configuration, the longitudinal groove (11) with which it is provided, is positioned facing the supply pipe (7) of the liquid to be metered. On the other hand, the ejection pipe (8) is closed by the zone (10) of the piston.

Lors de sa course descendante, (figure 4) il y a aspiration du liquide à doser, au sein de la chambre de dosage pour un volume fonction du diamètre de la zone (5) du corps cylindrique (1), du diamètre de la partie (10) du piston, et de la hauteur de la course descendante dudit piston. During its downward stroke, (Figure 4) there is suction of the liquid to be dosed, within the metering chamber for a volume depending on the diameter of the area (5) of the cylindrical body (1), the diameter of the part (10) of the piston, and of the height of the downward stroke of said piston.

On observe que tout le long de cette course, le liquide peut toujours être aspiré en passant respectivement par la rainure (15) située à l'aplomb de la canalisation d'amenée (7) du liquide à doser, puis par la rigole (11) dont est pourvu le piston à ce It is observed that throughout this stroke, the liquid can always be sucked in, passing respectively through the groove (15) located directly above the supply pipe (7) of the liquid to be dosed, then through the channel (11 ) with which the piston is provided

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niveau (voir figure 4). On peut observer sur la figure 4, en noir, le volume occupé par le liquide à doser, volume comme déjà dit, clairement défini en fonction d'une part, des diamètres respectifs de la chambre de dosage (5), de la partie (10) du piston et de la hauteur de la course dudit piston.  level (see figure 4). We can observe in Figure 4, in black, the volume occupied by the liquid to be dosed, volume as already said, clearly defined as a function, on the one hand, of the respective diameters of the metering chamber (5), of the part ( 10) of the piston and of the height of the stroke of said piston.

Lorsque le volume à doser souhaité est atteint, on stoppe la course descendante du piston, et l'on opère une rotation de 180 dudit piston (figure 5), de telle sorte à faire coïncider la rainure (11) du piston avec la rainure (16) dont est pourvue la paroi de la chambre (4) du corps cylindrique. Corollairement, la canalisation (7) d'amenée du liquide se retrouve obturée par ledit piston. When the desired dosing volume is reached, the downward stroke of the piston is stopped, and the piston is rotated by 180 (FIG. 5), so as to make the groove (11) of the piston coincide with the groove ( 16) which is provided with the wall of the chamber (4) of the cylindrical body. As a corollary, the pipe (7) for supplying the liquid is blocked by said piston.

Ce dernier subit alors une translation ascendante, de telle sorte à chasser le liquide contenu dans la chambre de dosage (5), remontant par les deux rainures respectivement (11) et (16), au niveau de la canalisation d'évacuation et d'éjection (8), jusqu'à ce que le piston atteigne le maximum possible de sa course ascendante. The latter then undergoes an upward translation, so as to expel the liquid contained in the metering chamber (5), rising by the two grooves respectively (11) and (16), at the level of the evacuation pipe and ejection (8), until the piston reaches the maximum possible of its upward stroke.

Une nouvelle rotation du piston (figure 7) de 1800 dans l'exemple décrit, permet de redémarrer le cycle, en repositionnant la rainure (11) au regard de la canalisation d'amenée du liquide à doser (7). A new rotation of the piston (FIG. 7) from 1800 in the example described, allows the cycle to be restarted, by repositioning the groove (11) with regard to the supply line for the liquid to be dosed (7).

Il peut être observé que pendant toute cette période de dosage, l'extrémité inférieure de la chambre de dosage (5), qui se prolonge par une canalisation (18) d'évacuation, est obturée par la portion (9) du piston (3). It can be observed that during this entire dosing period, the lower end of the dosing chamber (5), which is extended by a discharge pipe (18), is closed by the portion (9) of the piston (3 ).

Corollairement, l'extrémité supérieure de la zone (4) du corps cylindrique est obturée par la portion (10) dudit piston. As a corollary, the upper end of the zone (4) of the cylindrical body is closed by the portion (10) of said piston.

En fait, l'extrémité supérieure du corps creux (1) est également munie d'une canalisation (19) d'amenée d'un fluide de lavage, conformément à une autre caractéristique de la présente invention. In fact, the upper end of the hollow body (1) is also provided with a pipe (19) for supplying a washing fluid, in accordance with another characteristic of the present invention.

Ainsi, entre deux dosages successifs, notamment de composés différents, il peut être procédé à une phase de lavage et de stérilisation, notamment de la chambre de dosage, mais également du piston, outre des canalisations d'amenée (7) et d'évacuation (8) du liquide à doser. Thus, between two successive dosages, in particular of different compounds, a washing and sterilization phase can be carried out, in particular of the dosing chamber, but also of the piston, in addition to the supply (7) and evacuation pipes. (8) liquid to be dosed.

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Ainsi en mode lavage, le piston est inséré en course descendante maximum à l'intérieur du corps cylindrique (1), ainsi qu'on l'a représenté en figure 2.  Thus in washing mode, the piston is inserted in maximum downward travel inside the cylindrical body (1), as shown in FIG. 2.

Dans cette configuration, on observe que la périphérie de l'intégralité du piston, à l'exception de sa partie supérieure (13) obturant ledit corps cylindrique (1), n'est plus en contact avec l'une quelconque des parois de guidage constituées par le corps creux (1). In this configuration, it is observed that the periphery of the entire piston, with the exception of its upper part (13) closing off said cylindrical body (1), is no longer in contact with any of the guide walls formed by the hollow body (1).

Le fluide de nettoyage, notamment vapeur, eau chaude, alcool, solvant etc... est introduit par ladite canalisation (19), au sein du volume total ainsi défini dans la chambre de lavage et la chambre de dosage, puis collecté par la canalisation d'évacuation principale (18), mais également par les canalisations (7) et (8). The cleaning fluid, in particular steam, hot water, alcohol, solvent, etc., is introduced through said pipe (19), within the total volume thus defined in the washing chamber and the dosing chamber, then collected by the pipe. main evacuation (18), but also by the pipes (7) and (8).

Ce faisant, l'intégralité de la surface extérieure du piston et de sa rainure (11) subit cette phase de nettoyage. A cet effet, il peut être souligné que l'extrémité inférieure de la zone (5) du corps cylindrique (1), présente un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe de la portion extrême (9) du piston (3). In doing so, the entire outer surface of the piston and its groove (11) undergoes this cleaning phase. For this purpose, it can be emphasized that the lower end of the zone (5) of the cylindrical body (1) has an internal diameter slightly greater than the external diameter of the end portion (9) of the piston (3).

La structure du dispositif permet également de procéder à une agitation du fluide de lavage ou de nettoyage pendant la phase de lavage. A cet effet, on munit respectivement la canalisation d'évacuation principale (18) du fluide de lavage, et la canalisation (19), d'introduction dudit fluide, d'une vanne d'obturation, respectivement (20) et (21), destinée à obturer les canalisations correspondantes. The structure of the device also allows agitation of the washing or cleaning fluid during the washing phase. To this end, the main evacuation pipe (18) of the washing fluid is provided respectively, and the pipe (19), for introducing said fluid, with a shut-off valve, respectively (20) and (21). , intended to close the corresponding pipes.

Ainsi, lorsque le fluide a été introduit au sein des chambres (2,4, 5), il est possible de procéder à différentes translations du piston (3). Compte tenu d'une part, de la correspondance des diamètres respectifs au jeu près de la zone (10) du piston (3) et de la chambre (4), et d'autre part de la correspondance des diamètres respectifs au jeu près de la zone (9) du piston (3) et de la chambre (5), la translation dudit piston induit une dépression au sein du volume respectif de chacune des deux chambres (4,5), entraînant un déplacement rapide du fluide de lavage au sein de celle-ci, et au contact du piston, dès lors que les vannes (20) et (21) sont obturées. Il se crée de fait une agitation énergique du fluide de lavage à l'intérieur du volume défini par lesdites chambres, permettant ainsi, de par l'effet mécanique ainsi engendré, de nettoyer les impuretés in situ, optimisant la fonction de lavage. Thus, when the fluid has been introduced into the chambers (2,4, 5), it is possible to carry out different translations of the piston (3). Taking into account on the one hand, the correspondence of the respective diameters to the clearance near the zone (10) of the piston (3) and of the chamber (4), and on the other hand the correspondence of the respective diameters to the clearance near the zone (9) of the piston (3) and of the chamber (5), the translation of said piston induces a depression within the respective volume of each of the two chambers (4,5), causing rapid displacement of the washing fluid at within it, and in contact with the piston, as soon as the valves (20) and (21) are closed. It creates in fact a vigorous agitation of the washing fluid inside the volume defined by said chambers, thus allowing, by the mechanical effect thus generated, to clean the impurities in situ, optimizing the washing function.

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La répétition de plusieurs cycles de lavage et d'agitation permet d'aboutir à un lavage ou nettoyage complet et efficace tant des chambres que du piston. Il peut alors être procédé, le cas échéant, à une phase de stérilisation, qui consiste essentiellement à soumettre le dispositif à un flux de vapeur sous pression à 130 C pendant une durée déterminée, définie par les normes en vigueur, afin d'aboutir à une stérilisation effective. The repetition of several washing and stirring cycles makes it possible to achieve a complete and effective washing or cleaning both of the chambers and of the piston. A sterilization phase can then be carried out, if necessary, which essentially consists in subjecting the device to a flow of steam under pressure at 130 ° C. for a determined period, defined by the standards in force, in order to achieve effective sterilization.

On conçoit dès lors tout l'intérêt du dispositif de dosage conforme à la présente invention. It is therefore understandable the advantage of the metering device according to the present invention.

Tout d'abord, outre la grande précision du dosage volumétrique différentiel découlant de son principe de fonctionnement, et de la fonction de lavage également disponible, on notera la possibilité de procéder à un lavage intégral du piston, sans engendrer une sortie de celui-ci hors du corps cylindrique (1) et partant, évitant l'introduction à l'intérieur du corps cylindrique, et notamment de la chambre de dosage, de toute particule, poussière, etc... susceptible de fausser les mesures voire de boucher les canalisations d'amenée et de sortie du liquide à doser. First of all, in addition to the high precision of the differential volumetric metering resulting from its operating principle, and from the washing function also available, we note the possibility of carrying out an integral washing of the piston, without generating an exit from the latter. out of the cylindrical body (1) and therefore avoiding the introduction inside the cylindrical body, and in particular of the metering chamber, of any particle, dust, etc. capable of distorting the measurements or even of clogging the pipes supply and outlet of the liquid to be dosed.

On notera également l'optimisation de la précision de par la diminution des volumes morts.Note also the optimization of the accuracy by reducing the dead volumes.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage volumétrique différentiel, comprenant : un corps creux (1), définissant une chambre de dosage cylindrique (2), surmontée d'une zone (4) au niveau de laquelle débouchent à la même hauteur respectivement une canalisation d'amenée (7) et d'éjection (8) d'un liquide à doser ; * un piston cylindrique (3), comportant plusieurs parties coaxiales, respectivement inférieure (9), et intermédiaire (10), dont les diamètres respectifs correspondent au jeu près au diamètre interne de la chambre de dosage (2) et de la zone (4) du corps cylindrique, ledit piston présentant à la périphérie de sa partie (10) une rainure longitudinale de distribution (11), susceptible de venir se positionner en regard respectivement de l'arrivée de la canalisation d'amenée (7) et du départ de la canalisation (8) du liquide à doser, ledit piston étant en outre susceptible d'être animé d'un mouvement de translation ascendante et descendante au sein dudit corps creux (1), simultanément ou non à un mouvement de rotation, caractérisé : * en ce que le diamètre interne de la zone (4) du corps creux (1) est inférieur au diamètre de la zone de dosage (2) dudit corps ; en ce que le diamètre externe de la partie (10) du piston (3) est inférieur au diamètre externe de la partie (9) dudit piston ; et en ce que la paroi de ladite zone (4) est munie de deux rainures longitudinales, respectivement (15) et (16), s'étendant depuis la zone de débouchement des canalisations d'amenée (7) et d'éjection (8) du liquide à doser en direction de la chambre de dosage (2), et destinée à coopérer avec la rainure de distribution (11) de la partie (10) du piston (3).  CLAIMS 1. Differential volumetric metering device, comprising: a hollow body (1), defining a cylindrical metering chamber (2), surmounted by a zone (4) at the level of which a drain pipe opens at the same height respectively supply (7) and ejection (8) of a liquid to be dosed; * a cylindrical piston (3), comprising several coaxial, respectively lower (9), and intermediate (10) parts, the respective diameters of which correspond to the clearance close to the internal diameter of the metering chamber (2) and of the zone (4 ) of the cylindrical body, said piston having at the periphery of its part (10) a longitudinal distribution groove (11), capable of coming to be positioned opposite respectively the arrival of the supply pipe (7) and the departure of the line (8) of the liquid to be dosed, said piston also being capable of being driven in an upward and downward translational movement within said hollow body (1), simultaneously or not with a rotational movement, characterized: * in that the internal diameter of the area (4) of the hollow body (1) is less than the diameter of the metering area (2) of said body; in that the external diameter of the part (10) of the piston (3) is less than the external diameter of the part (9) of said piston; and in that the wall of said zone (4) is provided with two longitudinal grooves, respectively (15) and (16), extending from the opening zone of the supply (7) and ejection (8) pipes. ) of the liquid to be dosed in the direction of the metering chamber (2), and intended to cooperate with the distribution groove (11) of the part (10) of the piston (3). 2. Dispositif de dosage volumétrique différentiel selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps cylindrique (1) est muni d'un épaulement (17), destiné à coopérer avec la partie (9) du piston (3), de telle sorte à limiter sa course ascensionnelle. 2. differential volumetric metering device according to claim 1, characterized in that the cylindrical body (1) is provided with a shoulder (17), intended to cooperate with the part (9) of the piston (3), so to limit its upward stroke. 3. Dispositif de dosage volumétrique différentiel selon l'une des revendications 1 et3. Differential volumetric metering device according to one of claims 1 and 2, caractérisé en ce que la zone (4) du corps cylindrique (1) présente au voisinage de son extrémité supérieure une canalisation d'amenée d'un fluide de lavage et/ou de stérilisation, et en ce que la zone (5) dudit corps présente au voisinage de son extrémité inférieure une canalisation d'évacuation dudit fluide. 2, characterized in that the zone (4) of the cylindrical body (1) has, in the vicinity of its upper end, a pipe for supplying a washing and / or sterilization fluid, and in that the zone (5) said body has in the vicinity of its lower end a discharge pipe of said fluid. <Desc/Clms Page number 11> <Desc / Clms Page number 11> 4. Dispositif de dosage volumétrique différentiel selon la revendication 3, caractérisé en ce que le voisinage de l'extrémité inférieure de la zone (5) du corps creux (1) présente un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre externe de la partie (9) du piston (3), de telle sorte que lorsque le piston est intégralement escamoté à l'intérieur du corps creux (1), le fluide de lavage puisse entrer en contact avec l'intégralité de la surface périphérique dudit piston.4. Differential volumetric metering device according to claim 3, characterized in that the vicinity of the lower end of the zone (5) of the hollow body (1) has an internal diameter slightly greater than the external diameter of the part (9) piston (3), so that when the piston is fully retracted inside the hollow body (1), the washing fluid can come into contact with the entire peripheral surface of said piston.
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