EP0270467B1 - Spender für pastöse Produkte und Verfahren zur Einführung des Kolbens - Google Patents

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EP0270467B1
EP0270467B1 EP87420299A EP87420299A EP0270467B1 EP 0270467 B1 EP0270467 B1 EP 0270467B1 EP 87420299 A EP87420299 A EP 87420299A EP 87420299 A EP87420299 A EP 87420299A EP 0270467 B1 EP0270467 B1 EP 0270467B1
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relief
diameter
tubular body
barrel
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Alain Jupin
Bernard Schneider
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Albea Tubes France SAS
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Cebal SAS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1028—Pumps having a pumping chamber with a deformable wall
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K5/00—Holders or dispensers for soap, toothpaste, or the like
    • A47K5/06—Dispensers for soap
    • A47K5/12—Dispensers for soap for liquid or pasty soap
    • A47K5/1201—Dispensers for soap for liquid or pasty soap hand-carried
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/02—Membranes or pistons acting on the contents inside the container, e.g. follower pistons
    • B05B11/028—Pistons separating the content remaining in the container from the atmospheric air to compensate underpressure inside the container

Definitions

  • the invention relates to the field of dispensers for pasty products and more particularly those comprising means for conveying a pasty product from the interior of a tubular body to a distribution conduit by compressions and by successive aspirations, the pasty product being supported by a flexible lip piston which slides in the skirt of the tubular body.
  • pasty product designates here any product of pasty consistency which can be dispensed by means of such a dispenser, whether it is described as paste, gel or thick cream.
  • the problem of the evacuation of the air which would otherwise be trapped between the piston and the pasty product during the positioning of the piston is particularly important, and the Applicant sought to solve it in a way not requiring special manufacturing operation.
  • the Applicant has likewise sought to solve the related problem of evacuating the air present in the container through the dispensing orifice, without introducing any additional operation or additional part.
  • the flexible flared peripheral lip of the piston typically has a profile in axial section called a "knife blade" with at its birth a thickness of 0.6 mm and near its end, on 1 to 2 mm, a thickness of 0.2 to 0.4 mm, and this flared lip has an outer end diameter greater than 0.1 to 0.5 mm than the inner diameter of the circular cylindrical skirt of the tubular body and an inclination usually between 10 and 30 ° relative to to the axis of the piston and of this skirt.
  • This lip is spaced from the bottom disc constituting the front of the piston, and slightly recessed with respect to the contact surface of this disc with the pasty product, so that it is little influenced by this contact.
  • the displacement speed of the piston must be between 40 and 300 mm / s and preferably between 80 and 150 mm / s, this from the introduction of the flexible lip in the flared entry zone of the tubular body. It is important that, during the introduction of the piston, the rigid median part in withdrawal passes through the transverse internal relief of the tubular body without any friction, so as to cause neither irregularities of advance nor deviations of the piston. For this reason, the outside diameter of this middle part, between the flexible upper lip and the semi-rigid flared lower end, is at least 0.4 mm less than the minimum inside diameter of this transverse inside relief.
  • the flexible lip of the piston typically having an external diameter greater than 0.1 to 0.5 mm than the internal diameter of the circular cylindrical skirt of the tubular body, preferably a minimum internal diameter less than 0.4 is chosen for the transverse internal relief. 1.2 mm to the inside diameter of this cylindrical skirt. Furthermore, in all cases, it is advantageous to have in the transverse relief one or more interruptions, of limited length so as not to interfere too much with the formation of small undulations on the end of the flexible lip, in practice of unit length. between 0.5 and 3 mm, these interruptions allowing or helping the evacuation of air, in particular during the passage of the semi-rigid flared lower end of the piston through the transverse internal relief.
  • the correct control of the deformation in the constriction of the end of the flexible lip is preferred for the correct control of the deformation in the constriction of the end of the flexible lip to have a flared entry zone of the transverse internal relief of the tubular body substantially frustoconical with a half cone angle of 10 to 25 ° relative to its axis of revolution coincident with the longitudinal axis of the circular cylindrical skirt.
  • an enlargement zone which is too long up to the internal surface of the cylindrical skirt would have the double disadvantage of compromising the maintenance of the small undulations of the end of the lip. flexible until the piston stops and reduce the filling rate of the distributor. It is therefore preferred to have less than 2 mm between the zone of minimum internal diameter of the transverse internal relief and the cylindrical internal surface of the skirt.
  • the internal transverse internal relief and the flared entry zone according to the invention can be obtained in a simple manner using an attached foot, an internal portion of which having a zone of lower minimum internal diameter of a value between 0.3 and 1.5 mm to the inside diameter of the circular cylindrical skirt fits at least over part of its height inside the bottom of this skirt.
  • This inner portion of minimum inner diameter then usually has a height of between 3 and 12 mm, and it is preced from a flared entry area that is also part of the foot.
  • This added foot can be fixed to the skirt, for example by gluing its nested part.
  • the problem of the air leak located on the dispensing head to allow the evacuation of the air possibly occluded in the pasty product while avoiding its drying and without letting pass pasty product is preferably solved by using a small rib of typical height 0.05 to 0.15 mm carried by the end surface of the periphery of the outlet orifice of the head distribution duct, this flat or convex end surface being complementary to the corresponding interior surface of the hood.
  • This solution is simple and does not require the addition of any new part: the hood sinking tightly onto the head and its dispensing orifice, for example with simple forcing, or snap-fastening or screwing, the addition of this small relief does not disturb this depression and provides the desired small leak.
  • the invention applies in particular to a new type of dispenser, used for the tests, a brief description of which will be given on the subject of these tests.
  • This distributor is described in more detail in our French patent application FR-A 2 604 980 published on April 15, 1988.
  • the dispenser body of the invention may be made of one or more materials, comprising in particular PE HD, polypropylene, thermoplastic polymers, glass, metal such as aluminum, and in the case of the cylindrical skirt the metalloplastic complexes.
  • the tubular body is in one piece or with attached foot, its transverse internal relief and its flared entry area being obtained by molding, by forming or by assembly of an added foot.
  • the outside diameter of its cylindrical skirt is typically between 20 and 50 mm.
  • This distributor 1 (FIG. 1) comprises a distribution head 2 and a body 3, this body 3 comprising on the one hand a tubular body 4 which comprises a circular cylindrical skirt 5 and a foot 6, on the other hand a sliding piston 7 with flexible flared upper lip 8 sliding inside the skirt 5 ensuring sealing, and finally a crown 9, here molded onto the extruded skirt 5 and itself comprising a central orifice 10 surrounded by an annular surface d 'support 11 constituting the seat of a suction valve 11,12, of the pasty product, the valve 12 of which comprises an upper veil 13, the annular rim 14 of which obtains the orifice 10 by applying to the surface 11, and an underlying portion 15 engaged in this orifice 10 and provided with retaining bosses 16 of circumscribed cylinder diameter 1 to 2 mm greater than the diameter of the orifice 10, snapped into force through this orifice 10 .
  • the removable cover 33 is simply pressed onto the dispensing head 2, in clamping on the outer skirt 19 and resting on the end 34 of the dispensing conduit 23.
  • the tubular body 4 of the body 3 comprises (FIGS. 1 and 2), at the bottom of its circular cylindrical skirt 5, a transverse internal relief 35 preceded by a flared entry area 36.
  • the minimum internal diameter of the relief 35 is 32.2 mm, while the internal diameter of the skirt 5 of diameter 35 mm outside and 1 mm thick is 33 mm.
  • the flared entry zone 36 is frustoconical of revolution around the axis X of the skirt 5, with a cone half-angle e of 15 ° ( Figure 2), the height of this frustoconical zone is 4 mm and its engagement diameter 34 mm.
  • the piston 7 with a total height of 15 mm and made of HDPE has at the front a bottom disc 37 with a thickness of 0.8 mm, molded so as to best reduce the residual volume of the storage chamber 38 between this disc 37 and the top 9 of the body 3 of the dispenser (FIG. 1) at the end of the guide then (FIG.
  • the dispensers were filled with toothpaste, upside down, as usual, up to 18 to 20 mm from the lower end of the cylindrical skirt 5, that is to say substantially at the same distance below of the zone of minimum diameter 32.2 mm of the transverse relief 35 which ends fairly abruptly, in less than 1 mm, on the side of the skirt 5. Then, the insertions of the pistons 7 are made using a device of the corkscrew type, ensuring correct guiding and manual control by lever.
  • the driving speeds achieved were between 60 and 80 mm / s - Thirty distributors in a first group had a transverse relief 35 without interruption, and fifteen additional distributors had a similar relief 35 with an interruption of length approximately 2 mm and bottom diameter close to the inside diameter of the skirt 5, prepared in recovery.
  • FIG. 3 shows a molded foot 60 comprising an enlarged support base 61, and two upper circular lower 62 and outer 63 lips, each 0.5 mm thick and 4 mm high, leaving between them a circular groove 64 in which fits the lower end 51 of the circular cylindrical skirt 50 of the tubular body.
  • the internal diameter of the skirt 50 with a thickness of 1 mm is 33 mm as before, and the internal part 351 of the foot 60, fitting by its internal lip 62 into the end 51 of the skirt 50, constitutes an internal relief transverse 350, the minimum internal diameter area 352 having a height of 8 mm.
  • This zone 352 is preceded by a flared and slightly curved entry zone 360 of inclination 15 to 20 ° in its engagement part of the flexible lip. of the piston, which is the same as in the example and the previous tests.
  • This molded foot 60 is made of polypropylene, the end 51 of the skirt 50 is fixed in its double lip 62, 63 by gluing.
  • Figure 4 shows a partial horizontal section of the distribution conduit 23 of an actuator 17 ( Figure 1).
  • the cover 33 of the dispenser has an inclined part which comes to bear on the end surface 340 of the conduit 23 complementary to the corresponding interior surface of the cover.
  • This end surface 340 surrounding the orifice 341 has a small rib 342 here substantially vertical, projecting from this surface by a height H of 0.1 mm and of length approximately 1 mm.
  • This small relief is sufficient so that the support of the cover on the end of the duct is not perfect, therefore not airtight, but still airtight with respect to the pasty product dispensed. The evacuation of air from the pasty product when the cover is closed is thus correctly carried out on the side of its distribution.
  • the dispenser of the invention made inviolable by its transverse internal relief, is typically used for the packaging and distribution of hygienic and cosmetic products, in the form of pastes or gels, in particular toothpastes, and for food products in the form thick pastes or creams, for example condiments and toppings.

Claims (10)

1. Spender für pastöses Produkt mit:
(a) einem Körper (3), der einen rohrförmigen Körper (4), einen Kolben (7), der dichtend im Inneren des zylindrischen kreisförmigen Mantels (5) des rohrförmigen Körpers (4) gleitet, und selbst eine obere aufgeweitete weiche Lippe (8) aufweist, die im Inneren des Mantels (5) gleitet und die Dichtheit sicherstellt, einen starren Mittenbereich (40), der bezüglich der inneren Oberfläche des genannten zylindrischen Mantels (5) und einem unteren halbstarren aufgeweiteten Ende (41) zurückversetzt ist, das mit einem leichten Spiel oder einer leichten Kraft im Inneren des genannten Mantels (5) gleitet, und eine Oberseite (9) aufweist, die wenigstens eine Durchgangsöffnung (341) des pastösen Produkts zum Spenderkopf (b) trägt;
(b) einem Spenderkopf (2), der an der Oberseite (9) des Körpers (3) befestigt ist und mit der Oberseite (9) Zugangseinrichtungen bzw. Fördereinrichtungen (10 und 12, 26, 28 und 31) des pastösen Produkts vom Inneren des rohrförmigen Körpers (4) zu einer Spenderleitung (23) des Kopfes (2) aufweist, wobei durch Saugen und Drücken der Auswurf des pastösen Produkts zu der Leitung (23) erzeugt wird;
(c) eventuell einen Deckel (33), der provisorisch auf dem Kopf (2) befestigt ist; wobei der rohrförmige Körper (4) und gegebenenfalls der Spenderkopf (2) Luftaustrittseinrichtungen (35, 342) aufweisen, die das pastöse Produkt nicht hindurchlassen, wobei der Spender (1) dadurch gekennzeichnet ist:
- daß die weiche Lippe (8) eine Dicke von höchstens 0,4 mm auf wenigstens 1 mm ausgehend von ihrem Ende aufweist, und
- daß die Luftauslaßeinrichtungen des rohrförmigen Körpers (4) beim Einführen des Kolbens (7) in den Körper (4) bis zum Kontakt mit dem pastösen Produkt, das darin enthalten ist, aus einem inneren Quervorsprung (35, 350), der am unteren Ende des zylindrischen kreisförmigen Mantels (5, 50) angeordnet ist, und einen minimalen Innendurchmesser, der um 0,3 bis 1,5 mm geringer ist, als der Innendurchmesser des Mantels (5, 50), sowie aus einer aufgeweiteten Eingangszone (36, 360) dieses Vorsprungs (35, 350) besteht, der einen Innendurchmesser aufweist, der ausgehend von einem Eingriffsdurchmesser, der wenigstens gleich dem Außendurchmesser der biegsamen Lippe (8) des Kolbens (7) im freien Zustand ist, zum minimalen Innendurchmesser des Vorsprungs (35, 350) abnimmt, und daß der Außendurchmesser des Mittenbereichs (40) des Kolbens (7) um wenigstens 0,4 mm zum minimalen Innendurchmesser des Vorsprungs (35, 350) geringer ist.
2. Spender nach Anspruch 1, bei dem der Außendurchmesser der weichen oder biegsamen Lippe (8) des Kolbens (7) um 0,1 bis 0,5 mm größer ist, als der Innendurchmesser des zylindrischen kreisförmigen Mantels (5, 50) des rohrförmigen Körpers (4), dadurch gekennzeichnet, daß das innere Querschnittsrelief (35, 350) einen minimalen Innendurchmesser aufweist, der um 0,4 bis 1,2 mm geringer ist als der Innendurchmesser des Mantels (5, 50).
3. Spender nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte innere Quervorsprung (35) eine oder mehrere einheitliche Längsunterbrechungen zwischen 0,5 und 3 mm aufweist.
4. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittszone (36, 360) des inneren Quervorsprungs (35, 350) im wesentlichen kegelstumpfförmig ist, mit einem halben Konuswinkel von 10 bis 25°, wobei ihre Achse (X) die Achse (X) des kreisförmigen zylindrischen Mantels (5, 50) ist, und daß die Zone des minimalen Innendurchmessers (35, 351) des inneren Vorsprungs (35, 350) mit weniger als 2 mm von der zylindrischen Innenfläche des Mantels (5, 50) angeordnet ist.
5. Spender nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Quervorsprung (350) durch einen inneren Bereich (351, 62) eines aufgesetzten Fußes (60) gebildet ist, wobei der genannte Bereich (351, 62) sich in das Untere (51) des kreisförmigen zylindrischen Mantels (50) einfügt.
6. Spender nach Anspruch 1 oder 2, in dem Fall, wo sich ein Deckel auf den Spenderkopf (2) anpaßt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Spenderkopf (2) Luftauslaßeinrichtungen nach Anordnen des Deckels (33) aufweist, die aus einer kleinen Rippe (342) bestehen, von der Höhe 0,05 bis 0,15 mm, getragen von der Endoberfläche (340) des Umfangs der Verteilöffnung (341) des Kopfes (2), wobei diese ebene oder konvexe Endoberfläche (340) komplementär zur entsprechenden Innenoberfläche des Deckels (33) ist.
7. Spender nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß:
(a) die Oberseite (9) seines Körpers (3) eine Öffnung (10) und ein Saugventil (11 und 12) des pastösen Produkts aufweist, wobei der Sitz des Ventils (11 und 12) eine ringförmige Oberfläche (11) ist, die die Öffnung (10) umgibt, und die Klappe (12) dieses Ventils (11 und 12) aus einer Abdeckmembran (13) gebildet ist, deren ringförmiger Rand (14) auf dichtende Weise an der ringförmigen Fläche (11) in Schließstellung des Ventils (11 und 12) anliegt, und aus einem im darunter angeordneten Bereich (15) gebildet ist, der in die Öffnung (10) eingreift, und an seinem unteren Bereich mit Rückhaltevorsprüngen (16) versehen ist, wobei der Durchmesser des diese Vorsprünge (16) umschreibenden Zylinders um 1 bis 2 mm größer ist als der Durchmesser der genannten Öffnung 10);
(b) der Spenderkopf (2) aufweist:
- einen Betätiger (17), der einerseits einen festen Bereich (18) aufweist, der an seinem unteren Bereich eine Festlegeeinrichtung (20) auf der Oberseite (9) des Körpers (3) des Spenders (1) trägt, und andererseits einen neigbaren zentralen Bereich (21) aufweist, der mit seinem festen Bereich (18) verbunden ist, und eine Andrückmembran (22) sowie eine Spendeleitung (23) aufweist, die in einen Längskanal (24) mündet, der vom Unteren der Andrückmembran (22) getragen wird, und auf dichtende Weise den oberen Rohrabschnitt (25) einer verformbaren Schale (26) aufnimmt, die mit der genannten Andrückmembran (22) und mit der Oberseite (9) des Körpers (3) des Spenders (1) eine Druckkammer (27) bildet, wobei die Oberfläche des Unteren (28) der Andrückmembran (22) am Boden dieses Kanals (24) eben oder leicht gebogen ist;
- die verformbare Schale (26), die aus einem Stück gebildet ist, von unten nach oben aufweist: eine dichte Festlegeeinrichtung (29) auf der Oberseite (9) des Körpers (3) des Spenders (1), sodann eine verformbare Membran (30), sodann das genannte obere Rohrstück (35), das von einer oberen biegsamen Lippe (31) überragt wird, die mit der Oberfläche des Unteren (28) der Andrückmembran (22) am Boden des genannten Kamins (24) ein Auswurfventil (28 und 31) des Produkts in die Spendeleitung (23) bildet.
8. Verfahren zum Einführen eines Kolbens (7) in das Innere des rohrförmigen Körpers (4) eines Spenders (1), der ein pastöses Produkt enthält, wobei das offene Ende des rohrförmigen Körpers (4) in oberer Position ist, der Kolben (7) eine obere aufgeweitete Lippe (8) aus Kunststoffmaterial von einem Außendurchmesser aufweist, der um 0,1 bis 0,5 mm größer ist als der Innendurchmesser des kreisförmigen zylindrischen Mantels (5, 50) des rohrförmigen Körpers (4) und von einer Dicke ist, die maximal gleich 0,4 mm auf wenigstens 1 mm ausgehend von seinem Ende ist, wobei die Lippe (8) auf dichtende Weise in dem Mantel (5, 50) gleitet, bei dem:
(A) der Kolben (7) auf das pastöse Produkt abgesenkt wird, wobei seine biegsame Lippe (8) nach vorne gerichtet ist, zur Sicherstellung seiner axialen Führung während des Absinkens;
(B) das Ende der biegsamen Lippe (8) in Kontakt gebracht wird mit dem Inneren einer aufgeweiteten Eingangszone (36, 360) des rohrförmigen Körpers (4), dessen Durchmesser fortlaufend abnimmt bis zum minimalen Innendurchmesser eines Quervorsprungs (35, 350), wobei der minimale Durchmesser um 0,3 bis 1,5 mm geringer ist als der Innendurchmesser des Mantels (5, 50), und das Ende der biegsamen Lippe (8) verringert wird, indem man es diese Eintrittszone (36, 360) und den Quervorsprung (35, 350) durchqueren läßt, derart, daß sich kleine Querwellen des Endes der Lippe (8) bilden, was erlaubt, daß die eingeschlossene Luft entweicht;
(C) die Bewegung des Kolbens (7) weiterverfolgt wird, indem man ihn vollständig die Eingangszone (36, 360) und den Quervorsprung (35, 350) durchqueren läßt, bis zum Kontakt mit dem pastösen Produkt, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens (7) für die Schritte (B) und (C) zwischen 40 und 300 mm/s liegt, derart, daß die genannten Wellen bis zum Anhalten des Kolbens (7) bestehen bleiben.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens (7) mit biegsamer Lippe (8) für die Schritte (B) und (C) zwischen 80 und 150 mm/s liegt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem:
- der Außendurchmesser der weichen oder biegsamen Lippe (8) um 0,2 bis 0,4 mm größer ist als der Innendurchmesser des kreisförmigen zylindrischen Mantels (5, 50);
- die aufgeweitete Eingangszone (36) des rohrförmigen Körpers im wesentlichen kegelstumpfförmig ist, mit einem Konushalbwinkel 0 zwischen 10 und 25;
- die zylindrische innere Oberfläche des Mantels (5, 50) weniger als 2 mm nach der Zone des minimalen inneren Durchmessers (35, 352) des Quervorsprungs (35, 350) des rohrförmigen Körpers (4) aufgefangen wird.
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