EP0354137A1 - Procédé de fabrication et de conditionnement d'un distributeur à poche, sous-ensembles et distributeurs correspondants - Google Patents

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EP0354137A1
EP0354137A1 EP89420269A EP89420269A EP0354137A1 EP 0354137 A1 EP0354137 A1 EP 0354137A1 EP 89420269 A EP89420269 A EP 89420269A EP 89420269 A EP89420269 A EP 89420269A EP 0354137 A1 EP0354137 A1 EP 0354137A1
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EP
European Patent Office
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dome
skirt
housing
pocket
annular
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EP89420269A
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EP0354137B1 (fr
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Michel Rebeyrolle
Bernard Schneider
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Albea Tubes France SAS
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Cebal SAS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/60—Contents and propellant separated
    • B65D83/62—Contents and propellant separated by membrane, bag, or the like
    • 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
    • B05B11/026—Membranes separating the content remaining in the container from the atmospheric air to compensate underpressure inside the container

Definitions

  • the invention relates to a pocket dispenser and its manufacturing and packaging method.
  • a pocket dispenser is used for cosmetic, pharmaceutical, hygienic or food products.
  • the Applicant has sought to develop a manufacturing process in which the assembly operations are simplified, particularly those which follow the manufacture of the housing.
  • the subject of the invention is a method of manufacturing and packaging a bag dispenser comprising a box surmounted by a dome, a flexible waterproof bag fixed inside this box and distribution means connected in a sealed manner to said dome and to said pocket.
  • a plastic dome is produced by molding comprising an internal tube allowing its tight fixing on the upper end of a skirt forming the blank of the pocket, then this fixing is carried out, thus obtaining a preassembled part (dome + skirt), the dome further comprising fixing portions respectively on the upper end of the housing and on the distribution means.
  • the pocket blank skirt is thus tightly fixed to a dome which will connect the housing to the distribution means, instead of being fixed to the housing as in the prior art.
  • the vertical direction is by convention that of the longitudinal axis of the housing and of the skirt or pocket, and the top of the dispenser or of its constituent parts corresponds to the end of this dispenser carrying the dispensing means.
  • the pre-assembled part has significant advantages: - the shaping and assembly operations are facilitated; - The problem of sealing between pocket and upper edge of the case is simplified; - the part (dome + skirt) can be tightly attached either first to the upper end of the housing, or first to the distribution means, which allows the bag to be filled from above or from below ; - The axis of the upper opening of the dome, and therefore the direction of distribution of the product, can be oriented in various ways, by simply changing the geometry of the dome; - the manufacturing process can be adapted to various types of distributors: . having a metal case, with a distribution valve, and a propellant between pocket and case; .
  • the interior dome tubing is tightly sealed to the upper end of the pocket blank skirt either by means of a clamp or elastic tightening the skirt around the tubing, possibly in an annular groove in this tubing, solution valid for small series, or preferably for large series by molding during molding of the dome, or by gluing the end of the skirt around said tubing.
  • a portion of the tubular skirt is threaded around a punch so that its upper end exceeds a chosen length of this punch.
  • This skirt is then included between this punch and the die tools which define with this protruding end, with tools inside the punch and with die bottom tools, an annular interval supplied with plastic material, typically by at least two injection channels. lateral or oblique.
  • the annular molding interval thus defined has, in cross section, the profile of the dome part to be produced, and makes it possible to obtain the desired part (dome + skirt) on demolding.
  • the skirt is connected to the dome part of this part by an inner tube which comes to adapt to the mounting in the neck of the housing.
  • the upper end of the skirt embedded in this tubing by molding can thus be: either flush with the interior surface of the tubing, or in the thickness of this tubing and preferably closer to the outer surface of the tubing inner of the dome than its inner surface, or, even more advantageously for overmolding, on the outer surface of said tube.
  • the sheath which is usually very thin, for example 0.2 to 0.3 mm thick, tends, when used as a pocket, to close at the end of emptying by twisting effect, and this when the upper end of this pocket was welded to the tubing of the dome for only 3 to 4 mm.
  • gluing the upper end of the waterproof skirt around the inner tubing of the dome it is preferable to surface oxidize one of the two surfaces to be bonded beforehand, typically by flaming or by Corona effect.
  • the inner surface of the skirt is made of PE, it must therefore be surface oxidized to obtain good adhesion of the adhesive. Care must be taken to ensure that the glue which is then applied, usually to the tubing, is not completely scraped off by the introduction of the skirt.
  • a first solution is to leave a slight clearance between the skirt and the tubing, the inside diameter of the skirt being approximately 0.2 to 0.3 mm greater than the outside diameter of the tubing, so as to leave a film of adhesive. .
  • a second, much better solution is to have, preferably with a slight tightening of the skirt on the tubing, one or more annular recessed zones for glue retention on the surface to be glued on the dome tubing, zones of depth less than 0.15 mm to facilitate demolding of the dome.
  • annular zones at the optimum height or width between 0.5 and 2.5 mm and depth between 0.04 and 0.1 mm, they are advantageously connected to each other by bridges or hollow passages of equal or similar depth so as to improve the distribution of the adhesive when belted by the skirt.
  • annular zones can furthermore, to allow a more convenient and safer bonding, be preceded by an end portion carrying a flexible annular lip inclined upwards serving as a glue reserve, the bottom of this reserve being connected to the closest hollow annular zone, that is to say the first hollow annular zone starting from the end of the tube, by hollow bridges.
  • a glue reserve serving as a glue reserve
  • the introduction of the skirt around the tubing then tightens this flexible lip by expelling glue towards the hollow annular zone or zones, this glue spreading through said hollow bridges.
  • cyanoacrylate adhesives are particularly suitable for industrial manufacture, the annular dome preferably being for its rigidity, made of polyamide, polyacetal or polycarbonate, and the skirt being at least on the surface.
  • inner PE polyethylene
  • the distribution means then comprise a low or no return air pump provided with an annular fixing flange at least externally made of plastic
  • the direct molding process already described for the part (dome + skirt) is modified in that the annular molding cavity defining the dome comprises the periphery of the annular rim of the pump.
  • the tools containing the pump and protecting it from overheating of the molding are a lower tool with central cavity surmounted by a flange supporting said flange in leaktight fashion, and a bottom tool of matrix covering the pump and resting on the flange by completing the seal against the molten plastic.
  • the connection obtained between the dome and the rim of the pump is either a weld if the plastics concerned are of the same nature, or a bonding with intimate adhesion, without reflow, ensuring however, as has been verified, a good seal when the materials Plastics are dissimilar, for example polypropylene for the pump ring and PE-HD for the dome.
  • the distribution means comprise a low or no return air pump carrying an annular fixing rim at least externally made of plastic
  • the molding tools are then of the same type as those described for the variant of the second manufacturing range, with the following modifications: there is a double concentric punch allowing the positioning of the skirt of the pocket and the skirt of the metallic tubular body and the release from the mold, and the annular molding cavity surrounds a rolled edge prepared at the upper end of the metallic tubular body , the connection of the dome being at this level produced by filling the inside and outside of this edge.
  • This rolled or folded edge is not closed and can be much less tight than a rolled edge for crimping, which is an advantage of ease of manufacture and flexibility.
  • the complex assembly then obtained is then ready for the packaging operations (d2) to (f2).
  • the invention also relates to the pre-assembled part (dome + skirt) as well as the various assemblies or sub-assemblies produced.
  • the part (dome + skirt) of FIG. 1 comprises a dome 2 made of high density polyethylene (PE.HD) molded on the upper end portion 3 of a metalloplastic skirt 4 with an outside diameter of 35 mm and a thickness of 0, 28 mm comprising 5 layers, either from the outside to the inside: - 1 layer of white PE.BD (added with titanium oxide powder) of thickness 90 ⁇ m; - 1 layer of 30 ⁇ m EAA-based copolymer adhesive; - 1 layer of aluminum 40 ⁇ m thick; - 1 new layer of the same 30 ⁇ m adhesive; - 1 inner layer of medium density PE, thickness 90 ⁇ m.
  • PE.HD high density polyethylene
  • the upper end 3 of the skirt 4 has been trapped by molding in an inner tube 5 of the dome 2, with an outside diameter of 36.3 mm, over a height of 13 mm, its inner and outer layers therefore being partially recast. and welded and the plastic covering of the dome 2 being 0.8 mm on the outside and 1.5 mm on the inside. This arrangement ensures at the top of the skirt closed in the pocket sufficient rigidity so that the opening of this pocket remains during the last product distributions.
  • the dome part 2 comprises on the outside of its internal tube 5 a semicircular groove 6, of radius 1.5 mm in axial section and of average diameter 42 mm, the outside diameter of the dome 2 being 45 mm.
  • the dome 2 comprises at its upper end an external bulge 7 of external diameter 20 mm allowing the crimping of a cup metallic valve or distribution pump.
  • the part (dome + skirt) 1 was used to manufacture a pocket dispenser 8 (FIG. 2) according to the method of the first manufacturing range.
  • the lower end 9 of the skirt 4 has been closed by arc welding, this end being folded back into a lined semi-circular shape 10 as shown in the diagram in FIG. 4 and pinched to a height of 6 mm by welding.
  • This arrangement gives a welded end 12 of the pocket 13 of curved shape but of the same diameter as the skirt 4 and presenting no difficulty of introduction into the housing 11.
  • the weld 12 has been freed of approximately 2 mm. , thus eliminating its excess length from the non-welded outer end.
  • FIG. 3 represents, in the same way as FIG. 4, another so-called “bellows” folding mode 14 providing the same advantage of non-enlargement of the end of the pocket, the closure of the end then being carried out by gluing, or by welding, the latter being more delicate than in arc welding.
  • the housing 11 of the distributor 8 is made of aluminum with a thickness of the cylindrical body 0.35 mm and an opening or groove 15 with an internal diameter of 36.5 mm surmounted by a rolled edge 16 over approximately 150 ° of external radius 1.3 mm.
  • the attachment of the dome 2 to the rolled edge 16, after the closure of the pocket 13 and its introduction into the housing 11 was made by surface oxidation of the circular groove 6 of the dome 2 (Corona treatment) and bonding with cyanoacrylic adhesive of this groove 6 fitted on the rolled edge 16 and held in abutment for a little more than 1 minute during the drying of the glue.
  • Other known methods for treating the surface of the plastic groove can be used, for example a flame treatment or with a shaped electrode (Corona effect).
  • the metal fixing cup 17 of a distribution means 18, here capped with a pusher-diffuser 19, has been crimped with a seal under the bulge 7 of the upper end of the dome 2.
  • this means 18 is a product outlet valve, the annular gap 20 between the housing 11 and the pocket 13 is filled with a pressurized gas and the tight plug 21 is then replaced.
  • the means 18 is a pump without air intake, there is no need for propellant gas and putting the outside of the bag 13 at atmospheric pressure is sufficient, which simplifies the packaging.
  • the plug 21 is removed, and the bottom 22 of the housing provided with any air passage orifice has only a protective role for the bag, not necessary for the operation of the distribution.
  • dome 2 of the prefabricated part (dome + skirt) 1 is typically done by the packaging manufacturer.
  • Various methods can be used in mass production. The methods which relate to metal housings, typically aluminum or tinplate of thickness 0.2 mm to 0.6 mm, the distributors being as we have already seen pressurized or not, are commented below in relation with Figures 5 to 7.
  • FIG. 5 represents the fixing of a dome 2 provided with a skirt 4, of the same geometry as in the first two examples, on a housing 11 identical to the housing of FIG. 2, using an annular part of link 23 compatible both with the plastic of the dome 2 - here PE.HD - and the metal of the housing 11 - here aluminum.
  • This molded part 23 0.2 mm thick is in complex containing the same polyolefin as that of the dome 2, that is to say of PE, and EAA; its outer edge is snapped onto the end of the rolled edge 16, and after the installation of the part 1, the dome 2 coming to be applied by its circular groove 6 on the connecting part 23, the welding is carried out by the 'one of the following methods: by high frequency induction, by rotation, or by ultrasound by modifying the shape of the dome for the support of the ultrasonic transducer.
  • the dome 2 put in place by its circular groove 6 on the rolled edge 16 of the housing 11, has a circular groove end 6 projecting about 1 mm beyond the end of the rolled edge 16, without obstructing the interior of this rolled edge 16.
  • the interior cavity of the rolled edge 16 is at least partially filled by partially melting the outer lip 24 of the dome bordering the end of the circular groove 6, this lip 24 having at this point 1 mm thick.
  • a good quality sealed welded connection is obtained.
  • the end 24 of the dome 2 thus secured by the molding must come in the vicinity of the end of the rolled edge, either less than 0.5 mm before this end or a little further leaving at least 1 mm of passage inward of the rolled edge 16.
  • the fixing method of FIG. 7 uses an annular piece of plastic shape 25 of the same kind as that of the dome 2, the top of which is not shown, this piece 25 being placed on the end of the constricted housing 26 before rolling its end edge.
  • This part 25, here in PE like the dome 2 has a base 27 resting on the shoulder 26 of the housing 11, an upper portion 28 which will be crimped as shown by rolling the upper end edge of the housing, as well as one or more surfaces, here the two surfaces 29 and 30, coming into contact with the outer skirt 31 of the dome 2.
  • the positioning of the shaped part 25, the rolled edge 16 and the dome 2 being made, the waterproof fixing is carried out by welding by rotation of the annular surfaces 29 and 30 against the annular portion 31 of the dome 2.
  • the fixing can also be made by welding by HF induction or by ultrasound.
  • the external geometry of the preassembled part 101 (FIG. 8) is the same as that of the part 1, but the reverse surface 32 of its dome 102 was provided during the molding of this dome 102 on the skirt 4 with an annular washer. 33 with barrier effect.
  • This washer 33 is welded to the dome 102 by a large face 34 and retained at its base by a small annular bead of plastic material 35. It generally has surface layers of polyolefin compatible with the polyolefin of the dome and an intermediate layer of A1 or barrier plastic.
  • the metalloplastic complex 0.28 mm thick in the first example is used here for the washer 33.
  • the housing 110 of FIG. 9 is made of plastic, here HDPE 0.6 mm thick in its cylindrical part.
  • This molded housing has at its upper end 116 a tube 111 of axial section rectangular which fits tightly between the inner tube 115 and an annular groove 114 of the dome 112, the tube 111 applying by its horizontal end against the bottom of the groove 114.
  • the fixing is preferably made by welding by rotation , it can also be made by gluing.
  • the horizontal annular surface 113 and the end of the outer lip 117 of the dome 102 can also intervene in this fixing.
  • FIG. 10 illustrates the process of the third manufacturing range.
  • the preassembled part 1 is the same as in the first two examples, and the fixing of this part 1 to the upper end of the housing 211 with separate bottom 212, tin box with external diameter 47 mm and thickness 0.3 mm is made like that of the second example, the skirt 4 not however being closed.
  • a cover 213 is adapted to protect the distribution means 18 and 19, and the filling takes place in the inverted position by the open end of the skirt 4 projecting from the body of the housing 211.
  • the end of the skirt 4 is then closed, typically by one of the methods already described in the second example, the closed end is freed and returned to the body 211, then the bottom 212 is crimped.
  • the dispenser is then pressurized if necessary as already described.
  • FIG. 11 shows a dome 302 made of PE.HD molded onto the upper end portion 3 of a metalloplastic skirt 4 identical to the skirt 4 of Example 1.
  • the internal tubing 325 of the dome 302 is molded on the inside of the end 3 of the skirt 4, the tubing 325 being reinforced by a thickening of its upper part which constitutes part of the periphery of its semicircular annular groove 6 for fixing to the housing 11.
  • the flared arrangement of the end 3 around the tube 325 results from the direction of injection of the HDPE, this injection pressing this end 3 against the annular molding tool.
  • the dome 302 is fixed to the rolled edge of the housing 11 by gluing with cyanoacrylate glue, in the same way as in Example 2.
  • the bulged upper part 70 of the dome 302 allows the distribution means to be fixed by expansion.
  • FIG. 12 represents a dome 312 made of polyamide PA 12, the internal tubing 335 of external diameter 34.3 mm is glued over 12 mm in height inside a metalloplastic skirt 4 identical to the previous skirts.
  • This arrangement was the subject of a set of bonding tests, concerning domes of different materials: .
  • PE. HD Linear PE these domes being glued to the rolled edges of the upper end of aluminum boxes, with families of glue: . "Rhodorseal 5552" silicone glue (R) .
  • the plastic surfaces must preferably be prepared by surface oxidation such as flame or Corona effect, and the aluminum surfaces must preferably be previously varnished, these adhesives not giving satisfactory adhesion to bare aluminum.
  • Silicone glue requires pressing times of 1 to 2 min and ambient drying times greater than 24 h.
  • the three cyanoacrylate adhesives give similar results: the pressing times can be limited to 5 to 10 seconds, and the parts can be handled after 30 seconds to 1 minute at room temperature. These cyanoacrylate adhesives are therefore much preferable for industrial application.
  • the tubing 345 of which comprises, starting from its end lower: a flexible lip 346 delimiting with the circular cylindrical outer surface 347 of the tubing 345 an annular reserve 348 of height 2.5 mm, then 5 mm above the lower end a portion of frustoconical outer surface 349 of 1/2 cone angle between 1 and 2); this portion 349 comprising 2 hollow annular zones 350 and 351 of depth 0.06 to 0.08 mm, these zones of unitary heights 2 mm being connected to each other as well as to the cylindrical portion 347 by a plurality of hollow bridges of unit width 4 mm.
  • the frustoconical outer surface 349 extends to the lower edge 326 of the dome 322 corresponding to the open end of the groove 6 for attachment to the housing, this edge 326 serves as a stop and adjusts the threading of the skirt 4 around the tubing 14 mm high.
  • the skirt 4 is slightly tightened on the tubing 345, and we have here, for the inner skirt diameter of 34.45 mm with one end of the inlet tubing 352 progressive: a diameter of the cylindrical outer surface 347 of 34.1 mm, a flexible lip 346 of thickness 0.15 to 0.2 mm at its root and a frustoconical outer surface 349 ending with a diameter of 34.5 mm.
  • the tests with cyanoacrylate adhesive deposited in advance in the annular reserve 348 gave reproducible results and, according to the detachment tests of the skirt 4, a reliable seal is obtained at each of the hollow zones 350 and 351.
  • This welding was done by means of 3 insulating clamps and an HF induction loop, method with which a sufficient creep of the PE is obtained to obtain the seal in the center of the star. Ultrasound can also be used.
  • This arrangement in three flexible folds, gradually catching up with the circular cylindrical shape of the top of the skirt 4, allows a particularly convenient introduction of the pocket obtained in the dispenser housing. Four or more folds are also possible.
  • the tests carried out made it possible to highlight another advantage, particularly surprising and interesting from an economic point of view.
  • the use of the plastic dome makes it possible to reduce the size of the constriction of the upper end of the case in the case of a metal case. We can then significantly reduce the thickness of the cylindrical part of the housing, the only requirement for resistance to internal pressure allowing the thickness of the side wall to be less than the same requirement associated with the resistance requirement of the highly constricted dome. This reduction in wall thickness is typically 20 to 35% relative.
  • the application of the manufacturing process of the invention and of the corresponding bag dispensers extends to the distribution of aerosol products, liquids and creams or gels, in the pharmaceutical, cosmetological, hygienic and food fields.

Abstract

L'invention a pour objet un procédé de fabrication et de conditionnement d'un distributeur à poche comprenant un boîtier surmonté d'un dôme (2) une poche souple étanche (4) fixée dans ce boîtier et des moyens de distribution raccordés de façon étanche audit dôme (2) et à ladite poche (4) caractérisé en ce que, avant toute autre opération d'assemblage et de conditionnement, on réalise par moulage un dême (2) en matière plastique comportant une tubulure intérieure (5) permettant sa fixation étanche sur l'extrémité supérieure d'une jupe (4) formant l'ébauche de la poche, puis on réalise cette fixation, obtenant ainsi une pièce préassemblée (dôme + jupe) (1), le dôme (2) comportant en outre des portions de fixation (6,7) respectivement sur l'extrémité supérieure du boîtier et aux moyens de distribution. L' invention a aussi pour objet les sous-ensembles et les distributeurs à poche obtenus. L'invention s'applique dans des domaines pharmaceutique, cosmétologique, hygiénique et alimentaire.

Description

  • L'invention concerne un distributeur à poche et son procédé de fabrica­tion et de conditionnement. Un tel distributeur à poche est utilisé pour des produits cosmétiques, pharmaceutiques, hygiéniques ou alimen­taires.
  • Le document FR-A-2 310 827, correspondant au brevet US-A-4 045 860, décrit un récipient à aérosol à deux chambres ou "à poche" dans lequel, de façon à obtenir une parfaite étanchéité au niveau de la fixation de la poche sur le récipient externe ou boîtier, l'on met en place un joint annulaire entre le bord roulé du dôme du boîtier et la col­lerette de la poche, cette collerette étant dégagée du boîtier par un extracteur puis cet extracteur étant lui-même dégagé de la poche. On met ensuite en place la coupelle de fixation de la valve de distribu­tion sur le rebord supérieur du boîtier et on sertit la collerette périphérique de cette coupelle autour du bord roulé, le joint annulaire étant de ce fait serré entre ce bord roulé et la coupelle de la poche d'une part et la collerette de la coupelle de fixation de la valve d'autre part. Les opérations d'assemblage se terminant par ce sertissage sont ainsi délicates et relativement complexes.
  • La demanderesse a cherché à mettre au point un procédé de fabrication dans lequel les opérations d'assemblage sont simplifiées, particuliè­rement celles qui succèdent à la fabrication du boîtier.
    • EXPOSE DU PROBLEME
  • L'invention a pour objet un procédé de fabrication et de conditionnement d'un distributeur à poche comprenant un boîtier surmonté d'un dôme, une poche souple étanche fixée à l'intérieur de ce boîtier et des moyens de distribution raccordés de façon étanche audit dôme et à ladite poche. Selon l'invention, avant toute autre opération d'assembla­ge et de conditionnement, on réalise par moulage un dôme en matière plastique comportant une tubulure intérieure permettant sa fixation étanche sur l'extrémité supérieure d'une jupe formant l'ébauche de la poche, puis on réalise cette fixation, obtenant ainsi une pièce préassemblée (dôme + jupe), le dôme comportant en outre des portions de fixation respectivement sur l'extrémité supérieure du boîtier et aux moyens de distribution. La jupe ébauche de poche est ainsi fixée de façon étanche à un dôme qui raccordera le boîtier aux moyens de distribution, au lieu d'être fixée au boîtier comme dans l'art antérieur.
  • Dans la présente description, la direction verticale est par convention celle de l'axe longitudinal du boîtier et de la jupe ou poche, et le haut du distributeur ou de ses pièces constitutives correspond à l'extrémité de ce distributeur portant les moyens de distribution.
  • La pièce préassemblée (dôme + jupe) présente des avantages importants:
    - les opérations de mise en forme et d'assemblage sont facilitées;
    - le problème de l'étanchéité entre poche et bord supérieur du boîtier est simplifié;
    - la pièce (dôme + jupe) peut être fixée de façon étanche soit d'abord à l'extrémité supérieure du boîtier, soit d'abord aux moyens de distribution, ce qui permet des remplissages de la poche par le haut ou par le bas;
    - l'axe de l'ouverture supérieure du dôme, et donc la direction de distribution du produit, peut être orientée de diverses façons, par simple changement de la géométrie du dôme;
    - le procédé de fabrication peut être adapté à des types de distribu­teurs variés:
    . ayant un boîtier métallique, avec une valve de distribution, et un gaz propulseur entre poche et boîtier;
    . ou ayant un boîtier métallique ou un boîtier en matière plastique ou métallo-plastique, avec une pompe de distribution à reprise d'air faible ou nulle, la poche étant alors soumise à la pression atmosphérique;
    - comme on le verra, les méthodes de fixation de la pièce (dôme + jupe) sont variées et industriellement simples et fiables, leur choix permet d'effectuer la fabrication avec divers types d'équipe­ments.
  • La fixation étanche de la tubulure intérieure du dôme sur l'extrémité supérieure de la jupe ébauche de poche est réalisée soit au moyen d'un collier de serrage ou d'un élastique serrant la jupe autour de la tubulure, éventuellement dans une gorge annulaire de cette tubulure, solution valable pour de petites séries, soit de préférence pour les grandes séries par moulage lors du moulage du dôme, ou par collage de l'extrémité de la jupe autour de ladite tubulure.
  • Dans le cas de l'obtention directe par moulage de la pièce (dôme + jupe) une portion de la jupe tubulaire est enfilée autour d'un poinçon de façon que son extrémité supérieure dépasse d'une longueur choisie de ce poinçon. Cette jupe est ensuite comprise entre ce poinçon et les outillages de matrice qui définissent avec cette extrémité dépassante, avec un outillage intérieur au poinçon et avec des outillages de fond de matrice un intervalle annulaire alimenté en matière plastique par typiquement au moins deux canaux d'injection latéraux ou obliques. L'intervalle annulaire de moulage ainsi défini a en section droite le profil de la partie dôme à réaliser, et permet d'obtenir au démoulage la pièce (dôme + jupe) souhaitée. La jupe est raccordée à la partie dôme de cette pièce par une tubulure intérieure qui vient s'adapter au montage dans le col du boîtier.
    L'extrémité supérieure de la jupe enchâssée dans cette tubulure par le moulage peut ainsi se trouver: soit en affleurement à la surface intérieure de la tubulure, soit dans l'épaisseur de cette tubulure et de préférence plus près de la surface extérieure de la tubulure intérieure du dôme que de sa surface intérieure, soit, de façon encore plus avantageuse pour le surmoulage, à la surface extérieure de ladite tubulure. L'expérience a en outre montré que la gaine habituellement très mince, par exemple d'épaisseur 0,2 à 0,3 mm avait tendance, une fois utilisée comme poche, à se refermer en fin de vidage par effet de vrillage, et cela lorsque l'extrémité haute de cette poche était soudée à la tubulure du dôme sur seulement 3 à 4 mm. On évite cet inconvénient et on obtient un vidage plus complet de la poche en fin de distribution du produit en prenant une tubulure intérieure du dôme plus haute et en réalisant le moulage de façon que l'extrémité de la poche soit comprise dans l'épaisseur du dôme, c'est-à-dire typique­ment de sa tubulure intérieure, ou liée à cette tubulure, sur 5 à 20 mm de hauteur, à l'optimum 8 à 15 mm.
  • Das le cas du collage de l'extrémité supérieure de la jupe étanche autour de la tubulure intérieure du dôme, il est préférable d'oxyder superficiellement au préalable une des deux surfaces à coller, typique­ment par flammage ou par effet Corona. Lorsque la surface intérieure de la jupe est en PE, elle doit ainsi être oxydée superficiellement pour obtenir une bonne adhérence de la colle. Il faut veiller à ce que la colle qui est ensuite appliquée, habituellement sur la tubulure, ne soit pas complètement râclée par l'introduction de la jupe. Une première solution est de laisser un léger jeu entre la jupe et la tubulure, le diamètre intérieur de la jupe étant supérieur d'environ 0,2 à 0,3 mm au diamètre extérieur de la tubulure, de façon à laisser un film de colle.
    Une deuxième solution, bien meilleure, est d'avoir, de préférence avec un léger serrage de la jupe sur la tubulure, une ou plusieurs zones annulaires en creux de retenue de la colle sur la surface à coller de la tubulure du dôme, zones de profondeur inférieure à 0,15 mm pour faciliter le démoulage du dôme.
    Lorsqu'il y a plusieurs zones annulaires, à l'optimum de hauteur ou largeur comprise entre 0,5 et 2,5 mm et de profondeur comprise entre 0,04 et 0,1 mm, elles sont avantageusement reliées entre elles par des ponts ou passages en creux de profondeur égale ou voisine de façon à améliorer la répartition de la colle au moment du ceinturage par la jupe. Ces zones annulaires peuvent en outre, pour permettre un collage plus commode et plus sûr, être précédées d'une portion d'extré­mité portant une lèvre annulaire souple inclinée vers le haut servant de réserve de colle, le fond de cette réserve étant reliée à la zone annulaire en creux le plus proche, c'est-à-dire la première zone annulaire en creux en partant de l'extrémité de la tubulure, par des ponts en creux. L'introduction de la jupe autour de la tubulure resserre alors cette lèvre souple en expulsant de la colle vers le ou les zones annulaires en creux, cette colle se propageant par lesdits ponts en creux.
  • Les essais de collage qui ont été faits ont montré que les colles au cyanoacrylate convenaient particulièrement bien pour la fabrication industrielle, le dôme annulaire étant de préférence pour sa rigidité, en polyamide, en polyacétal ou en polycarbonate, et la jupe étant au moins en surface intérieure en PE (polyéthylène).
    Une fois la pièce (dôme + jupe) réalisée, les séquences de fabrica­ tion peuvent varier de façon notable, les opérations se répartissant entre le fabricant d'emballage et le conditionneur au mieux de leurs possibilités.
  • Selon une première gamme de fabrication, on exécute les autres opéra­tions d'assemblage et de conditionnement dans l'ordre suivant:
    • a) on ferme l'extrémité inférieure de la jupe de la pièce (dôme + jupe), cette jupe devenant une poche;
    • b) on introduit cette poche de la pièce précédente devenue (dôme + poche) dans le boîtier;
    • c) on fixe de façon étanche cette pièce par sa partie dôme à l'extré­mité supérieure du boîtier; puis chez le conditionneur:
    • d) on effectue le remplissage du produit à distribuer par le haut de la poche;
    • e) on fixe de façon étanche au haut de la partie dôme les moyens de distribution comprenant soit une valve, soit une pompe à reprise d'air faible ou nulle;
    • f) lorsque les moyens de distribution comprennent une valve, on introduit un gaz sous pression entre la poche et le boîtier.
  • Selon une deuxième gamme de fabrication dans laquelle le conditionnement et l'assemblage sont intégrés, les autres opérations d'assemblage et de conditionnement sont exécutées dans l'ordre suivant:
    • a₁) on fixe de façon étanche au dôme de la pièce (dôme + jupe) les moyens de distribution comprenant soit une valve, soit une pompe à reprise d'air faible ou nulle;
    • b₁) on retourne l'ensemble obtenu et on remplit la jupe, obturée par le dôme et par lesdits moyens de distribution, du produit à distribuer, par l'extrémité inférieure de cette jupe située en posi­tion haute;
    • c₁) on ferme ladite extrémité de la jupe, qui devient une poche;
    • d₁) on introduit la poche remplie du nouvel ensemble obtenu (dôme + poche + moyens de distribution) dans le boîtier;
    • e₁) on fixe de façon étanche ce nouvel ensemble par sa partie dôme à l'extrémité supérieure du boîtier;
    • f₁) lorsque les moyens de distribution comprennent une valve, on introduit un gaz sous pression entre la poche et le boîtier.
  • Dans le cas où les moyens de distribution comprennent alors une pompe à reprise d'air faible ou nulle munie d'un rebord annulaire de fixation au moins extérieurement en matière plastique, il est avantageux en fabrication de série d'effectuer la fixation de cette pompe au dôme - c'est-à-dire l'opération (a₁) - en même temps que la fixation de la jupe ou dôme par moulage. Le processus de moulage direct déjà décrit pour la pièce (dôme + jupe) est modifié en ce que la cavité annulaire de moulage définissant le dôme comprend le pourtour du rebord annulaire de la pompe. Les outillages contenant la pompe et la protégeant de l'échauffement du moulage sont un outillage inférieur à cavité centrale surmontée d'un rebord supportant ledit rebord de façon étanche, et un outillage de fond de matrice coiffant la pompe et s'appuyant sur le rebord en complétant l'étanchéité vis à vis de la matière plasti­que fondue. La liaison obtenue entre dôme et rebord de la pompe est soit une soudure si les matières plastiques concernées sont de même nature, soit un collage à adhérence intime, sans refusion, assurant cependant, comme on l'a vérifié, une bonne étanchéité lorsque les matières plastiques sont dissemblables, par exemple du polypropylène pour l'anneau de la pompe et du PE-HD pour le dôme. Pour améliorer la tenue de cette fixation et la sécurité de l'étanchéité correspondante, il est alors conseillé de munir le rebord annulaire dans sa partie comprise par le moulage d'au moins une fine nervure ou rainure circulaire. Une fois l'ensemble (dôme + jupe + pompe) ainsi obtenu, on poursuit par les opérations (b₁) à (e₁).
  • Selon une troisième gamme de fabrication et dans le cas où on utilise un boîtier métallique comportant un corps tubulaire et un fond distincts, par exemple tous deux en fer blanc ou éventuellement en aluminium, on exécute les autres opérations d'assemblage et de conditionnement dans l'ordre suivant :
    • a₂) on fixe de façon étanche au dôme de la pièce (dôme + jupe) les moyens de distribution comprenant soit une valve, soit une pompe à reprise d'air faible ou nulle;
    • b₂) on introduit la jupe de l'ensemble obtenu (jupe + dôme + moyens de distribution) dans le corps du boîtier;;
    • c₂) on fixe de façon étanche ledit ensemble par sa partie dôme à l'extrémité supérieure dudit corps de boîtier; puis chez le condition­ neur:
    • d₂) on retourne l'ensemble complexe obtenu et on remplit la jupe, obturée par le dôme et lesdits moyens de distribution du produit à distribuer, par l'extrémité inférieure de cette jupe située en position haute;
    • e₂) on ferme ladite extrémité de la jupe, qui devient une poche, et on rentre si nécessaire cette extrémité, dans le corps de boîtier;
    • f₂) on sertit le fond métallique qui est percé d'un trou sur l'extré­mité inférieure ouverte du corps métallique;
    • g₂) lorsque les moyens de distribution comprennent une valve, on introduit un gaz sous pression entre la poche et le boîtier et on bouche le trou du fond métallique.
  • Comme dans la deuxième gamme de fabrication, dans le cas où les moyens de distribution comprennent une pompe à reprise d'air faible ou nulle portant un rebord annulaire de fixation au moins extérieurement en matière plastique, il est intéressant de réaliser d'abord un dôme en matière plastique moulé à la fois sur la jupe formant l'ébauche de la poche et autour dudit rebord de fixation de la pompe. Après avoir ainsi réalisé un ensemble (dôme + jupe + pompe), on poursuit par les opérations (b₂) et (c₂), puis habituellement chez le condition­neur par les mêmes opérations (d₂) à (g₂).
  • On peut aller plus loin dans le cas du préassemblage par moulage et réaliser directement un ensemble (dôme + jupe + pompe + corps tubulaire métallique), ce qui remplace alors le moulage élémentaire (dôme + jupe) et les opérations (a₂) à c₂).
  • Les outillages de moulage sont alors du même type que ceux décrits pour la variante de la deuxième gamme de fabrication, avec les modifica­tions suivantes:
    il y a un double poinçon concentrique permettant la mise en place de la jupe de la poche et de la jupe du corps tubulaire métallique et le démoulage, et la cavité annulaire de moulage entoure un bord roulé préparé à l'extrémité supérieure du corps tubulaire métallique, la liaison du dôme étant à ce niveau réalisée par remplissage de l'inté­rieur et de l'extérieur de ce bord. Ce bord roulé ou plié n'est pas fermé et peut être beaucoup moins serré qu'un bord roulé pour sertissage, ce qui est un avantage de facilité de fabrication et de souplesse.
  • L'ensemble complexe alors obtenu est alors prêt pour les opérations de conditionnement (d₂) à (f₂).
  • Outre les moulages d'ensembles de pièces ou "sous-ensembles de distribu­teurs" déjà décrits, différentes méthodes de fixation de la pièce (dôme + jupe) peuvent être utilisées et seront décrites à propos des exemples et des dessins qui les illustrent. Le mode de fermeture de l'extrémité inférieure pour donner une poche est important pour faci­liter la rentrée de la poche dans le boîtier, il sera aussi expliqué.
  • L'invention a aussi pour objet la pièce préassemblée (dôme + jupe) ainsi que les différents ensembles ou sous-ensembles réalisés.
    • EXEMPLES
    • La figure 1 représente une pièce préassemblée (dôme + jupe) en coupe axiale.
    • La figure 2 représente un distributeur obtenu à partie de cette pièce (dôme + jupe), en coupe axiale également.
    • Les figures 3 et 4 représentent les contours de deux fermetures d'extré­mité de la jupe, en coupe perpendiculaire à l'axe.
    • Les figures 5 à 7 représentent différents modes de liaison étanche du dôme et de l'extrémité haute d'un boîtier métallique, en demi-coupe axiale.
    • La figure 8 représente une pièce (dôme + jupe), dont le dôme est muni sur sa face envers d'un insert formant barrière pour les parfums, en demi-coupe axiale.
    • La figure 9 représente l'assemblage d'une pièce (dôme + jupe) et de l'extrémité haute d'un boîtier en matière plastique, en demi-coupe axiale.
    • La figure 10 représente un distributeur à boîtier métallique dont le fond est à sertir, correspondant à la troisième gamme de fabrication décrite, en coupe axiale partielle.
    • La figure 11 représente un assemblage d'une pièce (dôme + jupe) et de l'extrémité haute d'un boîtier métallique, la jupe et le dôme étant assemblés par moulage, en coupe axiale.
    • La figure 12 représente une pièce (dôme + jupe) assemblée par collage, en coupe axiale.
    • La figure 13 représente la tubulure intérieure d'un dôme munie de moyens de répartition de la colle, en demi-coupe axiale.
    • la figure 14 représente un distributeur obtenu à partir de la pièce (dôme + jupe) de la figure 12, en coupe axiale.
    • La figure 15 représente le contour de la soudure en étoile triangulaire de la poche du distributeur précédent, vue en bout.
    EXEMPLE 1
  • La pièce (dôme + jupe) de la figure 1 comprend un dôme 2 en polyéthylène haute densité (PE.HD) moulé sur la portion d'extrémité supérieure 3 d'une jupe métalloplastique 4 de diamètre extérieur 35 mm et d'épais­seur 0,28 mm comprenant 5 couches, soit en allant de l'extérieur vers l'intérieur:
    - 1 couche en PE.BD blanc (additionnée de poudre d'oxyde de titane) d'épaisseur 90 µm;
    - 1 couche d'adhésif copolymère à base d'EAA de 30 µm;
    - 1 couche d'aluminium d'épaisseur 40 µm;
    - 1 nouvelle couche du même adhésif de 30 µm;
    - 1 couche intérieure de PE moyenne densité d'épaisseur 90 µm.
  • L'extrémité supérieure 3 de la jupe 4 a été emprisonnée par le moulage dans une tubulure intérieure 5 du dôme 2, de diamètre extérieur 36,3 mm, sur une hauteur de 13 mm, ses couches intérieure et extérieure étant de ce fait partiellement refondues et soudées et le recouvrement de matière plastique du dôme 2 étant de 0,8 mm du côté extérieure et de 1,5 mm du côté intérieur.
    Cette disposition assure au haut de la jupe fermée en poche une rigidité suffisante pour que l'ouverture de cette poche demeure lors des dernières distributions de produit.
  • La partie dôme 2 comprend à l'extérieur de sa tubulure intérieure 5 une gorge hémicirculaire 6, de rayon 1,5 mm en section axiale et de diamètre moyen 42 mm, le diamètre extérieur du dôme 2 étant de 45 mm.
  • Le dôme 2 comprend à son extrémité supérieure un renflement extérieur 7 de diamètre extérieur 20 mm permettant le sertissage d'une coupelle métallique de valve ou de pompe de distribution.
    • EXEMPLE 2
  • On a utilisé la pièce (dôme + jupe) 1 pour fabriquer un distributeur à poche 8 (figure 2) selon le procédé de la première gamme de fabrica­tion. L'extrémité inférieure 9 de la jupe 4 a été fermée par soudage en arc, cette extrémité étant repliée selon une forme doublée demi-­circulaire 10 comme représenté sur le schéma de la figure 4 et pincée sur 6 mm de haut par le soudage. Cette disposition donne une extrémité soudée 12 de la poche 13 de forme incurvée mais de même diamètre que la jupe 4 et ne présentant pas de difficulté d'introduction dans le boîtier 11. Après soudage, on a affranchi la soudure 12 d'environ 2 mm, éliminant ainsi sa surlongueur d'extrémité extérieure non soudée.
  • La figure 3 représente de la même façon que la figure 4 un autre mode de repliage dit "en soufflet" 14 procurant le même avantage de non élargissement de l'extrémité de la poche, la fermeture de l'extrémité se faisant alors par collage, ou par soudage, celui-ci étant plus délicat que dans le soudage en arc.
  • Le boîtier 11 du distributeur 8 est en aluminium d'épaisseur du corps cylindrique 0,35 mm et d'ouverture ou gorge 15 de diamètre intérieur 36,5 mm surmontée d'un bord roulé 16 sur environ 150° de rayon extérieur 1,3 mm. La fixation du dôme 2 au bord roulé 16, après la fermeture de la poche 13 et son introduction dans le boîtier 11 a été faite par oxydation de surface de la gorge circulaire 6 du dôme 2 (traitement Corona) et collage à la colle cyanoacrylique de cette gorge 6 emboîtée sur le bord roulé 16 et maintenue en appui un peu plus d'1 minute pendant le séchage de la colle.
    D'autres méthodes connues de traitement de surface de la gorge en matière plastique peuvent être employées, par exemple un traitement à la flamme ou avec une électrode de forme (effet Corona).
    On a serti avec un joint d'étanchéité la coupelle métallique de fixation 17 d'un moyen de distribution 18, ici coiffé d'un poussoir-diffuseur 19, sous le renflement 7 de l'extrémité supérieure du dôme 2. Lorsque ce moyen 18 est une valve de sortie du produit, l'intervalle annulaire 20 entre le boîtier 11 et la poche 13 est rempli d'un gaz sous pression et le bouchon étanche 21 est ensuite remis en place. Lorsque le moyen 18 est une pompe sans reprise d'air, il n'y a pas besoin de gaz propulseur et la mise de l'extérieur de la poche 13 à la pression atmosphérique est suffisante, ce qui simplifie le conditionnement. Dans le cas présent, on supprime le bouchon 21, et le fond 22 du boîtier pourvu d'un orifice de passage de l'air quelconque n'a plus qu'un rôle de protection de la poche, non nécessaire pour le fonctionnement de la distribution.
    • EXEMPLE 3
  • La fixation du dôme 2 de la pièce préfabriquée (dôme + jupe) 1 au boîtier est typiquement faite par le fabricant d'emballage. Diverses méthodes sont utilisables en fabrication de série. Les méthodes qui concernent les boîtiers métalliques, typiquement en aluminium ou en fer-blanc d'épaisseur 0,2 mm à 0,6 mm, les distributeurs étant comme on l'a déjà vu pressurisés ou non, sont commentés ci-après en relation avec les figures 5 à 7.
  • La figure 5 représente la fixation d'un dôme 2 muni d'une jupe 4, de même géométrie que dans les deux premiers exemple, sur un boîtier 11 identique au boîtier de la figure 2, à l'aide d'une pièce annulaire de liaison 23 compatible à la fois avec la matière plastique du dôme 2 - ici du PE.HD - et le métal du boîtier 11 - ici de l'aluminium. Cette pièce 23 moulée d'épaisseur 0,2 mm est en complexe contenant la même polyoléfine que celle du dôme 2, c'est-à-dire du PE, et de l'EAA; son bord extérieur est encliqueté sur l'extrémité du bord roulé 16, et après la mise en place de la pièce 1, le dôme 2 venant s'appliquer par sa gorge circulaire 6 sur la pièce de liaison 23, le soudage est effectué par l'une des méthodes suivantes: par induction haute fréquence, par rotation, ou encore par ultra-sons en modifiant la forme du dôme pour l'appui du transducteur ultra-sonore.
  • Sur la figure 6, on voit que le dôme 2, mis en place par sa gorge circulaire 6 sur le bord roulé 16 du boîtier 11, a une extrémité de gorge circulaire 6 dépassant d'environ 1 mm l'extrémité du bord roulé 16, sans obstruer l'intérieur de ce bord roulé 16. Par injection annulaire de matière plastique de même nature que celle du dôme, ici du PE, on remplit au moins partiellement la cavité intérieure du bord roulé 16 en faisant fondre partiellement la lèvre extérieure 24 du dôme bordant l'extrémité de la gorge circulaire 6, cette lèvre 24 ayant à cet endroit 1 mm d'épaisseur. On obtient une liaison soudée étanche de bonne qualité. De façon générale, l'extrémité 24 du dôme 2 ainsi solidarisée par le moulage doit venir au voisinage de l'extrémité du bord roulé, soit moins de 0,5 mm avant cette extrémité ou un peu plus loin laissant au moins 1 mm de passage vers l'intérieur du bord roulé 16.
  • Le mode de fixation de la figure 7 utilise une pièce annulaire de forme 25 en matière plastique de même nature que celle du dôme 2, dont le haut n'est pas représenté, cette pièce 25 étant mise en place sur l'extrémité du boîtier rétreinte 26 avant le roulage de son bord d'extrémité. Cette pièce 25, ici en PE comme le dôme 2, comporte une base 27 s'appuyant sur l'épaule 26 du boîtier 11, une portion supérieure 28 qui va être sertie comme représenté par le roulage du bord d'extrémi­té supérieure du boîtier, ainsi que une ou plusieurs surfaces, ici les deux surfaces 29 et 30, venant au contact de la jupe extérieure 31 du dôme 2. Les mises en place de la pièce de forme 25, du bord roulé 16 et du dôme 2 étant faites, la fixation étanche est effectuée par soudage par rotation des portées annulaires 29 et 30 contre la portion annulaire 31 du dôme 2. La fixation peut aussi être faite en soudage par induction HF ou par ultra-sons.
    • EXEMPLE 4
  • La géométrie extérieure de la pièce préassemblée 101 (figure 8) est la même que celle de la pièce 1, mais la surface envers 32 de son dôme 102 a été munie lors du moulage de ce dôme 102 sur la jupe 4 d'une rondelle annulaire 33 à effet barrière. Cette rondelle 33 est soudée au dôme 102 par une grande face 34 et retenue à sa base par un petit bourrelet annulaire de matière plastique 35. Elle a en général des couches de surface en polyoléfine compatible avec la polyoléfine du dôme et une couche intermédiaire en A1 ou en matière plastique barrière. On utilise ici pour la rondelle 33 le complexe métalloplastique d'épaisseur 0,28 mm du premier exemple.
    • EXEMPLE 5
  • Le boîtier 110 de la figure 9 est en matière plastique, ici du PE.HD d'épaisseur 0,6 mm dans sa partie cylindrique. Ce boîtier moulé présente à son extrémité supérieure 116 une tubulure 111 de section axiale rectangulaire qui vient s'emboîter avec serrage entre la tubulure intérieure 115 et une rainure annulaire 114 du dôme 112, la tubulure 111 s'appliquant par son extrémité horizontale contre le fond de la rainure 114. La fixation est faite de préférence en soudage par rota­tion, elle peut aussi être réalisée par collage. La surface annulaire horizontale 113 et l'extrémité de la lèvre extérieure 117 du dôme 102 peuvent également intervenir dans cette fixation.
    • EXEMPLE 6
  • La figure 10 illustre le procédé de la troisième gamme de fabrication. La pièce préassemblée 1 est le même que dans les deux premiers exemples, et la fixation de cette pièce 1 à l'extrémité supérieure du boîtier 211 à fond distinct 212, boîtier en fer blanc de diamètre extérieur 47 mm et d'épaisseur 0,3 mm se fait comme celle du deuxième exemple, la jupe 4 n'étant toutefois pas fermée. Un capot 213 est adapté pour protéger les moyens de distribution 18 et 19, et le remplissage se fait en position renversée par l'extrémité ouverte de la jupe 4 dépas­sant du corps du boîtier 211. On ferme ensuite l'extrémité de la jupe 4, typiquement par l'une des méthodes déjà décrites dans le deuxième exemple, on affranchit l'extrémité fermée et on la rentre dans le corps 211, puis on sertit le fond 212. On pressurise ensuite si néces­saire le distributeur comme déjà décrit.
    • EXEMPLE 7
  • La figure 11 représente un dôme 302 en PE.HD surmoulé sur la portion d'extrémité supérieur 3 d'une jupe métalloplastique 4 identique à la jupe 4 de l'exemple 1. Dans le cas présent, la tubulure intérieure 325 du dôme 302 est moulée sur l'intérieur de l'extrémité 3 de la jupe 4, la tubulure 325 étant renforcée par un épaississement de sa partie haute qui constitue une partie du pourtour de sa gorge annulaire hémicirculaire 6 de fixation sur le boîtier 11.
    La disposition évasée de l'extrémité 3 autour de la tubulure 325 résulte de la direction d'injection du PE.HD, cette injection plaquant cette extrémité 3 contre l'outillage annulaire de moulage.
    La fixation du dôme 302 au bord roulé du boîtier 11 est effectuée par collage à la colle au cyanoacrylate, de la même façon que dans l'exemple 2. La partie supérieure renflée 70 du dôme 302 permet une fixation des moyens de distribution par dudgeonnage.
    • EXEMPLE 8
  • La figure 12 représente un dôme 312 en polyamide PA 12, dont la tubulure intérieure 335 de diamètre extérieur 34,3 mm est collée sur 12 mm de hauteur à l'intérieur d'une jupe métalloplastique 4 identique aux jupes précédentes. Cette disposition a fait l'objet d'un ensemble d'essais de collage, concernant des dômes de différentes matières:
    . PA 12 (= Rilsan Ⓡ )
    . PA 6 (= Nylon Ⓡ )
    . PE. HD
    . PE linéaire
    ces dômes étant collés sur des bords roulés d'extrémité supérieure de boîtiers en aluminium, avec des familles de colle:
    . une colle au silicone "Rhodorseal 5552" (Ⓡ )
    . trois colles au cyanoacrylate:
    N° 406 Loctite (Ⓡ)
    N° 202 Cyanolit (Ⓡ)
    N° 208 Cyanolit (Ⓡ)
  • Les observations effectuées peuvent être résumées comme suit: les surfaces en matière plastique doivent être de préférence préparées par oxydation superficielle telle que flammage ou effet Corona, et les surfaces en aluminium doivent de préférence être préalablement vernies, ces colles ne donnant pas une adhésion satisfaisante sur l'aluminium nu. La colle au silicone nécessite des temps de pressage de 1 à 2 min et des temps de séchage à l'ambiante supérieurs à 24 h. Les trois colles au cyanoacrylate donnent des résultats voisins: les temps de pressage peuvent être limités à 5 à 10 secondes, et les pièces peuvent être manipulées après 30 secondes à 1 minute à la température ambiante. Ces colles au cyanoacrylate sont donc bien préférables pour l'application industrielle.
  • Lors de ces essais de collage, on a remarqué que l'introduction bien centrée de la jupe 4 autour de la tubulure 335 du dôme était délicate et qu'il y avait parfois des manques de collage correspondant à un râclage excessif de la colle par l'extrémité de la jupe 4. On a alors après plusieurs essais réalisé un dôme 322 en PE.HD représenté sur la figure 13 dont la tubulure 345 comporte en partant de son extrémité inférieure: une lèvre souple 346 délimitant avec la surface extérieure cylindrique circulaire 347 de la tubulure 345 une réserve annulaire 348 de hauteur 2,5 mm, puis 5 mm au-dessus de l'extrémité inférieure une portion de surface extérieure tronconique 349 de1/2 angle de cône compris entre 1 et 2); cette portion 349 comportant 2 zones annulaires en creux 350 et 351 de profondeur 0,06 à 0,08 mm, ces zones de hauteurs unitaires 2 mm étant reliées entre elles ainsi qu'à la portion cylindri­que 347 par une pluralité de ponts en creux de largeur unitaire 4 mm. La surface extérieure tronconique 349 se prolonge jusqu'au rebord inférieur 326 du dôme 322 correspondant à l'extrémité ouverte de la gorge 6 de fixation sur le boîtier, ce rebord 326 sert de butée et règle l'enfilage de la jupe 4 autour de la tubulure à 14 mm de hauteur. Compte tenu du système de réserves de colle 348, 350 et 351, la jupe 4 est en léger serrage sur la tubulure 345, et on a ici, pour le diamètre intérieur de jupe de 34,45 mm avec une extrémité de tubulure d'entrée 352 progressive: un diamètre de la surface extérieure cylindrique 347 de 34,1 mm, une lèvre souple 346 d'épaisseur 0,15 à 0,2 mm à sa racine et une surface extérieure tronconique 349 se terminant avec un diamètre de 34,5 mm. Les essais avec de la colle cyanoacrylate déposée à l'avance dans la réserve annulaire 348 ont donné des résultats reproductibles et, d'après les essais de décollement de la jupe 4, on obtient une étanchéité fiable au niveau de chacune des zones en creux 350 et 351.
    • EXEMPLE 9
  • On a utilisé une pièce (dôme + jupe) 312 et 4 (figure 14) préassemblée par collage (Exemple 8 et figure 12) pour fabriquer un distributeur à poche 80 selon le procédé de la première gamme de fabrication. Par rapport à l'Exemple 2, on a les différences supplémentaires suivantes:
    - le rebord inférieur extérieur 327 du dôme 312, bordant sa gorge annulaire 6 de fixation par collage sur le bord roulé 16 du boîtier 11 en aluminium comporte un petit bord en surplomb 328 permettant l'encliquetage d'un capot de protection non représenté, et une petite jupe ou prolongement 329 masquant la fixation du dôme 312 sur le bord roulé 16;
    - comme le montre la figure 15, on a soudé en triangle, ou plus exactement en étoile triangulaire ou à trois branches sensiblement égales, l'extrémité inférieure90 de la jupe 4 avant l'introduction de cette jupe 4 dans le boîtier 11. Cette soudure a été faite au moyen de 3 pinces isolantes et d'une boucle d'induction HF, méthode avec laquelle on obtient un fluage suffisant du PE pour obtenir l'étanchéité au centre de l'étoile. On peut aussi employer les ultra­sons. Cette disposition en trois plis souples, rattrapant progressive­ment la forme cylindrique circulaire du haut de la jupe 4, permet une introduction particulièrement commode de la poche obtenue dans le boîtier du distributeur. Quatre plis ou plus sont aussi possibles.
    • AVANTAGES
  • Des avantages importants ont déjà été indiqués au début de l'exposé de l'invention.
  • Les essais effectués ont permis de mettre en valeur un autre avantage, particulièrement surprenant et intéressant sur le plan économique. L'emploi du dôme en matière plastique permet de réduire l'importance du rétreint de l'extrémité supérieure du boîtier dans le cas d'un boîtier métallique. On peut alors réduire de façon importante l'épaisseur de la partie cylindrique du boîtier, la seule exigence de résistance à la pression intérieure permettant des épaisseurs de paroi latérale plus faibles que la même exigence associée à l'impératif de résistance du dôme fortement rétreint. Cette réduction d'épaisseur de paroi est typiquement de 20 à 35% relatif.
    • APPLICATIONS
  • L'application du procédé de fabrication de l'invention et des distribu­teurs à poche correspondants s'étend à la distribution de produits aérosols, de liquides et de crèmes ou gels,dans les domaines pharmaceu­tique, cosmétologique, hygiénique et alimentaire.

Claims (37)

1. Procédé de fabrication et de conditionnement d'un distributeur à poche (8;80), ledit distributeur (8;80) comprenant un boîtier (11;211) surmonté d'un dôme (2;102,112;302;312;322)), une poche souple étanche (13) fixée à l'intérieur de ce boîtier (1) et des moyens de distributions (18,19) raccordés de façon étanche audit dôme (2;102;112;302;312;322) et à ladite poche (13), caractérisé en ce que, avant toute autre opération d'assemblage et de conditionnement, on réalise par moulage un dôme en matière plastique (2;102) comportant une tubulure intérieure (5;115;325;335;345) permettant sa fixation étanche sur l'extrémité supérieure (3) d'une jupe (4) formant l'ébauche de la poche (13), puis on réalise cette fixation, obtenant ainsi une pièce préassemblée (dôme + jupe) (1;101;312 et 4), le dôme (2;102;302;312;322) comportant en outre des portions de fixation (6;114) (7;70) respectivement sur l'extrémité supérieure (16;116) du boîtier (11;211) et aux moyens de distribution (18,19).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on fixe ladite tubulure intérieure (5;115) du dôme (2;102) sur l'extrémité supérieure (3) de ladite jupe (4) par moulage, lors dur moulage du dôme (2:102).
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel on réalise le moulage de la tubulure intérieure (5;115) du dôme (2) sur la jupe (4) formant l'ébauche de la poche (13) de façon que l'extrémité supérieure (3) de cette jupe (4) soit comprise dans l'épaisseur de ladite tubulure (5;115) et plus près de la surface extérieure de ladite tubulure (5;115) que de sa surface intérieure.
4. Procédé selon la revendication 2 dans lequel on surmoule la tubulure intérieure (325) du dôme (2) sur l'intérieur de ladite jupe (4).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel l'extrémité supérieure (3) de ladite jupe (4) est comprise dans l'épaisseur de ladite tubulure (5;115) ou liée à cette tubulure (325) sur une hauteur de 8 à 15 mm, de façon à permettre lors de l'utilisation un meilleur vidage de la poche (13).
6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on fixe ladite tubulure intérieure (335;345) du dôme (312;322) sur l'extrémité supérieure (3) de ladite jupe (4) par collage de ladite extrémité supérieure (3) autour de ladite tubulure (335;345).
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on fixe ladite tubulure intérieure (335;345) sur ladite extrémité supérieure (3) de ladite jupe (4) sur une hauteur comprise entre 5 et 20 mm.
8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on oxyde au moins une des deux surfaces à coller par flammage ou par effet Corona.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la surface à coller de ladite tubulure (345) du dôme (322) comporte au moins une zone annulaire en creux de retenue de la colle (350,351) de profondeur inférieure à 0,15 mm.
10.Procédé selon la revendication 9, dans lequel ladite surface à coller de ladite tubulure (345) comporte au moins 2 zones annulaires en creux (350,351) reliées entre elles par des ponts en creux, lesdites zones (350,351) ayant chacune une hauteur comprise entre 0,5 et 2,5 mm et une profondeur comprise entre 0,04 et 0,1 mm.
11.Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, dans lequel la ou lesdites zone(s) annulaire(s) en creux (350,351) sont précédées d'une portion d'extrémité de ladite tubulure (345) portant une lèvre annulaire souple inclinée vers le haut (346) servant de réserve de colle, le fond de cette réserve (348) étant relié à la zone annulaire en creux la plus proche (350) par des ponts en creux, l'introduction de ladite jupe (4) autour de ladite tubulure (345) entraînant le resserrement de ladite lèvre souple (346) et une expulsion de la colle vers la ou lesdites zone(s) annulaire(s) en creux (350,351) par les ponts en creux.
12.Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, dans lequel on effectue le collage avec une colle au cyanoacrylate, le dôme annulaire (312,322) étant en polyamide, en polycarbonate ou en polyacétal, et l'intérieur de ladite jupe (4) étant en PE.
13.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel on exécute les autres opérations d'assemblage et de condition­nement dans l'ordre suivant:
a) on ferme l'extrémité inférieure (9;90) de la jupe (4) de la pièce (dôme + jupe) (1.110;312 et 4) cette jupe (4) devenant une poche (13);
b) on introduit cette poche (13) de la pièce précédente devenue (dôme + jupe) (1) dans le boîtier (11;211);
c) on fixe de façon étanche cette pièce (1;101) par sa partie dôme (2;312) à l'extrémité supérieure (16;116) du boîtier (11;201);
d) on effectue le remplissage du produit à distribuer par le haut de la poche (13);
e) on fixe de façon étanche au haut (7) de la partie dôme (2;102) les moyens de distribution (18;19) comprenant soit une valve (18), soit une pompe (18) à reprise d'air faible ou nulle;
f) lorsque les moyens de distribution comprennent une valve (18), on introduit un gaz sous pression entre la poche (13) et le boîtier (11;211).
14.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 dans lequel on exécute les autres opérations d'assemblage et de conditionnement dans l'ordre suivant:
a₁) on fixe de façon étanche au dôme (2;102) de la pièce (dôme + jupe) (1;101) les moyens de distribution (18;19) comprenant soit une valve, soit une pompe à reprise d'air faible ou nulle;
b₁) on retourne l'ensemble obtenu (1 et 18,19) et on remplit la jupe (4) obturée par le dôme (2;102) et par lesdits moyens de distri­bution (18;19) du produit à distribuer, par l'extrémité inférieure (9) de cette jupe (4) située en position haute;
c₁) on ferme ladite extrémité (9) de la jupe, qui devient une poche (13);
d₁) on introduit la poche (13) remplie du nouvel ensemble obtenu (dôme + poche + moyens de distribution) (1 et 18;19) dans le boîtier (11);
e₁) on fixe de façon étanche ce nouvel ensemble (1 et 18;19) par sa partie dôme (2;102) à l'extrémité supérieure (16;116) du boîtier (11;211);
f₁) lorsque les moyens de distribution (18;19) comprennent une valve (18), on introduit un gaz sous pression entre la poche (13) et le boîtier (11;211 et 212).
15. Procédé selon la revendication 14, dans le cas où les moyens de fabrication comprennent une pompe à reprise d'air faible ou nulle portant un rebord annulaire de fixation au moins extérieurement en matière plastique, dans lequel on réalise d'abord un dôme en matière plastique (2) moulé à la fois sur la jupe (4) formant l'ébauche de la poche (13) et autour dudit rebord de fixation de la pompe, puis dans lequel on exécute les opérations (b₁) à (e₁).
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans le cas où on utilise un boîtier métallique comportant un corps tubulaire (211) et un fond (212) distincts, et dans lequel on exécute les autres opérations d'assemblage et de conditionnement dans l'ordre suivant:
a₂) on fixe de façon étanche au dôme (2) de la pièce (dôme + jupe) (1) les moyens de distribution (18;19) comprenant soit une valve, soit une pompe à reprise d'air faible ou nulle;
b₂) on introduit la jupe (4) de l'ensemble obtenu (jupe + dôme + moyens de distribution) dans le corps (211) du boîtier;
c₂) on fixe de façon étanche ledit ensemble par sa partie dôme (2) à l'extrémité supérieure (6) dudit corps de boîtier (211);
d₂) on retourne l'ensemble complexe obtenu et on remplit la jupe (4) obturée par la dôme (2) et lesdits moyens (18;19) de distribu­tion (9) de cette jupe (4) située en position haute;
e₂) on ferme ladite extrémité de la jupe (4), qui devient une poche (13), et on rentre si nécessaire cette extrémité (9), dans le corps de boîtier (211);
f₂) on sertit le fond métallique (212) qui est percé d'un trou sur l'extrémité inférieure ouverte du corps métallique (211);
g₂) lorsque les moyens de distribution comprennent une valve, on introduit un gaz sous pression entre la poche (13) et le boîtier (211) et on bouche le trou du fond métallique (212).
17. Procédé selon la revendiation 16 dans le cas où les moyens de distribution (18;19) comprennent une pompe (18) à reprise d'air faible ou nulle portant un rebord annulaire de fixation au moins extérieurement en matière plastique, dans lequel on réalisé d'abord un dôme (2) en matière plastique moulé à la fois sur le jupe (4) formant l'ébauche de la poche (13) et autour dudit rebord de fixa­tion de la pompe (18) puis dans lequel on réalise les opérations (b₂) à (f₂).
18. Procédé selon la revendiation 16, dans le cas où les moyens de distribution (18;19) comprennent une pompe à reprise d'air faible ou nulle portant un rebord annulaire de fixation au moins extérieurement en matière plastique, et où l'extrémité supérieure du corps de boîtier (11) porte un bord roulé (16), procédé dans lequel on réalise d'abord un dôme (2) en matière plastique moulé à la fois sur la jupe (4) formant l'ébauche de la poche (13), sur ladite extrémité supérieure du boîtier (16) et autour dudit rebord de fixation de la pompe, puis dans lequel on réalise les opérations (d₂) à (f₂).
19. Procédé selon l'une quelconque des revendiations 13 à 18, dans lequel l'extrémité inférieure (9) de la jupe (4) est fermée par repliage en soufflet (14) et collage ou soudage.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendiations 13 à 18, dans lequel l'extrémité inférieure (9) de la jupe (4) est fermée par soudage en arc (10).
21. Procédé selon l'une des revendiations 13 à 18, dans lequel l'extré­mité inférieure (90) de la jupe (4) est fermée par soudage en étoile triangulaire.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendiations 13 à 15, dans lequel le boîtier (110) est en matière plastique et dans lequel on fixe le dôme (112) à l'extrémité supérieure (116) de ce boîtier (110) par soudage par rotation.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendiations 13 à 18, dans lequel le boîtier (11;211) est métallique et comporte à son extrémi­té supérieure un bord roulé (16), la portion de fixation du dôme (2) sur le boîtier (11;211) comportant une gorge circulaire (6) s'adaptant sur ce bord roulé (16), et dans lequel on fixe de façon étanche ladite gorge circulaire (6) en matière plastique audit col roulé métallique (16).
24.Procédé selon la revendiation 23, dans lequel la dite fixation est réalisée par traitement de surface de ladite gorge circulaire (6) suivi de son collage sur ledit col roulé (16).
25.Procédé selon la revendiation 23, dans lequel on dispose entre ledit col roulé (16) et ladite gorge circulaire (6) une pièce de liaison (23) compatible à la fois avec le métal du col roulé (16) et avec la matière plastique du dôme (2), et en ce qu'on effectue ensuite le soudage du dôme (2) et du col roulé (16) du boîtier (11) par un procédé du groupe formé par: le soudage par induction haute fréquence, le soudage par ultra-sons et le soudage par rotation.
26.Procédé selon la revendiation 25, dans lequel le boîtier (11) est en aluminium ou alliage et le dôme est en polyoléfine, ladite pièce de liaison (23) étant en matière plastique contenant de l'EAA et ladite polyoléfine;
27.Procédé selon la revendiation 23, dans lequel la gorge circulaire (6,24) du dôme (2) s'étend jusqu'au voisinage de l'extrémité du bord roulé (16) du boîtier et dans lequel on solidarise le dôme (2) et ledit bord roulé (16) par injection latérale annulaire de matière plastique de même nature que celle du dôme (2).
28.Procédé selon la revendiation 23, dans lequel on a disposé autour de l'extrémité supérieure rétreinte (21) du boîtier (11) avant roulage de son bord d'extrémité une pièce annulaire (25) en matière plastique de même nature que celle du dôme (2), cette pièce (25) comportant au-dessus d'une base (27) qui s'appuie sur l'épaule (26) du boîtier (11), une portion supérieure qui sera sertie par le roulé (16) du bord d'extrémité, du boîtier (11), ainsi qu'une ou plusieurs surfaces (29,30) qui viendront au contact du dôme (2;31) lors de la mise en place dudit dôme (2) sur le boîtier; et dans lequel on roule le bord d'extrémité (16) du boîtier (11) autour de ladite portion supérieure (28) de ladite pièce annulaire (25), puis on met en place le dôme (2) sur l'extrémité supérieure (16) du boîtier (11) ainsi préparée et on réalise la fixation du dôme (2) et la ladite portion supérieure (28) de ladite pièce annulaire (25) par soudage par rotation.
29.Procédé selon l'une quelconque des revendiations 1 à 12, dans lequel le dôme (2) est en polyoléfine, et dans lequel la jupe (4) ébauche de poche (13) est en complexe comprenant une couche barrière et des couches de surface en polyoléfine compatible avec la polyolé­fine du dôme (2).
30.Procédé selon la revendiation 29, dans lequel la surface envers (32) du dôme (102) est munie d'une rondelle annulaire barrière (33) fixée par le moulage, cette rondelle (33) comprenant au moins des couches de surface en polyoléfine compatible avec la polyoléfine du dôme (2) et une couche intermédiaire en aluminium ou en matière plastique barrière.
31.Distributeur à poche (8) comprenant un boîtier métallique (11;211) dont le fond est percé d'un trou, ce boîtier (11;211) comportant à son extrémité supérieure un bord roulé (16) et étant surmonté du dôme (2;312) en matière plastique d'une pièce préassemblée de façon étanche (dôme + jupe) (1), ce dôme (2;312) comportant une gorge circulaire (6) par laquelle il s'appuie et est fixée de façon étanche sur ledit bord roulé (16), ce dôme (2) étant en outre fixé par sa partie supérieure (7;70) à une valve (18) ou à une pompe à reprise d'air faible ou nulle.
32. Distributeur selon la revendication 31, dont le boîtier métallique est en fer blanc et comprend un corps tubulaire (211) et un fond (212) distincts, ledit fond (212) étant serti ou à sertir sur ledit corps tubulaire (211).
33. Distributeur à poche comprenant un corps tubulaire (110) en matière plastique surmonté du dôme en matière plastique (112) d'une pièce préassemblée de façon étanche (dôme + poche) (112 et 13), l'extrémité supérieure (116) dudit corps tubulaire (110) étant fixée de façon étanche audit dôme (112) à l'aide de une ou plusieurs surfaces annulaires (113) se trouvant au contact de surfaces correspondantes (114,117) du dôme (112), ce dôme (112) étant en outre fixé de façon étanche à une pompe à reprise d'air faible ou nulle (18) par sertissage ou par moulage, ledit corps tubulaire (110) assurant la mise à la pression atmosphérique de la poche (13) lors de l'utilisation du distributeur.
34.Distributeur à poche selon l'une quelconque des revendications 31 à 33, la pièce (dôme + jupe) ou (dôme + poche) étant préassemblées par moulage.
35.Pièce préassemblée par moulage (dôme + jupe (1;101;302 et 4) comprise dans le distributeur de la revendication 34, le dôme (2;102;112;302) en polyoléfine comportant une tubulure intérieure (5;115;325) fixée de façon étanche par ledit moulage sur l'extrémité (3) de la jupe (4) dont les couches superficielles sont en polyoléfine compatible avec la polyoléfine du dôme (2;102;112), le dôme comportant en outre une portion de fixation (6;24) sur l'extrémité supérieure (16;116) d'un boîtier (11;110;211) et une portion supérieure (7;70) permettant la fixation d'une valve ou d'une pompe (18).
36.Sous-ensemble constitutif du distributeur de l'une quelconque des revendications 31 ou 33, pour remplissage de produit par le haut de la poche, comportant une pièce préassemblée par moulage (dôme + poche) (2+13), le dôme (2) étant en polyoléfine et comportant une tubulure intérieure (5;115) moulée sur l'extrémité supérieure (3) de la jupe (4) fermée à son extrémité inférieure (9) de façon à former la poche (13), les couches superficielles de ladite jupe (4) étant en polyoléfine compatible avec la polyoléfine du dôme (2), et comportant en outre un boîtier métallique (11) ou un boîtier en matière plastique (110), ledit dôme (2) étant fixé de façon étanche à l'extrémité supérieure (16;116) du boîtier (11;110) et comportant une portion supérieure (7) permettant la fixation d'une valve ou d'une pompe (18).
37.Sous-ensemble constitutif du distributeur de la revendication 32, pour remplissage de produit par l'extrémité inférieure (9) de la jupe (4) avant sa fermeture en poche (13), comportant une pièce préassemblée par moulage (dôme + jupe) (2;102) fixée de façon étanche par sa partie dôme en polyoléfine (2) à la fois à une valve ou à une pompe (18) à reprise d'air faible ou nulle et à l'extrémité supérieure (16) du corps tubulaire d'un boîtier métallique (211) à fond (212) séparé, ledit boîtier métallique (211) comportant à son extrémité supérieure un bord roulé (16) et ledit dôme (2;102) comportant une gorge circulaire (6) fixée de façon étanche sur ce bord roulé (16).
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