EP1064205B1

EP1064205B1 - Dispositif de distribution airless

Info

Publication number: EP1064205B1
Application number: EP99909051A
Authority: EP
Inventors: Firmin Garcia; Hervé Pennaneac'h; Alain Lafosse
Original assignee: Valois SAS
Current assignee: Aptar France SAS
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2002-06-19
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: FR2776633A1; EP1064205A1; ES2178877T3; FR2776633B1; US6332561B1; DE69901890T2; DE69901890D1; WO1999048766A1

Abstract

Dispositif de distribution sans reprise d'air, tel qu'une pompe airless, pour distribuer un produit fluide, ledit dispositif comprenant une chambre de distribution (14) de volume variable pourvue d'une entrée (12) dotée d'un clapet d'entrée (51; 53) et d'une sortie dotée d'un clapet de sortie, ledit distributeur comprenant en outre un piston (3) pour faire varier le volume de la chambre de distribution (14), des moyens d'obturation (51; 52; 55; 63) étant prévus pour obturer de manière étanche la chambre de distribution (14) sensiblement au niveau de son entrée (12) avant sa première utilisation, caractérisé en ce que les moyens d'obturation sont formés par le clapet d'entrée (51, 53).

Description

La présente invention concerne un dispositif de distribution airless, tel qu'une pompe airless, c'est-à-dire sans reprise d air de sorte que le produit distribué n'est jamais en contact avec l'air avant sa distribution. Ce type de pompe dit airless est notamment utilisé pour la distribution de produits qui sont susceptibles de se détériorer au contact de l'air. Il peut s'agir de produits pharmaceutiques comme de produits cosmétiques.

De manière classique, ce genre de distributeurs comprend une chambre de distribution de volume variable pourvue d'une entrée dotée d'un clapet d'entrée et d'une sortie dotée d'un clapet de sortie. Pour faire varier le volume de la chambre de distribution, il est prévu un piston qui est en général actionné à l'aide d'une tige dite d'actionnement à travers laquelle le produit est refoulé hors de la chambre. Il s'agit là d'une conception tout à fait classique pour une pompe airless.

Afin d'éviter toute possibilité de détérioration du produit à distribuer au contact de l'air, il est préférable de remplir le réservoir sous vide et de monter le dispositif de distribution sur le réservoir toujours sous vide. Lors de l'opération de montage du distributeur sur les réservoirs dans des conditions de vide, l'intérieur du distributeur et en particulier la chambre de distribution est également soumis au vide. L'air est évacué hors de la chambre de distribution par le clapet d'entrée, qui peut se présenter sous la forme d'une bille, d'une rondelle ou d'un organe à collerette conique, qui n'assure pas une étanchéité parfaite lors de cette opération de fixation du distributeur sous vide. En effet, les sièges de clapet ne présentent pas un état de surface suffisamment parfait pour assurer une parfaite étanchéité à l'air. De ce fait, l'air est également évacué hors de la chambre de distribution et il y règne alors un vide partiel. Il est à noter que lors de cette étape de montage du distributeur sur le réservoir, la tête de distribution n'est pas encore montée sur la tige d'actionnement du distributeur. Lorsque le vide est interrompu une fois que le distributeur est fixé sur le réservoir, le réservoir et la pompe sont à nouveau soumis à la pression atmosphérique de sorte que tous les espaces vides à l'intérieur du réservoir mais également à l'intérieur de la chambre de distribution sont brusquement remplis par le produit contenu dans le réservoir. Il s'ensuit donc un remplissage au moins partiel de la chambre de distribution. Un inconvénient majeur se produit alors lorsque l'on monte la tête de distribution sur la tige d'actionnement, ce qui a pour effet de déplacer la tige et de ce fait le piston et ainsi réduire le volume de la chambre de distribution au moins partiellement remplie de produit. Il en résulte par conséquent une distribution du produit contenu dans la chambre de distribution. Par conséquent, avant sa première utilisation et sa mise sur le marché, du produit remplit la tige d'actionnement et le canal d'éjection de la tête de distribution. Ce produit est bien évident en contact avec l'air extérieur et peut donc se détériorer.

Ce problème de la distribution de produit lors du montage de la tête de distribution a tenté d'être solutionné par l'introduction d'un gaz à l'intérieur de la chambre avant la remise à la pression atmosphérique du distributeur. Cependant, ce procédé est très difficile à mettre en oeuvre étant donné le faible diamètre du canal interne de la tige d'actionnement, puisqu'il est en effet nécessaire simultanément de repousser le clapet de sortie et d'injecter du gaz à l'intérieur de la chambre. Ce procédé d'injection d'un gaz est par conséquent très difficile à mettre en oeuvre.

On connaít d'autre part du document EP-A-0 753 353 un distributeur dont le tube d'entrée est formé avec un bouchon qui l'obture. Au cours du premier actionnement, le bouchon est poinçonné par un prolongement de la tige d'actionnement qui pénètre dans le tube d'entrée. le bouchon est ici moulé d'une seule pièce avec le tube d'entrée, ce qui complique le moulage. En outre, le bouchon, une fois poinçonné, est libre de se déplacer dans le tube d'entrée ce qui peut gêner le fonctionnement du distributeur.

La présente invention a pour but de pallier cet inconvénient de l'art antérieur en définissant un distributeur dont l'entrée est initialement obturée par un bouchon facile à mettre en place sans compliquer le moulage et qui ne risque pas de gêner le fonctionnement du distributeur une fois délogé de sa position obturante.

Pour ce faire, la présente invention propose un dispositif de distribution sans reprise d'air, tel qu'une pompe airless, pour distribuer un produit fluide, ledit dispositif comprenant une chambre de distribution de volume variable pourvue d'une entrée dotée d'un clapet d'entrée et d'une sortie dotée d'un clapet de sortie, ledit distributeur comprenant en outre un piston pour faire varier le volume de la chambre de distribution, des moyens d'obturation étant prévus pour obturer de manière étanche la chambre de distribution sensiblement au niveau de son entrée avant sa première utilisation, les moyens d'obturation étant formés par le clapet d'entrée.

Le clapet de sortie étant parfaitement étanche, les moyens d'obturation de l'entrée permettent d'isoler de manière parfaitement étanche à l'air l'intérieur de la chambre de distribution. Ainsi, il est impossible qu'un vide d'air s'établisse à l'intérieur.

Le fait d'utiliser le clapet d'entrée lui-même en tant que moyens d'obturation présente l'avantage de ne pas rajouter une pièce supplémentaire au distributeur.

Afin que la chambre de distribution puisse à nouveau être en communication avec le réservoir, le piston est monté sur une tige d'actionnement présentant une extrémité faisant saillie à l'intérieur de la chambre de distribution, ladite extrémité formant un organe de poussée apte à pousser en fin de course le clapet d'entrée hors de sa position étanche dans sa position de travail normal.

Selon une première forme pratique, le clapet d'entrée est une bille coincée de manière étanche dans un manchon.

En variante, le clapet d'entrée est un organe à collerette conique comportant un cordon d'étanchéité périphérique saillant coincé dans l'entrée de la chambre de distribution.

Ainsi, la chambre de distribution est parfaitement isolée par rapport à l'extérieur et ne subit donc pas le vide qui règne au moment de la fixation du distributeur sur le réservoir. Ces moyens d'obturation ne sont dégagés que lors du montage de la tête de distribution sur la tige d'actionnement, ce qui a pour effet de déplacer la tige à l'intérieur de la chambre jusqu'à ce que son extrémité déplace les moyens d'obturation de manière à établir une communication entre la chambre et le réservoir.

En utilisant le clapet d'entrée pour obturer l'entrée, on n'a pas besoin de mouler un bouchon comme dans l'art anténeur, et une fois délogé, le clapet ne risque pas de gêner le fonctionnement du distributeur.

La présente invention sera maintenant décrite plus amplement en référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non limitatif plusieurs formes de réalisation de la présente invention.

Sur les dessins :

la figure 1a est une vue en coupe transversale à travers un distributeur selon une première forme de réalisation ;
les figures 1b et 1c sont des coupes transversales à travers le distributeur de la figure la lors de l'étape de montage de la tête de distribution pour illustrer le mode de dégagement des moyens d'obturation ; et
les figures 2a et 2b sont des vues en section transversale d'un distributeur de l'invention selon un deuxième mode de réalisation.

Il sera maintenant fait référence à la figure la pour expliquer la structure du distributeur selon l'invention. Il s'agit dans les deux modes de réalisation décrits, d'une pompe airless, c'est-à-dire qui ne permet pas une introduction d'air à mesure que du produit est distribué. Il est par conséquent nécessaire que le réservoir (non représenté) puisse diminuer de capacité à mesure que du produit en est extrait. Il peut donc s'agir d'un réservoir sous la forme d'une poche souple ou équipé d'un piston suiveur. La structure interne de la pompe airless n'est pas critique pour l'invention et ne sera par conséquent pas décrite ici en détail. Toutefois, dans les modes de réalisation représentés, cette pompe airless comporte un corps 1 définissant un cylindre 10 dans lequel est monté un piston 3 monté sur la tige d'actionnement est monté coulissant. L'extrémité inférieure du corps 1 est dotée d'une entrée 12 définissant un siège de clapet 13 de forme tronconique. A son extrémité supérieure, le corps 1 forme une collerette de fixation 11 qui fait saillie radialement vers l'extérieur. Cette collerette 11 permet la préhension de la pompe à l'aide d'une bague de sertissage 83. Pour l'étanchéité de la pompe sur le réservoir (non représenté), il est prévu deux joints toriques 81 et 82 qui sont placés respectivement entre la collerette 11 et la bague de sertissage 83 et entre l'extrémité supérieure du réservoir (non représenté) et la bague de sertissage 83. La fixation de la pompe sur le col du réservoir (non représenté) est donc parfaitement étanche à l'air. Comme susmentionné, le cylindre 10 que forme le corps 1 reçoit intérieurement un piston 3 qui est lui-même monté coulissant sur la tige d'actionnement 2. Le piston 3 est sollicité dans sa position haut de repos représentée sur la figure 1 par un ressort de rappel 7 qui agit par l'intermédiaire d'un fouloir 4 qui prend appui sur le piston 3. D'autre part, la tige d'actionnement 2 est sollicitée dans sa position de repose représentée sur la figure 1 par un ressort 4 qui prend appui sur le piston 3. La tige d'actionnement 2 définit de manière classique un conduit de sortie 21 qui définit à proximité de son extrémité inférieure deux ouvertures latérales 22 obturées en position de repos (fig. 1a) par le piston. L'arrangement formé par l'extrémité inférieure de la tige d'actionnement 2, le piston 3 et le fouloir 4 constituent le clapet de sortie de la pompe airless. En dessous de cet arrangement, le corps de pompe 1 forme une chambre de pompe 14 de volume variable. A son extrémité inférieure, la chambre de pompe est pourvue de manière classique d'un clapet d'entrée 51 qui se présente sur la figure la sous la forme d'une bille sphérique. Il peut également être envisagé d'autres formes pour le clapet d'entrée comme par exemple un organe à collerette conique (fig. 2a et 2b).

La conception de la pompe airless qui vient d'être décrite est out à fait classique et est commune aux deux modes de réalisation. Bien entendu, il peut être envisagé d'autres formes de conception pour la structure de la pompe sans pour cela sortir du cadre de la présente invention.

Comme on peut le voir sur la figure la, la bille 51 ne repose pas sur son siège de clapet 13 mais est engagée dans un manchon 61 dans lequel elle est coincée. Ce manchon est formé par une pièce sensiblement cylindrique 6 engagée à l'intérieur du corps 10 et reposant sur le fond du corps en étant plaqué par le ressort 7 qui prend appui avec son extrémité inférieure 71. Par conséquent, la pièce cylindrique 6 est maintenue parfaitement en place à l'intérieur du corps 10. La pièce cylindrique 6 définit en outre des saignées latérales 62 pour le passage du produit. Dans la position représentée sur la figure la, le clapet d'entrée 51 ne repose pas sur son siège 13 de sorte qu'il ne peut pas remplir sa fonction de fermeture sélective de l'entrée 12 de la chambre de pompe 14. La chambre de pompe 14 est parfaitement isolée de l'extérieur de manière étanche à l'air. En effet, comme cela vient d'être dit, la bille 51 coincée dans le manchon 61 empêche tout passage d'air au niveau de l'entrée de la chambre de pompe, et d'autre part, le positionnement du piston 3 sur les ouvertures latérales 22 de la tige d'actionnement 2 empêche tout passage d'air au niveau du clapet de sortie de la chambre de pompe 14. Par conséquent, la chambre de pompe 14 définit un espace isolé.

Comme cela a été décrit ci-dessus dans la partie introductive, lors de l'opération de montage sous vide de la pompe sur un col de réservoir rempli, l'ensemble de la pompe et du réservoir sont disposés dans une enceinte dans lequel on fait régner un vide d'air. En isolant de l'extérieur de manière parfaitement étanche à l'air la chambre de pompe 14, celle-ci ne sera pas soumise à un vide d'air lors de cette opération de montage sous vide. En cas de dépression à l'extérieur, ce qui est le cas lorsqu'on fait régner un vide d'air, le clapet de sortie reste parfaitement fermé de manière étanche et la bille 51 coincée fortement dans le manchon 61 permet une étanchéité également parfaite, de telle sorte que lorsque le vide d'air est interrompu et que le distributeur dans son ensemble équipé du réservoir rempli de produit est à nouveau à la pression atmosphérique normale, le produit contenu dans le réservoir ne peut pas remonter à l'intérieur de la chambre de pompe 14 puisque son entrée est obturée par la présence de la bille 51 coincée dans le manchon 61. On garantit ainsi que la chambre de pompe 14 reste d'une part remplie d'air à la pression atmosphérique et d'autre part que du produit ne se trouve pas à l'intérieur de la chambre 14.

On se retrouve donc après l'opération de remplissage sous vide avec une pompe airless telle que représentée sur la figure la. Dans cet état, la pompe n'est pas utilisable du fait que la bille 5 obture l'entrée de la chambre de pompe 14. Pour amener la pompe dans un état opérationnel, il faut permettre à la bille 51 de retrouver sa position normale de travail en appui sur le siège de clapet d'entrée conique 13. Il suffit pour cela de pousser la bille 51 vers le bas pour la dégager de son coincement dans le manchon 61. En se référant aux figures 1b et lc, nous allons maintenant décrire de quelle manière il est possible de dégager la bille 51 de son coincement étanche dans le manchon 61. Lorsque l'opération de montage par sertissage sous vide est réalisée, la prochaine étape conventionnelle est celle du montage de la tête de distribution 9 sur la tige d'actionnement 2. Une tête de distribution classique comprend un manchon de connexion 91 définissant intérieurement un canal 92 qui se prolonge latéralement par un conduit de sortie 93 se terminant par un bec de distribution 94. Extérieurement, la tête de distribution 9 peut former une jupe périphérique 96 qui s'étend vers le bas pour masquer une partie de la pompe et de la tige d'actionnement 2. Pour effectuer l'emmanchage de la tête de distribution 9 sur la tige d'actionnement 2, il est nécessaire de positionner le manchon 91 dans l'alignement de la tige 2 puis d'exercer une force de poussée sur la surface 95 de la tête 9 de manière à réaliser l'emmanchage représenté sur les figures 1b et 1c. Lorsqu'on exerce cette force de poussée sur la surface 95, la tige d'actionnement 2 est sollicitée vers le bas à l'intérieur du corps de la pompe en entraínant avec elle le piston 3. L'enfoncement de la tige d'actionnement dans le corps 1 a pour effet de réduite le volume de la chambre de pompe 14 contre l'action du ressort de rappel 7. A mesure que la tige d'actionnement 2 s'enfonce à l'intérieur du corps, le piston 3 et le fouloir 4 se déplacent sur elle en sens inverse de manière à démasquer les ouvertures latérales 22, ce qui établit un passage d'air entre la chambre de pompe 14 et l'extérieur par l'intermédiaire du canal 21, du conduit 92 et du canal 93. Autrement dit, le clapet de sortie s'ouvre lorsque la pression à l'intérieur de la chambre de pompe 14 est suffisante pour repousser le piston 3 et démasquer les ouvertures latérales 22. Si l'on continue à exercer une poussée sur la tige d'actionnement 2, celle-ci continue sa course à l'intérieur du corps de pompe jusqu'à ce que son extrémité inférieure 23 vienne en contact de poussée sur la bille 51 coincée dans le manchon 61. En exerçant une pression suffisante, l'extrémité 23 de la tige 2 parvient à déloger la bille 51 de son manchon 61 comme on peut le voir sur la figure 1b. En continuant à pousser sur la tige d'actionnement 2 jusqu'à ce que le manchon 91 de la tête 9 vienne en butée sur la bague de sertissage 83, l'extrémité inférieure 23 de la tige 2 servant d'organe de poussée parvient à dégager complètement la bille 51 du manchon 61 de sorte qu'elle peut venir se positionner sur le siège de clapet d'entrée conique 13, ce qui constitue sa position de travail normale permettant une obturation sélective de l'entrée 12 de la chambre de pompe 14.

En résumé, le clapet d'entrée, en l'occurrence une bille 51 servant de moyens d'obturation pour isoler la chambre 14 lors de l'opération de sertissage sous vide, est ensuite poussé dans sa position normale de travail à l'aide de l'extrémité inférieure de la tige d'actionnement 2 servant d'organe de poussée lors du montage de la tête de distribution 9 sur cette tige d'actionnement 2. Par conséquent, le dégagement de la bille 51 de son manchon 61 est possible sans pièce supplémentaire et sans opération supplémentaire, puisque le montage de la tête d'actionnement 9 sur la tige 2 est une opération conventionnelle et obligatoire.

Un avantage secondaire résulte en outre de l'utilisation de la pièce cylindrique 6 pour former le manchon 61 servant au coincement de la bille 51. En effet, cette pièce cylindrique 6 permet de définir avec le siège de clapet 13 un espace définissant un logement dans lequel la bille 51 est prisonnière, de sorte que sa liberté de déplacement est limitée. On assure ainsi que la bille 51 viendra toujours en parfaite position sur son siège de clapet 13.

Comparé à une pompe airless classique de l'art antérieur, la seule différence est l'utilisation de la pièce cylindrique 6 pour coincer la bille. Son moulage et sa mise en place sont parfaitement simples à réaliser, ce qui n'entraíne aucun coût supplémentaire ni aucun investissement technique lourd. Lors du montage de la pompe, la bille 51 est préalablement engagée en force dans le manchon 61 formé par la pièce cylindrique 6 puis l'ensemble est simplement introduit à l'intérieur du corps de pompe 1. On voit donc qu'il est possible d'obturer l'entrée de la chambre de pompe 14 de manière très simple et de dégager les moyens d'obturation sans utiliser ni de pièces supplémentaires ni d'opérations supplémentaires.

En se référant maintenant aux figures 2a et 2b, on peut voir une variante de clapet d'entrée sous la forme d'un organe 53 présentant une collerette conique 54 destinée à coopérer avec la surface conique 13 du siège de clapet. La fonction d'obturation réalisée par la bille d'obturation 52 est alors assurée par un cordon d'étanchéité périphérique saillant 55 adapté à être positionné au niveau de l'entrée 12 tout comme la bille 52. Lors de l'opération de montage de la tête de distribution 9 représentée sur la figure 2b, l'organe 53 est alors simplement poussé par l'ergot de poussée 23 que forme l'extrémité inférieure de la tige d'actionnement 2 de sorte que le cordon est dégagé de l'entrée 12 et que la collerette conique peut alors venir en appui d'étanchéité contre la surface conique du clapet d'entrée 13. L'utilisation d'un tel organe de clapet à la place des billes 51 et 52 offre plusieurs avantages. Premièrement, il s'agit d'une pièce monobloc et non de deux pièces séparées de sorte que les moyens servant d'obturateur restent reliés au moyen servant de clapet, alors que dans le cas de l'utilisation d'une bille d'obturation 52, cette dernière est expulsée à l'intérieur du récipient. Deuxièmement, un tel organe peut être moulé en plastique, ce qui est d'une part moins coûteux, et d'autre part avantageux du point de vue de la capacité de recyclage.

Grâce à l'invention, il est possible d'isoler de manière parfaitement étanche à l'air la chambre de distribution 14 lors d'une opération de fixation, notamment de sertissage, sous vide, et cela de manière très simple. En outre, le dégagement des moyens d'obturation s'effectue très simplement sans opération ni organe supplémentaire.

Claims

Dispositif de distribution sans reprise d'air, tel qu'une pompe airless, pour distribuer un produit fluide, ledit dispositif comprenant une chambre de distribution (14) de volume variable pourvue d'une entrée (12) dotée d'un clapet d'entrée (51 ; 53) et d'une sortie dotée d'un clapet de sortie, ledit distributeur comprenant en outre un piston (3) pour faire varier le volume de la chambre de distribution (14), des moyens d'obturation (51 ; 52 ; 55 ; 63) étant prévus pour obturer de manière étanche la chambre de distribution (14) sensiblement au niveau de son entrée (12) avant sa première utilisation, caractérisé en ce que les moyens d'obturation sont formés par le clapet d'entrée (51, 53).
Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le piston (3) est monté sur une tige d'actionnement (2) présentant une extrémité (23, 24) faisant saillie à l'intérieur de la chambre de distribution, ladite extrémité formant un organe de poussée (23) apte à pousser en fin de course le clapet d'entrée (51 ; 53) hors de sa position étanche dans sa position de travail normal.
Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le clapet d'entrée est une bille (51) coincée de manière étanche dans un manchon (61).
Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel le clapet d'entrée est un organe (53) à collerette conique (54) comportant un cordon d'étanchéité périphérique saillant (55) coincé dans l'entrée (12) de la chambre de distribution (14).