EP1075433B1 - Dispositif hermetique de distribution de fluide - Google Patents

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EP1075433B1
EP1075433B1 EP99916958A EP99916958A EP1075433B1 EP 1075433 B1 EP1075433 B1 EP 1075433B1 EP 99916958 A EP99916958 A EP 99916958A EP 99916958 A EP99916958 A EP 99916958A EP 1075433 B1 EP1075433 B1 EP 1075433B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
membrane
fixed body
dispensing device
fluid
tank
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99916958A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1075433A1 (fr
Inventor
Jean-Charles Nickels
Colette Schnerb
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Original Assignee
Individual
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/20—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge
    • B65D47/2018—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure

Definitions

  • the invention relates to a hermetic dispensing device a fluid, in particular a liquid substance and / or a paste, such as eye drops or other pharmaceutical fluids or para-pharmaceutical (toothpaste, liquid soap, ...), a food fluid (milk, fruit juice, %), or even a industrial fluid (lubricant, catalyst, resin polymerizable, %)
  • Fluids of the aforementioned type generally have a duration of limited conservation after opening their packaging.
  • a known solution is to pack for single use as a pack "Single-dose”.
  • this solution increases the price of the packaging, in relation to the volume of fluid it contains.
  • preservatives Another solution is to mix substances with the fluid. chemicals called “preservatives” to protect it from various pollutants (air, light, dust, bacteria, ...), susceptible to come into contact with the fluid. However, these preservatives can be dangerous and / or frowned upon by some users and it is often desirable to have them remove.
  • the present invention improves the situation.
  • One of the advantages of the present invention is in that, in the equilibrium position of the membrane, a thin film of fluid remains trapped between the membrane and the aforementioned part of the fixed body. This film, in combination with the obturation by the membrane of the orifices entering and leaving the aforementioned peripheral space, then allows the communication between the outlet and the tank, relative to the air ambient likely to pollute the contents of the tank.
  • the fixed body is of substantially convex shape and has a base secured to the tank and provided with at least a channel which communicates with the reservoir on the one hand, and with peripheral space on the other hand.
  • the membrane envelops the outer surface of the aforementioned part of the fixed body, and comprises the orifice of exit.
  • the top of the fixed body convexity can close the outlet, while the membrane, in its position of equilibrium, also envelops the base of the fixed body in closing the communication between the channel and the peripheral space America.
  • the fixed body comprises, preferably, a portion of substantially convex shape full (or, alternatively, hollow but closed in its upper part), provided with at least one communicating channel on the one hand with the tank, and on the other hand with the space peripheral.
  • the membrane is substantially pocket-like and contains a light compressed material, to maintain the outer surface of the membrane in surface contact with the aforementioned part of the fixed body.
  • the fixed body further comprises a shell rigid suitable for covering the membrane and provided with said orifice exit.
  • the membrane is preferably secured to a surface internal rigid shell and has an orifice arranged for communicate with the outlet. Peripheral space above is thus delimited by the membrane and by the part full convex fixed body.
  • the aforementioned part of the fixed body is always in shape substantially convex, but hollow in this second mode of embodiment, to substantially accommodate the membrane. So the relative positions of the membrane and the fixed body are reversed compared to those they occupy in the first embodiment mentioned above.
  • the membrane is in contact with an internal surface of the fixed body and the orifice outlet is arranged substantially at the top of the convexity of the fixed body. Thanks to its own elasticity and / or compressed light material that it can contain, the membrane exerts pressure on the inner wall of the fixed body, inside to outside.
  • the fixed body has a full convex part and the membrane is integral with this solid part.
  • Space peripheral is, in this case, delimited by the membrane and by an internal surface of the aforementioned rigid shell.
  • the membrane therefore has no orifice.
  • FIG. 1 On which appears a tank 1 provided with an appendage 2, integral.
  • This tank 1 generally has an oblong shape, substantially cylindrical hollow. It is preferably carried out in a deformable material, for example chloride Polyvinyl. It can thus be actuated by pressure, including manual. To ease this pressure, further comprises concentric undulations appearing in Figure 1, forming a bellows.
  • the tank 1 has an integral appendix 2 and a single piece in the example described.
  • the appendix 2 can be made integral with the reservoir 1 by screwing, by snap-fastening or by gluing.
  • Appendix 2 is substantially cylindro-ogival in shape full, in the example described. It has a base 8 per which it is integral with the reservoir 1. The base 8 is crossed by a channel 4 which communicates with the reservoir 1. This channel 4 extends, moreover, to the surface external of appendix 2.
  • appendix 2 has a dome shape hollow, provided, near its base, with an opening forming the aforementioned channel 4.
  • the dispensing device comprises a membrane 3 made at least in part from a material elastic. It is mounted tight against appendix 2 of so that in the rest position, this membrane 3 is in surface contact with appendix 2.
  • the membrane 3 is in contact with the external surface of appendix 2. It is fixed near the base 8, substantially under the channel 4. In practical, it is fixed between appendix 2 and the tank 1. It tightly wraps Appendix 2 while remaining integral with base 8, thus covering the opening that forms channel 4 on the surface of appendix 2.
  • the attachment of the membrane 3 can be provided by gluing or heat welding, or by mechanical support (clamping ring, screwing, snap ).
  • the membrane 3 is fixed so that the space between the membrane and the base 8 is waterproof along its periphery.
  • the membrane 3 has an orifice 5a, arranged substantially at the top of appendix 2.
  • the top of the appendix 2 has a protuberance 5b which coincides substantially with the opening 5a. This protuberance 5b fits into the hole 5a, when the membrane 3 is in a rest position, then closing the orifice 5a.
  • the fluid 6 engages in channel 4.
  • the membrane 3, advantageously elastic near this channel 4 extends laterally to form a passage of fluid 6 between the internal surface of membrane 3 and the external surface of appendix 2.
  • the membrane 3 undergoes an outward push, substantially normal to its surface.
  • the orifice 5a of the elastic membrane emerges from the protuberance 5b, in letting out the fluid under pressure.
  • the elasticity of the membrane 3 is chosen to allow a flow through channel 4, through peripheral space 7, then through port 5a.
  • the orifice 5a is shaped chosen so that the fluid flow is substantially unidirectional.
  • the opening 5a can be of shape truncated conical with the top of the cone towards the top of the figure 1.
  • the membrane is made of a material elastic such as natural rubber or material suitable synthetic, e.g. elasticity elastomer chosen.
  • only part of the membrane 3 is made of an elastic material of the aforementioned type, while that another part is made of a relatively material rigid like polyvinyl chloride. This part different can then form a rigid band or a rigid cap, covering part of appendix 2.
  • FIG. 2 we now refer to Figure 2 to describe a dispensing device according to the second embodiment cited above of the present invention.
  • the body of the reservoir 1 is not shown in its entirety. We will then understand that its shape corresponds substantially to that shown in Figure 1.
  • Appendix 2 is still substantially convex in shape (cylindro-ogival in the example described), but hollow according to this second embodiment. It is carried out in a rigid material such as polyvinyl chloride, preferably thin, and has a base 8, fixed to the tank 1. This fixing can be ensured by mechanical support such as screwing, snap-fastening or even by collage.
  • orifice 5a is now provided at the top of Appendix 2.
  • the membrane 3 is housed inside the appendix 2, in contact with its internal surface. It is carried out under the shape of a pocket containing a light compressed material 30 to maintain, in the rest position, its external surface in forced contact with the internal surface of appendix 2. In practical, it contains a gas under pressure, such as nitrogen, or a compressed soft foam (e.g. expanded polyurethane), or a compressible gel (by example a silicone gel).
  • a gas under pressure such as nitrogen, or a compressed soft foam (e.g. expanded polyurethane), or a compressible gel (by example a silicone gel).
  • the membrane may be of solid shape and made of a flexible elastic material. In both case, its compression results from the fact that its dimensions initials (unconstrained membrane) are greater than that of its housing which forms the cavity of the hollow appendage, or again due to further expansion.
  • the membrane has chosen elasticity (substantially more rigid) to hold itself against the internal surface of the hollow appendage.
  • the membrane 3 advantageously carries a protuberance 5b arranged to fit into the hole 5a that presents appendix 2. When the membrane 3 is in a position of rest, this protuberance 5b closes the orifice 5a.
  • the elastic membrane 3, which comprises in the example describes a light compressed, firm material, rest position, the opening formed by channel 4 in the base 8 of appendix 2. Furthermore, the protuberance 5b of the membrane in the rest position, closes the orifice 5a that includes the hollow appendage 2 in this second embodiment.
  • a part of the membrane 3 is made of a material substantially rigid such as polyvinyl chloride, forming a rigid band or cap.
  • the hollow appendage 2 in this second embodiment plays the role of a rigid shell protecting the membrane 3.
  • the delivery head of the device comprises a full appendage 2a (or, alternatively, hollow but closed in its upper part), on which is mounted, secured, a membrane 3, produced in the form of a pocket containing a compressed light material 30 of the type described above.
  • the supply head has a shell rigid 2b, covering the appendix 2a and the membrane 3.
  • This rigid shell is provided with an outlet orifice 5a in its top part and the membrane 3 is provided with a protuberance 5b which is introduced into the orifice 5a in a equilibrium position of the membrane (in the absence of actuation by tank pressure 1).
  • a channel 4 communicating with the reservoir.
  • this channel 4 communicates, on the one hand, with the tank 1 and, on the other hand, with an interface (or space peripheral) 7 between an external surface of the membrane 3 and an internal surface of the rigid shell 2b.
  • the fluid 6, routed through channel 4 creeps into the interface 7 (peripheral space between the membrane 3 and the rigid shell 2b), until it exits through the orifice 5a of the rigid shell 2b, while the protrusion 5b of the membrane 3 subjected to the pressure exerted by the fluid 6, in particular on the material slight 30 which it contains, retracts towards the interior of the debtor head.
  • the membrane 3 is preferably of elasticity different from base 8 to head outlet debtor. It is, in fact, planned to provide the device according to the invention of a membrane with a chosen profile (substantially thicker or resilient near the base 8) to obtain a differentiated clamping in the supply head, with a higher pressure on the fluid 6 at the base 8 than outlet 5a.
  • a membrane profile 3 can be obtained by molding or again by cutting an elastic material of the aforementioned type, adapted to this profile.
  • provision may be made to inject into the membrane 3, as compressed material 30, compressibility materials different, with less compressible materials at the base of the supply head.
  • a thin film of fluid remains in the vicinity of the outlet of the device according to the invention, while than an even thinner film of waterproof fluid advantageously the interface between the fixed body and the membrane 3, which removes or, at least, minimizes a air contamination of the fluid in the tank 1.
  • Figure 5 shows an embodiment of the device shown in Figure 3, in which the supply head is generally substantially flat in extension of the tank 1.
  • the rigid shell 2b and, in particular, the full appendix 2a show general forms of warheads flattened on two lateral, parallel and symmetrical faces relative to the axis of the warhead.
  • the membrane 3 is here produced in the form of a ribbon containing a compressed light material 30.
  • a groove is provided on the periphery of the full appendage 2a for housing the material 30 enclosed by the membrane 3. This the latter is then joined by its ends to the edges of the peripheral throat of appendix 2a. Subject to pressure exerted by the light material 30, the membrane 3 comes in surface contact with a peripheral inner wall of the rigid shell 2b.
  • the solid part 2a of the appendix has only one channel 4.
  • two substantially symmetrical channels are provided which communicate, on the one hand, with the tank 1 and, on the other hand, with the peripheral space 7, close to base 8, allowing flow substantially symmetrical of the fluid in the delivery head of the device.
  • a single channel 4 can be arranged in the part full of Appendix 2a.
  • FIG. 4 a hybrid variant of the embodiments shown on Figures 1 and 3, in which the relative positions of the membrane 3 and the compressed light material 30 which it contains are reversed with respect to the illustrated embodiment in Figure 3.
  • the outer surface of the membrane 3 is, in this variant, in surface contact with internal solid appendage 2a, which has a channel which communicates, on the one hand, with the tank 1 and, on the other part, with the interface (or peripheral space) 7 between the membrane 3 and appendix 2a.
  • the membrane 3 is, in this variant, secured to the internal surface of the rigid shell 2b.
  • the membrane 3 is provided with a orifice which communicates with orifice 5a of the rigid shell, while the full appendage 2a has a protrusion 5b which coincides, in the equilibrium position of the membrane 3, with the orifice that the latter comprises.
  • the fluid 6, routed through channel 4 creeps into the interface (or peripheral space) 7 between the membrane 3 and the appendix full 2a, to the orifice 5a of the rigid shell 2b, while that the membrane 3 retracts against the rigid shell 2b, to form a fluid passage 6.
  • the dispensing device according to the invention is also planned to equip the dispensing device according to the invention of a protective cap (not shown), having a hollow shape to substantially cover the membrane and / or appendix 2.
  • the dispensing device according to the invention further includes a warranty seal to ensure the closure of the cap before a first employment.
  • an elastic membrane in a device distributor on the one hand sealing the aforementioned opening of channel 4, and other share the sealing of the orifice 5a, when the reservoir 1 does not undergoes no external pressure (membrane 3 in position rest). Because the membrane 3 substantially matches the shape of the fixed body, it also ensures, in rest position, sealing the fluid passage that defines the peripheral space 7. The path of the fluid 6, from the reservoir 1 to the orifice 5a, is thus protected of any penetration of the external environment, and therefore of any pollution by it.
  • the supply head may include a substantially convex mobile insert, instead of having a fixed body (or appendage).
  • This insert can, for example, present in the form of a ball enveloped by the membrane elastic 3. This ball then rests on external walls of reservoir 1, like a ball resting on a bottle neck. When actuating by pressing the tank, the fluid pressure lifts the ball slightly. A passage of fluid between the ball and the reservoir forms then an equivalent of the aforementioned channel 4. The fluid can then flow into the peripheral space delimited by the surface of the ball and the internal surface of the membrane 3. It then flows through the orifice 5a of the membrane.
  • such a device includes a reminder of the ball, elastic (spring) or magnetic (magnet, while the ball is made, for example, of iron), to facilitate the flow of the fluid 6 through the orifice 5a of the membrane.
  • the concentric waves presented by the reservoir 1 allow to facilitate manual pressure that a user.
  • a reservoir 1 substantially pear-shaped or other, from when this shape is hollow and the material in which it is made, is deformable.
  • appendix 2 shown to be substantially cylindrical ogival in Figures 1 and 2, is described above at as an example. Indeed, Appendix 2 can present a different shape, but preferably convex, which advantageously allows an almost total surface contact of membrane 3 with appendix 2.
  • Appendix 2 (membrane 3) has at its top a protuberance 5b in the first (second) embodiment described above.
  • This protuberance 5b is essentially of optional and may disappear in a form of different embodiment of the present invention.
  • the appendix 2 is of substantially convex, full shape. In alternatively, this shape may be hollow.
  • the appendix includes then a base 8 secured to the tank 1, and crossed by at least one channel 4 communicating on the one hand with the reservoir and on the other hand with the peripheral space 7.
  • channel 4 crosses base 8 without communication with the interior of appendix 2, which isolates the hollow interior of the appendage from any penetration of the external medium and / or fluid 6.
  • the base 8 of appendix 2 includes a single channel 4 communicating with the reservoir 1.
  • more channels may be provided for promote the flow of fluid. Indeed, it can be expected an increasing number of channels with the viscosity of the fluid.
  • the number of orifices 5a can also increase with the viscosity of the fluid, these orifices being arranged substantially in an upper part of the membrane 3 or Appendix 2, in the first or second embodiments, respectively.
  • the arrangement of a single orifice advantageously makes it possible to limit the risks of contamination of the fluid by the environment in which it bathes the outside of the membrane or appendix.
  • the full appendages can be, in respective variants, hollow but not having an opening only near their base to form a channel 4.
  • the reservoir 1 can be produced in the form of a fluid distribution duct 6, for example to a downstream end of a fluid distributor circuit.

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Description

L'invention concerne un dispositif hermétique de distribution d'un fluide, notamment une substance liquide et/ou une pâte, tel qu'un collyre ou un autre fluide à usage pharmaceutique ou para-pharmaceutique (pâte dentifrice, savon liquide, ...), un fluide alimentaire (lait, jus de fruit,...), ou encore un fluide à usage industriel (lubrifiant, catalyseur, résine polymérisable, ...)
Des fluides du type précité ont généralement une durée de conservation limitée après ouverture de leur conditionnement. Pour remédier à ce problème, une solution connue est de les conditionner pour un usage unique sous forme de conditionnement "unidose". Cependant, cette solution grève le prix de l'emballage, par rapport au volume de fluide qu'il contient.
Une autre solution consiste à mêler au fluide des substances chimiques dites "conservateurs" pour le protéger de divers polluants (air, lumière, poussière, bactéries, ...), susceptibles d'entrer en contact avec le fluide. Cependant, ces conservateurs peuvent être dangereux et/ou mal perçus par certains utilisateurs et il est souvent souhaitable de les supprimer.
On connait dans l'art antérieur le brevet US-A-4 349 134 concernant un distributeur de fluide formé par un récipient muni d'une tête débitrice munie d'une membrane plaquée contre un corps fixe. Cette solution ne garantit pas une bonne étanchéité.
La présente invention vient améliorer la situation.
Elle porte alors sur un dispositif distributeur de fluide conforme à la revendication 1.
  • d'une part, pour permettre lors de l'actionnement par pression du réservoir, un écoulement hors du réservoir par un espace périphérique, délimité par la membrane et par ladite partie du corps fixe et formant un passage du fluide vers l'orifice de sortie, et
  • d'autre part, pour permettre à la membrane, en absence d'actionnement du réservoir, d'occuper une position d'équilibre dans laquelle elle est en contact surfacique avec ladite partie du corps fixe, en fermant sensiblement le passage du fluide.
L'un des avantages que procure la présente invention consiste en ce que, dans la position d'équilibre de la membrane, une pellicule mince de fluide reste piégée entre la membrane et la partie précitée du corps fixe. Cette pellicule, en combinaison avec l'obturation par la membrane des orifices d'entrée et de sortie de l'espace périphérique précité, permet alors d'étancher sensiblement la communication entre l'orifice de sortie et le réservoir, par rapport à l'air ambiant susceptible de polluer le contenu du réservoir.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le corps fixe est de forme sensiblement convexe et comporte une base solidaire du réservoir et munie d'au moins un canal qui communique avec le réservoir d'une part, et avec l'espace périphérique d'autre part.
Selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, la membrane enveloppe la surface externe de la partie précitée du corps fixe, et comporte l'orifice de sortie. Le sommet de la convexité du corps fixe peut fermer l'orifice de sortie, tandis que la membrane, dans sa position d'équilibre, enveloppe en outre la base du corps fixe en fermant la communication entre le canal et l'espace périphé rique.
Dans ce premier mode de réalisation, le corps fixe comporte, de préférence, une partie de forme sensiblement convexe pleine (ou, dans une variante, creuse mais fermée dans sa partie supérieure), munie d'au moins un canal communiquant d'une part avec le réservoir, et d'autre part avec l'espace périphérique.
Selon une caractéristique optionnelle avantageuse de l'invention, la membrane est sensiblement en forme de poche et comporte une matière légère comprimée, pour maintenir la surface externe de la membrane en contact surfacique avec la partie précitée du corps fixe.
Dans une variante plus élaborée du premier mode de réalisation précité, le corps fixe comporte en outre une coque rigide propre à coiffer la membrane et munie dudit orifice de sortie.
La membrane est préférentiellement solidaire d'une surface interne de la coque rigide et comporte un orifice agencé pour communiquer avec l'orifice de sortie. L'espace périphérique précité est ainsi délimité par la membrane et par la partie convexe pleine du corps fixe.
Selon un second mode de réalisation de la présente invention, la partie précitée du corps fixe est toujours de forme sensiblement convexe, mais creuse dans ce second mode de réalisation, pour loger sensiblement la membrane. Ainsi, les positions relatives de la membrane et du corps fixe sont inversées par rapport à celles qu'ils occupent dans le premier mode de réalisation précité. La membrane est en contact avec une surface interne du corps fixe et l'orifice de sortie est agencé sensiblement au sommet de la convexité du corps fixe. Grâce à son élasticité propre et/ou à une matière légère comprimée qu'elle peut renfermer, la membrane exerce une pression sur la paroi interne du corps fixe, de l'intérieur vers l'extérieur.
Dans une variante plus élaborée du second mode de réalisation précité, le corps fixe comporte une partie convexe pleine et la membrane est solidaire de cette partie pleine. L'espace périphérique est, dans ce cas, délimité par la membrane et par une surface interne de la coque rigide précitée. Dans cette variante, la membrane ne comporte donc pas d'orifice.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaítront à la lecture de la description qui apparaít ci-après à titre d'exemple, et des dessins annexés, sur lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif distributeur de fluide, comprenant un réservoir muni d'un corps fixe (ou appendice) et une membrane en contact avec la surface externe de ce dernier, selon le premier mode de réalisation précité ;
  • la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif distributeur de fluide, comprenant un réservoir muni d'un corps fixe (ou appendice) et une membrane en contact avec une paroi interne de cet appendice, selon un second mode de réalisation de la présente invention ;
  • la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif distributeur de fluide, comprenant un réservoir muni d'un appendice et une membrane en contact avec une paroi interne d'une coque rigide que comporte cet appendice, selon une forme de réalisation plus élaborée du second mode de réalisation précité ;
  • la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif distributeur de fluide, selon une forme de réalisation plus élaborée du premier mode de réalisation précité ; et
  • la figure 5 est une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 3, d'une variante du dispositif distributeur représenté sur la figure 3.
La description ci-après et les dessins annexés contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
On se réfère tout d'abord à la figure 1, sur laquelle apparaít un réservoir 1 muni d'un appendice 2, solidaire. Ce réservoir 1 présente globalement une forme oblongue, sensiblement cylindrique creuse. Il est réalisé préférentiellement dans un matériau déformable, par exemple du chlorure de polyvinyle. Il peut ainsi être actionné par pression, notamment manuelle. Pour faciliter cette pression, il comporte en outre des ondulations concentriques apparaissant sur la figure 1, formant soufflet.
Le réservoir 1 comporte un appendice 2 solidaire et d'une seule pièce dans l'exemple décrit. En variante, l'appendice 2 peut être rendu solidaire du réservoir 1 par vissage, par encliquetage ou encore par collage.
L'appendice 2 est de forme sensiblement cylindro-ogivale pleine, dans l'exemple décrit. Il comporte une base 8 par laquelle il est solidaire du réservoir 1. La base 8 est traversée par un canal 4 qui communique avec le réservoir 1. Ce canal 4 se prolonge, par ailleurs, jusqu'à la surface externe de l'appendice 2.
Dans une variante, l'appendice 2 présente une forme de dôme creux, muni, à proximité de sa base, d'une ouverture formant le canal 4 précité.
Le dispositif distributeur selon l'invention comporte une membrane 3 réalisée au moins en partie dans un matériau élastique. Elle est montée serrée contre l'appendice 2 de sorte qu'en position de repos, cette membrane 3 est en contact surfacique avec l'appendice 2.
Selon le premier mode de réalisation précité, la membrane 3 est en contact avec la surface externe de l'appendice 2. Elle est fixée près de la base 8, sensiblement sous le canal 4. En pratique, elle est fixée entre l'appendice 2 et le réservoir 1. Elle enveloppe étroitement l'appendice 2 tout en restant solidaire de la base 8, recouvrant donc l'ouverture que forme le canal 4 sur la surface de l'appendice 2. La fixation de la membrane 3 peut être assurée par collage ou thermo-soudure, ou encore par maintien mécanique (bague de serrage, vissage, encliquetage,...). Avantageusement, la membrane 3 est fixée de telle sorte que l'espace entre la membrane et la base 8 est étanche le long de sa périphérie.
La membrane 3 comporte un orifice 5a, agencé sensiblement au sommet de l'appendice 2. De préférence, le sommet de l'appendice 2 comporte une protubérance 5b qui vient coïncider sensiblement avec l'orifice 5a. Cette protubérance 5b s'insère dans l'orifice 5a, lorsque la membrane 3 est dans une position de repos, venant alors fermer l'orifice 5a.
Lorsque le réservoir 1 est actionné par pression, le fluide 6 s'engage dans le canal 4. La membrane 3, avantageusement élastique à proximité de ce canal 4, s'étend latéralement pour former un passage du fluide 6 entre la surface interne de la membrane 3 et la surface externe de l'appendice 2. L'espace périphérique 7 délimité par les surfaces respectives de l'appendice 2 et de la membrane 3, communiquant avec le canal 4, forme donc un passage pour le fluide 6. La membrane 3 subit une poussée vers l'extérieur, sensiblement normale à sa surface. Ainsi, en partie haute, l'orifice 5a de la membrane élastique se dégage de la protubérance 5b, en laissant sortir le fluide sous pression.
L'élasticité de la membrane 3 est choisie pour permettre un écoulement par le canal 4, par l'espace périphérique 7, puis par l'orifice 5a. De préférence, l'orifice 5a est de forme choisie pour que l'écoulement du fluide soit sensiblement unidirectionnel. Par exemple, l'orifice 5a peut être de forme conique tronquée avec le sommet du cône vers le haut de la figure 1.
Lorsque la pression que subit le réservoir 1 cesse, l'élasticité de la membrane 3 tend à faire revenir celle-ci dans sa position de repos. Le rappel élastique résultant, combiné le cas échéant à l'effet d'aspiration du réservoir 1, fait refluer une partie du fluide 6 qui baigne dans l'espace périphérique 7 vers le canal 4. La membrane 3, en reprenant sa position de repos, ferme l'ouverture précitée du canal 4. La partie du fluide 6 qui n'est pas réaspirée et restant dans l'espace périphérique 7, continue à être chassée vers l'orifice 5a, et ce, jusqu'à ce que la périphérie de l'orifice 5a se plaque sur la partie homologue de l'appendice 2. Dans l'exemple décrit, cette partie homologue correspond sensiblement à la protubérance 5b.
Dans l'exemple, la membrane est réalisée dans un matériau élastique tel qu'un caoutchouc naturel ou un matériau synthétique approprié, par exemple un élastomère d'élasticité choisie.
Dans une variante, une partie de la membrane 3 seulement est réalisée dans un matériau élastique du type précité, tandis qu'une autre partie est réalisée dans un matériau relativement rigide comme du chlorure de polyvinyle. Cette partie différente peut alors former une bande rigide ou encore une calotte rigide, recouvrant une partie de l'appendice 2.
On se réfère maintenant à la figure 2 pour décrire un dispositif distributeur selon le second mode de réalisation précité de la présente invention. Sur la figure 2, le corps du réservoir 1 n'est pas représenté dans sa totalité. On comprendra alors que sa forme correspond sensiblement à celle représentée sur la figure 1.
Dans ce second mode de réalisation, les positions relatives de l'appendice et de la membrane sont inversées.
L'appendice 2 est encore de forme sensiblement convexe (cylindro-ogivale dans l'exemple décrit), mais creuse selon ce second mode de réalisation. Il est réalisé dans un matériau rigide tel que du chlorure de polyvinyle, préférentiellement de faible épaisseur, et comporte une base 8, fixée au réservoir 1. Cette fixation peut être assurée par maintien mécanique tel que vissage, encliquetage ou encore par collage. Le canal 4, communiquant avec le réservoir 1, traverse la base 8 de l'appendice 2. Dans ce second mode de réalisation, l'orifice 5a est maintenant prévu au sommet de l'appendice 2.
La membrane 3 est logée à l'intérieur de l'appendice 2, en contact avec sa surface interne. Elle est réalisée sous la forme d'une poche contenant une matière légère 30 comprimée pour maintenir, en position de repos, sa surface externe en contact forcé avec la surface interne de l'appendice 2. En pratique, elle renferme un gaz sous pression, tel que de l'azote, ou une mousse souple comprimée (par exemple du polyuréthanne expansé), ou encore un gel compressible (par exemple un gel de silicones).
En variante, la membrane peut être de forme pleine et réalisée dans un matériau élastique souple. Dans les deux cas, sa compression résulte du fait que ses dimensions initiales (membrane non contrainte) sont supérieures à celle de son logement que forme la cavité de l'appendice creux, ou encore du fait d'une expansion ultérieure.
Dans une autre variante de ce second mode de réalisation, la membrane est d'élasticité choisie (sensiblement plus rigide) pour se maintenir d'elle-même contre la surface interne de l'appendice creux.
La membrane 3 porte avantageusement une protubérance 5b agencée pour s'insérer dans l'orifice 5a que présente l'appendice 2. Lorsque la membrane 3 est dans une position de repos, cette protubérance 5b obture l'orifice 5a.
Lorsque le réservoir 1 subit une pression extérieure, le fluide 6 s'écoule dans le canal 4. Le fluide 6 en s'insinuant dans l'espace périphérique 7 délimité d'une part par la surface interne de l'appendice 2, et d'autre part par la surface externe de la membrane 3, repousse latéralement la membrane 3. Il s'écoule donc depuis le canal 4 jusqu'à l'orifice 5a, en progressant dans l'espace périphérique 7. Le fluide 6 repousse enfin la protubérance 5b de la membrane, dans l'exemple décrit, et s'écoule par l'orifice 5a.
Avantageusement, la membrane élastique 3, qui comporte dans l'exemple décrit une matière légère comprimée, ferme, en position de repos, l'ouverture que forme le canal 4 dans la base 8 de l'appendice 2. Par ailleurs, la protubérance 5b de la membrane en position de repos, ferme l'orifice 5a que comporte l'appendice creux 2 dans ce second mode de réalisation.
Dans une variante de ce second mode de réalisation, une partie de la membrane 3 est réalisée dans un matériau sensiblement rigide tel que du chlorure de polyvinyle, formant une bande ou une calotte rigide.
Ainsi, l'appendice creux 2, dans ce second mode de réalisation, joue le rôle d'une coque rigide protégeant la membrane 3.
On se réfère maintenant à la figure 3 pour décrire une forme de réalisation plus élaborée du dispositif distributeur de fluide représenté sur la figure 2. Dans cette forme de réalisation, la tête débitrice du dispositif comporte un appendice plein 2a (ou, dans une variante, creux mais fermé dans sa partie sommitale), sur lequel est montée, à solidarisation, une membrane 3, réalisée sous la forme d'une poche renfermant une matière légère comprimée 30 du type décrit ci-avant. En particulier, la tête débitrice comporte une coque rigide 2b, venant coiffer l'appendice 2a et la membrane 3. Cette coque rigide est munie d'un orifice de sortie 5a dans sa partie sommitale et la membrane 3 est munie d'une protubérance 5b qui s'introduit dans l'orifice 5a dans une position d'équilibre de la membrane (en absence d'actionnement par pression du réservoir 1). Enfin, il est prévu, dans la base de l'appendice 2a, commune avec une base de la coque rigide 2b, un canal 4 communiquant avec le réservoir. En particulier, ce canal 4 communique, d'une part, avec le réservoir 1 et, d'autre part, avec une interface (ou espace périphérique) 7 entre une surface externe de la membrane 3 et une surface interne de la coque rigide 2b.
Ainsi, lors d'un actionnement par pression du réservoir 1, le fluide 6, acheminé par le canal 4, s'insinue dans l'interface 7 (espace périphérique entre la membrane 3 et la coque rigide 2b), jusqu'à sortir par l'orifice 5a de la coque rigide 2b, tandis que la protubérance 5b de la membrane 3 soumise à la pression qu'exerce le fluide 6, en particulier sur la matière légère 30 qu'elle renferme, se rétracte vers l'intérieur de la tête débitrice.
Avantageusement, dans cette forme de réalisation, le débit de fluide distribué par la tête du dispositif est choisi en fonction :
  • de l'élasticité de la membrane 3,
  • de la compressibilité de la matière légère comprimée 30 que la membrane 3 renferme, et
  • de la dimension de l'interface entre la surface externe de l'appendice plein 2a et la surface interne de la coque rigide 2b.
C'est ainsi que la membrane 3 est, de préférence, d'élasticité différente de la base 8 à l'orifice de sortie de la tête débitrice. Il est, en effet, prévu de munir le dispositif selon l'invention d'une membrane de profil choisi (sensiblement plus épaisse ou résiliente à proximité de la base 8) pour obtenir un serrage différencié dans la tête débitrice, avec une pression que subit le fluide 6 plus importante à la base 8 qu'à l'orifice de sortie 5a. En pratique, un tel profil de la membrane 3 peut être obtenu par moulage ou encore par découpe d'un matériau élastique du type précité, adaptés à ce profil.
En variante, il peut être prévu d'injecter dans la membrane 3, en tant que matière comprimée 30, des matières de compressibilités différentes, avec des matières moins compressibles à la base de la tête débitrice.
Ainsi, une fine pellicule de fluide subsiste au voisinage de l'orifice de sortie du dispositif selon l'invention, tandis qu'une pellicule encore plus fine de fluide étanche avantageusement l'interface entre le corps fixe et la membrane 3, ce qui permet de supprimer ou, au moins, de minimiser une contamination par l'air du fluide dans le réservoir 1.
La figure 5 montre une forme de réalisation du dispositif représenté sur la figure 3, dans laquelle la tête débitrice est de forme générale sensiblement plate dans le prolongement du réservoir 1. La coque rigide 2b et, en particulier, l'appendice plein 2a présentent des formes générales d'ogives aplaties sur deux faces latérales, parallèles et symétriques par rapport à l'axe de l'ogive.
La membrane 3 est ici réalisée sous la forme d'un ruban renfermant une matière légère comprimée 30. En particulier, il est prévu une gorge sur la périphérie de l'appendice plein 2a pour loger la matière 30 qu'enferme la membrane 3. Cette dernière est alors solidarisée par ses extrémités aux rebords de la gorge périphérique de l'appendice 2a. Soumise à la pression qu'exerce la matière légère 30, la membrane 3 vient en contact surfacique avec une paroi interne périphérique de la coque rigide 2b.
Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la partie pleine 2a de l'appendice comporte un seul canal 4. En pratique, il est, de préférence, prévu deux canaux sensiblement symétriques qui communiquent l'un et l'autre, d'une part, avec le réservoir 1 et, d'autre part, avec l'espace périphérique 7, à proximité de la base 8, ce qui permet un écoulement sensiblement symétrique du fluide dans la tête débitrice du dispositif. Dans une variante qui consisterait à prévoir une membrane 3 réalisée sous la forme d'un ruban qui s'étend sensiblement de la base 8 à l'orifice de sortie 5a du dispositif, un unique canal 4 peut être agencé dans la partie pleine de l'appendice 2a.
On se réfère maintenant à la figure 4 pour décrire une variante hybride des formes de réalisation représentées sur les figures 1 et 3, dans laquelle les positions relatives de la membrane 3 et de la matière légère comprimée 30 qu'elle renferme sont inversées par rapport à la réalisation représentée sur la figure 3. Ainsi, la surface externe de la membrane 3 est, dans cette variante, en contact surfacique avec l'appendice plein interne 2a, lequel est muni d'un canal qui communique, d'une part, avec le réservoir 1 et, d'autre part, avec l'interface (ou espace périphérique) 7 entre la membrane 3 et l'appendice 2a. Par ailleurs, la membrane 3 est, dans cette variante, solidarisée à la surface interne de la coque rigide 2b. En outre, la membrane 3 est munie d'un orifice qui communique avec l'orifice 5a de la coque rigide, tandis que l'appendice plein 2a comporte une protubérance 5b qui vient coïncider, en position d'équilibre de la membrane 3, avec l'orifice que cette dernière comporte.
Ainsi, lors d'un actionnement par pression du réservoir 1, le fluide 6, acheminé par le canal 4, s'insinue dans l'interface (ou espace périphérique) 7 entre la membrane 3 et l'appendice plein 2a, jusqu'à l'orifice 5a de la coque rigide 2b, tandis que la membrane 3 se rétracte contre la coque rigide 2b, pour former un passage du fluide 6.
Il est prévu en outre d'équiper le dispositif distributeur selon l'invention d'un capuchon de protection (non représenté), présentant une forme creuse pour recouvrir sensiblement la membrane et/ou l'appendice 2. Le dispositif distributeur selon l'invention comporte en outre un scellé de garantie pour assurer la fermeture du capuchon avant un premier emploi.
Ainsi, l'agencement d'une membrane élastique dans un dispositif distributeur selon l'invention, assure d'une part l'étanchéité de l'ouverture précitée du canal 4, et d'autre part l'étanchéité de l'orifice 5a, lorsque le réservoir 1 ne subit pas de pression extérieure (membrane 3 en position de repos). Du fait que la membrane 3 épouse sensiblement la forme du corps fixe, elle permet en outre d'assurer, en position de repos, une étanchéité du passage de fluide que définit l'espace périphérique 7. Le trajet du fluide 6, depuis le réservoir 1 jusqu'à l'orifice 5a, est ainsi protégé de toute pénétration du milieu extérieur, et donc de toute pollution par celui-ci.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemple. Elle s'étend à d'autres variantes.
Ainsi, on comprendra que la tête débitrice peut comporter un insert mobile sensiblement convexe, au lieu de comporter un corps fixe (ou appendice). Cet insert peut, par exemple, se présenter sous la forme d'une bille qu'enveloppe la membrane élastique 3. Cette bille repose alors sur des parois externes du réservoir 1, à la manière d'une bille reposant sur un goulot de bouteille. Lors de l'actionnement par pression du réservoir, la pression du fluide soulève légèrement la bille. Un passage du fluide entre la bille et le réservoir forme alors un équivalent du canal 4 précité. Le fluide peut ensuite s'écouler dans l'espace périphérique délimité par la surface de la bille et la surface interne de la membrane 3. Il s'écoule ensuite par l'orifice 5a de la membrane. De préférence, un tel dispositif comporte un rappel de la bille, élastique (ressort) ou encore magnétique (aimant, tandis que la bille est réalisée, par exemple, en fer), pour faciliter l'écoulement du fluide 6 par l'orifice 5a de la membrane.
Les ondes concentriques que présente le réservoir 1 permettent de faciliter une pression manuelle qu'exercerait un utilisateur. Cependant, il peut être prévu, plus simplement, un réservoir 1 sensiblement en forme de poire ou autre, dès lors que cette forme est creuse et que le matériau dans lequel il est réalisé, est déformable.
La forme de l'appendice 2, représentée sensiblement cylindrique ogivale sur les figures 1 et 2, est décrite ci-avant à titre d'exemple. En effet, l'appendice 2 peut présenter une forme différente, mais préférentiellement convexe, ce qui permet avantageusement un contact surfacique quasi-total de la membrane 3 avec l'appendice 2.
L'appendice 2 (la membrane 3) comporte en son sommet une protubérance 5b dans le premier (second) mode de réalisation décrit ci-avant. Cette protubérance 5b est essentiellement de caractère optionnel et peut disparaítre dans une forme de réalisation différente de la présente invention.
Dans le premier mode de réalisation décrit ci-avant, l'appendice 2 est de forme sensiblement convexe, pleine. Dans une variante, cette forme peut être creuse. L'appendice comporte alors une base 8 solidaire du réservoir 1, et traversée par au moins un canal 4 communiquant d'une part avec le réservoir et d'autre part avec l'espace périphérique 7. Préférentiellement, le canal 4 traverse la base 8 sans communication avec l'intérieur de l'appendice 2, ce qui permet d'isoler l'intérieur creux de l'appendice de toute pénétration du milieu extérieur et/ou du fluide 6.
Par ailleurs, dans les premier et second modes de réalisation décrits ci-avant, la base 8 de l'appendice 2 comporte un canal unique 4 communiquant avec le réservoir 1. Cependant, il peut être prévu un plus grand nombre de canaux pour favoriser l'écoulement du fluide. En effet, il peut être prévu un nombre de canaux croissant avec la viscosité du fluide. Le nombre d'orifices 5a peut également croítre avec la viscosité du fluide, ces orifices étant agencés sensiblement dans une partie supérieure de la membrane 3 ou de l'appendice 2, dans les premier ou second modes de réalisation, respectivement. En revanche, dans le cas où le fluide est un liquide de viscosité faible, l'agencement d'un seul orifice permet avantageusement de limiter les risques de contamination du fluide par le milieu dans lequel baigne l'extérieur de la membrane ou de l'appendice.
Dans les formes de réalisation représentées sur les figures 1, 3 et 4, les appendices pleins peuvent être, dans des variantes respectives, creux mais ne comportant une ouverture qu'à proximité de leur base pour former un canal 4.
Enfin, le réservoir 1 peut être réalisé sous la forme d'un conduit de distribution du fluide 6, par exemple à une extrémité aval d'un circuit distributeur de fluide.

Claims (15)

  1. Dispositif distributeur de fluide, notamment une substance liquide et/ou une pâte, du type comprenant un réservoir (1) susceptible d'être actionné par pression, et une tête débitrice (2,3,4) communiquant avec le réservoir pour obtenir un écoulement au moins partiel du fluide (6) vers au moins un orifice de sortie (5a), ladite tête comprenant un corps fixe (2) et une membrane (3) venant, au repos, en contact surfacique avec une partie au moins du corps fixe (2) sur laquelle ladite membrane est montée serrée, ledit orifice de sortie (5a) étant prévu sur l'élément externe, le serrage de la membrane (3) étant choisi pour permettre lors de l'actionnement par pression du réservoir, un écoulement hors du réservoir par un espace périphérique (7), délimité par la membrane (3) et par ladite partie du corps fixe (2) et formant un passage du fluide vers l'orifice de sortie (5a), caractérisé en ce que le serrage de la membrane (3) est en outre choisi pour permettre à la membrane (3), en absence d'actionnement du réservoir, d'occuper une position d'équilibre dans laquelle elle est en contact surfacique avec ladite partie du corps fixe (2) par l'intermédiaire d'une pellicule mince de fluide (6), en fermant sensiblement le passage (7) du fluide, ce qui permet d'étancher sensiblement la communication entre l'orifice de sortie (5a) et le réservoir (1).
  2. Dispositif distributeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps fixe (2) est de forme sensiblement convexe et comporte une base (8) solidaire du réservoir, le corps comprenant au moins un canal (4) agencé pour communiquer avec le réservoir (1) d'une part, et avec l'espace périphérique (7) d'autre part.
  3. Dispositif distributeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la membrane (3) s'applique étroitement contre la surface du corps fixe (2), et comporte ledit orifice de sortie (5a), et en ce que le sommet de la convexité du corps fixe (2) est agencé pour fermer sensiblement l'orifice de sortie (5a), tandis que la membrane s'applique étroitement sur ladite base (8) en fermant la communication entre le canal (4) et l'espace périphérique (7).
  4. Dispositif distributeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps fixe (2) comporte une protubérance (5b) agencée pour s'insérer dans l'orifice (5a) que comporte la membrane (3).
  5. Dispositif distributeur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la membrane (3) est, au moins en partie, réalisé dans un matériau élastique, cette partie élastique étant agencée à proximité de ladite base (8), et en ce qu'elle comporte une partie complémentaire rigide.
  6. Dispositif distributeur selon la revendications 1 caractérisé en ce que ladite partie du corps fixe (2) est de forme sensiblement convexe creuse et loge sensiblement la membrane (3) de sorte que la membrane (3) est en contact avec une surface interne du corps fixe (2), tandis que l'orifice de sortie (5a) est agencé sensiblement au sommet de la convexité du corps fixe (2).
  7. Dispositif distributeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la membrane (3) est sensiblement en forme de poche, comportant une matière légère comprimée (30), pour maintenir la surface externe de la membrane (3) en contact surfacique avec ladite partie du corps fixe (2).
  8. Dispositif distributeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite poche est réalisée sous la forme d'un ruban (3) en contact avec une surface périphérique du corps fixe.
  9. Dispositif distributeur selon l'une des revendications 1 ou 8, caractérisé en ce que le corps fixe (2) comporte une partie de forme sensiblement convexe pleine (2a) munie d'au moins un canal (4) communiquant d'une part avec le réservoir (1), et d'autre part avec l'espace périphérique (7).
  10. Dispositif distributeur selon la revendication 9, prise en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce que le corps fixe comporte en outre une coque rigide (2b) propre à coiffer la membrane (3) et munie dudit orifice de sortie (5a).
  11. Dispositif distributeur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la membrane (3) est solidaire de la partie convexe pleine (2a) du corps fixe, tandis que ledit espace périphérique (7) est délimité par la membrane (3) et par une surface interne de la coque rigide (2b).
  12. Dispositif distributeur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la membrane (3) est solidaire d'une surface interne de la coque rigide (2b) et comporte un orifice (3a) agencé pour communiquer avec l'orifice de sortie (5a), tandis que ledit espace périphérique (7) est délimité par la membrane (3) et par la partie convexe pleine (2a) du corps fixe.
  13. Dispositif distributeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base (8) du corps fixe (2) comporte une pluralité de canaux.
  14. Dispositif distributeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit réservoir (1) est réalisé sous la forme d'un conduit de distribution du fluide (6).
  15. Dispositif distributeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps fixe présentent une forme ogivale.
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