EP1706213A1

EP1706213A1 - Organe de distribution de produit fluide

Info

Publication number: EP1706213A1
Application number: EP04817622A
Authority: EP
Inventors: Firmin Garcia
Original assignee: Valois SAS
Current assignee: Aptar France SAS
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2006-10-04
Also published as: JP2007515285A; CN1905948A; BRPI0417925A; ES2349593T3; CN1898030A; WO2005063404A1; CN1898029A; FR2864045B1; FR2864045A1

Abstract

Organe de distribution de produit fluide destiné à être associé à un réservoir de produit fluide (50), comprenant : une chambre (1) dans laquelle du produit fluide est mis sous pression, la chambre comprenant un clapet d'entrée (161, 38) et une sortie ; un orifice de distribution (25) ; un piston principal (133) en contact coulissant étanche dans un fût principal (242) pour faire varier le volume de la chambre ; un poussoir (20) actionnable pour générer un déplacement relatif entre le piston principal et le fût principal ; un piston différentiel (31, 32, 33) en contact de coulissement étanche dans le poussoir pour démasquer sélectivement la sortie de la chambre, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des moyens de limitation de course (28, 39) pour limiter la course du piston différentiel dans le poussoir, lesdits moyens de limitation étant prévus entre le poussoir et le piston différentiel.

Description

Organe de distribution de produit fluide

La présente invention concerne un organe de distribution de produit fluide généralement destiné à être associé à un réservoir de produit fluide pour constituer ensemble un distributeur de produit fluide. Il s'agit d'un organe de distribution dont l'actionnement est généralement réalisé manuellement à l'aide d'un doigt de l'utilisateur. Le produit fluide est distribué sous la forme d'un jet de fines gouttelettes pulvérisées, d'un filet continu ou encore d'une noisette de produit fluide, particulièrement dans le cas de produit visqueux, comme des crèmes cosmétiques. Un tel organe de distribution de produit fluide peut notamment être utilisé dans les domaines de la parfumerie, de la cosmétique ou encore de la pharmacie pour distribuer des produits plus ou moins visqueux. La présente invention s'intéresse plus particulièrement, mais pas exclusivement, à un type d'organe de distribution qui est communément désigné sous le terme de « pompe-poussoir ». Une telle désignation s'explique par le fait que l'organe de distribution comprend un poussoir formant non seulement un orifice de distribution mais définissant en outre une partie d'une chambre de produit fluide dans laquelle du produit fluide est sélectivement mis sous pression. Dans le cas d'une pompe, il s'agit d'une chambre de pompe. Une particularité de cette pompe-poussoir réside dans le fait qu'une surface interne du poussoir, de forme générale sensiblement cylindrique, sert de fût de coulissement étanche pour un piston qui se déplace en contact étanche dans ce fût pour ainsi démasquer sélectivement l'orifice de distribution. Ce piston est en général un piston du type différentiel qui se déplace en réponse à une variation de pression du produit fluide à l'intérieur de la chambre. Ce piston différentiel est à différencier du piston principal dont le déplacement est généré par l'actionnement du poussoir. Ainsi, dans une telle pompe-poussoir, il y a un piston différentiel et un piston principal, déplaçables en contact étanche dans des fûts respectifs. Le fût principal pour le piston principal peut également être formé par le poussoir. Ceci est notamment le cas dans la pompe décrite dans le document WO 97/23304. Le poussoir comprend une paroi d'appui sur laquelle on exerce une pression à l'aide d'un doigt pour actionner le poussoir. En outre, le poussoir comprend une jupe qui s'étend vers le bas à partir de la paroi d'appui. Cette jupe forme un premier fût de coulissement étanche pour un piston différentiel et un second fut principal pour le piston principal de la pompe. Le piston différentiel est dissocié du piston principal. Le piston différentiel est sollicité en éloignement de la paroi d'appui par un ressort qui sert à la fois de ressort de rappel et de ressort de précompression. Le fût de coulissement du piston différentiel est formé avec un conduit de sortie qui mène à un gicleur rapporté dans un logement formé dans la jupe du poussoir. Ce gicleur forme un orifice de distribution au niveau duquel le produit fluide sort de l'organe de distribution. En outre, le logement formé par la jupe est réalisé avec un système de tourbillonnement qui coopère avec le gicleur pour entraîner le produit fluide dans un mouvement de tourbillonnement avant de sortir à travers l'orifice de distribution. Ce système de tourbillonnement est constitué de manière conventionnelle par un ou plusieurs canaux de tourbillonnement tangentiels débouchant dans une chambre de tourbillonnement centrée de manière précise sur l'orifice de distribution. Le système de tourbillonnement se présente sous la forme d'un réseau d'évidement à l'intérieur du logement de la jupe. Ce réseau d'évidement est ensuite complété par le gicleur rapporté qui vient isoler les canaux de tourbillonnement ainsi que la chambre. Ainsi, le fût de coulissement du piston différentiel se présente sous la forme d'une surface cylindrique uniquement interrompue au niveau du canal de sortie. Lorsque l'on appuie sur le poussoir, le piston principal remonte dans le fut principal du poussoir ce qui a pour effet de déplacer le piston différentiel par coulissement étanche à l'intérieur du fût différentiel. Ceci a pour effet de comprimer le ressort : le piston différentiel se déplace alors vers le haut en direction de la paroi d'appui du poussoir. La lèvre d'étanchéité active du piston différentiel, qui est directement en contact avec le produit fluide, coulisse dans la partie inférieure du fût située sous le canal de sortie. Dès que le piston différentiel arrive au niveau du conduit de sortie, le produit fluide mis sous pression dans la chambre est refoulé hors de la chambre à travers ce conduit et parvient jusqu'au gicleur où il est mis en tourbillonnement et éjecté à travers l'orifice de distribution. La pompe du document WO 97/23304 est constituée de cinq éléments constitutifs essentiels, à savoir un corps destiné à être associé à un réservoir de produit fluide, le poussoir, une bille formant clapet d'entrée, le piston différentiel et le gicleur. Le corps forme le piston principal. Dans ce document de l'art antérieur, le piston différentiel est repoussé par le ressort de rappel et de précompression contre le corps qui forme ainsi une butée de repos pour le piston différentiel. Lorsque la pression monte dans la chambre, le piston différentiel quitte son contact de butée sur le corps et se déplace vers le haut en direction de la paroi de distribution afin de démasquer le conduit de sortie qui mène au gicleur. Par conséquent, la position de repos du piston différentiel est directement dépendante du corps. La présente invention a pour but de définir un organe de distribution dont le déplacement du piston différentiel est totalement indépendant du corps. Pour atteindre ce but, la présente invention propose un organe de distribution de produit fluide destiné à être associé à un réservoir de produit fluide, comprenant une chambre dans laquelle du produit fluide est mis sous pression, la chambre comprenant un clapet d'entrée et une sortie, un orifice de distribution, un piston principal en contact coulissant étanche dans un fût principal pour faire varier le volume de la chambre, un poussoir actionnable pour générer un déplacement relatif entre le piston principal et le fût principal, un piston différentiel en contact de coulissement étanche dans le poussoir pour démasquer sélectivement la sortie de la chambre, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de limitation de course pour limiter la course du piston différentiel dans le poussoir, lesdits moyens de limitation étant prévus entre le poussoir et le piton différentiel. Ainsi, le piston différentiel est lié au poussoir de sorte que son déplacement est uniquement dépendant de son interaction avec le poussoir, et non plus avec le corps. De cette façon, le poussoir et le piston différentiel constituent ensemble une entité indépendante qui peut être montée sur le corps en une seule opération. Dans le document de l'art antérieur précité, le piston différentiel n'est dépendant ni vraiment du poussoir ni vraiment du corps, de sorte que le montage de la pompe est relativement compliqué. Avec un piston différentiel prisonnier du poussoir, le montage de l'organe de distribution est beaucoup plus simple. Selon une forme de réalisation avantageuse, le poussoir comprend une paroi d'appui sur laquelle on appuie pour actionner le poussoir selon un axe d'actionnement et une jupe périphérique sensiblement cylindrique, le piston différentiel étant en contact de coulissement étanche avec un fût de coulissement formé par une surface interne de la jupe. Avantageusement, les moyens de limitation de course comprennent un organe de retenue formé au niveau de la paroi d'appui et un élément d'accrochage formé par le piston différentiel, ledit élément d'accrochage étant en prise avec l'organe de retenue de manière à permettre un déplacement axial du piston différentiel sur une course limitée entre une butée haute et une butée basse. Avantageusement, l'organe de retenue comprend au moins un profil de retenue et l'élément d'accrochage comprend au moins une tête d'accrochage apte à venir en prise avec ledit au moins un profil de retenue en butée basse. Avantageusement, la paroi d'appui comprend une surface externe d'appui et une surface interne, l'élément d'accrochage venant en butée haute contre ladite surface interne. Les moyens de limitation de course sont ainsi formés ensemble par le poussoir, au niveau de sa paroi d'appui, et par le piston différentiel. Selon une forme de réalisation avantageuse, le piston différentiel comprend un plateau définissant une périphérie externe formant au moins une lèvre d'étanchéité en contact de coulissement étanche avec le fût de la jupe, l'élément d'accrochage s'étendant à partir du plateau vers la paroi d'appui. Avantageusement, le piston différentiel comprend une tige axiale coopérant avec un siège de clapet pour former ensemble ledit clapet d'entrée. Selon un autre aspect de l'invention, le piston différentiel est sollicité par des moyens de ressort qui sont formés de manière monobloc par le poussoir. Avantageusement, les moyens de ressort comprennent des pattes elastiquement déformables. Selon un autre aspect de l'invention, l'organe de distribution comprend un ressort de rappel sollicitant le poussoir en position de repos, ledit ressort étant formé de manière monobloc par le poussoir. L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins donnant à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur les figures : - la figure 1 est une vue en coupe transversale verticale à travers un organe de distribution selon un premier mode de réalisation à l'état de repos et associé à un réservoir de produit fluide représenté seulement partiellement, - la figure 2 est une vue similaire à la figure 1 en position actionnée, - la figure 3 est une vue en coupe transversale verticale similaire à celle des figures 1 et 2 pour un autre mode de réalisation de l'invention en position de repos, et - la figure 4 est une vue similaire à la figure*3 en position actionnée. Le mode de réalisation de l'organe de distribution selon l'invention représenté sur les figures 1 et 2 est représenté en association avec un récipient 50 définissant une ouverture sous la forme d'un col 53 qui présente avantageusement au niveau de sa surface externe un profil de fixation. Le récipient 50 définit intérieurement un réservoir de produit fluide 5. L'organe de distribution comprend trois éléments constitutifs, à savoir un corps 10, un poussoir 20 et un organe de piston 30. Ces trois pièces peuvent être réalisées par injection/moulage de matière plastique. Le corps 10 comprend une bague de fixation 11 coopérant avec le col 53 du récipient 50. Plus précisément, la bague 11 vient en prise autour du col 53. Le corps 10 peut également comprendre une lèvre autojointante 12 en contact d'étanchéité avec la paroi interne du col 53. Une douille de guidage 14 peut s'étendre dans le prolongement de la bague de fixation 11. La bague 14 comprend au niveau de son extrémité supérieure un rabat rentrant 141 dont la fonction sera donnée ci-après. Le corps 10 comprend également une couronne 13 qui s'étend de manière concentrique à l'intérieur de la douille de guidage 14. Ainsi, il est créé un espace annulaire entre la douille 14 et la couronne 13. L'extrémité supérieure de la couronne 13 forme un piston principal 133 sous la forme d'une lèvre d'étanchéité. Le corps 10 comprend également un manchon d'entrée 16 qui s'étend de manière concentrique à l'intérieur de la couronne 13. L'extrémité supérieure du manchon 16 forme un profil ou siège de clapet 161. D'autre part, le corps 10 forme de manière monobloc un tube plongeur 15 qui s'étend dans le récipient 50. Le tube plongeur définit intérieurement un conduit d'entrée 18 qui s'étend jusque dans le manchon d'entrée 16. Le poussoir 20 comprend une paroi d'appui 21 ainsi qu'une jupe périphérique 22. La jupe 22 se raccorde à la paroi d'appui 20 au niveau de sa périphérie extérieure. La paroi d'appui 21 comprend une surface externe d'appui 211 ainsi qu'une surface interne 212. La paroi d'appui 21 et la jupe 22 présentent une forme générale de godet retourné avec le fond du godet formé par la paroi d'appui 21 et la paroi latérale cylindrique formée par la jupe 22. La paroi d'appui 21 comprend des moyens de ressort sous la forme de pattes ou de lames elastiquement déformables 27 qui s'étendent à partir de la surface interne 212. D'autre part, la paroi d'appui 21 comprend un organe de retenue 28 qui s'étend également à partir de la surface interne 212. L'organe de retenue 28 comprend au moins un profil de retenue 281 présentant une arête de retenue orientée vers la surface interne 212. En pratique, l'organe de retenue peut comprendre plusieurs profils de retenue formés à l'extérieur d'une tourette qui s'étend vers le bas à partir de la paroi d'appui 21. La jupe 22 comprend une paroi de distribution 23 ainsi qu'une paroi de guidage 24. La paroi de distribution 23 est reliée par son extrémité supérieure à la périphérie externe de la paroi d'appui 21. La paroi de guidage 24 se raccorde par son extrémité supérieure à l'extrémité inférieure de la paroi de distribution 23.

La paroi de distribution 23 comprend une surface externe ainsi qu'une surface interne 232. La surface interne est au moins partiellement cylindrique de manière à constituer un fut de coulissement étanche. La paroi interne 232 est avantageusement formée avec un système de tourbillonnement 26 qui forme un réseau évidé dans la surface cylindrique 232. Ce système de tourbillonnement peut comprendre un ou plusieurs canaux de tourbillonnement ainsi qu'une chambre de tourbillonnement. D'autre part, la paroi de distribution 23 est formée avec un orifice de distribution qui traverse la paroi de manière à s'étendre de la surface interne jusqu'à la surface externe. L'orifice de distribution 25 est centré par rapport au système de tourbillonnement 26. La paroi de guidage 24 est engagée dans l'espace annulaire formé entre la douille de guidage 14 et la couronne 13. La paroi de guidage forme un épaulement 241 destiné à venir en butée sous le rabat rentrant 141 de la douille 14. Avantageusement, la surface interne 242 de la paroi de guidage 24 forme un fût principal dans lequel le piston principal 133 est déplaçable en contact étanche. La paroi de guidage 24 est sollicitée par un ressort 40 qui pousse l'épaulement 241 contre le rabat rentrant 141. Le ressort 40 peut avantageusement être réalisé de manière monobloc par le poussoir dans le prolongement de la paroi de guidage 24. Ainsi, le piston principal 133 peut coulisser à l'intérieur du poussoir, ou plus précisément à l'intérieur de la paroi de guidage 24 qui forme intérieurement le fût principal 242. L'organe de piston 30 forme ici un piston différentiel associé à un organe mobile de clapet d'entrée. L'organe de piston 30 comprend un plateau 31 qui forme au niveau de sa périphérie externe deux lèvres d'étanchéité 32 et 33. Le plateau 31 et ses deux lèvres forment ensemble le piston différentiel. En position de repos représentée sur la figure 1, la lèvre supérieure 32 est positionnée au- dessus du système de tourbillonnement, alors que la lèvre inférieure 33 est positionnée en dessous du système de tourbillonnement. Ainsi, le système de tourbillonnement ne peut pas communiquer avec l'intérieur du poussoir. D'autre part, le plateau 31 forme un logement annulaire 311 destiné à recevoir les extrémités libres des pattes elastiquement déformables 27 formées par la paroi d'appui 21. En outre, l'organe de piston 30 forme un élément d'accrochage 39 qui s'étend à partir du plateau 31 en direction de la paroi d'appui 21. Cet élément d'accrochage 39 comprend des têtes d'accrochage 392 situées à l'extrémité de pattes 391. Les têtes d'accrochage 392 sont en prise entre la paroi interne 212 et les profils de retenue 281 formés par l'organe de retenue 28. Ainsi, les têtes peuvent se déplacer sur une course limitée entre les profils de retenue et la surface interne de la paroi d'appui. Cependant, les pattes elastiquement déformables 27 sollicitent l'organe de piston 30 en éloignement de la paroi d'appui 21, de sorte que les têtes d'accrochage 392 sont poussées en prise avec les profils de retenue 281. Les têtes d'accrochage 392 peuvent venir en contact contre la surface interne 212 en fléchissant les pattes elastiquement déformables

27. Il existe ainsi des moyens de Hmitation de course constitués par la coopération de l'organe de retenue avec l'élément d'accrochage. L'organe de piston 30 est ainsi prisonnier à l'intérieur du poussoir tout en étant capable de se déplacer axialement sur une course limitée. Les pattes elastiquement déformables 27 sollicitent cependant l'organe de piston en position de repos, dans laquelle les têtes d'accrochage sont en prises avec les profils de retenue. En outre, les lèvres d'étanchéité 32 et 33 sont positionnées de part et d'autre du système de tourbillonnement de manière à l'isoler. Ceci correspond à la position de repos représentée sur la figure 1. D'autre part, l'organe de piston 30 forme également une tige centrale axiale 37 qui présente au niveau de son extrémité inférieure un profil de clapet d'entrée 38 qui coopère avec le profil correspondant 161 du manchon 16 pour former ensemble le clapet d'entrée. Dans la position de repos, le clapet d'entrée est ouvert. Ainsi, une chambre de pompe 1 est créée entre le corps le poussoir et l'organe de piston. La chambre de pompe 1 est isolée de l'extérieur par la lèvre inférieure 33 mais communique cependant avec le réservoir à travers le clapet d'entrée ouvert. A partir de la position de repos de la figure 1, on peut exercer une pression sur la surface d'appui externe 211 de la paroi d'appui 21. Ceci a pour effet de déplacer le poussoir et l'organe de piston par rapport au corps. Dans un premier temps, le clapet d'entrée va être fermé du fait que la tige axiale 37 pénètre plus profondément dans le manchon 16 de manière à créer un contact étanche coulissant. A partir de ce moment, la chambre de pompe 1 est isolée de l'extérieur. Le produit fluide dans la chambre de pompe est alors soumis à une augmentation de pression, ce qui a pour effet de déplacer l'organe de piston 30 en direction de la paroi d'appui 21, à l'encontre de la force de ressort exercée par les pattes élastiques 27. Ainsi, la lèvre inférieure 33 va se déplacer vers le haut jusqu'à arriver au niveau du système de tourbillonnement 26. A partir de ce moment, le produit fluide trouve un passage de sortie à travers le système de tourbillonnement et l'orifice de distribution. Cette position d'actionnement est représentée sur la figure 2. Pour atteindre cette position, il faut que la pression à l'intérieur de la chambre de pompe soit supérieure à la raideur des pattes elastiquement déformables 27, qui jouent par conséquence un rôle de ressort de précompression. L'organe de piston 30 peut se déplacer en direction de la paroi d'appui 21 jusqu'à ce que les têtes d'accrochage 392 arrivent en butée contre la surface interne 212. Dans cette position, qui est celle de la figure 2, la lèvre d'étanchéité inférieure 33 du piston différentiel est positionnée au niveau du

« système de tourbillonnement. Dès que la pression à l'intérieur de la chambre diminue à nouveau, l'organe de piston 30 peut s'éloigner à nouveau de la paroi d'appui 21 sous l'action des pattes élastiques 27. L'organe de piston 30 revient finalement dans sa position de repos représentée sur la figure 1. Dans le second mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, le récipient 50, le corps 10 et l'organe de piston 30 peuvent être identiques à ceux des figures 1 et 2. Le poussoir 20 comprend une paroi de distribution 23 et une paroi de guidage 24 formant intérieurement un fût principal pour le piston principal 133. La paroi d'appui 21 forme également des pattes elastiquement déformables 27 ainsi qu'un organe de retenue 28. Le déplacement de l'organe de piston à l'intérieur du poussoir 20 peut être identique à celui du mode de réalisation des figures 1 et 2. Cependant, la surface interne de la paroi de distribution 23 n'est pas formée avec un système de tourbillonnement, mais uniquement avec un conduit traversant 25, qui ne forme pas l'orifice de distribution. Le poussoir 20 est ici associé à une coiffe 60 qui vient recouvrir la paroi d'appui 21 et la paroi d'actionnement 23. Le poussoir peut par exemple engager en force à l'intérieur de la coiffe. La coiffe 60 comprend une couronne périphérique extérieur 63 qui s'étend de manière concentrique en contact serrant autour de la paroi de distribution 23. Cette couronne 63 est formée avec un orifice de distribution 65. D'autre part, la surface externe de la paroi de distribution 23 qui est formée avec un système de tourbillonnement 26 qui est centré sur l'orifice de distribution 65. On peut aussi remarquer que le ressort de rappel est formé par ou dans le prolongement de la paroi de guidage 24 et porte la référence numérique 244. L'organe de piston 30 est prisonnier du poussoir tout en lui laissant une Hberté de déplacement axial limitée, π faut aussi noter que le ressort de précompression est formé de manière monobloc par le poussoir. D'autre part, la captivité de l'organe de piston et son déplacement limité sont entièrement assurés par le poussoir et l'organe de piston, sans pièce supplémentaire.

Claims

Revendications

1.- Organe de distribution de produit fluide destiné à être associé à un réservoir de produit fluide (50), comprenant : - une chambre (1) dans laquelle du produit fluide est mis sous pression, la chambre comprenant un clapet d'entrée (161, 38) et une sortie, - un orifice de distribution (25), - un piston principal (133) en contact coulissant étanche dans un fût principal (242) pour faire varier le volume de la chambre, - un poussoir (20) actionnable pour générer un déplacement relatif entre le piston principal et le fût principal, - un piston différentiel (31, 32, 33) en contact de coulissement étanche dans le poussoir pour démasquer sélectivement la sortie de la chambre, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de limitation de course (28, 39) pour limiter la course du piston différentiel dans le poussoir, lesdits moyens de limitation étant prévus entre le poussoir et le piton différentiel.

2.- Organe de distribution de produit fluide selon la revendication 1, dans lequel le poussoir comprend une paroi d'appui (21) sur laquelle on appuie pour actionner le poussoir selon un axe d'actionnement (X) et une jupe périphérique sensiblement cylindrique (22), le piston différentiel étant en contact de coulissement étanche avec un f t de coulissement formée par une surface interne (232) de la jupe.

3.- Organe de distribution de produit fluide selon la revendication 2, dans lequel les moyens de limitation de course comprennent un organe de retenue (28) formé au niveau de la paroi d'appui et un élément d'accrochage (39) formé par le piston différentiel, ledit élément d'accrochage étant en prise avec l'organe de retenue de manière à permettre un déplacement axial du piston différentiel sur une course limitée entre une butée haute et une butée basse.

4.- Organe de distribution de produit fluide selon la revendication 3, dans lequel l'organe de retenue (28) comprend au moins un profil de retenue (281) et l'élément d'accrochage (39) comprend au moins une tête d'accrochage (392) apte à venir en prise avec ledit au moins un profil de retenue en butée basse.

5.- Organe de distribution de produit fluide selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la paroi d'appui comprend une surface externe d'appui

(211) et une surface interne (212), l'élément d'accrochage (39) venant en butée haute contre ladite surface interne.

6.- Organe de distribution de produit fluide selon la revendication 3 à

5, dans lequel le piston différentiel comprend un plateau (31) définissant une périphérie externe formant au moins une lèvre d'étanchéité (32, 33) en contact de coulissement étanche avec le fût de la jupe, l'élément d'accrochage s'étendant à partir du plateau vers la paroi d'appui.

7.- Organe de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le piston différentiel comprend une tige axiale (37) coopérant avec un siège de clapet (161) pour former ensemble ledit clapet d'entrée.

8.- Organe de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le piston différentiel est sollicité par des moyens de ressort (27) qui sont formés de manière monobloc par le poussoir.

9.- Organe de distribution de produit fluide selon la revendication 8, dans lequel les moyens de ressort comprennent des pattes elastiquement déformables (27).

10.- Organe de distribution de produit fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un ressort de rappel (244) sollicitant le poussoir en position de repos, ledit ressort étant formé de manière monobloc par le poussoir.