EP1722896B1 - Organe de distribution de produit fluide. - Google Patents

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EP1722896B1
EP1722896B1 EP05717711.5A EP05717711A EP1722896B1 EP 1722896 B1 EP1722896 B1 EP 1722896B1 EP 05717711 A EP05717711 A EP 05717711A EP 1722896 B1 EP1722896 B1 EP 1722896B1
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EP
European Patent Office
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wall
piston
cylindrical
segment
abutment
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EP05717711.5A
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German (de)
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EP1722896A1 (fr
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Firmin Garcia
Hervé Pennaneac'h
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Aptar France SAS
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Aptar France SAS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/34—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl
    • B05B1/3405—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl
    • B05B1/341—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet
    • B05B1/3421—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber
    • B05B1/3431—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to influence the nature of flow of the liquid or other fluent material, e.g. to produce swirl to produce swirl before discharging the liquid or other fluent material, e.g. in a swirl chamber upstream the spray outlet with channels emerging substantially tangentially in the swirl chamber the channels being formed at the interface of cooperating elements, e.g. by means of grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1038—Pressure accumulation pumps, i.e. pumps comprising a pressure accumulation chamber
    • B05B11/104—Pressure accumulation pumps, i.e. pumps comprising a pressure accumulation chamber the outlet valve being opened by pressure after a defined accumulation stroke
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B11/1042—Components or details
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    • B05B11/1074—Springs located outside pump chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B11/1022—Piston pumps having an outlet valve which is a gate valve actuated by pressure
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    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1066—Pump inlet valves
    • B05B11/107—Gate valves; Sliding valves

Definitions

  • the present invention relates to a fluid dispenser member generally intended to be associated with a fluid reservoir to form together a fluid dispenser. It is a dispensing member whose actuation is usually performed manually using a finger of the user.
  • the fluid product is distributed in the form of a jet of fine sprayed droplets, a continuous net or a dab of fluid, particularly in the case of viscous product, such as cosmetic creams.
  • Such a fluid dispenser member may in particular be used in the fields of perfumery, cosmetics or even pharmacy to dispense more or less viscous products.
  • the present invention is more particularly, but not exclusively, concerned with a type of dispensing member which is commonly referred to as a "push-pump".
  • a type of dispensing member which is commonly referred to as a "push-pump".
  • the dispensing member comprises a pusher forming not only a dispensing orifice but also defining a portion of a fluid product chamber in which fluid is selectively pressurized.
  • a pump it is a pump chamber.
  • a peculiarity of this pusher pump lies in the fact that an inner surface of the pusher, of generally cylindrical general shape, serves as a sealed sliding shaft for a piston which moves in sealed contact in this barrel to thus selectively unmask the orifice of distribution.
  • This piston is generally a piston of the differential type that moves in response to a pressure variation of the fluid within the chamber.
  • This differential piston is to be differentiated from the main piston whose displacement is generated by the actuation of the pusher.
  • a differential piston and a main piston movable in sealing contact in respective drums.
  • the main drum for the main piston can also be formed by the pusher.
  • the pusher comprises a bearing wall on which is exerted a pressure with a finger to actuate the pusher.
  • the pusher comprises a skirt that extends downwardly from the support wall. This skirt forms a first sealed sliding shaft for a differential piston and a second main shaft for the main piston of the pump.
  • the differential piston is dissociated from the main piston.
  • the differential piston is biased away from the support wall by a spring which acts as both a return spring and a precompression spring.
  • the sliding piston of the differential piston is formed with an outlet conduit which leads to a nozzle attached in a housing formed in the skirt of the pusher.
  • This nozzle forms a dispensing orifice at which the fluid product exits the dispensing member.
  • the housing formed by the skirt is made with a swirl system that cooperates with the nozzle to drive the fluid in a swirling motion before exiting through the dispensing orifice.
  • This vortex system is conventionally formed by one or more tangential swirl channels opening into a vortex chamber centered precisely on the dispensing orifice.
  • the swirl system is in the form of a recess network within the skirt housing. This recess network is then supplemented by the attached nozzle which isolates the swirl channels and the chamber.
  • the sliding shaft of the differential piston is in the form of a cylindrical surface only interrupted at the outlet channel.
  • the pump of the document WO 97/23304 consists of five essential components, namely a body intended to be associated with a fluid reservoir, the pusher, a ball forming an inlet valve, the differential piston and the nozzle.
  • the body forms the main piston.
  • the purpose of the present is to simplify a distribution member of the type described in the aforementioned prior art document so as to reduce the number of component parts.
  • a particular goal is to do without a reported nozzle.
  • Another aim is to preserve the swirl system which contributes to the quality of the distribution of the fluid product.
  • Another object of the invention is to improve the cooperation between the differential piston and the pusher, in particular the sealed sliding contact and the creation of the outlet passage for the fluid product.
  • the present invention provides a fluid dispenser member according to claim 1.
  • This type of dispensing member may be a pump-type push-button, but it may also be other types of dispensing members in which the pusher is dissociated from the distribution wall.
  • the distribution wall is fixed relative to the reservoir, or mobile relative to the pusher.
  • the sliding shaft, the dispensing orifice and the swirling system are integrally formed by the distribution wall.
  • the internal surface forms a fluid swirling system immediately upstream of the dispensing orifice. Sliding the lip on a section offset from the section where the dispensing orifice is formed is particularly advantageous with respect to the molding of the dispensing wall.
  • the distribution wall is very generally made from molded injected plastic material.
  • a mold consisting of several elements is used. One of these elements forms in particular a pin intended to form the internal surface of the distribution wall. In the case of the present invention, this pin must form the swirl system. Since the swirl system extends into a recessed portion in the slide shaft, the pin must form a corresponding recess protruding outwardly.
  • the protruding footprint must be removed in force.
  • the protruding imprint must therefore leave the recessed portion that it has formed and move over an axial extent of the sliding shaft. Since the plastic is flowable, the passage of force of the protruding imprint marks very little sliding shaft.
  • the projecting indentation of the pin can be removed at this level without biting into the inner surface of the guide wall. As a result, the projecting indentation of the spindle is only forcibly withdrawn over a small axial extent of the sliding barrel: this limits the risk of deterioration of the sliding barrel during demolding of the spindle.
  • the present invention is not limited to the case where the distribution wall forms a swirl system.
  • the piston comprises a second lip in sealing contact with the upper section.
  • the piston is out of contact with the upper section. In this case, there is no upper lip.
  • the piston comprises a sealing abutment edge in sealing abutment contact against an abutment surface, the piston being resiliently biased against this sealing abutment surface in the rest position, the sealing contact between the abutment edge and the abutment surface hermetically isolating the chamber from the dispensing orifice.
  • the abutment surface is frustoconical and urges the abutment edge radially outwards.
  • the distribution wall is formed by a pusher further comprising a bearing wall which extends on its outer periphery by the distribution wall, the abutment surface being formed by the support wall.
  • the transition section is frustoconical.
  • the distribution wall is formed by a substantially cylindrical skirt further comprising a guide wall defining an inner surface which advantageously extends substantially in the extension of the lower section, the guide wall comprising internal hooking means in abutment with external holding means.
  • the guide wall of the pusher surrounds the portion of the body forming the holding means.
  • the sealing lip in contact with the lower section is urged elastically towards the upper section in the rest position.
  • the abutment edge can be implemented without the lower lip sliding on a lower section of larger diameter.
  • An interesting aspect of the invention lies in the fact that the same wall through which a dispensing orifice passes internally forms a fluid swirling system.
  • the distribution member 600 on the figures 1 and 2 , is shown associated with a container 650 comprising a body 651 internally defining a fluid reservoir 5.
  • the body 651 is provided at its upper end with an opening in the form of a neck 653, which serves to fix the dispensing member of the invention.
  • the dispensing member 600 comprises three constituent elements, namely a body 610, a pusher 620 and a piston member 630.
  • the dispensing member further comprises spring means 640, here in the form of a spring. black pudding.
  • the body, the pusher and the piston member are preferably made by molding plastics material.
  • the dispensing member has the design of a pump comprising a pump chamber 1.
  • the body 610 comprises a fixing ring 611 which cooperates with the neck 653 for fixing the member on the container 650.
  • the ring 611 is engaged with the outside of the neck 653.
  • the body 611 also forms a guide sleeve and holding 614.
  • the upper end of the guide sleeve 614 is formed with an outer shoulder 6141, which serves as external holding means.
  • the body also forms a main shaft 617 which internally defines a sealed sliding surface, the function of which will be given below.
  • the body also forms a dip tube 615 which extends inside the container 650.
  • the dip tube 615 is extended at its upper end by an inlet sleeve 616 which forms an inlet valve profile or seat.
  • the plunger tube 615 and the sleeve 616 are traversed by an inlet duct 618.
  • the inlet sleeve 616 concentrically extends inside the main barrel 617, so that an annular space is formed between them.
  • the body 610 has an axial symmetry of revolution about an axis X which extends longitudinally at the axial center of the inlet duct 618.
  • the pusher 620 forms a dispensing head of the dispenser member.
  • the pusher 620 comprises a bearing wall 621 and a peripheral skirt 622 which extends downwardly from the outer periphery of the support wall.
  • the pusher 620 has the general shape of an upside-down cup whose bearing wall forms the bottom and the skirt the cylindrical lateral wall.
  • the skirt is not necessarily cylindrical. It may have frustoconical or rounded sections.
  • the bearing wall 621 comprises an outer bearing surface 6211 on which can be pressed with one or more finger (s). On the other hand, the bearing wall 621 comprises an inner surface 6212 which advantageously forms one or more stop studs 6213.
  • the skirt 622 comprises an upper distribution wall 623 and a lower guide wall 624.
  • the distribution wall 623 is connected at its upper end to the outer periphery of the support wall 621.
  • the distribution wall 623 comprises an outer surface. and an inner surface. This inner surface is cylindrical circular and defines a sliding shaft as will be seen below.
  • the inner surface defines two cylindrical inner surface sections 6232 and 6242 connected by a transition section 6243, which can be stepped or frustoconical. One of the two sections being an upper section 6232 and the other a lower section 6242.
  • the upper section has an internal diameter smaller than that of the lower section.
  • the upper section is connected to the support wall, and more particularly to the inner surface 6212 of the support wall.
  • a peripheral annular groove 6214 which comprises an abutment surface 6213, advantageously frustoconical.
  • the upper section is formed with a through dispensing orifice 625 extending from the inner surface to the outer surface.
  • the dispensing orifice 625 may open at the outer surface in a diffusion cup.
  • the upper section 6232 of the distribution wall 623 is formed with a swirling system 626 which makes it possible to drive the fluid product in rotation in the form of a swirling of which the eye is centered. on the dispensing orifice.
  • the distribution wall 623 which is advantageously made in one piece with the support wall 621 and the guide wall 624, is traversed by a dispensing orifice and comprises an internal surface formed with a swirl system, at the level of the upper section.
  • the guide wall 624 extends in the extension of the distribution wall 621, and more precisely of the lower section 6242.
  • the boundary between the guide wall and the distribution wall is not clearly defined, so that the lower section can be considered as part of the distribution wall and / or the guide wall.
  • the guide wall comprises a stopper bead 6241 on its inner surface intended to cooperate with the shoulder 6141 of the guide sleeve 614.
  • the guide wall 624 surrounds the guide bushing 614 concentrically.
  • the abutment bead 6241 makes it possible to secure the pusher to the body, which can thus only move axially over a maximum travel determined by the distance separating the lower end of the guide wall from the fixing ring 611.
  • the piston member 630 comprises, in this embodiment, a main piston 636 slidably engaged in the main shaft 617 and a differential piston formed by two lips 632 and 633 in leaktight sliding contact in the shaft formed by the surface internal wall of the distribution wall 623.
  • the two lips 632 and 633 are formed on the outer periphery of the plate 631.
  • the piston member 630 is advantageously made in one piece.
  • the lips 632 and 633 extend one above the other with a spacing greater than the axial extent of the swirl system 626. In the rest position shown in FIG. figure 1 the upper lip 632 is in contact with the upper section 6232 above the swirl system 626, while the lower lip 633 contacts the lower section 6242 below the swirl system 626.
  • the swirl system can not communicate with the inside of the pusher except at the space formed between the two lips 632 and 633.
  • This is the rest position in which the piston member 630 is biased against the wall of support 621 by the spring 640.
  • the differential piston is formed by the plate 631 forming the two lips 632 and 633.
  • the piston member advantageously also comprises a stop edge 6321 located near the lip 632. This The ridge extends concentrically inside the lip 632, since the lip is formed by an outer edge and the ridge by an inner edge of an annular flange.
  • the abutment edge 6321 is intended to come into sealing abutment contact against the abutment surface 6213 formed by the bearing wall.
  • the edge is urged by the spring 640 towards the surface, and the sealing contact is established in the rest position, represented on the Figures 1 to 3 .
  • the truncation of the surface 6213 tends to push the edge 6321 radially outward, which has the effect of pressing the lip 632 further against the upper surface section 6232. A better seal is thus obtained in the rest position.
  • the piston member 630 also forms an axial central rod 637 which extends from the plate 631 away from the bearing wall 621. This axial rod 637 is partially engaged inside the inlet sleeve 616 formed by the body 610.
  • the rod 637 forms a valve profile intended to cooperate with the corresponding profile formed by the sleeve 616.
  • the rod 637 in cooperation with the sleeve forms an inlet valve for a chamber of pump 1, as will be seen below.
  • the piston member 630 forms a piston ring 635 at the lower end of which is formed the main piston 636.
  • the piston ring 635 concentrically extends around the axial rod 637, in such a way as to define between them an annular duct which extends through the plate 631 through fluidic fluid passage holes 634.
  • the body 610, the pusher 620 and the piston member 630 together form a pump chamber 1 which extends continuously between the main shaft 617 and the sleeve 616, between the piston ring 635 and the axial shaft 637, in the through holes 634, and between the plate 631 and the inner surface of the bearing wall 621.
  • the upper surface of the plate 631 and the inner surface form wall elements of the pump chamber 1.
  • the spring 640 pushes the piston member 630 into abutment against the bearing wall 621.
  • the inlet valve formed in cooperation between the axial rod 637 and the sleeve 616 is open.
  • the two lips of the differential piston are in contact with the barrel formed by the inner surface of the distribution wall 623.
  • the abutment edge 6321 is in sealing contact with the abutment surface 6213.
  • the pump chamber is thus perfectly isolated from the dispensing orifice in the rest position.
  • the pusher By exerting a force on the outer bearing surface 6211 of the bearing wall, the pusher moves axially relative to the body. Since the piston member abuts against the bearing wall, the piston member is pushed by the pusher. Initially, the movement of the pusher has the effect of closing the inlet valve: the axial rod 637 engages more deeply in the sleeve 616 until a sliding sealing contact is created between the sleeve or the rod. Thus, the pump chamber 1 is isolated from the tank 5. From this moment, the product in the pump chamber 1 is to be put under pressure. Since the fluid product is incompressible, the total useful volume of the pump chamber must remain constant.
  • the upper lip 632 is directly in contact with the fluid product, while the lower lip is not directly in contact with the fluid product.
  • the upper lip slides in the upper part of the barrel defined by the upper section above the swirl system.
  • this portion of the barrel has a better surface quality than the lower portion of the upper section which extends just below the swirl system, which can be damaged by removal of the molding pin.
  • the lower lip 633 slides against the lower surface section, which can not have been damaged by the removal of the molding pin which served to form the swirl system, because its inner diameter is greater than to that of the spit.
  • An interesting feature of the invention lies in the fact that the piston member 630 is urged against the bearing wall 621 and moves under the effect of the pressure increase inside the pump chamber. away from this support wall. This is made possible thanks to the fluid product passage holes 634 which pass through the plate 631 forming the differential piston. It can also be said that the support wall 621 defines a wall element of the pump chamber.
  • Such displacement of the differential piston away from the bearing wall 621, in combination with a swirl system 626 formed in the distribution wall 623, is advantageous in terms of demolding since the upper lip 632 slides in a sealed manner. on the upper part of the sliding shaft which has not been damaged by the removal of the molding pin forming the negative imprint used to mold the swirl system.
  • a lip of the differential piston slides in a cylinder which can not be damaged by the withdrawal of the molding pin, and particularly in the case where the distribution wall forms a swirl system.
  • the difference in diameter between the upper section and the lower section makes it possible to obtain this result.
  • the sliding of the pusher around the bushing of the body makes it possible to produce a dispenser whose pusher diameter is identical to or greater than that of the body and the reservoir.
  • the pusher can extend in the extension of the reservoir, which gives a more tubular appearance to the dispenser. This characteristic can be implemented independently of the characteristics related to the differential piston.

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Description

  • 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 fût 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 fût 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.
  • Du document US 4 271 990 , on connait un organe de distribution de produit fluide selon le préambule de la revendication 1.
  • 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.
  • Le but de la présente est de simplifier un organe de distribution du type décrit dans le document de l'art antérieur précité de manière à diminuer le nombre de pièces constitutives. Un but particulier est de se passer d'un gicleur rapporté. Un autre but est de conserver le système de tourbillonnement qui contribue à la qualité de la distribution du produit fluide. Un autre but de l'invention est d'améliorer la coopération entre le piston différentiel et le poussoir, notamment le contact coulissant étanche et la création du passage de sortie pour le produit fluide.
  • Pour atteindre certains de ces buts, la présente invention propose un organe de distribution de produit fluide selon la revendication 1.
  • Ce type d'organe de distribution peut être une pompe du type pompe-poussoir, mais il peut également s'agir d'autres types d'organes de distribution dans lesquels le poussoir est dissocié de la paroi de distribution. On peut notamment imaginer que la paroi de distribution est fixe par rapport au réservoir, ou encore mobile par rapport au poussoir. Avantageusement, le fût de coulissement, l'orifice de distribution et le système de tourbillonnement sont formés de manière monobloc par la paroi de distribution.
  • Avantageusement, la surface interne, au niveau de la section supérieure, forme un système de tourbillonnement de produit fluide immédiatement en amont de l'orifice de distribution. Le fait de faire coulisser la lèvre sur une section décalée par rapport à la section où est formé l'orifice de distribution est particulièrement avantageux en ce qui concerne le moulage de la paroi de distribution. En effet, la paroi de distribution est très généralement réalisée à partir de matière plastique injectée moulée. Pour cela, on utilise un moule constitué de plusieurs éléments. Un de ces éléments forme notamment une broche destinée à former la surface interne de la paroi de distribution. Dans le cas de la présente invention, cette broche doit former le système de tourbillonnement. Etant donné que le système de tourbillonnement s'étend en formant une partie évidée dans le fût de coulissement, la broche doit former une empreinte correspondante qui fait saillie vers l'extérieur. Ainsi, lors du retrait de la broche au cours du démoulage, l'empreinte en saillie doit être retirée en force. L'empreinte en saillie doit donc sortir de la partie évidée qu'elle a formée et se déplacer sur une étendue axiale du fût de coulissement. Etant donné que la matière plastique est fluable, le passage en force de l'empreinte en saillie ne marque que très peu le fût de coulissement. Aussi, en prévoyant une paroi de guidage avec une surface interne ayant un diamètre supérieur à celui du fût de coulissement, l'empreinte saillante de la broche peut être retirée à ce niveau sans mordre dans la surface interne de la paroi de guidage. De ce fait, l'empreinte saillante de la broche n'est retirée en force que sur une petite étendue axiale du fût de coulissement : on limite ainsi les risques de détérioration du fût de coulissement lors du démoulage de la broche.
  • Toutefois, la présente invention n'est pas limitée au cas où la paroi de distribution forme un système de tourbillonnement.
  • Selon une autre forme de réalisation, le piston comprend une seconde lèvre en contact de coulissement étanche avec la section supérieure.
  • En variante, le piston est hors de contact de la section supérieure. Dans ce cas, il n'y a pas de lèvre supérieure.
  • Selon une autre caractéristique qui peut être mise en oeuvre indépendamment des caractéristiques liées à la lèvre du piston, le piston comprend une arête de butée étanche en contact de butée étanche contre une surface de butée, le piston étant sollicité élastiquement contre cette surface de butée étanche en position de repos, le contact étanche entre l'arête de butée et la surface de butée isolant hermétiquement la chambre de l'orifice de distribution.
  • Avantageusement, la surface de butée est tronconique et sollicite l'arête de butée radialement vers l'extérieur. Avantageusement, la paroi de distribution est formée par un poussoir comprenant en outre une paroi d'appui qui se prolonge sur sa périphérie externe par la paroi de distribution, la surface de butée étant formée par la paroi d'appui.
  • Selon un autre aspect, la section de transition est tronconique.
  • Selon une autre caractéristique qui peut être également mise en oeuvre indépendamment, la paroi de distribution est formée par une jupe sensiblement cylindrique comprenant en outre une paroi de guidage définissant une surface interne qui s'étend avantageusement sensiblement dans le prolongement de la section inférieure, la paroi de guidage comprenant des moyens d'accrochage internes en butée avec des moyens de maintien externes. Ainsi, la paroi de guidage du poussoir entoure la partie du corps formant les moyens de maintien.
  • Selon un autre aspect, la lèvre d'étanchéité en contact avec la section inférieure est sollicitée élastiquement en direction de la section supérieure en position de repos.
  • L'arête de butée peut être mise en oeuvre sans la lèvre inférieure en coulissement sur une section inférieure de plus grand diamètre.
  • Un aspect intéressant de l'invention réside dans le fait qu'une même paroi traversée par un orifice de distribution forme intérieurement un système de tourbillonnement de produit fluide.
  • L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins donnant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention.
  • Sur les figures :
    • la figure 1 est une vue en coupe transversale verticale à travers un distributeur équipé d'un organe de distribution selon un mode de réalisation de l'invention à l'état de repos,
    • la figure 2 est une vue partielle agrandie de la figure 1, et
    • la figure 3 est une vue encore plus agrandie d'un détail de l'organe de distribution de l'invention.
  • L'organe de distribution 600, sur les figures 1 et 2, est représenté associé à un récipient 650 comprenant un corps 651 définissant intérieurement un réservoir de produit fluide 5. Le corps 651 est pourvu à son extrémité supérieure d'une ouverture sous la forme d'un col 653, qui sert à la fixation de l'organe de distribution de l'invention.
  • L'organe de distribution 600 comprend trois éléments constitutifs, à savoir un corps 610, un poussoir 620 et un organe de piston 630. L'organe de distribution comprend en outre des moyens de ressort 640, ici sous la forme d'un ressort à boudin. Le corps, le poussoir et l'organe de piston sont de préférence réalisés par moulage de matière plastique. L'organe de distribution a la conception d'une pompe comprenant une chambre de pompe 1.
  • Le corps 610 comprend une bague de fixation 611 qui coopère avec le col 653 pour la fixation de l'organe sur le récipient 650. La bague 611 est en prise avec l'extérieur du col 653. Le corps 611 forme également une douille de guidage et de maintien 614. L'extrémité supérieure de la douille de guidage 614 est formée avec un épaulement extérieur 6141, qui sert de moyens de maintien externes. Le corps forme également un fût principal 617 qui définit intérieurement une surface de coulissement étanche, dont la fonction sera donnée ci-après. Le corps forme également un tube plongeur 615 qui s'étend à l'intérieur du récipient 650. Le tube plongeur 615 se prolonge à son extrémité supérieure par un manchon d'entrée 616 qui forme un profil ou siège de clapet d'entrée. Le tube plongeur 615 ainsi que le manchon 616 sont traversés par un conduit d'entrée 618. Le manchon d'entrée 616 s'étend de manière concentrique à l'intérieur du fût principal 617, de sorte qu'un espace annulaire est formé entre eux.
  • Le corps 610 présente une symétrie axiale de révolution autour d'un axe X qui s'étend de manière longitudinale au centre axial du conduit d'entrée 618.
  • Il s'agit là d'une conception particulière pour un corps particulier d'un organe de distribution selon une forme de réalisation non limitative de l'invention. Bien entendu, le corps peut présenter d'autres caractéristiques que celles qui viennent d'être décrites, pour autant qu'elles ne sortent pas du cadre de l'invention, tel que défini par les revendications.
  • Le poussoir 620 forme une tête de distribution de l'organe de distribution. Le poussoir 620 comprend une paroi d'appui 621 et une jupe périphérique 622 qui s'étend vers le bas à partir de la périphérie externe de la paroi d'appui. Ainsi, le poussoir 620 présente une forme générale de godet renversé dont la paroi d'appui forme le fond et la jupe la paroi latérale cylindrique. Toutefois, la jupe n'est pas forcément de forme cylindrique. Elle peut présenter des sections tronconiques ou arrondies.
  • La paroi d'appui 621 comprend une surface externe d'appui 6211 sur laquelle on peut appuyer à l'aide d'un ou de plusieurs doigt(s). D'autre part, la paroi d'appui 621 comprend une surface interne 6212 qui forme avantageusement un ou plusieurs plot(s) de butée 6213.
  • La jupe 622 comprend une paroi supérieure de distribution 623 et une paroi inférieure de guidage 624. La paroi de distribution 623 est raccordée à son extrémité supérieure à la périphérie externe de la paroi d'appui 621. La paroi de distribution 623 comprend une surface externe et une surface interne. Cette surface interne est cylindrique circulaire et définit un fût de coulissement comme on le verra ci-après. La surface interne définit deux sections de surface interne cylindriques 6232 et 6242 reliées par une section de transition 6243, qui peut être en gradin ou tronconique. L'une des deux sections étant une section supérieure 6232 et l'autre une section inférieure 6242. La section supérieure présente un diamètre interne inférieur à celui de la section inférieure. La section supérieure se raccorde à la paroi d'appui, et plus particulièrement à la surface interne 6212 de la paroi d'appui. A la jonction entre la section supérieure 6232 et la surface interne 6212, est formée une gorge annulaire périphérique 6214 qui comprend une surface de butée 6213, réalisée avantageusement de manière tronconique.
  • La section supérieure est formée avec un orifice de distribution traversant 625 qui s'étend de la surface interne jusqu'à la surface externe. L'orifice de distribution 625 peut déboucher au niveau de la surface externe dans une coupelle de diffusion.
  • Selon une caractéristique intéressante de l'invention, la section supérieure 6232 de la paroi de distribution 623 est formée avec un système de tourbillonnement 626 qui permet d'entraîner du produit fluide en rotation sous la forme d'un tourbillonnement dont l'oeil est centré sur l'orifice de distribution. Ainsi, la paroi de distribution 623, qui est avantageusement réalisée de manière monobloc avec la paroi d'appui 621 et la paroi de guidage, 624, est traversée par un orifice de distribution et comprend une surface interne formée avec un système de tourbillonnement, au niveau de la section supérieure.
  • La paroi de guidage 624 s'étend dans le prolongement de la paroi de distribution 621, et plus précisément de la section inférieure 6242. La limite entre la paroi de guidage et la paroi de distribution n'est pas clairement défini, de sorte que la section inférieure peut être considérée comme faisant partie de la paroi de distribution et/ou de la paroi de guidage. La paroi de guidage comprend un cordon de butée 6241 sur sa surface interne destiné à coopérer avec l'épaulement 6141 de la douille de guidage 614. La paroi de guidage 624 entoure la douille de guidage 614 de manière concentrique. Le cordon de butée 6241 permet de solidariser le poussoir au corps, qui ne peut ainsi que se déplacer axialement sur une course maximale déterminée par la distance séparant l'extrémité inférieure de la paroi de guidage de la bague de fixation 611.
  • L'organe de piston 630 comprend, dans ce mode de réalisation, un piston principal 636 engagé à coulissement étanche dans le fût principal 617 et un piston différentiel formé par deux lèvres 632 et 633 en contact de coulissement étanche dans le fût formé par la surface interne de la paroi de distribution 623. Les deux lèvres 632 et 633 sont formées sur la périphérie extérieure du plateau 631. L'organe de piston 630 est avantageusement réalisé de manière monobloc. Les lèvres 632 et 633 s'étendent l'une au-dessus de l'autre avec un écartement supérieur à l'étendue axiale du système de tourbillonnement 626. Dans la position de repos représentée sur la figure 1, la lèvre supérieure 632 est en contact de la section supérieure 6232 au-dessus du système de tourbillonnement 626, alors que la lèvre inférieure 633 vient en contact de la section inférieure 6242 en dessous du système de tourbillonnement 626. Ainsi, le système de tourbillonnement ne peut pas communiquer avec l'intérieur du poussoir hormis au niveau de l'espace formé entre les deux lèvres 632 et 633. Il s'agit de la position de repos dans laquelle l'organe de piston 630 est sollicité contre la paroi d'appui 621 par le ressort 640. On peut considérer que le piston différentiel est formé par le plateau 631 formant les deux lèvres 632 et 633. L'organe de piston comprend avantageusement également une arête de butée 6321 située à proximité de la lèvre 632. Cette arête s'étend de manière concentrique à l'intérieur de la lèvre 632, puisque la lèvre est formée par un bord externe et l'arête par un bord interne d'une bride annulaire. L'arête de butée 6321 est destinée à venir en contact de butée étanche contre la surface de butée 6213 formée par la paroi d'appui. L'arête est sollicitée par le ressort 640 vers la surface, et le contact étanche est établi en position de repos, représenté sur les figures 1 à 3. La tronconicité de la surface 6213 a tendance à pousser l'arête 6321 radialement vers l'extérieur, ce qui a pour effet de presser la lèvre 632 davantage contre la section de surface supérieure 6232. Une meilleure étanchéité est ainsi obtenue en position de repos.
  • L'organe de piston 630 forme également une tige centrale axiale 637 qui s'étend à partir du plateau 631 en éloignement de la paroi d'appui 621. Cette tige axiale 637 est partiellement engagée à l'intérieur du manchon d'entrée 616 formé par le corps 610. La tige 637 forme un profil de clapet destiné à coopérer avec le profil correspondant formé par le manchon 616. En d'autres termes, la tige 637 en coopération avec le manchon forme un clapet d'entrée pour une chambre de pompe 1, comme on le verra ci-après. D'autre part, l'organe de piston 630 forme une couronne de piston 635 à l'extrémité inférieure de laquelle est formé le piston principal 636. La couronne de piston 635 s'étend de manière concentrique autour de la tige axiale 637, de manière à définir entre elles un conduit annulaire qui s'étend à travers le plateau 631 à travers des trous de passage de produit fluide 634.
  • Le corps 610, le poussoir 620 et l'organe de piston 630 forment ensemble une chambre de pompe 1 qui s'étend de manière continue entre le fût principal 617 et le manchon 616, entre la couronne de piston 635 et la tige axiale 637, dans les trous de passage 634, et entre le plateau 631 et la surface interne de la paroi d'appui 621. Ainsi, la surface supérieure du plateau 631 et la surface interne forment des éléments de paroi de la chambre de pompe 1. Dans la position de repos représentée sur la figure 1, le ressort 640 pousse l'organe de piston 630 en butée contre la paroi d'appui 621. Le clapet d'entrée formé en coopération entre la tige axiale 637 et le manchon 616 est ouvert. Les deux lèvres du piston différentiel sont en contact du fût formé par la surface interne de la paroi de distribution 623.
  • De plus, l'arête de butée 6321 est en contact étanche de la surface de butée 6213. La chambre de pompe est ainsi parfaitement isolée de l'orifice de distribution en position de repos.
  • En exerçant une force sur la surface externe d'appui 6211 de la paroi d'appui, le poussoir se déplace axialement par rapport au corps. Etant donné que l'organe de piston est en butée contre la paroi d'appui, l'organe de piston est poussé par le poussoir. Dans un premier temps, le déplacement du poussoir a pour effet de fermer le clapet d'entrée : la tige axiale 637 s'engage plus profondément dans le manchon 616 jusqu'à ce qu'un contact étanche coulissant soit créé entre le manchon ou la tige. Ainsi, la chambre de pompe 1 est isolée du réservoir 5. A partir de ce moment, le produit dans la chambre de pompe 1 va être mis sous pression. Du fait que le produit fluide est incompressible, le volume utile total de la chambre de pompe reste obligatoirement constant. Mais comme le piston principal 636 s'enfonce dans le fût 617 diminuant ainsi le volume de la partie basse de la chambre, un nouveau volume doit être crée. Ceci est possible du fait que le piston différentiel se déplace en éloignement de la paroi d'appui 621. Ceci a pour effet de faire coulisser les lèvres 632 et 633 à l'intérieur de la paroi de distribution 623 et de défaire le contact étanche au niveau de l'arête de butée 6321. Les lèvres se déplacent ainsi jusqu'à ce que la lèvre supérieure 632 arrive au niveau du système de tourbillonnement 626. A ce moment, le produit fluide sous pression dans la chambre de pompe trouve un passage de sortie à travers le système de tourbillonnement et l'orifice de distribution. Le passage reste ainsi ouvert tant que la pression à l'intérieur de la chambre peut surmonter la force du ressort. Dès que la pression diminue en dessous d'un certain seuil à l'intérieur de la chambre, le ressort repousse le piston différentiel vers la position de repos représentée sur les figures. Le système de tourbillonnement et l'orifice de distribution sont alors à nouveau isolés de la chambre de pompe.
  • On peut noter que la lèvre supérieure 632 est directement en contact du produit fluide, alors que la lèvre inférieure n'est pas directement en contact du produit fluide. Ainsi, la lèvre supérieure coulisse dans la partie supérieure du fût défini par la section supérieure au-dessus du système de tourbillonnement. Or, cette partie du fût a une meilleure qualité de surface que la partie inférieure de la section supérieure qui s'étend juste en-dessous du système de tourbillonnement, qui peut être endommagée par le retrait de la broche de moulage. D'autre part, la lèvre inférieure 633 coulisse contre la section de surface inférieure, qui ne peut pas avoir été endommagée par le retrait de la broche de moulage qui a servi à former le système de tourbillonnement, du fait que son diamètre interne est supérieur à celui de la broche.
  • Une caractéristique intéressante de l'invention réside dans le fait que l'organe de piston 630 est sollicité contre la paroi d'appui 621 et se déplace sous l'effet de l'augmentation de pression à l'intérieur de la chambre de pompe en éloignement de cette paroi d'appui. Ceci est notamment rendu possible grâce aux trous de passage de produit fluide 634 qui traversent le plateau 631 formant le piston différentiel. On peut aussi dire que la paroi d'appui 621 définit un élément de paroi de la chambre de pompe.
  • Un tel déplacement du piston différentiel en éloignement de la paroi d'appui 621, en association avec un système de tourbillonnement 626 formé dans la paroi de distribution 623, est avantageux sur le plan du démoulage étant donné que la lèvre supérieure 632 coulisse de manière étanche sur la partie supérieure du fût de coulissement qui n'a pas été détériorée par le retrait de la broche de moulage formant l'empreinte négative qui a servi à mouler le système de tourbillonnement.
  • On peut également noter que la position de repos est atteinte lorsque le cordon de butée 6241 formé par la paroi de guidage 624 est en appui sous l'épaulement extérieur 6141.
  • Il est tout à fait envisageable de supprimer la lèvre supérieure 632 du piston différentiel, de sorte que ce dernier n'est alors pourvu que d'une lèvre inférieure 633 et d'une arête de butée 6321. En effet, l'arête garantit une étanchéité statique au repos, ce qui est suffisant. Quant à la lèvre inférieure, elle garantit l'étanchéité dynamique lors de l'actionnement. Ainsi, la paroi frontale 6323 du piston différentiel qui fait face à l'orifice de distribution 625 et au système de tourbillonnement 626 peut rester décollée de la paroi de distribution 623, hormis au niveau de la lèvre inférieure 633.
  • Dès que l'arête de butée 6321 se décolle de la surface de butée 6213, le passage entre la chambre et l'orifice de distribution 625 est établi. Il n'est pas nécessaire d'avoir une lèvre d'étanchéité qui vient racler la section supérieure au niveau de laquelle est formée l'orifice de distribution 625, et avantageusement le système de tourbillonnement 626.
  • Grâce à l'invention, une lèvre du piston différentiel coulisse dans un cylindre qui ne peut pas être endommagé par le retrait de la broche de moulage, et particulièrement dans le cas où la paroi de distribution forme un système de tourbillonnement. Le décalage de diamètre entre la section supérieure et la section inférieure permet d'obtenir ce résultat.
  • D'autre part, le coulissement du poussoir autour de la douille du corps permet de réaliser un distributeur dont le diamètre du poussoir est identique ou supérieur à celui du corps et du réservoir. Le poussoir peut s'étendre dans le prolongement du réservoir, ce qui confère un aspect plus tubulaire au distributeur. Cette caractéristique peut être mise en oeuvre indépendamment des caractéristiques liées au piston différentiel.

Claims (10)

  1. Organe de distribution de produit fluide (600) comprenant une paroi de distribution (623) définissant une surface externe et une surface interne, ladite paroi de distribution (623) étant traversée par un orifice de distribution (625) reliant la surface interne à la surface externe, la surface interne formant un fût de coulissement étanche pour un piston (630) apte à se déplacer en contact étanche dans ledit fût pour démasquer sélectivement l'orifice de distribution (625), ledit piston (630) formant un élément de paroi d'une chambre (1) de produit fluide dans laquelle du produit fluide est sélectivement mis sous pression, la surface interne s'étendant sur deux sections de surface qui sont cylindriques, à savoir une section de surface interne supérieure cylindrique (6232) et une section de surface interne inférieure cylindrique (6242), la section supérieure cylindrique (6232) présentant un diamètre interne inférieur à celui de la section inférieure cylindrique (6242), les deux sections de surface interne cylindriques (6232, 6242) étant reliées par une section de transition (6243) et le piston (630) comprenant une lèvre d'étanchéité (633) en contact de coulissement étanche avec la section de surface interne inférieure cylindrique (6242), caractérisé en ce que l'orifice de distribution (625) est formé dans la section de surface interne supérieure cylindrique (6232).
  2. Organe de distribution de produit fluide (600) selon la revendication 1, dans lequel le piston (630) comprend une seconde lèvre (632) en contact de coulissement étanche avec la section de surface interne supérieure cylindrique (6232).
  3. Organe de distribution de produit fluide (600) selon la revendication 1, dans lequel le piston (630) est hors de contact de la section section de surface interne supérieure cylindrique (6232).
  4. Organe de distribution de produit fluide (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le piston (630) comprend une arête de butée étanche (6321) en contact de butée étanche contre une surface de butée (6213), le piston (630) étant sollicité élastiquement contre cette surface de butée étanche en position de repos, le contact étanche entre l'arête de butée (6321) et la surface de butée (6213) isolant hermétiquement la chambre (1) de l'orifice de distribution (625).
  5. Organe de distribution de produit fluide (600) selon la revendication 4, dans lequel la surface de butée (6213) est tronconique et sollicite l'arête de butée (6321) radialement vers l'extérieur.
  6. Organe de distribution de produit fluide (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la section de transition (6243) est tronconique.
  7. Organe de distribution de produit fluide (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la paroi de distribution (623) est formée par une jupe sensiblement cylindrique (622) comprenant en outre une paroi de guidage (624) définissant une surface interne qui s'étend avantageusement sensiblement dans le prolongement de ladite section de surface interne inférieure cylindrique (6242) la paroi de guidage (624) comprenant des moyens d'accrochage internes (6241) en butée avec des moyens de maintien externes (6141).
  8. Organe de distribution de produit fluide (600) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel la paroi de distribution (623) est formée par un poussoir (620) comprenant en outre une paroi d'appui (621) qui se prolonge sur sa périphérie externe par la paroi de distribution (623), la surface de butée (6213) étant formée par la paroi d'appui (621).
  9. Organe de distribution de produit fluide (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface interne cylindrique, au niveau de la section de surface interne supérieure cylindrique (6232), forme un système de tourbillonnement de produit fluide (626) immédiatement en amont de l'orifice de distribution (625).
  10. Organe de distribution de produit fluide (600) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la lèvre d'étanchéité (633) en contact avec la section de surface interne inférieure cylindrique (6242) est sollicitée élastiquement en direction de la section de surface interne supérieure cylindrique (6232) en position de repos.
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