EP1881872B1

EP1881872B1 - Pompe a pointeau pour la distribution de produit liquide

Info

Publication number: EP1881872B1
Application number: EP20060743777
Authority: EP
Inventors: David Leuliet; François NICOLLE
Original assignee: Rexam Dispensing Systems SAS
Current assignee: Silgan Dispensing Systems Le Treport SAS
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2026-05-09
Also published as: FR2885887A1; ATE517696T1; CN101180133B; WO2006125880A1; FR2885887B1; EP1881872A1; JP5011280B2; US7780044B2; HK1112676A1; US20080115845A1; JP2008540008A; CN101180133A

Description

L'invention concerne une pompe pour la distribution de produit liquide, ou semi liquide, conçue notamment pour fermer un récipient contenant le produit à distribuer.
La pompe selon l'invention est particulièrement, mais non exclusivement, conçue pour être mise en oeuvre dans le domaine pharmaceutique.
La pompe selon l'invention est du type dit « à pointeau », c'est-à-dire comportant en partie haute un pointeau monté libre en déplacement entre une position de fermeture où il obture l'ouverture d'extrémité de la pompe, et empêche toute délivrance de produit, et une position d'ouverture où il laisse passer le liquide à travers ladite ouverture d'extrémité.
Il existe déjà de telles pompes qui, de manière en soit classique, comportent un premier cylindre formant chambre de pompe, qui communique avec un tube de prise par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour, et dans lequel est monté coulissant un piston creux. Elles comportent également un second cylindre, qui communique avec le premier cylindre, et dans lequel est monté coulissant un second piston constitué par un pointeau, propre à interrompre la communication entre le premier cylindre et une buse de distribution. Elles comportent enfin des moyens élastiques, du type ressort travaillant en compression, qui agissent sur le pointeau en tendant à maintenir ce dernier dans une position d'obturation où ladite communication est interrompue. Un exemple de telle pompe est divulguée dans le document FR 2 652 389 en accord avec le preamble de la revendication 1. Le principe de fonctionnement de telles pompes est le suivant : lorsque l'on déplace le premier piston, le liquide se trouvant dans le premier cylindre est refoulé dans le second cylindre dans lequel la pression s'élève. Le second piston a tendance à s'enfoncer dans son cylindre en comprimant le ressort.
Quand la pression du liquide atteint une valeur suffisante pour équilibrer cette action, le second piston se déplace en entraînant le clapet qui lui est relié, de sorte que les cylindres sont mis en communication avec la buse de distribution.
De telles pompes ne répondent pas aux exigences actuelles en matière de normes de qualité, du fait, par exemple, que le produit liquide peut être pollué par contact avec le ressort métallique de rappel du pointeau en position d'obturation après distribution du produit liquide.
De plus, les doses de produit liquide délivrées ne sont souvent pas précises, ce qui limite l'utilisation de ces pompes à la délivrance de certains produits.
Par ailleurs, ces pompes ne sont pas conçues pour permettre de décliner la pompe en plusieurs modèles susceptibles de délivrer le produit avec des doses de volumes différents. En effet, on ne peut pas changer le volume de la chambre sans changer les dimensions de la pompe. Aussi, il est nécessaire de prévoir des conditionnements propres à chaque taille de pompe, ce qui entraîne des coûts de productions non négligeables.
L'invention vise à pallier ces inconvénients.
Elle concerne une pompe pour la distribution de produit liquide, ou semi liquide, destinée à être mise en oeuvre notamment dans le domaine pharmaceutique ou cosmétique. La pompe comporte un pointeau constitué d'une base surmontée d'une tige, et une tête de distribution déplaçable manuellement sur un corps de pompe, entre une position de repos et une position de délivrance ponctuelle du produit. La tête comprend :

un premier cylindre formant chambre de dosage de la pompe, qui communique avec un tube de prise par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour, un piston étant monté coulissant dans le premier cylindre ;
un second cylindre dans lequel le pointeau est monté coulissant, ledit pointeau formant clapet d'échappement ;
des moyens de rappel élastiques du pointeau en position d'obturation d'un orifice.

Selon l'invention, la tête de distribution comporte des moyens assurant le passage du liquide entre la chambre de dosage et une seconde chambre ménagée à l'extrémité de la tête de distribution, sans que le liquide ne soit en contact avec les moyens de rappel. De plus, le second cylindre présente un compartiment dans lequel sont logés les moyens de rappel élastique et il est isolé de la seconde chambre par des moyens de fermeture étanche, la seconde chambre communiquant avec l'orifice de la tête de distribution.
Selon un premier mode de réalisation de la pompe selon l'invention, les moyens de passage consistent en au moins un canal de passage ménagé au moins partiellement dans une paroi du cylindre, l'une des extrémités du canal débouchant dans la chambre de dosage et l'autre extrémité du canal débouchant dans la seconde chambre.
Dans le cadre d'un mode de réalisation, on peut prévoir de réaliser la pompe de telle manière que la seconde chambre présente un volume égal à une dose de produit. Ce mode de réalisation n'est toutefois qu'une variante de réalisation de l'invention. Aussi, une pompe présentant un volume inférieur à celui d'une dose peut également correspondre à la pompe selon l'invention.
De même, il pourrait être prévu que la seconde chambre soit une chambre de traitement chimique ou bactériologique d'une dose de produit.
Selon une autre variante de réalisation, les moyens de rappel consistent en un ressort travaillant en compression.
De manière avantageuse, la pompe selon l'invention comporte des moyens d'assemblage et de centrage de ce ressort de rappel par rapport audit pointeau.
Selon encore une autre variante de réalisation de la pompe selon l'invention, les moyens de fermeture étanche du compartiment sont constitués par un anneau radial saillant sur une paroi externe d'une base de pointeau.
Selon encore une autre variante de réalisation, la pompe comporte un conduit pour contrôler l'étanchéité entre le compartiment et la seconde chambre, le conduit communiquant avec le compartiment en étant ménagé à travers la paroi du cylindre, et étant susceptible d'être raccordé à des moyens de mesure pneumatique.
Selon encore une autre variante de réalisation, elle comporte un ressort de rappel de la tête de distribution en position de repos.
De manière avantageuse, dans le cadre de ce dernier mode de réalisation, il est prévu que la tête de distribution comporte une jupe interne et une jupe externe, entre lesquelles le second ressort de compression est placé, le second cylindre étant entouré de la jupe interne de la tête de délivrance de sorte que le liquide ne soit pas en contact avec le second ressort.
La chambre présente un volume compris préférentiellement entre 30 et 250 µL.
De manière avantageuse, on prévoit également que la pompe selon l'invention comporte des moyens de support et de fixation sur un récipient de produit à distribuer.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 illustre, en vue de coupe, une pompe suivant un premier mode de réalisation selon l'invention ;
et les figures 2 à 7 montrent, en vue de coupe, la pompe illustrée sur la figure 1 à différentes étapes de son actionnement, ainsi que le parcours du produit liquide dans ladite pompe à chacune de ces étapes.

La pompe selon l'invention qui va maintenant être décrite est particulièrement adaptée pour être utilisée pour délivrer un produit liquide, ou semi liquide, pharmaceutique sous forme de pulvérisations nasales.
Il devra toutefois être entendu qu'une pompe selon l'invention pourrait présenter des formes différentes, et qu'il pourrait s'appliquer à d'autres domaines que celui de la pharmacie. De plus, les chiffres qui seront évoqués dans le cadre de cet exemple ne seront aucunement limitatifs.
Dans un premier temps, le mode de réalisation d'une pompe 1 selon l'invention sera décrit en faisant référence à la figure 1. Dans un second temps, il sera fait référence aux figures 2 à 7 pour décrire les différentes étapes relatives à la délivrance d'une dose de produit.
Comme le montre la figure 1, la pompe 1 comporte un pointeau 2 constitué d'une base 21 surmontée d'une tige 22, et une tête 4 de distribution déplaçable manuellement sur un corps de pompe 10, entre une position de repos et une position de délivrance ponctuelle du produit.
Elle comporte également des moyens 3 de support et de fixation sur un récipient de produit à distribuer.
De manière en soit classique, la tête 4 comprend un premier cylindre 41 formant chambre de dosage 7 de la pompe, qui communique avec un tube de prise 42 par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 43, un piston 44 étant monté coulissant dans ledit premier cylindre 41.
La tête 4 comprend également un second cylindre 5 dans lequel le pointeau 2, formant clapet d'échappement, est monté coulissant, ainsi que des moyens de rappel élastique 6 du pointeau 2 en position d'obturation d'un orifice 45 par lequel le produit liquide est expulsé.
Conformément à l'invention, la tête de distribution 4 comporte des moyens assurant le passage du liquide entre ladite chambre de dosage 7 et une seconde chambre 8 qui est ménagée à l'extrémité de la tête de distribution 4, sans que le liquide ne soit en contact avec les moyens de rappel 6.
Ces moyens de passage consistent en au moins un canal de passage 46 qui est ménagé au moins partiellement dans une paroi 53 du cylindre 5 de telle manière que l'une des extrémités du canal 46 débouche dans la chambre de dosage 7 et que l'autre extrémité du canal débouche dans la seconde chambre 8.
Par ailleurs, le second cylindre 5 présente un compartiment 51 dans lequel sont logés les moyens de rappel élastique 6 et qui est isolé de la seconde chambre 8 par des moyens de fermeture étanche 52, la seconde chambre 8 communiquant avec l'orifice 45 de la tête de distribution 4.
Dans le cadre de ce mode de réalisation, le volume de la seconde chambre 8 est inférieur à celui de la chambre de dosage 7.
Il pourrait être prévu que la seconde chambre 8 présente un volume égal à une dose de produit, et comporte des moyens de traitement chimique ou bactériologique de ladite dose, par exemple par contact avec des agents dispersés dans la paroi de ladite chambre. Toutefois, afin de faciliter la lecture des figures, ce mode de réalisation n'a pas été illustré.
Pour permettre au pointeau 2 de dégager l'orifice 45, et ainsi permettre la délivrance du produit, on prévoit que le rapport de section entre la chambre de dosage 7 et la seconde chambre 8 soit compris entre 2 et 10. Dans le cadre de ce mode de réalisation (illustré en figure 1), le rapport est de 8.
Comme on peut le voir sur la figure 1, les moyens de rappel du pointeau dans sa position d'obturation de l'orifice 45 consistent en un ressort 6 travaillant en compression.
Conformément à des caractéristiques avantageuses, la pompe décrite ici comporte des moyens d'assemblage et de centrage du ressort de rappel 6 par rapport au pointeau 2.
On comprend au vu de la figure 1 que ces moyens de centrage et d'assemblage consistent en un téton 23 saillant de la base 21, autour duquel vient s'engager le ressort 6.
Par ailleurs, les moyens de fermeture étanche dudit compartiment 51 sont constitués par un anneau radial 52 saillant sur une paroi externe de la base 21 du pointeau 2.
La pompe 1 selon l'invention qui est représentée sur les figures annexées comporte un conduit 55 pour contrôler l'étanchéité entre le compartiment 51 et la seconde chambre 8.
Le conduit 55 communique avec le compartiment 51 en étant ménagé à travers la paroi du cylindre 5 et étant susceptible d'être raccordé à des moyens de mesure pneumatique.
Ces moyens de mesure pneumatique peuvent être, par exemple un manomètre, qui contrôle la pression interne dans le compartiment 51 : si l'étanchéité entre le compartiment 51 et la chambre 8 n'est pas parfaite, une fuite d'air peut survenir entre l'anneau 52 et la face interne de la paroi 53. Cette fuite d'air peut être révélée grâce au manomètre qui indique alors une chute de pression.
Par ailleurs, le conduit 55 a une double fonction puisqu'il permet d'échappement de l'air contenu dans le compartiment 51 lorsque le ressort 6 est comprimé, comme illustré sur la figure 4 notamment par une flèche de sortie S2.
Par ailleurs, il est prévu d'équiper la pompe 1 avec un second ressort 9 travaillant en compression et assurant le rappel élastique de la tête de distribution 4 en position de repos.
La tête de distribution 4 comporte alors une jupe interne 47 et une jupe externe 48 (figure 1), entre lesquelles le second ressort est placé.
Comme illustré, le second cylindre 5 est entouré de la jupe interne 47 de la tête de délivrance de sorte que le liquide ne soit pas en contact avec ce second ressort 9 qui pourrait le polluer ou le contaminer.
Les pulvérisations de produit liquide se font usuellement par doses dont les volumes sont compris entre 30 et 250 µL et c'est donc cette plage de volume qui a été choisie pour la chambre de dosage 7.
La conception même de cette pompe 1 permet de pouvoir changer le volume de la chambre de dosage sans avoir à modifier les emballages ou conditionnements du flacon muni de cette pompe.
En effet, au regard de la figure 1, on comprend aisément qu'il suffit de changer uniquement la longueur du corps de pompe 10 dans lequel est enfermé le cylindre 41 comportant la chambre de dosage 7. Le corps de pompe étant enfermé à l'intérieur du flacon (ou récipient) contenant le produit, il n'est pas nécessaire de changer les dimensions de la partie haute de la tête de distribution 4. Autrement dit, la partie de la pompe qui surmonte les moyens 3 de support et de fixation sur le récipient, ou flacon, de produit à distribuer, ne change pas de dimension et conserve le même encombrement.
La pompe 1 selon l'invention illustrée sur la figure 1 ayant été entièrement décrite, les différentes étapes de la pulvérisation d'une dose de produit vont maintenant être présentées en faisant référence aux figures 2 à 7.
Les figures 2 à 7 représentent la pompe 1 en vue de coupe à différents moments d'une pulvérisation d'une dose de produit liquide, entre le moment où un utilisateur commence à appuyer sur la tête de distribution 4, et le moment où la tête de distribution 4 est revenue dans sa position de repos.
La figure 2 représente la pompe 1 dans son état initial, avant la délivrance d'une dose de produit, et après avoir été amorcée, c'est-à-dire après avoir été actionnée plusieurs fois pour chasser l'air contenu dans la chambre de dosage, pour le remplacer par une dose de produit à délivrer.
La figure 7 représente la pompe 1 dans son état final, après la délivrance d'une dose de produit.
On remarquera que la pompe 1 représentée sur la figure 2 est identique à celle de la figure 7. Aussi, et dès lors, on comprend que la pompe peut être actionnée de nouveau pour délivrer une seconde dose de produit dès le retour de la tête de pulvérisation dans sa position initiale.
La figure 3 illustre la pompe 1 au moment où un utilisateur commence à exercer une pression P (illustrée par une flèche sur la figure 3) sur la tête de distribution 4.
Sous l'action de cette pression P, le piston 44 comprime le produit contenu dans la chambre de dosage 7.
Le produit comprimé dans la chambre de dosage 7 exerce alors lui-même une pression sur le liquide contenu dans le passage 46, et indirectement sur le produit liquide contenu dans la seconde chambre 8.
Comme on peut le comprendre de la figure 4, la pression exercée sur le produit liquide contenu dans la seconde chambre 8 exerce lui-même une pression sur la base 21 du pointeau 2.
Aussi, sous l'effet de cette pression, la base 21 du pointeau 2 comprime le ressort 6 dans le compartiment 51.
La base 21 du pointeau étant solidaire de la tige 22 du pointeau, cette dernière s'écarte de l'orifice 45 en libérant un passage par lequel le produit liquide est éjecté vers l'extérieur de la pompe, comme indiqué par la flèche S1.
Au même moment, de par la présence de moyens d'étanchéité 52/54 entre le compartiment 51 et la seconde chambre 8, l'air contenu dans le compartiment 52 est poussé dans le conduit 55, pénètre dans l'espace compris entre la jupe interne 47 et la jupe externe 48 de la tête de distribution, et est expulsé hors de la pompe suivant la flèche S2.
La figure 5 montre la pompe 1 avec sa tête de distribution 4 enfoncée au maximum de sa course par l'utilisateur, jusqu'à sa position extrême basse.
Quand la tête de distribution 4 est en position extrême basse, le piston 44 se trouve dans sa position la plus haute dans le premier cylindre 41, et la chambre de dosage 7 est pénétrée par l'extrémité du piston 44.
Aussi, au moment où la tête 4 se trouve en position enfoncée, le piston 44 n'exerce plus de pression sur le liquide contenu dans la chambre ou dans le passage 46.
De plus, le produit liquide contenu dans la seconde chambre 8 n'exerce plus de pression sur la base 21 du pointeau 2.
Aussi, le ressort 6, qui travaille en compression, va se détendre et faire remontrer le pointeau 2 jusqu'à ce que l'extrémité de la tige 22 vienne obturer l'orifice 45 de la tête de distribution 4. La distribution de la dose de liquide se termine ainsi.
Lorsque l'utilisateur arrête d'exercer une pression sur la tête de distribution 4, comme indiqué en figure 6, le ressort 9, qui travaille en compression, tend à faire remonter la tête de distribution 4 en exerçant une poussée en B, entre jupe interne de la tête de pulvérisation.
La tête de distribution 4, étant solidaire du cylindre 41 comprenant la chambre de dosage, entraîne le cylindre 41 en remontant jusqu'à sa position initiale.
Il se crée alors une dépression dans la chambre de dosage 7, qui aspire alors le produit liquide contenu dans le tube de prise 42.
La tête de distribution continue de remonter sous l'action du ressort 9 jusqu'à atteindre sa position haute initiale représentée en figure 7, et la chambre de dosage 7 continue de se remplir sous l'effet de la dépression qui se crée dans la chambre (phénomène d'aspiration).
Une fois que la tête de distribution 4 a atteint sa position haute, la pompe 1 peut de nouveau être actionnée par l'utilisateur pour délivrer une nouvelle dose de produit.
On distingue de la description qui précède les caractéristiques propres à la pompe, qui permettent au produit de ne jamais être en contact avec des agents contaminants, notamment liés aux moyens de rappel élastique du pointeau en position d'obturation, et aux moyens de rappel élastique de la tête de délivrance.
Aussi, on comprend comment la pompe 1 selon l'invention est réalisée pour limiter les dépenses liées à l'emballage et au conditionnement du flacon sur lequel elle st montée.
Il devra toutefois être entendu que la pompe selon l'invention n'est pas limitée à celle qui vient d'être décrite et qui est illustrée sur les figures 1 à 7, et qu'elle s'étend au contraire à toute variante de réalisation qui en reprendrait les caractéristiques principales.

Claims

Pompe (1) pour la distribution de produit liquide, ou semi liquide, destinée à être mise en oeuvre notamment dans le domaine pharmaceutique ou cosmétique, ladite pompe (1) comportant un pointeau (2) constitué d'une base (21) surmontée d'une tige (22), et une tête (4) de distribution déplaçable manuellement sur un corps de pompe (5), entre une position de repos et une position de délivrance ponctuelle du produit, ladite tête (4) comprenant :
- un premier cylindre (41) formant chambre de dosage (7) de la pompe, qui communique avec un tube de prise (42) par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (43), un piston (44) étant monté coulissant dans ledit premier cylindre (41) ;

- un second cylindre (5) dans lequel est monté coulissant ledit pointeau (2) formant clapet d'échappement ;

- des moyens de rappel élastiques (6, 9) respectivement dudit pointeau (2) en position d'obturation d'un orifice (45) et de la tête de distribution (4) en position de repos,

- caractérisée en ce que ladite tête de distribution (4) comporte des moyens (46) assurant le passage du liquide entre ladite chambre de dosage (7) et une seconde chambre (8) ménagée à l'extrémité de ladite tête de distribution (4) et communiquant avec l'orifice (45) de la tête de distribution (4), ledit second cylindre (5) présentant un compartiment (51) dans lequel est logé ledit moyen de rappel élastique (6) du pointeau (2) et qui est isolé de ladite seconde chambre (8) par des moyens de fermeture étanche (52) et en ce que la tête de distribution comporte une jupe interne (47) entourant ledit second cylindre (5) et une jupe externe (48), entre lesquelles est placé ledit moyen de rappel (9) de la tête (4), de sorte que ledit liquide ne soit pas en contact avec lesdits moyens de rappel (6, 9).
Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de passage (46) consistent en au moins un canal (46) de passage ménagé au moins partiellement dans une paroi (53) du cylindre (5), l'une des extrémités dudit canal (46) débouchant dans ladite chambre de dosage (7) et l'autre extrémité du canal débouchant dans la seconde chambre (8).
Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite seconde chambre présente un volume égal à une dose de produit.
Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite seconde chambre (8) est une chambre de traitement chimique ou bactériologique d'une dose de produit.
Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de rappel (6) consistent en un ressort travaillant en compression.
Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (23) d'assemblage et de centrage dudit ressort de rappel (6) par rapport audit pointeau (2).
Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de fermeture étanche (52) dudit compartiment (51) sont constitués par un anneau radial (52) saillant sur une paroi externe de la base (21) du pointeau (2).
Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un conduit (55) pour contrôler l'étanchéité entre ledit compartiment (51) et ladite seconde chambre (8), ledit conduit (55) communiquant avec ledit compartiment (51) en étant ménagé à travers la paroi dudit cylindre (5) et étant susceptible d'être raccordé à des moyens de mesure pneumatique.
Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite chambre (7) présente un volume compris entre 30 et 250 µL.
Pompe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (3) de support et de fixation sur un récipient de produit à distribuer.