EP1915921B1 - Système de distribution d'un fluide à emmanchement du tube plongeur fiabilisé - Google Patents

Système de distribution d'un fluide à emmanchement du tube plongeur fiabilisé Download PDF

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EP1915921B1
EP1915921B1 EP07290872.6A EP07290872A EP1915921B1 EP 1915921 B1 EP1915921 B1 EP 1915921B1 EP 07290872 A EP07290872 A EP 07290872A EP 1915921 B1 EP1915921 B1 EP 1915921B1
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tube
plunger tube
fluid
diameter
dispensing system
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EP07290872.6A
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EP1915921A1 (fr
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Jacques Beun
Michel Plouffe
Pierre Dumont
Hervé Lompech
Bernard Clerget
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Silgan Dispensing Systems Le Treport SAS
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Albea Le Treport SAS
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D34/00—Containers or accessories specially adapted for handling liquid toiletry or cosmetic substances, e.g. perfumes
    • A45D34/02—Scent flasks, e.g. with evaporator
    • 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
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1043—Sealing or attachment arrangements between pump and container
    • B05B11/1046—Sealing or attachment arrangements between pump and container the pump chamber being arranged substantially coaxially to the neck of the container
    • B05B11/1047—Sealing or attachment arrangements between pump and container the pump chamber being arranged substantially coaxially to the neck of the container the pump being preassembled as an independent unit before being mounted on the container
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/30—Dip tubes
    • 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
    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1043—Sealing or attachment arrangements between pump and container
    • B05B11/1049—Attachment arrangements comprising a deformable or resilient ferrule clamped or locked onto the neck of the container by displacing, e.g. sliding, a sleeve surrounding the ferrule

Definitions

  • the invention relates to a system for dispensing a fluid contained in a bottle, and a bottle containing a fluid to be dispensed and on which such a dispensing system is mounted.
  • the dispensing system is intended to equip bottles used in perfumery, in cosmetics or for pharmaceutical treatments.
  • this type of bottle contains a liquid that must be returned by a dispensing system comprising a pump or a manually operated valve.
  • these pumps or these valves themselves are provided with a dip tube intended to be immersed in the liquid to allow supply of said system of liquid to be dispensed.
  • the pump or the valve conventionally comprises a body provided with a lower bore in which the upper portion of the plunger tube is fitted.
  • the dip tube and the bore have a cylindrical geometry of revolution and the tight association is achieved by radial clamping between these two geometries.
  • the invention aims to solve the problems mentioned above by proposing in particular a distribution system in which the plunger tube is mounted in a particularly reliable manner, and while respecting the economic constraints relative to the rate of assembly and the manufacture of the various elements. the component.
  • the invention proposes a system for dispensing a fluid contained in a bottle comprising the features of claim 1.
  • the invention proposes a bottle containing a fluid to be dispensed, said bottle comprising a body which is surmounted by a ring provided with an opening on which is associated such a dispensing system, the lower end of the dip tube being immersed in the fluid to allow supply of said fluid system to be dispensed.
  • the invention relates to a bottle containing a fluid to be dispensed, in particular a liquid such as a perfume, a cosmetic product or a drug solution for a pharmaceutical treatment.
  • the bottle (not shown) conventionally comprises a reservoir, for example made of polymeric material or glass, which is surmounted by a ring provided with an opening on which is associated a dispensing system.
  • the bottle contains an alcoholic solution of perfume, in particular such a solution which is colorless or weakly colored.
  • the bottle comprises a reservoir which is transparent or at least translucent, for example made of glass or colorless or weakly colored plastic material.
  • the reservoir is intended to contain the solution by allowing its visualization by the user.
  • the dispensing system may comprise a pump or a manually operated valve, in particular by means of a push button.
  • the system allows the distribution of the fluid, in particular by spraying.
  • Many types of pumps or valves are known, which can be used in the context of the invention, this being not limited to a particular embodiment of these means.
  • an embodiment of a system for distributing the fluid contained in the bottle comprising a body 1, in particular made of a polymeric material such as polypropylene, polyethylene, polyacetal (POM), polybutylene terephthalate (PBT) or a mixture of these materials.
  • a polymeric material such as polypropylene, polyethylene, polyacetal (POM), polybutylene terephthalate (PBT) or a mixture of these materials.
  • the body 1 is arranged for mounting the dispensing system on the bottle, in particular to be arranged in a sealed manner in the opening of said bottle.
  • the dispensing system comprises a dip tube 2 whose lower end is immersed in the liquid to allow supply of said fluid system to be dispensed.
  • the body 1 shown has a geometry of revolution and comprises, in the upper part 3, housing for the functional organs of the pump or the valve.
  • an association portion 4 of the plunger tube 2 is formed in the lower part of said body.
  • the association part 4 is surmounted by a portion 5 which forms a seat for a valve, in particular formed of a ball, so as to be able to feed the upper part of the body 1 with the fluid coming from the plunger tube 2.
  • the association part 4 comprises a bore 6 in which the upper part of the plunger tube 2 is fitted ( figure 3 ) so as to mount said dip tube in said association portion.
  • the bore 6 has a profile of cylindrical section of revolution and the dip tube 2 has a cylindrical geometry of revolution.
  • the The plunger tube 2 can be produced conventionally by extrusion of a polymeric material, especially based on polypropylene, polyethylene, polymethylpentene (TPX) or a mixture of these materials.
  • the dip tube 2 is made of fluoropolymer-based material, for example based on polytetrafluoroethylene (PTFE), and in particular based on PTFE block copolymer.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the material in which the dip tube 2 is made is a PTFE block copolymer - perfluoromethylvinyl ether (MFA) or a PTFE block copolymer - Ethylene - Hexafluoropropylene - Fluoroterpolymer (EFEP).
  • MFA perfluoromethylvinyl ether
  • EFEP Ethylene - Hexafluoropropylene - Fluoroterpolymer
  • the material is an amorphous PTFE PT Teflon type.
  • plunger tubes 2 have the advantage of invisibility when immersed in an alcoholic solution of perfume. However, they pose problems of fitting, including reliability and high speed production thereof, in particular because of the non-stick properties of this material and its low creep resistance. Thus, the fitting of a cylindrical fluoropolymer dip tube in a cylindrical bore is not entirely satisfactory, even in case of slight increase in the thickness of the tube.
  • the bore 6 has an internal annular projection 7 whose diameter is restricted relative to the diameter of the portion of the tube 2 which is fitted.
  • the projection 7 is formed at the junction between a converging lower portion 8 and a diverging upper portion 9, so as to facilitate the insertion of the dip tube 2 into the bore 6 and to limit the necessary force of fitting.
  • the convergent bottom portion 8 has an inlet diameter which is greater than the part of the tube 2 which is fitted so as to form a chamfer facilitating the passage of the tube 2 in the bore 6.
  • the diverging upper portion 9 has an outlet diameter D1 which is at least equal, in particular substantially equal to that before fitting of the portion of the tube 2 which is fitted.
  • the upper end of the fitted portion is substantially not constrained at this outlet diameter D1, so that the material retains all its elasticity to withstand the stresses of pulling the plunger tube 2 out of the bore 6.
  • the diverging upper portion 9 is limited by an axial end stop 10 of the fitting of the plunger tube 2, said abutment being open at its center to form channel 11 for the passage of fluid from the plunger tube 2 to the inside the body 1.
  • the geometry of the bore 6 also allows the application of a force of fitting of the dip tube 2 which is weak and therefore compatible with the ductile materials.
  • the risk of deformation of the end of the dip tube 2, in particular on the projection 7, are limited.
  • association portion 4 is easily made by molding.
  • the bore 6 is of gentle and progressive shape, which allows a release without difficulty of the counter conicity.
  • the diameter D 2 of the projection is 1.35 mm
  • the diameter D 1 output is equal to 1.53 mm
  • the angle ⁇ is 20 °.
  • the tearing force of the dip tube 2 after aging and stabilization is at least equal to 2 daN.

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  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)

Description

  • L'invention concerne un système de distribution d'un fluide contenu dans un flacon, ainsi qu'un flacon contenant un fluide à distribuer et sur lequel un tel système de distribution est monté.
  • Dans une application particulière, le système de distribution est destiné à équiper des flacons utilisés en parfumerie, en cosmétique ou pour des traitements pharmaceutiques. En effet, ce type de flacon contient un liquide qui doit être restitué par un système de distribution comprenant une pompe ou une valve à actionnement manuel. En outre, ces pompes ou ces valves sont elles-mêmes pourvues d'un tube plongeur destiné à être immergé dans le liquide pour permettre l'approvisionnement dudit système en liquide à distribuer.
  • Pour ce faire, la pompe ou la valve comprend classiquement un corps pourvu d'un alésage inférieur dans lequel la partie supérieure du tube plongeur est emmanchée. En particulier, le tube plongeur ainsi que l'alésage présentent une géométrie cylindrique de révolution et l'association étanche est réalisée par serrage radial entre ces deux géométries.
  • Un des problèmes qui se pose avec un tel emmanchement est celui de sa fiabilité, alors même que celui-ci conditionne la bonne réalisation de la distribution du fluide. En outre, la chute du tube plongeur pendant les opérations de remplissage du flacon, ou bien à l'intérieur du liquide conditionné, n'est pas acceptable, notamment pour la distribution d'un médicament.
  • Or, notamment à cause du faible diamètre des tubes plongeurs et des cadences de montage qui sont importantes, il n'est pas possible d'exercer une force d'emmanchement nécessaire pour obtenir un effort de serrage important. En outre, du fait de sa déformabilité, la fiabilité de l'emmanchement d'un tube plongeur en matériau polymérique est également problématique, et ce d'autant plus dans le cas où le matériau est souple et/ou ductile.
  • Pour résoudre ce problème, les documents EP-0 701 951 et JP-6227577 proposent un alésage pourvu d'un jonc périphérique pour augmenter localement l'effort de serrage.
  • Toutefois, cette solution ne donne pas satisfaction relativement à sa réalisation par moulage. En effet, lors du démoulage en force, le jonc est susceptible d'être arraché ou pour le moins déformé, ce qui altère sa capacité à améliorer la fiabilité de l'emmanchement. Le document EP-A2-1 033 174 divulgue un système de distribution selon le préambule de la revendication 1. En outre, pour augmenter l'effort de serrage, le jonc doit être d'autant plus saillant à l'intérieur de l'alésage. Il en résulte la formation d'un obstacle sur lequel, lors de l'emmanchement, l'extrémité du tube est susceptible de buter ou de se déformer, ce qui va à l'encontre de l'amélioration recherchée.
  • Par conséquent, avec cette réalisation, il existe un risque important d'avoir un tube plongeur mal emmanché, mal fixé, risquant de sortir de l'alésage, et ce d'autant plus que la vitesse d'emmanchement est élevée sur les lignes de montage automatique.
  • L'invention vise à résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus en proposant notamment un système de distribution dans lequel le tube plongeur est monté de façon particulièrement fiable, et ce en respectant les contraintes économiques relativement aux cadences de montage et à la fabrication des différents éléments le composant.
  • A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un système de distribution d'un fluide contenu dans un flacon comportant les caractéristiques de la revendication 1. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un flacon contenant un fluide à distribuer, ledit flacon comprenant un corps qui est surmonté par une bague pourvue d'une ouverture sur laquelle est associé un tel système de distribution, l'extrémité inférieure du tube plongeur étant immergée dans le fluide pour permettre l'approvisionnement dudit système en fluide à distribuer.
  • D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles :
    • la figure 1 est une vue en coupe longitudinale du corps d'un système de distribution selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 2 est une vue partielle de la figure 1, montrant la partie d'association du tube plongeur ;
    • la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, le tube plongeur étant emmanché dans la partie d'association.
  • Dans la description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en référence à la position du corps telle que représentée sur la figure 1.
  • L'invention concerne un flacon contenant un fluide à distribuer, notamment un liquide tel qu'un parfum, un produit cosmétique ou une solution médicamenteuse pour un traitement pharmaceutique. Le flacon (non représenté) comprend classiquement un réservoir, par exemple réalisé en matériau polymérique ou en verre, qui est surmonté par une bague pourvue d'une ouverture sur laquelle est associé un système de distribution.
  • Selon une réalisation, le flacon contient une solution alcoolique de parfum, notamment une telle solution qui est incolore ou faiblement colorée. Le flacon comprend un réservoir qui est transparent ou au moins translucide, par exemple réalisé en verre ou en matière plastique incolore ou faiblement colorée. Le réservoir est prévu pour contenir la solution en permettant sa visualisation par l'utilisateur.
  • En particulier, le système de distribution peut comprendre une pompe ou une valve à actionnement manuel, notamment au moyen d'un bouton poussoir. Ainsi, le système permet la distribution du fluide, notamment par pulvérisation. On connaît un grand nombre de types de pompes ou de valves, qui peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention, celle-ci n'étant pas limitée à une réalisation particulière de ces moyens.
  • En relation avec les figures, on décrit un mode de réalisation d'un système de distribution du fluide contenu dans le flacon, ledit système comprenant un corps 1, notamment réalisé à base d'un matériau polymérique tel que le polypropylène, le polyéthylène, le polyacétal (POM), le polybutylène téréphtalate (PBT) ou un mélange de ces matériaux.
  • Le corps 1 est agencé pour le montage du système de distribution sur le flacon, notamment pour être disposé de façon étanche dans l'ouverture dudit flacon. En outre, le système de distribution comprend un tube plongeur 2 dont l'extrémité inférieure est immergée dans le liquide pour permettre l'approvisionnement dudit système en fluide à distribuer.
  • Le corps 1 représenté présente une géométrie de révolution et comprend, en partie supérieure 3, des logements pour les organes fonctionnels de la pompe ou de la valve. En outre, une partie d'association 4 du tube plongeur 2 est formée en partie inférieure dudit corps. Sur la figure, la partie d'association 4 est surmontée par une partie 5 qui forme siège pour un clapet, notamment formé d'une bille, de sorte à pouvoir alimenter la partie supérieure du corps 1 avec le fluide provenant du tube plongeur 2.
  • La partie d'association 4 comprend un alésage 6 dans lequel la partie supérieure du tube plongeur 2 est emmanchée (figure 3) de sorte à monter ledit tube plongeur dans ladite partie d'association. Selon l'invention, l'alésage 6 présente un profil de section cylindrique de révolution et le tube plongeur 2 présente une géométrie cylindrique de révolution. Ainsi, le tube plongeur 2 peut être réalisé de façon classique par extrusion d'un matériau polymérique, notamment à base de polypropylène, de polyéthylène, de polyméthylepentène (TPX) ou d'un mélange de ces matériaux.
  • Selon une réalisation, le tube plongeur 2 est réalisé en matériau à base de polymère fluoré, par exemple à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE), et notamment à base de copolymère bloc de PTFE. Dans des exemples particuliers, le matériau dans lequel le tube plongeur 2 est réalisé est un copolymère bloc PTFE - Perfluorométhylvinyléther (MFA) ou un copolymère bloc PTFE - Ethylène - Hexafluoropropylène - Fluoroterpolymère (EFEP). Dans un autre exemple de réalisation, le matériau est un PTFE amorphe de type Téflon AF.
  • Ces tubes plongeurs 2 présentent l'avantage de l'invisibilité lors de leur immersion dans une solution alcoolique de parfum. Toutefois, ils posent des problèmes d'emmanchement, notamment de fiabilité et de réalisation à grande cadence de celui-ci, en particulier du fait des propriétés anti-adhérentes de ce matériau et de sa faible résistance au fluage. Ainsi, l'emmanchement d'un tube plongeur cylindrique en polymère fluoré dans un alésage cylindrique ne donne pas entièrement satisfaction, même en cas de légère augmentation de l'épaisseur du tube.
  • Pour augmenter l'effort de serrage, l'alésage 6 présente une saillie annulaire interne 7 dont le diamètre est restreint par rapport au diamètre de la partie du tube 2 qui est emmanchée. En outre, la saillie 7 est formée à la jonction entre une partie inférieure convergente 8 et une partie supérieure divergente 9, de sorte à faciliter l'introduction du tube plongeur 2 dans l'alésage 6 et à limiter la force d'emmanchement nécessaire.
  • Sur les figures, la partie inférieure convergente 8 présente un diamètre d'entrée qui est supérieur à la partie du tube 2 qui est emmanchée, de sorte à former un chanfrein facilitant le passage du tube 2 dans l'alésage 6. Selon l'invention, la partie supérieure divergente 9 présente un diamètre de sortie D1 qui est au moins égal, en particulier sensiblement égal, à celui avant emmanchement de la partie du tube 2 qui est emmanchée. Ainsi, l'extrémité supérieure de la partie emmanchée n'est sensiblement pas contrainte au niveau de ce diamètre de sortie D1, de sorte que la matière conserve toute son élasticité pour résister aux contraintes d'arrachement du tube plongeur 2 hors de l'alésage 6.
  • Par ailleurs, la partie supérieure divergente 9 est limitée par une butée axiale 10 de fin de course de l'emmanchement du tube plongeur 2, ladite butée étant ouverte en son centre pour former canal 11 de passage du fluide depuis le tube plongeur 2 vers l'intérieur du corps 1.
  • Dans des exemples particuliers de réalisation, le système de distribution peut présenter seul ou en combinaison les caractéristiques suivantes :
    • un diamètre D2 de la saillie compris entre 85% et 95% du diamètre du tube plongeur 2 avant emmanchement ;
    • une partie inférieure convergente 8 conique avec un angle d'ouverture α inférieur ou égal à 20°, notamment de l'ordre de 20° ;
    • une saillie 7 présentant un rayon de raccordement r entre les parties convergente 8 et divergente 9 qui est au minimum égal à 1 mm ;
    • une longueur de la zone supérieure divergente 9 qui est de l'ordre de deux fois le diamètre du tube plongeur 2.
  • Ces différentes caractéristiques permettent de faciliter l'introduction du tube plongeur 2 dans l'alésage 6 et de fiabiliser l'emmanchement du tube plongeur 2 dans la partie d'association 4. La géométrie de l'alésage 6 permet également l'application d'une force d'emmanchement du tube plongeur 2 qui est faible et donc compatible avec les matières ductiles. En outre, lors de l'emmanchement, les risques de déformation de l'extrémité du tube plongeur 2, notamment sur la saillie 7, sont limités.
  • Par ailleurs, la partie d'association 4 est facilement réalisable par moulage. En effet, l'alésage 6 est de forme douce et progressive, ce qui permet un démoulage sans difficulté de la contre conicité.
  • A titre d'exemple, pour un corps 1 en polypropylène et un tube plongeur 2 en polymère fluoré (EFEP) de diamètre avant emmanchement égal à 1,51 mm, le diamètre D2 de la saillie est de 1,35 mm, le diamètre D1 de sortie est égal à 1,53 mm et l'angle α est de 20°. La force d'arrachement de ce tube plongeur 2 après vieillissement et stabilisation est au moins égale à 2 daN.

Claims (9)

  1. Système de distribution d'un fluide contenu dans un flacon, ledit système comprenant un corps (1) destiné à être associé audit flacon et un tube plongeur (2) monté dans une partie d'association (4) formé sur ledit corps, ledit tube étant destiné à être immergé dans le fluide pour permettre l'approvisionnement dudit système en fluide à distribuer, la partie d'association (4) comprenant un alésage (6) dans lequel une partie du tube plongeur (2) est emmanchée, ledit alésage présentant une saillie annulaire (7) de diamètre restreint par rapport au diamètre de la partie du tube (2) qui est emmanchée et un profil de section cylindrique de révolution, le tube plongeur présentant une géométrie cylindrique de révolution, la saillie (7) étant formée à la jonction entre une partie inférieure convergente (8) et une partie supérieure divergente (9), ledit système étant caractérisé en ce que la partie divergente (9) présente un diamètre de sortie (D1) qui est au moins égal à celui avant emmanchement de la partie du tube (2) qui est emmanchée.
  2. Système de distribution selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie convergente (8) présente un diamètre d'entrée qui est supérieur à celui avant emmanchement de la partie du tube (2) qui est emmanchée.
  3. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le diamètre (D2) de la saillie (7) est compris entre 85% et 95% du diamètre du tube plongeur (2) avant emmanchement.
  4. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie supérieure divergente (9) est limitée par une butée axiale (10) de fin de course de l'emmanchement du tube plongeur (2).
  5. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie inférieure convergente (8) est conique avec un angle d'ouverture (α) inférieur ou égal à 20°.
  6. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la saillie (7) présente un rayon (r) de raccordement entre les parties convergente (8) et divergente (9) qui est au minimum égal à 1 mm.
  7. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la longueur de la zone supérieure divergente (9) est de l'ordre de deux fois le diamètre du tube plongeur (2).
  8. Système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tube plongeur (2) est réalisé en matériau à base de polymère fluoré.
  9. Flacon contenant un fluide à distribuer, ledit flacon comprenant un corps qui est surmonté par une bague pourvue d'une ouverture sur laquelle est associé un système de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, l'extrémité inférieure du tube plongeur (2) étant immergée dans le fluide pour permettre l'approvisionnement dudit système en fluide à distribuer.
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