EP2139606A2 - Distributeur de produit fluide - Google Patents

Distributeur de produit fluide

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EP2139606A2
EP2139606A2 EP08788070A EP08788070A EP2139606A2 EP 2139606 A2 EP2139606 A2 EP 2139606A2 EP 08788070 A EP08788070 A EP 08788070A EP 08788070 A EP08788070 A EP 08788070A EP 2139606 A2 EP2139606 A2 EP 2139606A2
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EP
European Patent Office
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chamber
reservoir
dispenser
valve
lip
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EP08788070A
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Frédéric Duquet
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Aptar France SAS
Original Assignee
Valois SAS
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Publication date
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a fluid dispenser comprising a reservoir provided with an opening and a dispensing member, such as a pump or a valve, mounted in the opening of the reservoir.
  • a dispensing member such as a pump or a valve
  • WO 2005/070560 describes a fluid dispenser whose dispensing member, which is a pump, comprises a body provided with fastening means on a tank neck, a pusher forming the dispensing orifice and on which the user can press to actuate the pump and a differential piston housed inside the pusher and sliding in a barrel formed by the body.
  • a pre-compression and return spring is supported on the body and pushes the differential piston towards the pusher away from the body.
  • the pump chamber formed by this dispensing member extends on either side of the differential piston: by pressing on the pusher with the aid of one or more fingers, the differential piston will move against the spring both in relation to the body and the pusher, hence its differential characteristic.
  • the displacement of the differential piston relative to the pusher makes it possible to disengage a dispensing orifice through which the pressurized fluid product inside the chamber can escape and be advantageously distributed in pulverized form.
  • a first object of the present invention is to mitigate or eliminate this pressure inside the tank during assembly of the dispenser.
  • another object of the present invention is to allow easy and fast priming of the pump chamber.
  • the present invention must allow both an elimination of the pressure in the reservoir and a priming of the pump during a single simple operation, which can be easily implemented during the distributor assembly.
  • the present invention provides a fluid dispenser comprising a fluid reservoir provided with an opening, and a dispensing member, such as a pump or a valve, mounted on the reservoir opening, member forming a fluid product chamber provided with an inlet valve, an outlet valve and a displaceably movable lip in a cylindrical barrel between a rest position and a depressed position to vary the volume of the chamber, and discharge the fluid product from the chamber through the outlet valve to a dispensing orifice, characterized in that the inlet valve defines, near the depressed position, a first leakage path which makes communicate the tank with the chamber, the room communicating, to near the depressed position, with the outside through a second leakage path that passes through the outlet valve and the dispensing orifice, so that the tank and the chamber communicate with the outside, close to the position depressed, through the first and second escape paths open with the closed exit valve.
  • a dispensing member such as a pump or a valve
  • the first escape path is open before the second escape path, so that the chamber communicates with the reservoir before it communicates with the outside.
  • the pressure in the reservoir is equalized with the pressure prevailing in the chamber
  • the common pressure in the reservoir and the chamber is equalized with the outside.
  • the establishment of the first and second escape paths is effected by bringing the pusher to its depressed position. This can be done when mounting the dispenser member on the opening of the tank with a press pressing the pusher. The press begins by pushing the pusher fully into the depressed position before mounting the dispensing member in the opening of the tank.
  • the two escape routes are established before any overpressure can be generated inside the tank.
  • the dispensing member is brought into the final mounting position in the opening of the reservoir.
  • the press then releases its pressure on the pusher returning to its rest position.
  • the second escape route is closed before the first escape route.
  • the inlet valve performs its normal function, creating a vacuum inside the chamber that will allow to draw fluid from the tank.
  • the dispensing member is thus initiated as soon as it is mounted on the reservoir. In addition, any overpressure inside the tank is prevented.
  • the lip breaks its tight sliding with the cylindrical barrel near the depressed position to establish the second escape path.
  • the barrel forms at least one discontinuity on which the lip passes, thus creating the second escape path.
  • the function of the discontinuity (s) is to take off at least locally the lip of the barrel to create a leakage that will serve as a leakage path for pressurized air.
  • the inlet valve comprises two elements engaged to slide one inside the other, except in the rest position in which the valve is open and close to the depressed position to establish the first escape route.
  • one of the elements forms at least one profile over which the other element passes, thus creating the first escape route.
  • the function of the profile (s) is to create a local leakage leakage path for the pressurized air and possibly for the fluid under pressure.
  • the dispensing member comprises a body intended to be mounted on the opening of the reservoir, the body forming the cylindrical barrel, an axially displaceable pusher back and forth on the body between the rest and depressed positions, a differential piston comprising a first lip slidably engaged in the barrel of the body and second lip slidably engaged in the pusher.
  • the body forms an inlet pipe and the differential piston forms a rod which is slidably engaged in the pipe in such a way as to define together the inlet valve, the rod forms at least one profile at the level of which the pipe is not not in sealed contact, thus establishing the first escape route.
  • the dispenser member comprises a spring which urges the differential piston toward the pusher away from the body.
  • the dispensing member comprises a self-sealing sleeve that comes into sealing contact with the opening of the reservoir during assembly of the dispenser member on the reservoir.
  • the present invention solves both the problem of overpressure in the tank and the problem of the priming of the dispensing member, without creating a risk of fluid leakage.
  • the present invention is preferably applied to pumps, but can also be applied to valves. Similarly, it applies preferably to small capacity dispensers such as samples, but can also be applied to any other dispenser of higher capacity.
  • Figures 1 and 2 are views in partial vertical cross section through a fluid dispenser according to the invention, respectively in the rest position and in the depressed position.
  • the distributor comprises several constituent elements, namely a reservoir 1 and a dispensing member, which is in the embodiment of a pump, but it could also have been a valve.
  • This pump comprises a body 2, a dip tube 3, a differential piston 4, a pusher 5 and a return and pre-compression spring 6.
  • the dip tube comprises a body 2, a dip tube 3, a differential piston 4, a pusher 5 and a return and pre-compression spring 6.
  • the pump of the invention comprises three to five constituent elements.
  • the reservoir 1 is intended to contain fluid product to be dispensed. It can be made of glass, metal or plastic. Its capacity may be of the order of two to three millimeters in the case of samples or may be much higher in the case of conventional tanks.
  • the tank can have all the appropriate forms. It includes a background
  • a neck 11 (Not shown), a side wall (partially shown), and an opening 10 defined here by a neck 11.
  • This neck 11 comprises a peripheral annular groove 12 at its outer wall.
  • the neck 11 also comprises an inner wall 14 which will serve to seal with the pump, as will be seen below.
  • the neck 11 also defines an upper annular edge 13. Below the neck 11, the reservoir forms an outer shoulder 15 which is directed upwards. This is only a particular embodiment for the tank. In a very general way, it is sufficient that it defines a useful storage volume for the fluid product and an opening through which the fluid can be extracted from the reservoir.
  • the pump used to illustrate the present invention is of the "pusher pump” type, which has the particularity that the pusher forms part of the pump chamber generally designated by C. In most cases, the pusher also defines a sliding shaft for the piston.
  • the pump body 2 can be made by injection molding of suitable plastic material.
  • the body is a piece that presents advantageously a symmetry of revolution about the X axis visible in Figure 1.
  • the body comprises very generally two sets of three concentric rings which extend on either side of a radial plate
  • the series of three concentric rings which extends downwardly from the plate 25 comprises an outer fixing ring 21 provided on its inner wall of a drawstring 22 adapted to snap into the groove 12 of the neck 11.
  • the ring 21 is the outermost ring.
  • the body 2 comprises a self-sealing cylindrical sleeve 24 which comes into sealing contact with the inner wall 14 of the neck 11.
  • the body forms a connecting sleeve 23 inside which is engaged the upper end of the dip tube 3 which extends into the tank 1 to near its bottom.
  • the connecting sleeve 23 extends axially forming the inlet conduit 20.
  • the ring 21, the sleeve 24 and the sleeve 23 all extend downwards from the annular radial plate 25.
  • the self-sealing sleeve 24 will slide sealingly against the inner wall 14 of the neck 11 on a relatively large axial stroke.
  • the cord 22 engages snap-fit inside the groove 12. This corresponds to the final mounting position of the body 2, and thus of the pump, on the reservoir.
  • the series of three crowns that extend upward from the plate 25 includes an outermost guide sleeve 26 which is located the outermost.
  • the guide sleeve 26 defines a shoulder 261 which will act as a stop, as will be seen below.
  • the body 26 serves as a bearing surface for the spring 6 which is housed between the sleeve 26 and the barrel 27.
  • the body forms a sliding shaft 27 which has a substantially cylindrical inner wall.
  • the inner wall of the barrel forms at least one boss or rib which defines a discontinuity 271 in the cylindricity of the barrel. Its function will be given below.
  • the body further defines an inlet pipe 28 which internally defines a portion of the inlet conduit 20. The free upper end of the pipe 28 forms a sliding sealing bead 281, as will be seen hereinafter.
  • the inlet duct 20 thus directly communicate the tubing 28 with the plunger tube 3. It should be noted that there is no system or vent passage between the body and the reservoir.
  • the differential piston 4 comprises a hollow axial tube 41 whose free end defines a main piston lip 42 adapted to slide sealingly inside the barrel 27 of the body 2.
  • the lip 42 is elastically deformable. Inside the tube 41, the differential piston
  • This rod 43 comprises a rod 43 which performs a function of moving member of the inlet valve.
  • This rod 43 advantageously defines three sections, namely a lower section 431 of reduced diameter or groove, an intermediate section 432 of maximum diameter and an upper section 433 defined with at least one protruding or hollow profile 434.
  • the profile is in the form of one or more grooves which advantageously extend axially.
  • the rod 43 is engaged inside the tubing 28 so that the sealing bead 281 is positioned at the lower diameter reduced section 431 when the pump is at rest, as shown in FIG. there is then no sealed contact between the bead 281 and the rod 43.
  • the tubing 28, or more precisely its sealing bead 281 cooperates with the rod 43 to form together the inlet valve of the pump.
  • the inlet valve is open in the rest position, since there is no contact between the cord 281, which serves as an inlet valve seat, and the rod 43, which serves as movable member of the inlet valve.
  • the axial displacement downwards of the differential piston relative to the body 2 will bring the intermediate section 432 level and in sealing contact of the cord 281 over a certain stroke.
  • the bead 281 will be at the upper section 433 which forms the grooves 434; at at this time, there will no longer be sealing between the bead 281 and the rod 43. This will be explained more fully below.
  • the differential piston 4 forms a connecting channel 44 which passes through the tube 41.
  • the differential piston 4 forms an annular flange 45 which extends radially outwards.
  • this flange 45 forms a differential piston lip 46 and an annular flange 47 which serves as a movable outlet valve member, as will be seen hereinafter.
  • the spring 6 bears under the annular flange 45.
  • the pusher 5 comprises an upper support plate 51 on which the user can press with the aid of one or more fingers. On its outer periphery, this plate extends downwardly forming a skirt 52, here of substantially cylindrical shape.
  • the skirt 52 defines near its upper end where it is connected to the plate 51 an internal distribution wall 53 at which is formed a dispensing orifice 50.
  • the wall 53 also forms channels and a swirl chamber 54 centered on the orifice 50.
  • the skirt 52 forms a sliding cylinder 55 which has a diameter slightly greater than that of the distribution wall 53.
  • the skirt 52 forms an internal stop reinforcement 56 which is housed below the shoulder 261 of the guide sleeve 26.
  • the skirt 52 also performs a guiding function by being engaged around the upper part of the sleeve 26.
  • the stop reinforcement 56 prevents the withdrawal of the pusher 5 from the body 2 and defines the rest position.
  • the plate 51 includes an inner bottom wall that will form a portion of the pump chamber.
  • the plate 51 forms at its outer periphery an outlet valve seat 511, which has a generally frustoconical configuration.
  • the differential piston 4 is engaged inside the pusher 5 so that its lip 46 comes into sealing contact with the sliding cylinder 55.
  • the collar 47 comes into contact Sealed with the seat 511 in the rest position, as shown in Figure 1.
  • the spring 6 biases the differential piston 4 against the plate 51 away from the body 2.
  • the tube 41 is engaged to the the inside of the barrel 27 and the rod 43 is engaged inside the tubing 28.
  • the pump chamber C defines a lower part formed between the barrel 27 and the tubing 28 and an upper part formed between the flange 45 and the plate 51. These two parts communicate with each other through the connecting channel 44 extending through the piston 4.
  • the spring 6 which bears on the inner shoulder of the bushing 26 pushes the differential piston 4 away from the body 2. This has the effect of pressing the flange 47 of the piston 4 against the seat 511 of the plate 51.
  • the pusher 5 is thus also biased away from the body 2 and the rest position is defined when the abutment reinforcement 56 abuts against the shoulder 261 of the sleeve 26.
  • the pump chamber C is then isolated from the outside by the sealing contact between the flange 47 on the seat 511.
  • the main piston lip 42 is at its highest position inside the barrel 27. As for the inlet valve, it is open, since the cord 281 does not come into sealed contact with the rod 43.
  • the pump chamber C then only communicates with the reservoir through the inlet conduit 20 and the plunger tube 3.
  • the differential piston 4 When pressing axially on the push 5 from the repo position 1 of FIG. 1, the differential piston 4 is driven axially downwards so that the intermediate section 432 of the rod 43 seals tightly in the annular bead 281 of the tubing 28.
  • the inlet valve is then closed and the chamber C does not communicate with the tank.
  • the pressure rises inside the chamber C, and because of the surface differential between the lower part and the upper part of the chamber, the differential piston 4 moves away from the plate 51, thus opening the valve of outlet formed by the flange 47 and the seat 511.
  • the chamber C then communicates with the outside and the pressurized fluid can be dispensed through the orifice 50.
  • the present invention is particularly interesting, not in the normal operating cycle of the dispenser, but during the mounting phase of the pump on the tank and during the priming phase of the pump. Indeed, when the pump is mounted on the tank, the self-sealing sleeve 23 slides sealingly over a certain stroke against the inner wall 14 of the neck 11. This would normally have the effect of considerably increasing the pressure at the top of the tank. inside the tank, especially when it is of a low capacity. Thanks to the escape routes F1 and F2, the air pressurized inside the tank can escape to the outside by following the arrow path of FIG. venting of the tank and the chamber allows easy and automatic priming of the pump.
  • the inlet valve will close and the depression that forms inside the chamber will allow to suck fluid in the pump chamber, thus priming the pump.
  • This simultaneous operation of venting the tank and priming the chamber can be performed when mounting the pump on the tank using a press that presses the pusher. The force exerted by the press will firstly snap the ring 21 on the neck 11 and secondly put the pump in the depressed position.
  • Another interesting feature of the invention lies in the fact that the leak F1 is established before the leak F2, so that the chamber C first communicates with the tank and then only with the outside.
  • the pressure prevailing inside the tank will first be balanced with the chamber and the residual pressure is balanced with the outside at atmospheric pressure.
  • This phase shift or sequencing of the opening of the escape paths F1 and F2 also makes it possible to avoid any risk of leakage of fluid during normal operation of the dispenser. Indeed, since the escape route
  • the fluid remaining in the chamber C near the depressed position, when the outlet valve is closed, will be forced to flow to the reservoir through the escape path F1 , and not through the escape route F2 which is still closed.
  • the pressure in the chamber is no longer sufficient to keep the outlet valve open, but still higher than the pressure in the tank or the atmospheric pressure.
  • the opening phase shift can be very simply achieved by providing that the seal between the bead 281 and the rod 43 is broken before the sealing contact between the lip 42 and the barrel is.
  • the grooves 434 of the rod can be replaced by any configuration suitable for breaking the seal between the tubing 28 and the rod 43.
  • the ribs or bosses 271 formed at the barrel can be replaced by any configuration to break the seal with the lip 42.
  • the second escape path F2 is distinct from the outlet valve, so that the air is forced out of the chamber through the leakage path F2 while the outlet valve is and remains closed.
  • venting system of the present invention thus makes it possible not only to avoid any overpressure inside the tank and to prime the pump, but also to avoid any risk of leakage during normal operation of the pump, and this advantageously through the implementation of two separate escape routes whose openings are not simultaneous.

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Abstract

Distributeur de produit fluide comprenant: un réservoir de produit fluide (1) pourvu d'une ouverture (10); et un organe de distribution (2, 3, 4, 5, 6), tel qu'une pompe ou une valve, monté sur l'ouverture (10) du réservoir, l'organe formant une chambre de produit fluide (C) pourvue d'un clapet d'entrée (28, 43), d'un clapet de sortie (47, 511) et d'une lèvre (42) déplaçable à coulissement étanche dans un fût cylindrique (27) entre une position de repos et une position enfoncée pour faire varier le volume de la chambre (C), et refouler le produit fluide de la chambre à travers le clapet de sortie vers un orifice de distribution (50), caractérisé en ce que le clapet d'entrée définit, à proximité de la position enfoncée, un premier chemin de fuite (F1) qui fait communiquer le réservoir (1) avec la chambre (C), la chambre communiquant, à proximité de la position enfoncée, avec l'extérieur à travers un second chemin de fuite (F2) qui repasse par le clapet de sortie et l'orifice de distribution, de sorte que le réservoir (1) et la chambre communiquent avec l'extérieur, à proximité de la position enfoncée, à travers les premier et second chemins de fuite ouverts (F1 et F2) avec le clapet de sortie fermé.

Description

Distributeur de produit fluide
La présente invention concerne un distributeur de produit fluide comprenant un réservoir pourvu d'une ouverture et un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, monté dans l'ouverture du réservoir. Ce type de distributeur manuel portatif est fréquemment utilisé dans les domaines de la parfumerie, de la cosmétique ou encore de la pharmacie.
Dans l'art antérieur, on connaît déjà le document WO 2005/070560 qui décrit un distributeur de produit fluide dont l'organe de distribution, qui est une pompe, comprend un corps pourvu de moyens de fixation sur un col de réservoir, un poussoir formant l'orifice de distribution et sur lequel l'utilisateur peut appuyer pour actionner la pompe et un piston différentiel logé à l'intérieur du poussoir et coulissant dans un fût formé par le corps. Un ressort de précompression et de rappel prend appui sur le corps et pousse le piston différentiel vers le poussoir en éloignement du corps. La chambre de pompe formée par cet organe de distribution s'étend de part et d'autre du piston différentiel : par appui sur le poussoir à l'aide d'un ou de plusieurs doigts, le piston différentiel va se déplacer à rencontre du ressort à la fois par rapport au corps et au poussoir, d'où sa caractéristique différentielle. Le déplacement du piston différentiel par rapport au poussoir permet de dégager un orifice de distribution par lequel le produit fluide sous pression à l'intérieur de la chambre peut s'échapper et être distribué avantageusement sous forme pulvérisée.
Le distributeur décrit dans le document WO 2005/070560 présente des dimensions réduites avec un réservoir de l'ordre de quelques millilitres. Le distributeur s'apparente plutôt à un échantillon. Lors du montage de la pompe dans l'ouverture du réservoir, il se crée une surpression à l'intérieur du réservoir. Cela provient du fait que le corps de la pompe coulisse de manière étanche dans l'ouverture de réservoir sur une certaine hauteur. Le corps remplit ainsi une fonction indésirée de piston : d'ailleurs ce phénomène de surpression est communément désigné sous le terme de « pistonnage ». Par conséquent, un premier but de la présente invention est d'atténuer ou d'éliminer cette surpression à l'intérieur du réservoir lors de l'assemblage du distributeur.
Un autre problème que l'on rencontre fréquemment avec ce type de distributeur est l'amorçage de la pompe, c'est-à-dire le premier remplissage de la chambre de pompe avec du produit fluide en provenance du réservoir. Initialement, après montage de la pompe sur le réservoir, la chambre de pompe est remplie d'air. En actionnant le poussoir, on fait diminuer le volume de la chambre de pompe et l'air est ainsi comprimé à l'intérieur. Cependant, la pression atteinte à l'intérieur de la chambre n'est souvent pas suffisante pour ouvrir le clapet de sortie de manière à permettre à l'air prisonnier dans la chambre d'être refoulé vers l'extérieur à travers l'orifice de distribution. Il est souvent nécessaire d'actionner plusieurs fois le poussoir pour remplir, c'est-à-dire amorcer, la chambre de pompe. Parfois, l'amorçage n'est même pas possible.
Par conséquent, un autre but de la présente invention est de permettre un amorçage aisé et rapide de la chambre de pompe. De préférence, la présente invention doit permettre à la fois une élimination de la surpression régnant dans le réservoir et un amorçage de la pompe au cours d'une seule et même opération simple, que l'on peut facilement mettre en œuvre lors de l'assemblage du distributeur.
Pour atteindre ces buts, la présente invention propose un distributeur de produit fluide comprenant un réservoir de produit fluide pourvu d'une ouverture, et un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, monté sur l'ouverture du réservoir, l'organe formant une chambre de produit fluide pourvue d'un clapet d'entrée, d'un clapet de sortie et d'une lèvre déplaçable à coulissement étanche dans un fût cylindrique entre une position de repos et une position enfoncée pour faire varier le volume de la chambre, et refouler le produit fluide de la chambre à travers le clapet de sortie vers un orifice de distribution, caractérisé en ce que le clapet d'entrée définit, à proximité de la position enfoncée, un premier chemin de fuite qui fait communiquer le réservoir avec la chambre, la chambre communiquant, à proximité de la position enfoncée, avec l'extérieur à travers un second chemin de fuite qui repasse par le clapet de sortie et l'orifice de distribution, de sorte que le réservoir et la chambre communiquent avec l'extérieur, à proximité de la position enfoncée, à travers les premier et second chemins de fuite ouverts avec le clapet de sortie fermé. Ainsi, la surpression régnant dans le réservoir peut être diminuée ou éliminée en communiquant avec la chambre, et l'air comprimé à l'intérieur de la chambre peut s'échapper vers l'extérieur, sans passer à travers le clapet de sortie. Au final, il y a une parfaite compensation des pressions à l'intérieur du distributeur avec la pression atmosphérique.
Selon une caractéristique avantageuse, le premier chemin de fuite est ouvert avant le second chemin de fuite, de sorte que la chambre communique avec le réservoir avant qu'elle ne communique avec l'extérieur. Ainsi, dans un premier temps, la pression régnant dans le réservoir est égalisée avec la pression régnant dans la chambre, et dans un second temps, la pression commune régnant dans le réservoir et la chambre est égalisée avec l'extérieur. L'établissement des premier et second chemins de fuite s'effectue en amenant le poussoir vers sa position enfoncée. Ceci peut être effectué lors du montage de l'organe de distribution sur l'ouverture du réservoir à l'aide d'une presse appuyant sur le poussoir. La presse commence par enfoncer le poussoir à fond dans la position enfoncée avant de monter l'organe de distribution dans l'ouverture du réservoir. Ainsi, les deux chemins de fuite sont établis avant même qu'une quelconque surpression puisse être générée à l'intérieur du réservoir. En continuant à appuyer sur le poussoir, avec les deux chemins de fuite ouverts, l'organe de distribution est amené en position de montage final dans l'ouverture du réservoir. La presse relâche alors sa pression sur le poussoir qui revient vers sa position de repos. Lors de cette phase de retour, le second chemin de fuite est fermé avant le premier chemin de fuite. Ensuite, le clapet d'entrée remplit sa fonction normale, créant une dépression à l'intérieur de la chambre qui va permettre d'aspirer du produit fluide en provenance du réservoir. L'organe de distribution est ainsi amorcé dès son montage sur le réservoir. De plus, toute surpression à l'intérieur du réservoir est empêchée.
D'autre part, en fonctionnement normal, c'est-à-dire après amorçage de l'organe de distribution, le déphasage d'établissement ou d'ouverture des chemins de fuite permet d'éliminer tout risque de fuite de produit fluide hors de la chambre. En effet, étant donné que le premier chemin de fuite est ouvert avant le second chemin de fuite, du produit fluide sous pression à l'intérieur de la chambre C en fin de course du poussoir serait refoulé à travers le premier chemin de fuite en direction du réservoir, et non à travers le second chemin de fuite qui ne va s'ouvrir qu'ultérieurement. C'est donc ce séquençage temporel des ouvertures de chemin de fuite qui permet d'éviter tout risque de fuite de produit fluide au cours du fonctionnement normal du distributeur.
Selon une forme de réalisation pratique, la lèvre rompt son coulissement étanche avec le fût cylindrique à proximité de la position enfoncée pour établir le second chemin de fuite. De préférence, le fût forme au moins une discontinuité sur laquelle passe la lèvre, créant ainsi le second chemin de fuite. La fonction de la ou des discontinuité(s) est de décoller au moins localement la lèvre du fût pour créer un défaut d'étanchéité qui va servir de chemin de fuite pour l'air sous pression.
Selon un autre aspect pratique de l'invention, le clapet d'entrée comprend deux éléments engagés à coulissement étanche l'un dans l'autre, sauf en position de repos dans laquelle le clapet est ouvert et à proximité de la position enfoncée pour établir le premier chemin de fuite. Avantageusement, un des éléments forme au moins un profil sur lequel passe l'autre élément, créant ainsi le premier chemin de fuite. Là encore, la fonction du ou des profil(s) est de créer un défaut local d'étanchéité servant de chemin de fuite pour l'air sous pression et éventuellement pour le produit fluide sous pression. Selon une forme de réalisation pratique, l'organe de distribution comprend un corps destiné à être monté sur l'ouverture du réservoir, le corps formant le fût cylindrique, un poussoir déplaçable axialement en va-et-vient sur le corps entre les positions de repos et enfoncée, un piston différentiel comprenant une première lèvre engagée à coulissement étanche dans le fût du corps et seconde lèvre engagée à coulissement étanche dans le poussoir. Avantageusement, le corps forme une tubulure d'entrée et le piston différentiel forme une tige engagée à coulissement étanche dans la tubulure de manière à définir ensemble le clapet d'entrée, la tige format au moins un profil au niveau duquel la tubulure n'est pas en contact étanche, établissant ainsi le premier chemin de fuite. Selon un autre aspect avantageux, l'organe de distribution comprend un ressort qui sollicite le piston différentiel vers le poussoir en éloignement du corps. Selon une autre caractéristique avantageuse, l'organe de distribution comprend une manchette auto- jointante qui vient en contact de coulissement étanche avec l'ouverture du réservoir lors du montage de l'organe de distribution sur le réservoir.
C'est la course de contact étanche de la manchette dans l'ouverture du réservoir qui emprisonnerait de l'air à l'intérieur du réservoir et ferait monter considérablement sa pression en l'absence des deux chemins de fuite établis selon l'invention.
La présente invention résout à la fois le problème de surpression dans le réservoir et le problème de l'amorçage de l'organe de distribution, sans pour autant créer un risque de fuite de produit fluide. La présente invention s'applique de préférence aux pompes, mais peut également s'appliquer aux valves. De même, elle s'applique de préférence aux distributeurs de faible contenance tels que les échantillons, mais peut également s'appliquer à tout autre distributeur de contenance supérieure. L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention.
Les figures 1 et 2 sont des vues en section transversale verticale partielle à travers un distributeur de produit fluide selon l'invention, respectivement en position de repos et en position enfoncée.
On se référera indifféremment aux figures 1 et 2 pour décrire d'abord la structure d'un distributeur de produit fluide selon l'invention, puis son fonctionnement. Le distributeur comprend plusieurs éléments constitutifs, à savoir un réservoir 1 et un organe de distribution, qui est dans l'exemple de réalisation une pompe, mais il aurait également pu s'agir d'une valve. Cette pompe comprend un corps 2, un tube plongeur 3, un piston différentiel 4, un poussoir 5 et un ressort de rappel et de précompression 6. Le tube plongeur
3 est ici rapporté sur le corps 2, mais on peut également réaliser le tube plongeur de manière monobloc avec le corps 2. De même, le ressort 6 est une pièce indépendante, mais il est possible en variante de le réaliser de manière monobloc avec le corps 2 ou le piston différentiel 4. Par conséquent, la pompe de l'invention comprend trois à cinq éléments constitutifs.
Le réservoir 1 est destiné à contenir du produit fluide à distribuer. Il peut être réalisé en verre, en métal ou en matière plastique. Sa contenance peut être de l'ordre de deux à trois millimètres dans le cas d'échantillons ou peut être bien supérieur dans le cas de réservoirs conventionnels. Le réservoir peut présenter toutes les formes appropriées. Il comprend un fond
(non représenté), une paroi latérale (partiellement représentée), et une ouverture 10 définie ici par un col 11. Ce col 11 comprend une rainure annulaire périphérique 12 au niveau de sa paroi externe. Le col 11 comprend également une paroi interne 14 qui va servir à réaliser l'étanchéité avec la pompe, comme on le verra ci-après. Le col 11 définit également un bord annulaire supérieur 13. En dessous du col 11 , le réservoir forme un épaulement extérieur 15 qui est orienté vers le haut. Il ne s'agit là que d'une forme particulière de réalisation pour le réservoir. De manière très générale, il suffit qu'il définisse un volume utile de stockage pour du produit fluide et une ouverture par laquelle le produit fluide peut être extrait du réservoir.
La pompe utilisée pour illustrer la présente invention est du type « pompe poussoir », qui a ceci de particulier que le poussoir forme une partie de la chambre de pompe désignée dans son ensemble par C. Dans la plupart des cas, le poussoir définit également un fût de coulissement pour le piston.
Le corps de pompe 2 peut être réalisé par injection moulage de matière plastique appropriée. Le corps est une pièce qui présente avantageusement une symétrie de révolution autour de l'axe X visible sur la figure 1. Le corps comprend de manière très générale deux séries de trois couronnes concentriques qui s'étendent de part et d'autre d'un plateau radial
25 qui est traversé en son centre par un canal d'entrée 20. Plus précisément, la série de trois couronnes concentriques qui s'étend vers le bas à partir du plateau 25 comprend une bague de fixation externe 21 pourvue sur sa paroi interne d'un cordon d'accrochage 22 adapté à venir s'encliqueter dans la rainure 12 du col 11. La bague 21 est la couronne située la plus à l'extérieur. A l'intérieur de cette bague 21 , le corps 2 comprend une manchette cylindrique auto-jointante 24 qui vient en contact étanche avec la paroi interne 14 du col 11. A l'intérieur de cette manchette 24, le corps forme un manchon de raccordement 23 à l'intérieur duquel est engagée l'extrémité supérieure du tube plongeur 3 qui s'étend dans le réservoir 1 jusqu'à proximité de son fond. Le manchon de raccordement 23 se prolonge axialement en formant le conduit d'entrée 20. La bague 21 , la manchette 24 et le manchon 23 s'étendent tous vers le bas à partir du plateau radial annulaire 25. Lors du montage du corps 2 sur le col 11 du réservoir, la manchette auto-jointante 24 va coulisser de manière étanche contre la paroi interne 14 du col 11 sur une course axiale relativement importante. En fin de course, le cordon 22 s'engage par encliquetage à l'intérieur de la rainure 12. Ceci correspond à la position finale de montage du corps 2, et ainsi de la pompe, sur le réservoir.
La série de trois couronnes qui s'étendent vers le haut à partir du plateau 25 comprend une douille externe de guidage 26 qui est située la plus à l'extérieur. La douille de guidage 26 définit un épaulement vers le bas 261 qui va servir de butée, comme on le verra ci-après. Intérieurement, la douille
26 sert de surface d'appui pour le ressort 6 qui est logé entre la douille 26 et le fût 27. A l'intérieur de cette douille 26, le corps forme un fût de coulissement 27 qui présente une paroi interne essentiellement cylindrique. Selon l'invention, la paroi interne du fût forme au moins un bossage ou une nervure qui définit une discontinuité 271 dans la cylindricité du fût. Sa fonction sera donnée ci-après. A l'intérieur du fût 27, le corps définit en outre une tubulure d'entrée 28 qui définit intérieurement une partie du conduit d'entrée 20. L'extrémité supérieure libre de la tubulure 28 forme un cordon d'étanchéité coulissant 281 , comme on le verra ci-après.
Le conduit d'entrée 20 fait ainsi directement communiquer la tubulure 28 avec le tube plongeur 3. Il faut noter qu'il n'y a aucun système ou passage d'éventation entre le corps et le réservoir.
Le piston différentiel 4 comprend un tube axial creux 41 dont l'extrémité libre définit une lèvre de piston principal 42 adaptée à coulisser de manière étanche à l'intérieur du fût 27 du corps 2. Avantageusement, la lèvre 42 est élastiquement déformable. A l'intérieur du tube 41 , le piston différentiel
4 comprend une tige 43 qui remplit une fonction d'organe mobile de clapet d'entrée. Cette tige 43 définit avantageusement trois sections, à savoir une section inférieure 431 de diamètre réduit ou rainure, une section intermédiaire 432 de diamètre maximal et une section supérieure 433 définie avec au moins un profil saillant ou en creux 434. Sur les figures, le profil se présente sous la forme d'une ou de plusieurs rainures qui s'étendent avantageusement axialement. La tige 43 est engagée à l'intérieur de la tubulure 28 de telle sorte que le cordon d'étanchéité 281 est positionné au niveau de la section inférieure de diamètre réduit 431 lorsque la pompe est au repos, comme représenté sur la figure 1. Il n'y a alors pas de contact étanche entre le cordon 281 et la tige 43. De manière fonctionnelle, la tubulure 28, ou plus précisément son cordon d'étanchéité 281 , coopère avec la tige 43 pour former ensemble le clapet d'entrée de la pompe. Par conséquent, comme on vient de le voir, le clapet d'entrée est ouvert en position de repos, puisqu'il n'y a pas de contact entre le cordon 281 , qui fait office de siège de clapet d'entrée, et la tige 43, qui fait office d'organe mobile de clapet d'entrée. On comprendra aisément que le déplacement axial vers le bas du piston différentiel par rapport au corps 2 va amener la section intermédiaire 432 au niveau et en contact étanche du cordon 281 sur une certaine course. Au-delà de la section intermédiaire 232, le cordon 281 se situera au niveau de la section supérieure 433 qui forme les rainures 434 ; à ce moment, il n'y aura plus d'étanchéité entre le cordon 281 et la tige 43. Ceci sera expliqué plus amplement ci-après.
D'autre part, le piston différentiel 4 forme un canal de liaison 44 qui traverse le tube 41. A son extrémité supérieure, le piston différentiel 4 forme une bride annulaire 45 qui s'étend radialement vers l'extérieur. Sur sa périphérie extérieure, cette bride 45 forme une lèvre de piston différentiel 46 ainsi qu'une collerette annulaire 47 qui sert d'organe mobile de clapet de sortie, comme on le verra ci-après. Le ressort 6 prend appui sous la bride annulaire 45. Le poussoir 5 comprend un plateau supérieur d'appui 51 sur lequel l'utilisateur peut appuyer à l'aide d'un ou de plusieurs doigts. Sur sa périphérie extérieure, ce plateau se prolonge vers le bas en formant une jupe 52, ici de forme sensiblement cylindrique. La jupe 52 définit à proximité de son extrémité supérieure où elle se raccorde au plateau 51 une paroi de distribution interne 53 au niveau de laquelle est formé un orifice de distribution 50. Selon une forme de réalisation avantageuse, la paroi 53 forme également des canaux et une chambre de tourbillonnement 54 centrés sur l'orifice 50. En dessous de la paroi de distribution 53, la jupe 52 forme un cylindre de coulissement 55 qui présente un diamètre légèrement supérieur à celui de la paroi de distribution 53. A son extrémité inférieure, la jupe 52 forme un renfort de butée interne 56 qui vient se loger en dessous de l'épaulement 261 de la douille de guidage 26. La jupe 52 remplit d'ailleurs une fonction de guidage en étant engagée autour de la partie supérieure de la douille de guidage 26. Le renfort de butée 56 empêche le retrait du poussoir 5 à partir du corps 2 et définit la position de repos. Le plateau 51 comprend une paroi inférieure interne qui va former une partie de la chambre de pompe. D'autre part, le plateau 51 forme au niveau de sa périphérie externe un siège de clapet de sortie 511 , qui présente une configuration globalement tronconique. Le piston différentiel 4 est engagé à l'intérieur du poussoir 5 de telle sorte que sa lèvre 46 vient en contact de coulissement étanche avec le cylindre de coulissement 55. D'autre part, la collerette 47 vient en contact étanche avec le siège 511 en position de repos, comme représenté sur la figure 1. Dans cette position, le ressort 6 sollicite le piston différentiel 4 contre le plateau 51 en éloignement du corps 2. Comme mentionné précédemment, le tube 41 est engagé à l'intérieur du fût 27 et la tige 43 est engagée à l'intérieur de la tubulure 28. Ainsi, la chambre de pompe C définit une partie basse formée entre le fût 27 et la tubulure 28 et une partie haute formée entre la bride 45 et le plateau 51. Ces deux parties communiquent entre elles à travers le canal de liaison 44 s'étendant à travers le piston 4.
Nous allons maintenant décrire un cycle complet de fonctionnement normal de ce distributeur depuis sa position de repos jusqu'à sa position enfoncée représentée sur la figure 2.
En position de repos, le ressort 6 qui prend appui sur l'épaulement interne de la douille 26 pousse le piston différentiel 4 en éloignement du corps 2. Ceci a pour effet d'appuyer la collerette 47 du piston 4 contre le siège 511 du plateau 51. Le poussoir 5 est ainsi également sollicité en éloignement du corps 2 et la position de repos est définie lorsque le renfort de butée 56 vient en butée contre l'épaulement 261 de la douille 26. La chambre de pompe C est alors isolée de l'extérieur par le contact étanche entre la collerette 47 sur le siège 511. D'autre part, la lèvre de piston principal 42 est à sa position la plus haute à l'intérieur du fût 27. Quant au clapet d'entrée, il est ouvert, puisque le cordon 281 ne vient pas en contact étanche avec la tige 43. La chambre de pompe C communique alors seulement avec le réservoir à travers le conduit d'entrée 20 et le tube plongeur 3. Lorsque l'on appuie axialement sur le poussoir 5 à partir de la position de repos de la figure 1 , le piston différentiel 4 est entraîné axialement vers le bas de sorte que la section intermédiaire 432 de la tige 43 s'engage de manière étanche dans le cordon annulaire 281 de la tubulure 28. Le clapet d'entrée est alors fermé et la chambre C ne communique plus avec le réservoir. La pression monte à l'intérieur de la chambre C, et du fait du différentiel de surface entre la partie basse et la partie haute de la chambre, le piston différentiel 4 s'éloigne du plateau 51 , ouvrant ainsi le clapet de sortie formé par la collerette 47 et le siège 511. La chambre C communique alors avec l'extérieur et le produit fluide sous pression peut être distribué à travers l'orifice 50. Pour que le clapet de sortie s'ouvre, il faut que la pression à l'intérieur de la chambre soit supérieure à la force exercée par le ressort 6. En continuant à appuyer sur le poussoir, on parvient à la position enfoncée représentée sur la figure 2. Le clapet de sortie est à nouveau fermé, puisque la pression a chuté à l'intérieur de la chambre qui est à nouveau isolée de l'extérieur. Il faut alors remarquer que le cordon 281 est positionné au niveau de la section supérieure 433 formée avec les rainures 434 et que la lèvre de piston principale 42 est située au niveau de la discontinuité 271. Dans cette position, l'intérieur du réservoir communique avec l'extérieur à travers un premier chemin de fuite F1 établi au niveau du cordon 281 et d'un second chemin de fuite F2 établi au niveau de la lèvre 42. Le passage de l'air est représenté par les flèches. En relâchant la pression exercée sur le poussoir, le piston différentiel va remonter sous l'action du ressort 6. La lèvre 42 va à nouveau regagner sa position de contact étanche dans le fût 27 et le clapet d'entrée va se refermer. Une dépression va se former à l'intérieur de la chambre C et lorsque le clapet va de nouveau retourner dans sa position de repos de la figure 1 , du produit fluide en provenance du réservoir à travers le tube plongeur 3 va à nouveau remplir la chambre. Ceci correspond à un cycle normal de fonctionnement du distributeur.
La présente invention est particulièrement intéressante, non pas dans le cycle normal de fonctionnement du distributeur, mais lors de la phase de montage de la pompe sur le réservoir et lors de la phase d'amorçage de la pompe. En effet, lorsque l'on monte la pompe sur le réservoir, la manchette auto-jointante 23 coulisse de manière étanche sur une certaine course contre la paroi interne 14 du col 11. Ceci aurait normalement pour effet d'augmenter considérablement la pression à l'intérieur du réservoir, particulièrement lorsque celui-ci est d'une contenance faible. Grâce aux chemins de fuite F1 et F2, l'air mis sous pression à l'intérieur du réservoir peut s'échapper vers l'extérieur en suivant le parcours fléché de la figure 2. En outre, cette éventation du réservoir et de la chambre permet un amorçage aisé et automatique de la pompe. En effet, étant donné que la chambre C est à la pression atmosphérique en position enfoncée correspondant à son volume minimal, dès le relâchement du poussoir, le clapet d'entrée va se fermer et la dépression qui se forme à l'intérieur de la chambre va permettre d'aspirer du produit fluide dans la chambre de pompe, amorçant ainsi la pompe. Cette opération simultanée d'éventation du réservoir et d'amorçage de la chambre peut être effectuée lors du montage de la pompe sur le réservoir en utilisant une presse qui appuie sur le poussoir. La force exercée par la presse va d'une part encliqueter la bague 21 sur le col 11 et d'autre part mettre la pompe en position enfoncée.
Une autre caractéristique intéressante de l'invention réside dans le fait que la fuite F1 est établie avant la fuite F2, de sorte que la chambre C communique d'abord avec le réservoir puis seulement ensuite avec l'extérieur. En d'autres termes, la surpression régnant à l'intérieur du réservoir va d'abord être équilibrée avec la chambre puis la surpression résiduelle est équilibrée avec l'extérieur à la pression atmosphérique. Ce déphasage ou séquençage de l'ouverture des chemins de fuite F1 et F2 permet d'autre part d'éviter tout risque de fuite de produit fluide au cours du fonctionnement normal du distributeur. En effet, puisque le chemin de fuite
F1 s'ouvre avant le chemin de fuite F2, le produit fluide restant dans la chambre C à proximité de la position enfoncée, lorsque le clapet de sortie est fermé, sera contraint de s'écouler vers le réservoir à travers le chemin de fuite F1 , et non pas à travers le chemin de fuite F2 qui est encore fermé. La pression dans la chambre n'est plus suffisante pour maintenir le clapet de sortie ouvert, mais tout de même supérieure à la pression régnant dans le réservoir ou la pression atmosphérique. Le déphasage d'ouverture peut être très simplement réalisé en prévoyant que l'étanchéité entre le cordon 281 et la tige 43 est rompu avant que le contact étanche entre la lèvre 42 et la fût ne le soit. On peut très simplement jouer sur la hauteur des nervures et/ou rainures permettant d'établir les chemins de fuite. Bien entendu, les rainures 434 de la tige peuvent être remplacées par n'importe quelle configuration appropriée permettant de rompre l'étanchéité entre la tubulure 28 et la tige 43. De même, les nervures ou bossages 271 formés au niveau du fût peuvent être remplacés par n'importe quelle configuration permettant de rompre l'étanchéité avec la lèvre 42. II faut bien remarquer que le second chemin de fuite F2 est distinct du clapet de sortie, de sorte que l'air est refoulé hors de la chambre à travers le chemin de fuite F2 alors que le clapet de sortie est et reste fermé.
Le système d'éventation de la présente invention permet ainsi non seulement d'éviter toute surpression à l'intérieur du réservoir et d'amorcer la pompe, mais également d'éviter tout risque de fuite lors du fonctionnement normal de la pompe, et ceci avantageusement grâce à la mise en œuvre de deux chemins de fuite distincts dont les ouvertures ne sont pas simultanées.

Claims

Revendications
1.- Distributeur de produit fluide comprenant :
- un réservoir de produit fluide (1 ) pourvu d'une ouverture (10), et
- un organe de distribution (2, 3, 4, 5, 6), tel qu'une pompe ou une valve, monté sur l'ouverture (10) du réservoir, l'organe formant une chambre de produit fluide (C) pourvue d'un clapet d'entrée (28, 43), d'un clapet de sortie (47, 511 ) et d'une lèvre (42) déplaçable à coulissement étanche dans un fût cylindrique (27) entre une position de repos et une position enfoncée pour faire varier le volume de la chambre (C), et refouler le produit fluide de la chambre à travers le clapet de sortie vers un orifice de distribution (50), caractérisé en ce que le clapet d'entrée définit, à proximité de la position enfoncée, un premier chemin de fuite (F1 ) qui fait communiquer le réservoir (1 ) avec la chambre (C), la chambre communiquant, à proximité de la position enfoncée, avec l'extérieur à travers un second chemin de fuite (F2) qui repasse par le clapet de sortie et l'orifice de distribution, de sorte que le réservoir (1 ) et la chambre communiquent avec l'extérieur, à proximité de la position enfoncée, à travers les premier et second chemins de fuite ouverts (F1 et F2) avec le clapet de sortie fermé.
2.- Distributeur selon la revendication 1 , dans lequel le premier chemin de fuite (F1 ) est ouvert avant le second chemin de fuite (F2), de sorte que la chambre (C) communique avec le réservoir (1 ) avant qu'elle ne communique avec l'extérieur.
3.- Distributeur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la lèvre (42) rompt son coulissement étanche avec le fût cylindrique (27) à proximité de la position enfoncée pour établir le second chemin de fuite (F2).
4.- Distributeur selon la revendication 3, dans lequel le fût (27) forme au moins une discontinuité (271 ) sur laquelle passe la lèvre (42), créant ainsi le second chemin de fuite (F2).
5.- Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le clapet d'entrée comprend deux éléments (28, 43) engagés à coulissement étanche l'un dans l'autre, sauf en position de repos dans laquelle le clapet est ouvert et à proximité de la position enfoncée pour établir le premier chemin de fuite (F1 ).
6.- Distributeur selon la revendication 5, dans lequel un (43) des éléments forme au moins un profil (433) sur lequel passe l'autre élément (28), créant ainsi le premier chemin de fuite (F1 ).
7.- Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de distribution comprend :
- un corps (2) destiné à être monté sur l'ouverture (10) du réservoir (1 ), le corps formant le fût cylindrique (27),
- un poussoir (5) déplaçable axialement en va-et-vient sur le corps (2) entre les positions de repos et enfoncée,
- un piston différentiel (4) comprenant une première lèvre (42) engagée à coulissement étanche dans le fût (27) du corps et une seconde lèvre (46) engagée à coulissement étanche dans le poussoir (5).
8.- Distributeur selon la revendication 7, dans lequel le corps (2) forme une tubulure d'entrée (28) et le piston différentiel (4) forme une tige (43) engagée à coulissement étanche dans la tubulure (28) de manière à définir ensemble le clapet d'entrée, la tige formant au moins un profil (434) au niveau duquel la tubulure (43) n'est pas en contact étanche, établissant ainsi le premier chemin de fuite (F1 ).
9.- Distributeur selon la revendication 7 ou 8, dans lequel l'organe de distribution comprend un ressort (6) qui sollicite le piston différentiel (4) vers le poussoir (5) en éloignement du corps (2).
10.- Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe de distribution comprend une manchette auto-jointante (24) qui vient en contact de coulissement étanche avec l'ouverture (10) du réservoir (1 ) lors du montage de l'organe de distribution sur le réservoir.
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