EP3231516A1 - Buse de pulverisation, notamment pour un systeme de distribution d'un produit sous pression muni d'un bouton poussoir, et systeme de distribution comprenant une telle buse - Google Patents

Buse de pulverisation, notamment pour un systeme de distribution d'un produit sous pression muni d'un bouton poussoir, et systeme de distribution comprenant une telle buse Download PDF

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EP3231516A1
EP3231516A1 EP17165610.1A EP17165610A EP3231516A1 EP 3231516 A1 EP3231516 A1 EP 3231516A1 EP 17165610 A EP17165610 A EP 17165610A EP 3231516 A1 EP3231516 A1 EP 3231516A1
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EP
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nozzle
conical
nozzle according
chamber
upstream end
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EP17165610.1A
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German (de)
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EP3231516B1 (fr
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Jean-Pierre Guy Songbe
Thomas NEVENS
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Silgan Dispensing Systems Le Treport SAS
Original Assignee
Albea Le Treport SAS
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a spray nozzle for a receptacle, in particular for a dispensing system of a pressurized product provided with a push button.
  • the invention also relates to a dispensing system comprising such a nozzle.
  • the dispensing system is intended to equip bottles used in perfumery, in cosmetics or for pharmaceutical treatments.
  • this type of bottle contains a product which is returned by the dispensing system comprising a device for sampling under pressure of said product, said system being actuated for example by a push button to allow the product to be sprayed.
  • the sampling device comprises a pump or a manually operated valve, for example by means of the push button.
  • Such push buttons are conventionally made of at least two parts, including an actuating body and a spray nozzle which are assembled to one another.
  • the nozzle generally comprises a swirl chamber provided with a dispensing orifice, as well as at least one supply channel of said chamber.
  • the sampling device takes the product from the bottle by a tube, and pushes it under pressure inside the duct arranged in the pusher, which is the operating element of the sampling device.
  • This conduit opens into a so-called vortex chamber for rotating the liquid very quickly and thus to give it speed and the effects of centrifugal force.
  • This vortex chamber is extended in its center by an outlet port through which the product escapes to the outside with a high speed. Moved by this speed, and subjected to centrifugal forces, the liquid splits into droplets and forms an aerosol.
  • the size of the droplets from the vortex chamber depends in part on the force and speed with which the user actuates the pump by pressing the push button with his finger, as the induced pressure depends on it.
  • a technology consists in using a conical swirl chamber.
  • the stream rotates in the chamber in the form of a sheet which impinges on itself after its exit through the dispensing orifice.
  • the document FR2952360 shows an example of such a conical swirl chamber.
  • the supply channels open tangentially in the vortex chamber, which is cylindrical of revolution to rotate the product very quickly.
  • the dispensing orifice has a reduced diameter relative to that of said chamber so that the rotating product escapes through said orifice by impinging on itself with a speed sufficient to split into droplets forming the fluid. 'aerosol.
  • the invention aims to solve this problem and aims to provide a spray nozzle for a dispensing system capable of spraying products whose viscosity is greater than that of water, so as to obtain droplets consistent with the size desired for bottles of perfumery, cosmetics or pharmaceutical treatments.
  • the invention relates to a spray nozzle, in particular for a dispensing system of a pressurized product provided with a push button, the nozzle comprising a dispensing orifice and a swirl chamber opening on the dispensing orifice.
  • the chamber having a conical portion delimited by a conical lateral surface, said lateral surface conical being convergent from an upstream end to a downstream feed end of the dispensing orifice, the nozzle further comprising at least one feed channel of said swirl chamber, the at least one feed channel opening at the end upstream of the conical portion, the conical side surface having at least one stepped portion provided with a level or a plurality of levels.
  • the stepped portions promote greater impaction of the sheet on itself, and thus the formation of sufficiently fine droplets. Indeed, when the fluid turns in the form of a laminar layer on the surface of the conical portion and approaches the outlet orifice, the sheet jumps from one stage to the other between two levels, which causes turbulence of its flow. Thus, we manage to create a significant turbulence despite the viscosity of the product.
  • the invention also relates to a nozzle-anvil assembly with a nozzle as previously described.
  • the invention also relates to a system for dispensing a product under pressure for a receptacle, in particular a bottle of product cosmetic, the system comprising such a spray nozzle.
  • the dispensing system preferably comprises a push button arranged to carry the spray nozzle.
  • a cosmetic product bottle comprising a system for dispensing a product under pressure according to a first embodiment.
  • the dispensing system has a push button.
  • the push button comprises a body 1 having an annular skirt 2 surrounding a well 3 for mounting the push button on a feed tube 4 of the pressurized product.
  • the push button comprises an upper zone 5 allowing the user to exert a digital support on said push button in order to move it axially.
  • the dispensing system comprises a sampling device 6 equipped with a tube 4 for supplying the pressurized product which is sealingly inserted into the well 3.
  • the dispensing system also comprises mounting means 7 on a bottle 8 containing the product and 9 product sampling means inside said bottle which are arranged to supply the feed tube 4 in pressurized product.
  • the sampling device 6 here comprises a manually operated pump or, in the case where the product is packaged under pressure in the bottle 8, a manually operated valve.
  • the mounting means 7 comprise, for example, a fixing ring and a decorative hoop for hiding the ring and the feed tube 4.
  • the body 1 also has an annular housing 10 which is in communication with the well 3.
  • the housing 10 has an axis perpendicular to that of the mounting well 3 to allow lateral spraying of the product relative to the body 1 of the push button.
  • the housing 10 may be collinear with the well 3, in particular for a push button forming a nasal spray tip.
  • the housing 10 is provided with an anvil 11 around which a spray nozzle 12 is mounted so as to form a distribution path of the product under pressure between said housing and a vortex chamber. To do this, the anvil 11 extends from the bottom of the housing 10 leaving a channel 13 for communication between the well 3 and said housing.
  • the distribution path has successively in communication from upstream to downstream: an upstream annular conduit 18 in communication with the channel 13, said tubular conduit 18 being formed between the inner face of the side wall 14 of the nozzle 12 and the outer face of the side wall of the anvil 11 which is arranged opposite; a downstream annular duct 21 formed between the proximal wall 15 of the nozzle 12 and the distal wall 17 of the anvil 11.
  • the dispensing path supplies pressurized product to the vortex chamber 22, provided with at least one 24 supply channel of said chamber. More specifically, in the embodiment shown, the supply channels 24 communicate with the downstream annular duct 21.
  • the nozzle has two channels 24 supplying the vortex chamber 22, said channels being arranged symmetrically with respect to the distribution axis D.
  • more than two supply channels 24 may be provided, in particular three channels 24 arranged symmetrically with respect to the distribution axis D, or a single channel 24 may be provided to feed the vortex chamber 22.
  • the combination of the nozzle 12 in the housing 10 is formed by fitting the outer face of the side wall 14, the rear edge of said outer face being further provided with a radial projection 16 anchoring the nozzle 12 in said housing. Furthermore, an impression of the vortex chamber is hollowed out in the proximal wall 15 and the anvil 11 has a flat distal wall 17 on which the proximal wall 15 of the nozzle 12 bears to delimit between them the vortex assembly. .
  • the nozzle 12 is further provided with a dispensing orifice 23 through which the product is sprayed.
  • the nozzle 12 and the body 1 are made by molding, in particular of a different thermoplastic material.
  • the material forming the nozzle 12 has a stiffness that is greater than the stiffness of the material forming the body 1.
  • the significant stiffness of the nozzle 12 prevents its deformation during its mounting in the housing 10 so to guarantee the geometry of the vortex chamber.
  • the lower stiffness of the body 1 allows improved sealing between the mounting well 3 and the feed tube 4.
  • the body 1 is made of polyolefin and the nozzle 12 is made of cycloolefinic copolymer (COC), poly (oxymethylene) or poly (butylene terephthalate).
  • the vortex chamber 22 comprises a cylindrical portion 30 into which the downstream end of the feed channels 24 opens tangentially, the cylindrical portion being delimited by a cylindrical lateral surface 34 of revolution, which is closed forwardly by a proximal wall 35.
  • the swirl chamber 22 further comprises a conical portion 31 downstream of the cylindrical portion 30.
  • the conical portion 31 is delimited by a lateral surface 25 which extends along a distribution axis D, the distribution channels 24 extending in a plane transverse to said distribution axis D.
  • a conical portion is defined as being an area in which a first end or base of the conical portion 31 has a cross-section along a plane orthogonal to the distribution axis, a section whose surface is greater than that of a second end or top of the conical portion 31.
  • the first and second ends are connected to each other. ar a generating line that is not necessarily a line segment, but may instead be a curve with at least one level.
  • the base and / or the top of the conical portion may be of various shapes, including circular, polygonal, elliptical or other.
  • the spatial positioning terms are defined with respect to the distribution axis D.
  • the lateral surface 25 is of revolution about the distribution axis D.
  • the lateral surface 25 is convergent from an upstream end 26 to a downstream end 27 of supply of the dispensing orifice 23.
  • the dispensing orifice 23 has an output dimension which is equal to the internal dimension of the downstream end 27.
  • the tangential supply of the vortex chamber 22 makes it possible to put the product in rotation in the cylindrical part of said chamber, the product is then pressed and pushed in rotation through the upstream end 26 along the lateral surface 25 of said conical portion by forming a product sheet whose speed of rotation increases and which converges towards the downstream end 27, then said sheet convergent can impact on itself by escaping through the dispensing orifice 23 to form the aerosol.
  • the lateral surface has at least one stepped portion 33 provided with a level 36 or with a plurality of levels 36.
  • level it is meant a transverse surface that is particularly orthogonal to the distribution axis D of the chamber 22. located between the base and the top of the conical portion.
  • the stepped portions 33 have a staircase shape whose levels 36 form the steps.
  • the stepped portions 33 extend here from the upstream end 26 to the downstream end 27 of the conical portion, and have a width that decreases in proportion to the diameter of the conical portion between the upstream and downstream ends.
  • the conical portion 31 of the chamber 22 comprises four stepped portions 33 arranged periodically and symmetrically on the conical side surface 25, two stepped portions 33 facing each other.
  • the stepped portions 33 are separated by continuous portions 37 of the lateral surface 25.
  • the continuous portions 37 overlie the levels 36 of the stepped portions 33 to form raised edges on either side of each stepped portion 33.
  • the product webs impact the flanges by rotating in the chamber along the conical surface 25. With these flanges, the turbulence in the moving product is further increased to obtain finer product droplets of uniform size.
  • the stepped portions 33 have a width that decreases proportionally to the diameter of the conical portion 31 between the upstream end 26 and the downstream end 27.
  • each feed channel 24 has a U-shaped section which is delimited between an outer wall 28 and an inner wall 29.
  • outer wall 28 and inner wall 29 are orthogonal to the upstream end 26.
  • the outer wall 28 is tangent to the cylindrical side surface 34 and the inner wall 29 is offset from it, for example by a distance of less than 30 % of the internal dimension of the upstream end 26, so as to avoid impaction of the product in said upstream end.
  • the inner wall 29 advantageously has an angle of convergence with the outer wall 28 in the upstream-downstream direction, the offset between said walls being then measured at the outlet section of the channels 24 in the upstream end 26.
  • the inner wall 29 has a convergence angle less than or equal to 10 ° .
  • the inner wall is further connected to the cylindrical surface 34 of the chamber by a rounded corner 38, which preferably has a radius less than 0.1 mm.
  • the downstream end of the supply channel 24 or the set of downstream ends of each of the supply channels 24 forms a supply section of the vortex chamber 22.
  • this supply section is small relative to the inner surface of the upstream end 26.
  • the surface of the feed section can be less than 10% of the inner surface of the upstream end 26.
  • the surface of the feed section may be between 0.01 mm 2 and 0.03 mm 2.
  • the internal dimension of the upstream end 26 is 0.5 mm, an inner surface of 0.2 mm 2, and each channel 24 has a width of 0.12 mm and a depth of 0, 13 mm, ie an area of 0.016 mm2 for the feed section.
  • the downstream end 27 of the vortex chamber is surmounted by a dispensing orifice 23 having a cylindrical geometry of revolution about the distribution axis D, the internal dimension of said orifice being equal to the internal dimension of the downstream end 27.
  • the axial dimension of the dispensing orifice 23 is small relative to its internal dimension, so as not to disturb the convergence of the swirling sheet.
  • the axial dimension of the dispensing orifice 23 may be less than 50% of its internal dimension.
  • the downstream end 27 of the swirl chamber 22 may form a distribution orifice 23.
  • the embodiment of the aerosol is particularly satisfactory when the internal dimension of the downstream end 27 is small relative to the internal dimension of the Upstream end 26, so that the impaction of the ply is made closer to the dispensing orifice 23.
  • the internal dimension of the downstream end 27 may be less than 50% of the internal dimension of the upstream end 26, more precisely being between 20% and 40% of said internal dimension.
  • the axial dimension of the vortex chamber 22 is relatively large, in particular of the order or greater than the internal dimension of the upstream end 26, so as to allow the establishment of the swirling sheet along the lateral surfaces. 25, 34 of said vortex chamber 22 and to confer a progressive convergence.
  • the axial dimension of the swirl chamber 22 is at least 80% of the internal dimension of the upstream end 26, more precisely being between 90% and 200% of said internal dimension.
  • the internal dimension of the cylindrical portion is 0.6 mm, the upstream end 26 being 0.5 mm, and the internal dimension of the downstream end 27 is less than or equal to 0.14 mm.
  • the axial axis of the vortex chamber 22 is at least 0.45 mm, knowing that the axial dimension of the conical portion is 0.32 mm and the cylindrical portion 0.13 mm.
  • the axial dimension of the dispensing orifice 23 is less than 0.10 mm, and the internal dimension is 0.14 mm.
  • the second embodiment of the invention is a nozzle 42 similar to the nozzle of the first embodiment, except that the conical portion 41 of the chamber 42 is only partially staggered.
  • the conical lateral surface 45 comprises stepped portions 43 which extend over a reduced portion of the lateral surface along the distribution axis.
  • the stepped portions 43 are arranged towards the downstream portion 46.
  • the stepped portions 43 have dimensions that go substantially from the middle of the conical portion 41 of the chamber 42 to its downstream end 47. Between the end upstream 46 and the middle of the conical portion 41, the lateral surface 45 is continuous.
  • the other characteristics of this nozzle are the same as those of the nozzle of the first embodiment.
  • the chamber 42 comprises in particular a cylindrical portion 40 at the upstream end 46 of the conical portion 41, and into which at least one supply channel 44 opens.
  • the stepped portion or portions may have variable dimensions, and arranged for example on the third, quarter, two thirds or three-fourths of the lateral surface along the axis of distribution.
  • a Y axis of the dispensing orifice 23 forms a predetermined angle A with the distribution axis D. This angle is different from zero. This makes it possible to compensate for a pressure imbalance in the vortex chamber or to obtain a spray of more or less arcuate shape or flat shape.
  • the conical portion 31 of the nozzle comprises a stepped portion 33 which extends over the entire lateral surface 25. More specifically, the stepped portion 33 forms around the distribution axis D, a complete revolution.
  • the invention also relates to an assembly comprising a nozzle and an anvil.
  • a front vortex chamber located between the distal wall 17 of the anvil and the proximal wall 35 of the conical portion, this vortex chamber being of cylindrical shape.
  • Supply channels 24 open into said front vortex chamber, the latter opening into the vortex chamber 22 of the nozzle.

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Abstract

L'invention concerne une buse de pulvérisation, notamment pour un système de distribution d'un produit sous pression muni d'un bouton poussoir, la buse (12) comprenant un orifice de distribution (23) et une chambre tourbillonnaire (22) débouchant sur l'orifice de distribution (23), la chambre comportant une partie conique (31) délimitée par une surface latérale (25) conique, ladite surface latérale conique étant convergente depuis une extrémité amont (26) vers une extrémité aval (27) d'alimentation de l'orifice de distribution (23), la buse comprenant en outre au moins un canal (24) d'alimentation de ladite chambre tourbillonnaire, le ou les canaux (24) d'alimentation débouchant à l'extrémité amont (26) de la partie conique (31), la surface latérale (25) présentant au moins une portion étagée (33) munie d'une pluralité de niveaux (36).

Description

  • L'invention concerne une buse de pulvérisation pour réceptacle, notamment pour un système de distribution d'un produit sous pression muni d'un bouton poussoir. L'invention se rapporte également à un système de distribution comprenant une telle buse.
  • 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 produit qui est restitué par le système de distribution comprenant un dispositif de prélèvement sous pression dudit produit, ledit système étant actionné par exemple par un bouton poussoir pour permettre la pulvérisation du produit. En général, le dispositif de prélèvement comprend une pompe ou une valve à actionnement manuel, par exemple par l'intermédiaire du bouton poussoir.
  • De tels boutons poussoirs sont classiquement réalisés en au moins deux parties, dont un corps d'actionnement et une buse de pulvérisation qui sont assemblés l'un à l'autre. La buse comprend généralement une chambre tourbillonnaire pourvue d'un orifice de distribution, ainsi qu'au moins un canal d'alimentation de ladite chambre.
  • Le dispositif de prélèvement prélève le produit du flacon par un tube, et le pousse sous pression à l'intérieur du conduit aménagé dans le poussoir, qui est l'élément d'actionnement du dispositif de prélèvement. Ce conduit débouche dans une chambre dite tourbillonnaire destinée à faire tourner très rapidement le liquide et donc à lui donner de la vitesse et les effets de la force centrifuge. Cette chambre tourbillonnaire est prolongée en son centre par un orifice de sortie par lequel le produit s'échappe à l'extérieur avec une forte vitesse. Mû par cette vitesse, et soumis aux forces centrifuges, le liquide se fractionne en gouttelettes et forme un aérosol. La taille des gouttelettes issues de la chambre tourbillonnaire dépend en partie de la force et de la vitesse avec laquelle l'utilisateur actionne la pompe en appuyant sur le bouton poussoir avec son doigt, car la pression induite en dépend.
  • Afin d'assurer une bonne uniformité de la taille desdites gouttelettes, une technologie consiste à utiliser une chambre tourbillonnaire conique. Ainsi, le flot tourne dans la chambre sous forme de nappe qui s'impacte sur elle-même après sa sortie par l'orifice de distribution.
  • Le document FR2952360 montre un exemple d'une telle chambre tourbillonnaire conique. Ici, les canaux d'alimentation débouchent tangentiellement dans la chambre tourbillonnaire, qui est cylindrique de révolution pour faire tourner très rapidement le produit. De plus, l'orifice de distribution présente un diamètre réduit par rapport à celui de ladite chambre afin que le produit en rotation s'échappe par ledit orifice en s'impactant sur lui-même avec une vitesse suffisante pour se fractionner en gouttelettes formant l'aérosol.
  • Cependant, cette technologie a une efficacité limitée aux fluides dont la viscosité est proche de celle de l'eau. Lorsque les produits à pulvériser ont des viscosités supérieures, allant par exemple jusqu'à 50 ou 100 fois celle de l'eau, l'impaction est faible et la restitution se fait sous forme d'un spray à cône creux ou d'un jet. Ainsi, on n'obtient pas de gouttelettes de la taille souhaitée.
  • L'invention a pour but de résoudre ce problème et vise à fournir une buse de pulvérisation pour un système de distribution capable de pulvériser des produits dont la viscosité est supérieure à celle de l'eau, de manière à obtenir des gouttelettes conformes à la taille désirée pour des flacons de parfumerie, de cosmétique ou de traitements pharmaceutiques.
  • A cette fin, l'invention concerne une buse de pulvérisation, notamment pour un système de distribution d'un produit sous pression muni d'un bouton poussoir, la buse comprenant un orifice de distribution et une chambre tourbillonnaire débouchant sur l'orifice de distribution, la chambre comportant une partie conique délimitée par une surface latérale conique, ladite surface latérale conique étant convergente depuis une extrémité amont vers une extrémité aval d'alimentation de l'orifice de distribution, la buse comprenant en outre au moins un canal d'alimentation de ladite chambre tourbillonnaire, le ou les canaux d'alimentation débouchant à l'extrémité amont de la partie conique, la surface latérale conique présentant au moins une portion étagée munie d'un niveau ou d'une pluralité de niveaux.
  • Les portions étagées favorisent une impaction plus importante de la nappe sur elle-même, et ainsi la formation de gouttelettes suffisamment fines. En effet, lorsque le fluide tourne sous forme de nappe laminaire à la surface de la partie conique et s'approche de l'orifice de sortie, la nappe saute d'un étage à l'autre entre deux niveaux, ce qui provoque une turbulence de son flux. Ainsi, on arrive à créer une turbulence notable malgré la viscosité du produit.
  • Selon différents modes de réalisation de l'invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément :
    • la ou les portions étagées s'étendent de l'extrémité amont à l'extrémité aval de la surface latérale conique,
    • la ou les portions étagées s'étendent sur une partie réduite de la surface latérale conique,
    • la surface latérale conique présente une géométrie conique de révolution autour d'un axe de distribution,
    • les niveaux sont orthogonaux à l'axe de distribution,
    • la ou les portions étagées ont une forme d'escalier dont les niveaux forment des marches,
    • la ou les portions étagées ont une largeur qui diminue proportionnellement au diamètre de la partie conique entre l'extrémité amont et l'extrémité aval,
    • la surface latérale comprend au moins une portion continue, c'est-à-dire sans niveaux,
    • les portions étagées sont séparées par une portion continue
    • les portions étagées sont situées entre une base et un sommet de la partie coniques et à distance de la base et du sommet,
    • la ou les portions continues surplombent la ou les portions étagées adjacentes,
    • la surface latérale conique comprend plusieurs portions étagées disposées sur la surface latérale,
    • les portions étagées sont disposées de manière symétrique,
    • les portions étagées sont disposées périodiquement sur la surface latérale conique,
    • la surface latérale conique comprend quatre portions étagées, deux portions étagées étant en vis-vis,
    • les canaux d'alimentation s'étendent dans un plan transversal à la surface latérale conique,
    • la chambre comprend une partie cylindrique agencée à l'extrémité amont de la partie conique,
    • la partie cylindrique est définie par une surface latérale cylindrique,
    • la partie cylindrique a un diamètre au moins égal au diamètre de l'extrémité amont,
    • l'extrémité aval du ou des canaux d'alimentation débouche tangentiellement dans la partie cylindrique de la chambre,
    • le ou les canaux d'alimentation sont délimités entre une paroi extérieure et une paroi intérieure,
    • la paroi extérieure est tangente à la surface latérale cylindrique de la partie cylindrique,
    • les parois extérieure et intérieure sont orthogonales à l'extrémité amont,
    • la paroi intérieure est convergente vers la paroi extérieure en direction de l'extrémité aval du canal,
    • la paroi intérieure forme un angle de 10° avec la paroi extérieure,
    • la paroi intérieure est raccordée à la surface cylindrique de la chambre par un coin arrondi,
    • le coin arrondi présente un rayon inférieur à 0,1 mm,
    • ledit orifice de distribution présente une géométrie cylindrique dont la dimension interne est égale à la dimension interne de l'extrémité aval,
    • la dimension axiale de la chambre tourbillonnaire est au moins égale à 80% de la dimension interne de l'extrémité amont,
    • la dimension axiale de la chambre tourbillonnaire est comprise entre 90% et 200% de la dimension interne de l'extrémité amont,
    • la dimension axiale de la partie conique est d'au moins 50% de la dimension axiale de la chambre tourbillonnaire, de préférence 70%, voire 80%,
    • la dimension interne de l'extrémité aval est inférieure à 50% de la dimension interne de l'extrémité amont,
    • la dimension interne de l'extrémité aval est comprise entre 20% et 40% de la dimension interne de l'extrémité amont,
    • la dimension interne de l'extrémité aval est inférieure ou égale à 0,24 mm,
    • la dimension axiale de l'orifice de distribution est inférieure à 50% de la dimension interne dudit orifice,
    • l'extrémité aval du canal d'alimentation ou l'ensemble des extrémités aval de chacun des canaux d'alimentation forme une section d'alimentation de la chambre tourbillonnaire, la surface de ladite section étant inférieure à 10% de la surface intérieure de l'extrémité amont,
    • la surface de la section d'alimentation de la chambre tourbillonnaire est comprise entre 0,01 mm2 et 0,03 mm2,
    • la buse présente au moins deux canaux d'alimentation de la chambre tourbillonnaire, lesdits canaux étant disposés symétriquement par rapport à l'axe de distribution,
    • la buse présente une paroi proximale dans laquelle est formée une empreinte de la chambre tourbillonnaire et du ou des canaux d'alimentation.
  • L'invention concerne également un ensemble buse-enclume avec une buse telle que précédemment décrite.
  • L'invention se rapporte également à un système de distribution d'un produit sous pression pour un réceptacle, notamment un flacon de produit cosmétique, le système comprenant une telle buse de pulvérisation. Le système de distribution comprend, de préférence, un bouton poussoir agencé pour porter la buse de pulvérisation.
  • L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter, accompagnée des dessins joints :
    • la figure 1 illustrant de façon schématique, une vue en coupe du haut d'un récipient muni d'un système de distribution selon un premier mode de réalisation de l'invention,
    • la figure 2 illustrant de façon schématique, une vue en coupe agrandie d'un bouton poussoir du système de distribution de la figure 1,
    • la figure 3 illustrant de façon schématique, une vue de l'intérieur d'une buse d'un système de distribution selon le mode de réalisation de la figure 1,
    • la figure 4 illustrant de façon schématique, une vue en perspective agrandie de la chambre tourbillonnaire de la buse du mode de réalisation de la figure 1,
    • la figure 5 illustrant de façon schématique, une vue en coupe transversale de la buse du mode de réalisation de la figure 1,
    • la figure 6 illustrant de façon schématique, une vue en coupe transversale d'une buse selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
    • la figure 7 est une vue en coupe transversale de la buse selon un quatrième mode de réalisation,
    • la figure 8 est une vue en perspective d'une buse, selon le quatrième mode de réalisation, coupée selon un plan axial,
    • la figure 9 est une vue en perspective d'une buse, selon le quatrième mode de réalisation, dont une partie a été coupée.
  • Sur la figure 1, est représenté un flacon de produit cosmétique comprenant un système de distribution d'un produit sous pression selon un premier mode de réalisation. Le système de distribution est doté d'un bouton poussoir. Le bouton poussoir comprend un corps 1 présentant une jupe annulaire 2 qui entoure un puits 3 de montage du bouton poussoir sur un tube d'amenée 4 du produit sous pression. Par ailleurs, le bouton poussoir comprend une zone supérieure 5 permettant à l'utilisateur d'exercer un appui digital sur ledit bouton poussoir afin de pouvoir le déplacer axialement.
  • Le système de distribution comprend un dispositif de prélèvement 6 équipé d'un tube 4 d'amenée du produit sous pression qui est inséré de façon étanche dans le puits 3. De façon connue, le système de distribution comprend par ailleurs des moyens de montage 7 sur un flacon 8 contenant le produit et des moyens de prélèvement 9 du produit à l'intérieur dudit flacon qui sont agencés pour alimenter le tube d'amenée 4 en produit sous pression. Le dispositif de prélèvement 6 comprend ici une pompe à actionnement manuel ou, dans le cas où le produit est conditionné sous pression dans le flacon 8, une valve à actionnement manuel. Ainsi, lors d'un déplacement manuel du bouton poussoir, la pompe ou la valve est actionnée pour alimenter le tube d'amenée 4 en produit sous pression. Les moyens de montage 7 comprennent par exemple une bague de fixation et une frette de décoration pour cacher la bague et le tube d'amenée 4.
  • Comme le montre la figure 2, le corps 1 présente également un logement annulaire 10 qui est en communication avec le puits 3. Dans le mode de réalisation représenté, le logement 10 est d'axe perpendiculaire à celui du puits de montage 3 pour permettre une pulvérisation latérale du produit relativement au corps 1 du bouton poussoir. En variante non représentée, le logement 10 peut être colinéaire au puits 3, notamment pour un bouton poussoir formant embout nasal de pulvérisation.
  • Le logement 10 est pourvu d'une enclume 11 autour de laquelle une buse 12 de pulvérisation est montée de sorte à former un chemin de distribution du produit sous pression entre ledit logement et une chambre tourbillonnaire. Pour ce faire, l'enclume 11 s'étend depuis le fond du logement 10 en laissant un canal 13 de communication entre le puits 3 et ledit logement.
  • Dans le mode de réalisation représenté, le chemin de distribution présente successivement en communication d'amont en aval : un conduit annulaire amont 18 en communication avec le canal 13, ledit conduit tubulaire 18 étant formé entre la face interne de la paroi latérale 14 de la buse 12 et la face externe de la paroi latérale de l'enclume 11 qui est disposée en regard ; un conduit annulaire aval 21 formé entre la paroi proximale 15 de la buse 12 et la paroi distale 17 de l'enclume 11. Du coté aval, le chemin de distribution alimente en produit sous pression la chambre tourbillonnaire 22, pourvue d'au moins un canal 24 d'alimentation de ladite chambre. Plus précisément, dans le mode de réalisation représenté, les canaux 24 d'alimentation communiquent avec le conduit annulaire aval 21. Dans le mode de réalisation représenté, la buse présente deux canaux 24 d'alimentation de la chambre tourbillonnaire 22, lesdits canaux étant disposés symétriquement par rapport à l'axe de distribution D. En variante, plus de deux canaux 24 d'alimentation peuvent être prévus, notamment trois canaux 24 disposés symétriquement par rapport à l'axe de distribution D, ou un seul canal 24 peut être prévu pour alimenter la chambre tourbillonnaire 22.
  • L'association de la buse 12 dans le logement 10 est réalisée par emmanchement de la face externe de la paroi latérale 14, le bord arrière de ladite face externe étant en outre pourvu d'une saillie radiale 16 d'ancrage de la buse 12 dans ledit logement. Par ailleurs, une empreinte de la chambre tourbillonnaire est formée en creux dans la paroi proximale 15 et l'enclume 11 présente une paroi distale 17 plane sur laquelle la paroi proximale 15 de la buse 12 est en appui pour délimiter entre elles l'ensemble tourbillonnaire. La buse 12 est en outre dotée d'un orifice de distribution 23 par lequel le produit est pulvérisé.
  • De façon avantageuse, la buse 12 et le corps 1 sont réalisés par moulage, notamment d'un matériau thermoplastique différent. En outre, le matériau formant la buse 12 présente une rigidité qui est supérieure à la rigidité du matériau formant le corps 1. Ainsi, la raideur importante de la buse 12 permet d'éviter sa déformation lors de son montage dans le logement 10 de sorte à garantir la géométrie de la chambre tourbillonnaire. En outre, la raideur moins importante du corps 1 permet une étanchéité améliorée entre le puits 3 de montage et le tube d'amenée 4. Dans un exemple de réalisation, le corps 1 est réalisé en polyoléfine et la buse 12 est réalisée en copolymère cyclo oléfinique (COC), en poly(oxyméthylène) ou en poly(butylène téréphtalate).
  • Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 à 5, la chambre tourbillonnaire 22 comprend une partie cylindrique 30 dans laquelle débouche tangentiellement l'extrémité aval des canaux 24 d'alimentation, la partie cylindrique étant délimitée par une surface latérale 34 cylindrique de révolution, qui est fermée vers l'avant par une paroi proximale 35. La chambre tourbillonnaire 22 comprend de plus une partie conique 31 en aval de la partie cylindrique 30.La partie conique 31 est délimitée par une surface latérale 25 qui s'étend suivant un axe de distribution D, les canaux de distribution 24 s'étendant dans un plan transversal par rapport audit axe de distribution D. On définit une partie conique comme étant une zone dans laquelle une première extrémité ou base de la partie conique 31 présente en coupe selon un plan orthogonal à l'axe de distribution, une section dont la surface est supérieure à celle d'une seconde extrémité ou sommet de la partie conique 31. Les première et seconde extrémités sont reliées par une ligne génératrice qui n'est pas nécessairement un segment de droite, mais qui pourra au contraire être une courbe ayant au moins un palier. Ainsi la base et/ou le sommet de la partie conique pourront être de formes diverses, notamment circulaires, polygonales, elliptiques ou autres. Dans la description, les termes de positionnement dans l'espace sont définis par rapport à l'axe de distribution D. Dans le mode de réalisation représenté, la surface latérale 25 est de révolution autour de l'axe de distribution D. La surface latérale 25 est convergente depuis une extrémité amont 26 vers une extrémité aval 27 d'alimentation de l'orifice de distribution 23. En outre, l'orifice de distribution 23 présente une dimension de sortie qui est égale à la dimension interne de l'extrémité aval 27.
  • Ainsi, lors de la distribution du produit sous pression, l'alimentation tangentielle de la chambre tourbillonnaire 22 permet de mettre le produit en rotation dans partie cylindrique de ladite chambre, le produit est ensuite plaqué et poussé en rotation à travers l'extrémité amont 26 le long de la surface latérale 25 de ladite partie conique en formant une nappe de produit dont la vitesse de rotation augmente et qui converge vers l'extrémité aval 27, puis ladite nappe convergente peut s'impacter sur elle-même en s'échappant par l'orifice de distribution 23 pour former l'aérosol.
  • Selon l'invention, la surface latérale présente au moins une portion étagée 33 munie d'un niveau 36 ou d'une pluralité de niveaux 36. On entend par niveau une surface transversale notamment orthogonale à l'axe de distribution D de la chambre 22, situé entre la base et le sommet de la partie conique.. Ainsi, les portions étagées 33 ont une forme d'escalier dont les niveaux 36 forment les marches. Les portions étagées 33 s'étendent ici de l'extrémité amont 26 à l'extrémité aval 27 de la partie conique, et ont une largeur qui diminue proportionnellement au diamètre de la partie conique entre les extrémités amont et aval. Dans le mode de réalisation des figures 3 à 5, la partie conique 31 de la chambre 22 comprend quatre portions étagées 33 disposées périodiquement et symétriquement sur la surface latérale 25 conique, deux portions étagées 33 étant en vis-vis. Les portions étagées 33 sont séparées par des portions continues 37 de la surface latérale 25. De préférence, les portions continues 37 surplombent les niveaux 36 des portions étagées 33 pour former des rebords rehaussés de part et d'autre de chaque portion étagée 33. Ainsi, les nappes de produit impactent les rebords en tournant dans la chambre le long de la surface conique 25. Grâce à ces rebords, on augmente encore les turbulences dans le produit en mouvement, pour obtenir des gouttelettes de produit plus fines et de tailles uniformes. De plus, les portions étagées 33 ont une largeur qui diminue proportionnellement au diamètre de la partie conique 31 entre l'extrémité amont 26 et l'extrémité aval 27.
  • Par ailleurs, pour alimenter tangentiellement la chambre tourbillonnaire 22 en faisant tourner le produit le long de ses surfaces latérales 25, 34 chaque canal d'alimentation 24 présente une section en U qui est délimitée entre une paroi extérieure 28 et une paroi intérieure 29. Les parois extérieure 28 et intérieure 29 sont orthogonales à l'extrémité amont 26. En outre, la paroi extérieure 28 est tangente à la surface latérale cylindrique 34 et la paroi intérieure 29 est décalée d'elle, par exemple d'une distance inférieure à 30% de la dimension interne de l'extrémité amont 26, de sorte à éviter une impaction du produit dans ladite extrémité amont. Dans le mode de réalisation représenté, la paroi intérieure 29 présente avantageusement un angle de convergence avec la paroi extérieure 28 dans le sens amont-aval, le décalage entre lesdites parois étant alors mesuré au niveau de la section de débouchage des canaux 24 dans l'extrémité amont 26. De préférence, la paroi intérieure 29 présente un angle de convergence inférieur ou égal à 10°. La paroi intérieure est de plus raccordée à la surface cylindrique 34 de la chambre par un coin arrondi 38, qui présente de préférence un rayon inférieur à 0,1 mm.
  • Par ailleurs, l'extrémité aval du canal 24 d'alimentation ou l'ensemble des extrémités aval de chacun des canaux 24 d'alimentation forme une section d'alimentation de la chambre tourbillonnaire 22. Pour augmenter la durée de distribution d'une dose de produit sur la course d'actionnement du bouton poussoir, on peut prévoir que cette section d'alimentation soit faible relativement à la surface intérieure de l'extrémité amont 26. En particulier, la surface de la section d'alimentation peut être inférieure à 10% de la surface intérieure de l'extrémité amont 26. De façon préférentielle, la surface de la section d'alimentation peut être comprise entre 0,01 mm2 et 0,03 mm2. Dans un exemple de réalisation, la dimension interne de l'extrémité amont 26 est de 0,5 mm, soit une surface intérieure de 0,2 mm2, et chaque canal 24 présente une largeur de 0,12 mm et une profondeur de 0,13 mm, soit une surface de 0,016 mm2 pour la section d'alimentation.
  • Dans le mode de réalisation représenté, l'extrémité aval 27 de la chambre tourbillonnaire est surmontée par un orifice de distribution 23 présentant une géométrie cylindrique de révolution autour de l'axe de distribution D, la dimension interne dudit orifice étant égale à la dimension interne de l'extrémité aval 27. De façon avantageuse, la dimension axiale de l'orifice de distribution 23 est faible par rapport à sa dimension interne, de sorte à ne pas perturber la convergence de la nappe tourbillonnante. En particulier, la dimension axiale de l'orifice de distribution 23 peut être inférieure à 50% de sa dimension interne. En variante non représentée, l'extrémité aval 27 de la chambre tourbillonnaire 22 peut former orifice de distribution 23. La réalisation de l'aérosol est particulièrement satisfaisante lorsque la dimension interne de l'extrémité aval 27 est faible relativement à la dimension interne de l'extrémité amont 26, de sorte que l'impaction de la nappe soit réalisée au plus près de l'orifice de distribution 23. En particulier, la dimension interne de l'extrémité aval 27 peut être inférieure à 50% de la dimension interne de l'extrémité amont 26, plus précisément en étant comprise entre 20% et 40% de ladite dimension interne.
  • De façon préférentielle, la dimension axiale de la chambre tourbillonnaire 22 est relativement importante, notamment de l'ordre ou supérieure à la dimension interne de l'extrémité amont 26, de sorte à permettre l'établissement de la nappe tourbillonnante le long des surfaces latérale 25, 34 de ladite chambre tourbillonnaire 22 et à conférer une convergence progressive. En particulier, la dimension axiale de la chambre tourbillonnaire 22 est au moins égale à 80% de la dimension interne de l'extrémité amont 26, plus précisément en étant comprise entre 90% et 200% de ladite dimension interne.
  • Selon une réalisation particulière, la dimension interne de la partie cylindrique est de 0.6mm, l'extrémité amont 26 étant de 0,5 mm, et la dimension interne de l'extrémité aval 27 est inférieure ou égale à 0,14 mm La dimension axiale de la chambre tourbillonnaire 22 est au moins égale à 0,45 mm, sachant que la dimension axiale de la partie conique est de 0.32 mm et la partie cylindrique de 0,13mm. La dimension axiale de l'orifice de distribution 23 est inférieure à 0,10 mm, et la dimension interne est de 0,14mm.
  • Sur la figure 6, le deuxième mode de réalisation de l'invention est une buse 42 semblable à la buse du premier mode de réalisation, excepté le fait que la partie conique 41 de la chambre 42 n'est que partiellement étagée. Dans ce cas, la surface latérale conique 45 comprend des portions étagées 43 qui s'étendent sur une partie réduite de la surface latérale selon l'axe de distribution. De préférence, les portions étagées 43 sont disposées vers la portion aval 46. Ici, les portions étagées 43 ont des dimensions qui vont sensiblement du milieu de la partie conique 41 de la chambre 42 jusqu'à son extrémité aval 47. Entre l'extrémité amont 46 et le milieu de la partie conique 41, la surface latérale 45 est continue. Les autres caractéristiques de cette buse sont les mêmes que celles de la buse du premier mode de réalisation. La chambre 42 comprend notamment une partie cylindrique 40 à l'extrémité amont 46 de la partie conique 41, et dans laquelle débouchant au moins un canal d'alimentation 44.
  • Selon différentes variantes du deuxième mode de réalisation, la ou les portions étagées pourront avoir des dimensions variables, et disposées par exemple sur le tiers, le quart, les deux tiers ou les trois-quarts de la surface latérale selon l'axe de distribution.
  • Selon un troisième mode de réalisation, un axe Y de l'orifice de distribution 23 forme avec l'axe de distribution D, un angle A prédéterminé. Cet angle est différent de zéro. Ceci permet de compenser un déséquilibre de pression dans la chambre tourbillonnaire ou bien d'obtenir une pulvérisation de forme plus ou moins arquée voir plate.
  • Selon un quatrième mode de réalisation représenté sur les figures 7 à 9, la partie 31 conique de la buse comporte une portion étagée 33 qui s'étend sur toute la surface latérale 25. De manière plus précise, la portion étagée 33 forme autour de l'axe de distribution D, une révolution complète.
  • L'invention se rapporte également à un ensemble comprenant une buse et une enclume. Une chambre tourbillonnaire avant située entre la paroi distale 17 de l'enclume et de la paroi proximale 35 de la partie conique, cette chambre tourbillonnaire étant de forme cylindrique. Des canaux 24 d'alimentation débouchent dans ladite chambre tourbillonnaire avant, cette dernière débouchant dans la chambre tourbillonnaire 22 de la buse.
  • Ces modes de réalisation permettent donc l'utilisation d'une chambre tourbillonnaire pour un produit visqueux. L'impaction de la nappe tourbillonnante sur les portions étagées permet notamment la réalisation d'un aérosol formé d'une répartition spatiale uniforme de gouttelettes en suspension dans l'air, la taille desdites gouttelettes étant petite et uniforme. En particulier, l'aérosol peut présenter alors l'aspect d'un panache de fumée avec des tailles de gouttelettes comprises entre 10 µm et 60 µm avec une moyenne de 35 µm, et ce quelle que soit la force d'appui que l'utilisateur exerce sur le bouton poussoir, en particulier dans le cas d'une pompe à pointeau.

Claims (16)

  1. Buse de pulvérisation, notamment pour un système de distribution d'un produit sous pression muni d'un bouton poussoir, la buse (12, 42) comprenant un orifice de distribution (23) et une chambre tourbillonnaire (22, 42) débouchant sur l'orifice de distribution (23), la chambre comportant une partie conique (31, 41) délimitée par une surface latérale (25, 45) conique, ladite surface latérale conique étant convergente depuis une extrémité amont (26, 46) vers une extrémité aval (27, 47) d'alimentation de l'orifice de distribution (23), la buse comprenant en outre au moins un canal (24, 44) d'alimentation de ladite chambre tourbillonnaire, le ou les canaux (24, 44) d'alimentation débouchant à l'extrémité amont (26, 46) de la partie conique (31, 41), la surface latérale (25, 45) présentant au moins une portion étagée (33, 43) munie d'un niveau (36) ou d'une pluralité de niveaux (36).
  2. Buse selon la revendication 1, dans laquelle la ou les portions étagées (33) s'étendent sensiblement de l'extrémité amont (26) à l'extrémité aval (27) de la partie conique (31).
  3. Buse selon la revendication 1 ou 2, comprenant au moins une portion continue (37).
  4. Buse selon la revendication 3, dans laquelle les portions étagées sont séparées par une portion continue (37).
  5. Buse selon la revendication 3 ou 4, dans laquelle la ou les portions continues (37) surplombent la ou les portions étagées (33) adjacentes.
  6. Buse selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans laquelle la surface latérale (25) conique comprend plusieurs portions étagées (33), par exemple quatre, disposées symétriquement sur la surface latérale (25) conique.
  7. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les canaux (24) d'alimentation s'étendant dans un plan transversal à la surface latérale (25) conique.
  8. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la chambre (22) comprend une partie cylindrique (30) agencée à l'extrémité amont (26) de la partie conique (31), la partie cylindrique (30) étant définie par une surface latérale (34) cylindrique.
  9. Buse selon la revendication 8, dans laquelle l'extrémité aval du ou des canaux (24) d'alimentation débouche tangentiellement dans la partie cylindrique (30).
  10. Buse selon la revendication 9, dans laquelle le ou les canaux (24) d'alimentations comportent une paroi intérieure (29) et une paroi extérieure (28), la paroi extérieure (28) étant tangente à la surface latérale (34) cylindrique.
  11. Buse selon la revendication 10 dans laquelle la paroi intérieure (29) est convergente vers la paroi extérieure (28) en direction de l'extrémité aval du canal.
  12. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la dimension axiale de la chambre tourbillonnaire (22) est au moins égale à 80% de la dimension interne de l'extrémité amont (26).
  13. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la dimension axiale de la partie conique (31) est d'au moins 50% de la dimension axiale de la chambre tourbillonnaire (22), de préférence 70%, voire 80%.
  14. Buse selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la surface latérale conique présente une géométrie conique de révolution autour d'un axe de distribution D et dans lequel un axe de l'orifice de distribution (23) forme avec l'axe de distribution D, un angle prédéterminé.
  15. Système de distribution d'un produit sous pression, comprenant une buse (12) de pulvérisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  16. Système de distribution selon la revendication 15, comprenant un bouton poussoir, la buse (12) étant agencée sur le bouton-poussoir.
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