EP3615224A1 - Tete de distribution de produit fluide. - Google Patents

Tete de distribution de produit fluide.

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EP3615224A1
EP3615224A1 EP18726519.4A EP18726519A EP3615224A1 EP 3615224 A1 EP3615224 A1 EP 3615224A1 EP 18726519 A EP18726519 A EP 18726519A EP 3615224 A1 EP3615224 A1 EP 3615224A1
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EP
European Patent Office
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filter
spray
suction chamber
dispensing head
nozzle
Prior art date
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Application number
EP18726519.4A
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German (de)
English (en)
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EP3615224B1 (fr
Inventor
stéphane Beranger
Frédéric Duquet
Julien SAGLIET
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Aptar France SAS
Original Assignee
Aptar France SAS
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Publication date
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Priority claimed from FR1754003A external-priority patent/FR3065890B1/fr
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Publication of EP3615224A1 publication Critical patent/EP3615224A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3615224B1 publication Critical patent/EP3615224B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1097—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle with means for sucking back the liquid or other fluent material in the nozzle after a dispensing stroke
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1001—Piston pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/40—Filters located upstream of the spraying outlets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B05B15/52—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles
    • B05B15/531—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter for removal of clogging particles using backflow

Definitions

  • the present invention relates to a fluid dispensing head intended to be associated with a dispensing member such as a pump or a valve.
  • the head may be in the form of a pusher and define a bearing surface on which the user can exert a thrust force to actuate the dispensing member.
  • the dispensing head may be integrated with, or mounted on, the dispenser member. This kind of fluid dispensing head is frequently used in the fields of perfumery, cosmetics or pharmacy.
  • a conventional dispensing head for example of the push-type, comprises:
  • connection sleeve intended to be connected to an outlet of a dispensing member, such as a pump
  • an axial mounting housing in which a pin extends, defining a side wall and a front wall, and
  • a bucket-shaped nozzle comprising a substantially cylindrical wall, one end of which is closed by a spray wall forming a spray orifice, the nozzle being mounted along an axis X in the axial mounting housing with its cylindrical wall engaged around the spindle and its spray wall in axial abutment against the front wall of the spindle.
  • a nozzle comprising a spray wall pierced with several spray holes of substantially identical or perfectly identical diameter, of the order of 1 to 100 ⁇ .
  • Such a spray wall would generate a spray whose droplet size is relatively homogeneous.
  • WO2015194962 describes several embodiments of a nozzle comprising a spray wall pierced with several holes. and one or more filters arranged upstream of the spray wall.
  • the clogging or clogging of the nozzle was due to fine particles being suspended in the fluid or from the manufacture, assembly or operation of the dispensing member (pump). It is only after several series of tests that the cause of this plugging or clogging of the nozzle has been identified: it seems to come from the drying or the strong increase of viscosity of the fluid product at the level of the jet itself. Thus, solid or pasty residues would form in the nozzle and clog the spray wall and / or filter (s), which would lead to alteration, or even stop, the spray.
  • the present invention proposes that the head comprises a suction chamber having a variable volume, so that the volume of the suction chamber decreases when pressure is exerted on the bearing surface and increases when the pressure on the bearing surface is released.
  • the suction chamber generates a suction or "sniffing" which allows the fluid to be removed from the spray wall and / or filter (s) by raising the fluid in the suction chamber. It suffices to adapt the volume variation of the suction chamber to the volume defined by the spray wall alone or the spray wall to the filter upstream.
  • the spray holes have a diameter of the order of 1 to 100 ⁇ , advantageously of the order of 5 to 30 ⁇ , and preferably of the order of 10 to 20 ⁇ .
  • the dispensing head further comprises at least one filter upstream of the spray wall.
  • the filter may be in the form of a filter plate having filter holes that are larger than the spray holes, but smaller in diameter than the spray holes.
  • the filter may also be in the form of a filter block forming a network of open cavities.
  • a same nozzle may include both one or more filter plates and one or more filter blocks.
  • the variation in volume of the suction chamber is advantageously greater than the cumulative volume of the spray holes, when there is no filter. Otherwise, an intermediate space is formed between the spray wall and the filter, the volume variation of the suction chamber then being advantageously greater than the cumulative volume of the spray holes, the intermediate space and the filter holes and / or the network of open cavities.
  • the suction chamber may comprise a piston or an elastically deformable wall.
  • the dispensing head may be in the form of a pusher, comprising:
  • connection sleeve intended to be connected to an outlet of a dispensing member, such as a pump
  • suction chamber is formed between the connecting sleeve and the inlet well or between the inlet well and the supply conduit.
  • the spirit of the invention lies in emptying the multi-hole nozzle of the fluid that it contains after the spraying phase.
  • the suction chamber integrated in the push-button makes it possible to create a depression just after the spraying phase which has the effect of sucking the fluid contained in the nozzle and store it in the suction chamber until the next spraying phase.
  • the nozzle is certainly empty of any fluid, so there is no risk of clogging or clogging by drying, formation of solid residues or increase in viscosity.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view through a pump equipped with a dispensing head incorporating a suction chamber according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2a is an enlarged view at rest of the dispensing head of FIG. 1,
  • FIG. 2b is an enlarged actuated view of the dispensing head of FIG. 2,
  • Figure 3a and 3b are views; respectively in perspective and in cross section, of the nozzle of the preceding figures,
  • FIG. 3c represents the volume of fluid product present in the nozzle of FIGS. 3a and 3b
  • FIGS. 4a and 4b are views respectively similar to those of FIGS. 3b and 3c for a second embodiment of the nozzle according to the invention.
  • Figures 5, 6a and 6b are views respectively similar to those of Figures 1, 2a and 2b for a second embodiment of the suction chamber.
  • the dispensing head T comprises three essential components, namely a head body 1 and a nozzle 2 and a piston 3. These parts can be made by injection molding plastic material.
  • the head body 1 is preferably made in one piece: it can however be made from several parts assembled to each other. It is the same for the nozzle 2 which can be made monobloc mono-material, overmoulding or bi-injection of several materials or by mechanical assembly.
  • the head body 1 comprises a substantially cylindrical peripheral skirt 10 which is closed at its upper end by a plate 16.
  • the head body 1 internally defines an inlet well 11 which is open downwards and closed at its upper end. by the plate 16.
  • the head body 1 also defines a feed duct 13 which connects the inlet well 1 1 to a mounting housing 12, as can be seen in Figures 1 and 3.
  • the mounting housing axial 12 is of cylindrical overall configuration, thereby defining an inner wall which is substantially cylindrical.
  • the supply duct 13 opens into the mounting housing 2 centrally. It can also be noted that the inner wall of the mounting housing 12 has hooking profiles for better retention of the nozzle 2.
  • the head body 1 also defines a sliding shaft 14 which extends downwardly concentrically to the inlet well 1 1. This sliding shaft is cylindrical internally and has on its outer wall a retaining profile, for example in the form of a small shoulder to the outside.
  • the head body 1 can be engaged in a covering cap 4 comprising upper support surface 41 for a finger and a lateral envelope 42 forming a lateral opening 43 for the passage of the nozzle 2.
  • the bearing surface is formed by the plate 16 of the head body 1.
  • the nozzle 2 has a substantially conventional overall configuration in the form of a cup which is open at one end and closed at its opposite end by a spray wall D, advantageously in the form of a small plate, at which several holes or spray orifices DO are formed.
  • the nozzle 2 comprises a nozzle body 20 of substantially cylindrical overall shape which preferably has an axial symmetry of revolution. In other words, the nozzle 2 does not need to be oriented angularly before its presentation in front of the inlet of the axial mounting housing 12.
  • the nozzle body 20 forms an external mounting wall 21 which is advantageously provided with attachment reliefs adapted to cooperate with the attachment profiles of the mounting housing 12.
  • the nozzle body 20 internally forms a chamber defined by an inner wall 23 forming several steps of decreasing diameters. On its outer end face, the nozzle body 20 forms a planar annular surface 25 defining a central opening 26.
  • the spray wall D is integral with the nozzle body 20, advantageously at the central opening 26.
  • the spray wall D is fixed to the nozzle body 20 by any means, such as overmoulding, bi-injection, Mono-material monoblock molding, latching, crimping, swaging, force mounting, etc.
  • the spray wall D may be a single-piece monoblock plate, an assembly of several parts or a multilayer product, for example laminated. It can be made of metal, plastic, ceramic, glass or a combination of these. More generally, any material that can be pierced with small holes or holes is usable.
  • the thickness of the spray wall D, at the level where the holes DO are formed, is of the order of 1 to 100 ⁇ .
  • the number of holes OD is of the order of 20 to 500.
  • the diameter of the spray wall D, at the level where the holes DO are formed is of the order of 0.5 to 5 mm.
  • the holes OD are pierced in the spray wall D while it is already integral with the body of nozzle 20.
  • the nozzle body 20 as a device for manipulating the spray wall D for its drilling operation, which can for example be carried out by laser.
  • the spray wall D is a very small part, and therefore difficult to handle.
  • the drilling of the holes D0 with the spray wall D pre-mounted on the nozzle body 20 is a process that can be implemented regardless of the size of the holes OD, that is to say independently of the that the distributor head incorporates a suction chamber.
  • the nozzle 2 also comprises two filters F1 and F2 arranged upstream of the spray wall D.
  • the filter F1 is mounted on a step of the inner wall 23 behind the spray wall D defining between them a first intermediate space E1.
  • the filter F1 is a plate substantially similar to the spray wall D with filter holes FO which are advantageously more numerous than the spray holes DO, but which advantageously have a smaller diameter than the DO spray holes. It may also be noted that the diameter of the filter plate F1 is greater than that of the spray wall D. Its thickness may be substantially the same as that of the spray wall D, or even slightly greater.
  • the filter F2 is also mounted on a step of the inner wall 23 upstream of the filter F1 by defining between them a second intermediate space E2.
  • the filter F2 is in the form of a block of porous material, advantageously rigid, such as Porex ®, which forms a network of open cavities, whose average pore size may be of the order of 7 to 100 microns .
  • FIG. 3c represents the volume of the fluid product in the filter F1, namely VF1, the first intermediate space E1, namely VE1, and the spray wall D, namely VD.
  • FIG. 4a shows a second embodiment for a nozzle 2 ', which can be implemented in the distributor head T instead of the nozzle 2.
  • This nozzle 2' comprises a spray wall D 'on which the body of nozzle 20 'has been overmolded.
  • the spray wall D ' also defines a series of small spray holes DO' of the order of 1 to 100 microns in diameter.
  • the nozzle 2 ' comprises only one filter F2' which may be substantially identical to the filter F2, that is to say formed by a piece or a block of porous material, advantageously rigid, such as Porex ®, which forms a network of open cavities, whose average pore size may be of the order of 7 to 100 microns.
  • FIG. 4b is similar to FIG. 5c and shows the volume of the fluid product in the intermediate space E1 ', namely VE1', and the spray wall D ', namely VD'.
  • the distributor head T integrates a suction chamber 30 which is formed by the cooperation of the head body 1 with the piston 3.
  • a spring 33 which may be an elastically deformable ring.
  • the piston 3 is thus urged away from the inlet well 1 1 while remaining integral with the sliding shaft 14 through the holding profile of the shaft 14 which cooperates with a ring 32 of the piston 3 which is engaged around the barrel 14.
  • the piston 3 is at rest and in FIG. 2b the piston 3 is moved as far as possible towards the inlet well 1 1 by compressing the spring 33.
  • the piston also comprises a sleeve 35 which is engaged in the barrel sliding member 14 being connected at its lower end to the ring 32 and forming at its upper free end a piston lip 34 which in sealing contact with the cylindrical inner wall of the sliding barrel 14.
  • the sleeve 35 also defines a passage central 31.
  • the piston 3 and the head body 1 define between them the suction chamber 30 whose volume varies with the sliding displacement of the piston 3.
  • the sleeve 35 is connected to the free end of an actuating rod P2 of a dispensing member P, such as a pump or a valve.
  • the actuating rod P2 is movable back and forth along the axis Y against an internal spring (not shown).
  • the stiffness of the spring 33 of the piston 3 is less than that of the internal spring of the dispensing member P.
  • the actuating rod P2 is hollow so as to define a discharge pipe in communication with a dosing chamber of the distributor
  • the central passage 31 of the piston 3 is located directly downstream of the output of the actuating rod P2, so that fluid produced by the dispensing member P passes through the suction chamber 30 to reach the well of the pump. entry 1 1.
  • the suction chamber 30 When the distributor head T is at rest (FIG. 2a), the suction chamber 30 has a maximum volume. When a user presses on the bearing surface of the head T, the suction chamber 30 will decrease in volume until it reaches a minimum (FIG. 2b). Then, the actuating rod P2 will be depressed so as to dispense fluid through the head T and its nozzle 2 where it will be sprayed. As soon as the user releases his pressure on the bearing surface of the head T, the actuating rod P2 returns to its rest position under the action of the internal spring. The piston 3 will also move to regain also its rest position ( Figure 2a). In doing so, a vacuum is created in the suction chamber, due to its increase in volume.
  • This depression will generate a suction force at the nozzle 2 which will move the fluid it contains to the suction chamber 30. It is thus possible to empty the spray holes DO, the filter or filters F1, F2, F2 'and the intermediate space or spaces E1, E2, E1'.
  • the volume variation of the suction chamber 30 may be adapted to the design of the nozzle to remove a sufficient volume of fluid product. In the nozzle 1, one can for example evacuate the DO spray holes, the first space intermediate E1 and the filter holes FO, but not the second intermediate space E2, or the filter F2. Thus, it would evacuate only the volume shown in Figure 3c.
  • a flexible dome 3 ' is mounted on the head body 1' in place of the plate 16 of the first embodiment.
  • This flexible dome 3 ' comprises an anchor ring 32' which is mounted on an attachment flange 14 'of the head body 1'.
  • the covering cap 4 ' forms a reentrant flap 41' which bears the anchor ring 32 'on the head body 1'.
  • the anchor ring 32 ' is fixedly mounted and sealed on the head body 1'.
  • the flexible dome 3 ' also includes an elastically deformable actuating wall 34' which forms a bearing surface for a user's finger.
  • the suction chamber 30 ' is then formed between the head body 1' and this elastically deformable actuating wall 34 '. It is supplied with fluid by the inlet well 11 'and the outlet of the chamber is formed by the supply pipe 13' which is connected to the nozzle 2.
  • the volume of the actuating rod P2 is reduced, and the operating rod P2 of the dispenser member P is depressed. Fluid is then pushed through the actuating rod P2: it passes through the inlet well, the suction chamber 30 ', the feed duct 13' and the nozzle 2, from which it comes sprayed into fine droplets .
  • the actuating rod P2 returns to its rest position and the actuating wall 34' also returns to its rest position.
  • the depression thus created in the suction chamber 30 ' is used, as in the first embodiment, to empty or evacuate the nozzle 2 of its fluid product.
  • nozzle 2 'of Figures 4a and 4b can be mounted in place of the nozzle 2 in the second embodiment of the suction chamber 30'.
  • the present invention thus relies on the combination of a suction chamber with a multiple micro-hole nozzle (20 to 500 holes of 1 to 100 microns), advantageously equipped with one or more filters.

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Abstract

Tête de distribution de produit fluide (T) destinée à être montée sur un organe de distribution, tel qu'une pompe, et comprenant une surface d'appui (41) pour actionner l'organe de distribution, ainsi qu'une paroi de pulvérisation (D) percée d'un réseau de trous de pulvérisation (DO) à travers lequel le produit fluide sous pression passe de manière à être pulvérisé en fines gouttelettes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une chambre d'aspiration (30) ayant un volume variable de telle sorte que le volume de la chambre d'aspiration (30) décroît lorsque l'on exerce une pression sur la surface d'appui (41) et croît lorsque l'on relâche la pression sur la surface d'appui (41).

Description

Tête de distribution de produit fluide
La présente invention concerne une tête de distribution de produit fluide destinée à être associée à un organe de distribution tel qu'une pompe ou une valve. La tête peut se présenter sous la forme d'un poussoir et définir une surface d'appui sur lequel l'utilisateur peut exercer une force de poussée pour actionner l'organe de distribution. La tête de distribution peut être intégrée à, ou montée sur, l'organe de distribution. Ce genre de tête de distribution de produit fluide est fréquemment utilisé dans les domaines de la parfumerie, de la cosmétique ou encore de la pharmacie.
Une tête de distribution classique, par exemple du type poussoir, comprend :
- un manchon de raccordement destiné à être raccordé à une sortie d'un organe de distribution, tel qu'une pompe,
- un puits d'entrée dans le prolongement du manchon de raccordement,
- un logement de montage axial dans lequel s'étend une broche, définissant une paroi latérale et une paroi frontale, et
- un gicleur en forme de godet comprenant une paroi sensiblement cylindrique dont une extrémité est obturée par une paroi de pulvérisation formant un orifice de pulvérisation, le gicleur étant monté selon un axe X dans le logement de montage axial avec sa paroi cylindrique engagée autour de la broche et sa paroi de pulvérisation en butée axiale contre la paroi frontale de la broche.
Dans le document FR2903328A1 , il est décrit plusieurs modes de réalisation d'un gicleur comprenant une paroi de pulvérisation percée de plusieurs trous de pulvérisation de diamètre sensiblement ou parfaitement identique, de l'ordre de 1 à 100 μιτι. Une telle paroi de pulvérisation générerait un spray dont la taille des gouttelettes est relativement homogène.
Le document WO2015194962 décrit plusieurs modes de réalisation d'un gicleur comprenant une paroi de pulvérisation percée de plusieurs trous de pulvérisation, ainsi qu'un ou plusieurs filtres disposés en amont de la paroi de pulvérisation.
Un problème avec ce type de gicleur à micro-trous, et plus particulièrement lorsqu'il est équipé de filtre(s), est qu'il se bouche parfois, de sorte que la pulvérisation s'altère progressivement jusqu'à devenir même impossible. Dans un premier temps, on a pensé que le bouchage ou colmatage du gicleur était dû à des fines particules se trouvant en suspension dans le produit fluide ou provenant de la fabrication, du montage ou du fonctionnement de l'organe de distribution (pompe). Ce n'est qu'après plusieurs séries de tests que la cause de ce bouchage ou colmatage du gicleur a été cernée : il semblerait provenir du dessèchement ou de la forte augmentation de viscosité du produit fluide au niveau du gicleur lui-même. Ainsi, des résidus solides ou pâteux se formeraient dans le gicleur et colmateraient la paroi de pulvérisation et/ou le ou les filtre(s), ce qui conduirait à l'altération, voire l'arrêt, de la pulvérisation.
Pour résoudre ce problème de bouchage ou colmatage des gicleurs à micro-trous, et notamment lorsqu'ils sont équipés de filtre(s), la présente invention propose que la tête comprenne une chambre d'aspiration ayant un volume variable, de telle sorte que le volume de la chambre d'aspiration décroît lorsque l'on exerce une pression sur la surface d'appui et croît lorsque l'on relâche la pression sur la surface d'appui. Ainsi, la chambre d'aspiration génère une aspiration ou « reniflage » qui permet de retirer le produit fluide de la paroi de pulvérisation et/ou du ou des filtre(s) en faisant remonter le produit fluide dans la chambre d'aspiration. Il suffit pour cela d'adapter la variation de volume de la chambre d'aspiration au volume défini par la paroi de pulvérisation seule ou de la paroi de pulvérisation jusqu'au filtre le plus en amont.
Avantageusement, les trous de pulvérisation présentent un diamètre de l'ordre de 1 à 100 μιτι, avantageusement de l'ordre de 5 à 30 μιτι, et de préférence de l'ordre de 10 à 20 μιτι.
Selon un mode de réalisation avantageux, la tête de distribution comprend en outre au moins un filtre en amont de la paroi de pulvérisation. Le filtre peut se présenter sous la forme d'une plaque de filtre comprenant des trous de filtre qui sont plus nombreux que les trous de pulvérisation, mais présentant un diamètre inférieur à ceux des trous de pulvérisation. Le filtre peut également se présenter sous la forme un bloc de filtre formant un réseau de cavités ouvertes. Un même gicleur peut comprendre à la fois une ou plusieurs plaque(s) de filtre et un ou plusieurs bloc(s) de filtre.
La variation de volume de la chambre d'aspiration est avantageusement supérieure au volume cumulé des trous de pulvérisation, lorsqu'il n'y a pas de filtre. Autrement, un espace intermédiaire est formé entre la paroi de pulvérisation et le filtre, la variation de volume de la chambre d'aspiration étant alors avantageusement supérieure au volume cumulé des trous de pulvérisation, de l'espace intermédiaire et des trous de filtre et/ou du réseau de cavités ouvertes.
Selon un mode de réalisation pratique, la chambre d'aspiration peut comprendre un piston ou une paroi élastiquement déformable.
La tête de distribution peut se présenter sous la forme d'un poussoir, comprenant :
- un manchon de raccordement destiné à être raccordé à une sortie d'un organe de distribution, tel qu'une pompe,
- un puits d'entrée dans le prolongement du manchon de raccordement,
- un logement de montage axial,
- un conduit d'alimentation reliant le puits d'entrée au logement de montage axial,
- un gicleur engagé dans le logement de montage axial, la paroi de pulvérisation étant solidaire du gicleur,
dans laquelle la chambre d'aspiration est formée entre le manchon de raccordement et le puits d'entrée ou entre le puits d'entrée et le conduit d'alimentation.
L'esprit de l'invention réside dans le fait de vider le gicleur à trous multiple du produit fluide qu'il contient après la phase de pulvérisation. La chambre d'aspiration intégrée au poussoir permet de créer une dépression juste après la phase de pulvérisation qui a pour effet d'aspirer le produit fluide contenu dans le gicleur et de la stocker dans la chambre d'aspiration jusqu'à la prochaine phase de pulvérisation. Ainsi, le gicleur est assurément vide de tout produit fluide, de sorte qu'il n'y a plus aucun risque de bouchage ou colmatage par séchage, formation de résidus solides ou augmentation de la viscosité.
L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints, donnant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention,
Sur les figures :
La figure 1 est une vue en coupe transversale verticale à travers une pompe équipée d'une tête de distribution intégrant une chambre d'aspiration selon un premier mode de réalisation de l'invention,
La figure 2a est une vue agrandie au repos de la tête de distribution de la figure 1 ,
La figure 2b est une vue agrandie actionnée de la tête de distribution de la figure 2,
La figure 3a et 3b sont des vues ; respectivement en perspective et en coupe transversale, du gicleur des figures précédentes,
La figure 3c représente le volume de produit fluide présent dans le gicleur des figures 3a et 3b,
Les figures 4a et 4b sont des vues respectivement similaires à celles des figures 3b et 3c pour un second mode de réalisation du gicleur selon l'invention, et
Les figures 5, 6a et 6b sont des vues respectivement similaires à celles des figures 1 , 2a et 2b pour un second mode de réalisation de la chambre d'aspiration.
On se référera indifféremment aux figures 1 , 2a et 2b pour décrire les pièces constitutives, ainsi que leur agencement mutuel, d'une tête de distribution T réalisée selon l'invention. La tête de distribution T comprend trois pièces constitutives essentielles, à savoir un corps de tête 1 et un gicleur 2 et un piston 3. Ces pièces peuvent être réalisées par injection moulage de matière plastique. Le corps de tête 1 est de préférence réalisé de manière monobloc : il peut cependant être réalisé à partir de plusieurs pièces assemblées les unes aux autres. Il en est de même pour le gicleur 2 qui peut être réalisé de manière monobloc mono-matière, par surmoulage ou bi-injection de plusieurs matières ou encore par assemblage mécanique.
Le corps de tête 1 comprend une jupe périphérique sensiblement cylindrique 10 qui est obturée à son extrémité supérieure par un plateau 16. Le corps de tête 1 définit intérieurement un puits d'entrée 1 1 qui est ouvert vers le bas et obturé à son extrémité supérieure par le plateau 16. Le corps de tête 1 définit également un conduit d'alimentation 13 qui relie le puits d'entrée 1 1 à un logement de montage 12, comme on peut le voir sur les figures 1 et 3. Le logement de montage axial 12 est de configuration globale cylindrique, définissant ainsi une paroi interne qui est sensiblement cylindrique. Le conduit d'alimentation 13 débouche dans le logement de montage 2 de manière centrée. On peut également remarquer que la paroi interne du logement de montage 12 présente des profils d'accrochage permettant un meilleur maintien du gicleur 2. Le corps de tête 1 définit aussi un fût de coulissement 14 qui s'étend vers le bas de manière concentrique au puits d'entrée 1 1 . Ce fût de coulissement est cylindrique intérieurement et présente sur sa paroi externe un profil de maintien, par exemple sous la forme d'un petit épaulement vers l'extérieur.
Optionnellement, le corps de tête 1 peut être engagé dans une capsule d'habillage 4 comprenant surface supérieure d'appui 41 pour un doigt et une enveloppe latérale 42 formant une ouverture latérale 43 pour le passage du gicleur 2. En l'absence de capsule d'habillage 4, la surface d'appui est formée par le plateau 16 du corps de tête 1 .
Le gicleur 2 présente une configuration globale sensiblement conventionnelle sous la forme d'un godet qui est ouvert à une extrémité et fermé à son extrémité opposée par une paroi de pulvérisation D, avantageusement sous la forme d'une petite plaque, au niveau de laquelle sont formés plusieurs trous ou orifices de pulvérisation DO. En se référant aux figures 3a et 3b, on peut voir que le gicleur 2 comprend un corps de gicleur 20 de forme globale sensiblement cylindrique qui présente de préférence une symétrie axiale de révolution. En d'autres termes, le gicleur 2 n'a pas besoin d'être orienté angulairement avant sa présentation devant l'entrée du logement de montage axial 12. Le corps de gicleur 20 forme une paroi externe de montage 21 qui est avantageusement pourvue de reliefs d'accrochage apte à coopérer avec les profils d'accrochage du logement de montage 12. Ainsi, le gicleur 2 peut être engagé axialement sans orientation particulière dans le logement de montage axial 12. Le corps de gicleur 20 forme intérieurement une chambre délimitée par une paroi interne 23 formant plusieurs gradins de diamètres décroissants. Sur sa face frontale externe, le corps de gicleur 20 forme une plage annulaire plane 25 définissant une ouverture centrale 26.
La paroi de pulvérisation D est solidaire du corps de gicleur 20, avantageusement au niveau de l'ouverture centrale 26. La paroi de pulvérisation D est fixée au corps de gicleur 20 par tous moyens, tel que le surmoulage, la bi-injection, le moulage monobloc mono-matière, l'encliquetage, le sertissage, le dudgeonnage, le montage en force, etc.
La paroi de pulvérisation D peut être une plaque monobloc monomatière, un assemblage de plusieurs pièces ou encore un produit multicouche, par exemple laminé. Elle peut être réalisée en métal, matière plastique, céramique, verre ou une combinaison de ceux-ci. Plus généralement, n'importe quel matériau susceptible d'être percé de petits trous ou orifices est utilisable. L'épaisseur de la paroi de pulvérisation D, au niveau où sont formés les trous DO, est de l'ordre de 1 à 100 μιτι. Le nombre de trous DO est de l'ordre de 20 à 500. Le diamètre de la paroi de pulvérisation D, au niveau où sont formés les trous DO, est de l'ordre de 0,5 à 5 mm.
Selon un procédé de fabrication avantageux, les trous DO sont percés dans la paroi de pulvérisation D alors qu'elle est déjà solidaire du corps de gicleur 20. Ainsi, on peut se servir du corps de gicleur 20 comme organe de manipulation de la paroi de pulvérisation D pour son opération de perçage, qui peut par exemple être réalisée par laser. Il faut garder à l'esprit que la paroi de pulvérisation D est une pièce très petite, et de ce fait difficile à manipuler. Il est à noter que le perçage des trous DO avec la paroi de pulvérisation D prémontée sur le corps de gicleur 20 est un procédé qui peut être mis en œuvre quelle que soit la taille des trous DO, c'est-à-dire indépendamment du fait que la tête de distributeur intègre une chambre d'aspiration.
Avantageusement, le gicleur 2 comprend également deux filtres F1 et F2 disposés en amont de la paroi de pulvérisation D.
Le filtre F1 est monté sur un gradin de la paroi interne 23 derrière la paroi de pulvérisation D en définissant entre eux un premier espace intermédiaire E1 . Le filtre F1 est une plaque sensiblement similaire à la paroi de pulvérisation D avec des trous de filtre FO qui sont avantageusement plus nombreux que les trous de pulvérisation DO, mais qui présentent avantageusement un diamètre inférieur à ceux des trous de pulvérisation DO. On peut aussi remarquer que le diamètre de la plaque de filtre F1 est supérieur à celui de la paroi de pulvérisation D. Son épaisseur peut être sensiblement la même que celle de paroi de pulvérisation D, voire légèrement supérieure.
Le filtre F2 est également monté sur un gradin de la paroi interne 23 en amont du filtre F1 en définissant entre eux un second espace intermédiaire E2. Le filtre F2 se présente sous la forme d'un bloc de matière poreuse, avantageusement rigide, tel que du Porex ®, qui forme un réseau de cavités ouvertes, dont la taille moyenne de pores peut être de l'ordre de 7 à 100 microns.
Ainsi, par appui sur la tête de distributeur T, du produit fluide refoulé par la pompe P s'écoule à travers le puits d'entrée 1 1 , le conduit d'alimentation 13, passe à travers le filtre F2, remplit le second espace intermédiaire E2, passe à travers le filtre F1 , remplit le premier espace intermédiaire E1 , et enfin passe à travers la paroi de pulvérisation D à la sortie de laquelle il est pulvérisé en fines gouttelettes. La figure 3c représente le volume du produit fluide dans le filtre F1 , à savoir VF1 , le premier espace intermédiaire E1 , à savoir VE1 , et la paroi de pulvérisation D, à savoir VD.
La figure 4a montre une seconde forme de réalisation pour un gicleur 2', qui peut être mis en œuvre dans la tête de distributeur T à la place du gicleur 2. Ce gicleur 2' comprend une paroi de pulvérisation D' sur laquelle le corps de gicleur 20' a été surmoulé. La paroi de pulvérisation D' définit aussi une série de petits trous de pulvérisation DO' de l'ordre de 1 à 100 microns de diamètres. Le gicleur 2' ne comprend qu'un seul filtre F2' qui peut être sensiblement identique au filtre F2, c'est-à-dire formé par une pièce ou un bloc de matière poreuse, avantageusement rigide, tel que du Porex ®, qui forme un réseau de cavités ouvertes, dont la taille moyenne de pores peut être de l'ordre de 7 à 100 microns. Le filtre F2' et la paroi de pulvérisation D'définissent entre eux un espace intermédiaire E1 '. La figure 4b est similaire à la figure 5c et montre le volume du produit fluide dans le espace intermédiaire E1 ', à savoir VE1 ', et la paroi de pulvérisation D', à savoir VD'.
Selon l'invention, la tête de distributeur T intègre une chambre d'aspiration 30 qui est formée par la coopération du corps de tête 1 avec le piston 3. En se référant aux figures 2a et 2b, on voit que le piston 3 est monté coulissant autour du fût de coulissement 14 à encontre d'un ressort 33, qui peut être un anneau élastiquement déformable. Le piston 3 est donc sollicité en éloignement du puits d'entrée 1 1 tout en restant solidaire du fût de coulissement 14 grâce au profil de maintien du fût 14 qui coopère avec une bague 32 du piston 3 qui est engagée autour du fût 14. Sur la figure 2a, le piston 3 est au repos et sur la figure 2b, le piston 3 est déplacé au maximum vers le puits d'entrée 1 1 en comprimant le ressort 33. Le piston comprend également un manchon 35 qui est engagé dans le fût de coulissement 14 en étant reliée à son extrémité inférieure à la bague 32 et formant à son extrémité supérieure libre une lèvre de piston 34 qui en contact de coulissement étanche avec la paroi interne cylindrique du fût de coulissement 14. Le manchon 35 définit aussi un passage central 31 . Le piston 3 et le corps de tête 1 définissent entre eux la chambre d'aspiration 30 dont le volume varie avec le déplacement coulissant du piston 3.
En se référant à nouveau à la figure 1 , on peut voir que le manchon 35 est raccordé à l'extrémité libre d'une tige d'actionnement P2 d'un organe de distribution P, tel qu'une pompe ou une valve. La tige d'actionnement P2 est déplaçable en va-et-vient selon l'axe Y à encontre d'un ressort interne (non représenté). De préférence, la raideur du ressort 33 du piston 3 est inférieure à celle du ressort interne de l'organe de distribution P. La tige d'actionnement P2 est creuse de manière à définir un conduit de refoulement en communication avec une chambre de dosage de l'organe de distribution
P. Le passage central 31 du piston 3 est situé directement en aval de la sortie de la tige d'actionnement P2, de sorte que produit fluide refoulé par l'organe de distribution P traverse la chambre d'aspiration 30 pour parvenir au puits d'entrée 1 1 .
Lorsque la tête de distributeur T est au repos (figure 2a), la chambre d'aspiration 30 présente un volume maximal. Lorsqu'un utilisateur appuie sur la surface d'appui de la tête T, la chambre d'aspiration 30 va diminuer de volume jusqu'à atteindre un minimum (figure 2b). Ensuite, la tige d'actionnement P2 va être enfoncée de manière à distribuer du produit fluide à travers la tête T et son gicleur 2 où il va être pulvérisé. Dès lors que l'utilisateur relâche sa pression sur la surface d'appui de la tête T, la tige d'actionnement P2 retourne vers sa position de repos sous l'action du ressort interne. Le piston 3 va également se déplacer pour regagner lui aussi sa position de repos (figure 2a). Ce faisant, une dépression est créée dans la chambre d'aspiration, du fait de son augmentation de volume. Cette dépression va générer une force d'aspiration au niveau du gicleur 2 qui va déplacer le produit fluide qu'il contient vers la chambre d'aspiration 30. On peut ainsi vider les trous de pulvérisation DO, le ou les filtres F1 , F2, F2' et le ou les espaces intermédiaires E1 , E2, E1 '. La variation de volume de la chambre d'aspiration 30 peut être adaptée à la conception du gicleur pour retirer un volume de produit fluide suffisant. Dans le gicleur 1 , on peut par exemple évacuer les trous de pulvérisation DO, le premier espace intermédiaire E1 et les trous de filtres FO, mais pas le second espace intermédiaire E2, ni le filtre F2. Ainsi, l'on évacuerait seulement le volume représenté sur la figure 3c.
Sur les figures 5, 6a et 6b, on peut voir un second mode de réalisation pour la chambre d'aspiration. Un dôme souple 3' est monté sur le corps de tête 1 ' à la place du plateau 16 du premier mode de réalisation. Ce dôme souple 3' comprend une couronne d'ancrage 32' qui est montée sur une bride de fixation 14' du corps de tête 1 '. D'autre part, la capsule d'habillage 4' forme un rabat rentrant 41 ' qui vient en appuyer la couronne d'ancrage 32' sur le corps de tête 1 '. Ainsi, la couronne d'ancrage 32' est montée de manière fixe et étanche sur le corps de tête 1 '. Le dôme souple 3' comprend également une paroi d'actionnement élastiquement déformable 34' qui forme une surface d'appui pour un doigt d'utilisateur. La chambre d'aspiration 30' est alors formée entre le corps de tête 1 ' et cette paroi d'actionnement élastiquement déformable 34'. Elle est alimentée en produit fluide par le puits d'entrée 1 1 ' et la sortie de la chambre est formée par le conduit d'alimentation 13' qui se raccorde au gicleur 2.
En enfonçant la paroi d'actionnement élastiquement déformable 34', comme représenté sur la figure 6b, on réduit le volume de la tige d'actionnement P2, puis on enfonce la tige d'actionnement P2 de l'organe de distribution P. Du produit fluide est alors refoulé à travers la tige d'actionnement P2 : il traverse le puits d'entrée, la chambre d'aspiration 30', le conduit d'alimentation 13' et le gicleur 2, d'où il sort pulvérisé en fines gouttelettes. Dès que l'utilisateur relâche la pression sur la paroi d'actionnement 34', la tige d'actionnement P2 retourne vers sa position de repos et la paroi d'actionnement 34' regagne elle aussi sa position de repos. La dépression ainsi créée dans la chambre d'aspiration 30' est mise à profit, comme dans le premier mode de réalisation, pour vider ou évacuer le gicleur 2 de son produit fluide.
Il est évident que le gicleur 2' des figures 4a et 4b peut être monté à la place du gicleur 2 dans le second mode de réalisation de la chambre d'aspiration 30'. La présente invention repose ainsi sur la combinaison d'une chambre d'aspiration avec un gicleur à micro-trous multiple (20 à 500 trous de 1 à 100 microns), avantageusement équipé d'un ou de plusieurs filtres.

Claims

Revendications
1 . - Tête de distribution de produit fluide (T) destinée à être montée sur un organe de distribution (P), tel qu'une pompe, et comprenant une surface d'appui (16 ; 41 ; 34') pour actionner l'organe de distribution (P), ainsi qu'une paroi de pulvérisation (D) percée d'un réseau de trous de pulvérisation (DO) à travers lequel le produit fluide sous pression passe de manière à être pulvérisé en fines gouttelettes,
caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une chambre d'aspiration (30 ; 30') ayant un volume variable de telle sorte que le volume de la chambre d'aspiration (30 ; 30') décroît lorsque l'on exerce une pression sur la surface d'appui (16 ; 41 ; 34') et croît lorsque l'on relâche la pression sur la surface d'appui (16 ; 41 ; 34').
2. - Tête de distribution selon la revendication 1 , dans laquelle les trous de pulvérisation (DO) présentent un diamètre de l'ordre de 1 à 100 μιτι.
3. - Tête de distribution selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les trous de pulvérisation (DO) présentent un diamètre de l'ordre de 5 à 30 μιτι, et de préférence de l'ordre de 10 à 20 μιτι.
4. - Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un filtre (F1 , F2 ; F2') en amont de la paroi de pulvérisation (D).
5. - Tête de distribution selon la revendication 4, dans laquelle le filtre est une plaque de filtre (F1 ) comprenant des trous de filtre (FO) qui sont plus nombreux que les trous de pulvérisation (DO), mais présentant un diamètre inférieur à ceux des trous de pulvérisation (DO).
6.- Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le filtre est un bloc de filtre (F2 ; F2') formant un réseau de cavités ouvertes.
7.- Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la variation de volume de la chambre d'aspiration (30 ; 30') est supérieure au volume cumulé des trous de pulvérisation (DO).
8.- Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications
4 à 6, dans laquelle un espace intermédiaire (E1 ; E1 ') est formé entre la paroi de pulvérisation (26) et le filtre (F1 ; F2'), la variation de volume de la chambre d'aspiration (30 ; 30') étant supérieure au volume cumulé des trous de pulvérisation (DO), de l'espace intermédiaire (E1 ; E1 ') et des trous de filtre (FO) et/ou du réseau de cavités ouvertes.
9. - Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la chambre d'aspiration (30 ; 30') comprend un piston (3) ou un dôme souple (3').
10. - Tête de distribution selon l'une quelconque des revendications précédentes se présentant sous la forme d'un poussoir, comprenant :
- un manchon de raccordement (35 ; 15) destiné à être raccordé à une sortie d'un organe de distribution (P), tel qu'une pompe,
- un puits d'entrée (1 1 ; 1 1 ') dans le prolongement du manchon de raccordement (35 ; 15),
- un logement de montage axial (12 ; 12'),
- un conduit d'alimentation (13 ; 13') reliant le puits d'entrée (1 1 ; 1 1 ') au logement de montage axial (12 ; 12'),
- un gicleur (2 ; 2') engagé dans le logement de montage axial (12 ; 12'), la paroi de pulvérisation (D) étant solidaire du gicleur (2 ; 2'), dans laquelle la chambre d'aspiration (30 ; 30') est formée entre le manchon de raccordement (35) et le puits d'entrée (1 1 ) ou entre le puits d'entrée (1 1 ') et le conduit d'alimentation (13').
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