EP4221900A1 - Dispositif de distribution comportant un clapet anti-retour à point dur - Google Patents

Dispositif de distribution comportant un clapet anti-retour à point dur

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Publication number
EP4221900A1
EP4221900A1 EP21777573.3A EP21777573A EP4221900A1 EP 4221900 A1 EP4221900 A1 EP 4221900A1 EP 21777573 A EP21777573 A EP 21777573A EP 4221900 A1 EP4221900 A1 EP 4221900A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder body
dispensing device
upstream
membrane
downstream
Prior art date
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Pending
Application number
EP21777573.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pascal Hennemann
Gwénael DOULIN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Promens SA
Original Assignee
Promens SA
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Filing date
Publication date
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Publication of EP4221900A1 publication Critical patent/EP4221900A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B05B11/1042—Components or details
    • B05B11/1073—Springs
    • B05B11/1074—Springs located outside pump chambers

Definitions

  • Dispensing device comprising a non-return valve with a hard point
  • the present invention relates to a device for dispensing a liquid or pasty product to be dispensed, in particular a cream, an ointment or a paste, in particular for cosmetic use.
  • the present invention relates to a dispensing device intended to be mounted on an opening of a container containing the product to be dispensed, so that the product exits through a dispensing orifice of the dispensing device passing from the opening of the container and through the dispensing orifice.
  • this dispensing device forms a pump with a metering chamber making it possible to dispense a given quantity, corresponding to the volume of this metering chamber and to a dead volume.
  • Dispensing devices are known in the prior art to be mounted on the neck of a container containing a liquid or a cream.
  • dispensing devices such as that of document FR2848618, comprising two valves: a low valve at the inlet of the metering chamber and a dispensing valve at the level of the dispensing orifice.
  • the piston is fixed and the cylinder body mobile.
  • the distribution valve is formed by a membrane whose base is fixed and which opens only under the internal pressure of the pump.
  • the present invention aims to improve known dispensing devices with two valves, in particular to ensure a better vacuum seal.
  • the invention provides a device for dispensing a liquid or pasty product to be dispensed, comprising:
  • a cylinder body in which the piston is arranged so as to define a metering chamber between the piston and the cylinder body, the piston comprising at least one upstream opening forming an inlet of the metering chamber, called the inlet metering chamber, and the metering chamber comprising a downstream opening, called the dis- tribution, the cylinder body being movable in sliding along the piston between an extended position and a retracted position,
  • an inlet non-return valve provided to open the metering inlet when it is subjected to a negative pressure generated in the metering chamber during the movement of the cylinder body towards its deployed position
  • an outlet non-return valve provided to open the dispensing opening when it is subjected to a positive pressure generated in the metering chamber during the displacement of the cylinder body towards its retracted position, so as to allow the dispensing a dose of product to be dispensed through the dispensing opening
  • the outlet non-return valve comprises a membrane provided with a sealing lip designed to slide against the internal axial surface of the cylinder body, between an upstream position and a downstream position, in that the inner axial surface of the cylinder body includes a sealing seat adapted to retain the sealing lip axially during a first part of the movement of the cylinder body towards its retracted position, the sealing lip sliding on the seat sealing during a second part of the displacement of the cylinder body towards its retracted position.
  • the invention it is possible to combine several incompatible advantages over conventional valve systems. Firstly, optimum vacuum tightness is obtained even when the pressure applied to the outlet non-return valve is subjected to pressures greater than 1 bar. Secondly, the evacuation of the overpressure before the push button is in the low position facilitates, on the one hand, the priming and, on the other hand, reduces the pressing force.
  • the device according to the invention is very compact and requires a reduced number of parts. In addition, it is possible to have a very low dead volume and the priming of the pump is facilitated.
  • the sealing seat comprises an upstream radial shoulder and a downstream portion forming a ramp in order to facilitate the sliding of the sealing lip towards the upstream;
  • the inner axial surface of the cylinder body has a flange, upstream relative to the sealing seat, which axially retains the sealing lip in its upstream position;
  • the outlet non-return valve comprises an elastic return member which urges the membrane towards its upstream position in which the sealing lip is located upstream of the sealing seat;
  • the elastic return member comprises a base of elastically deformable material which is interposed axially between the membrane and a bottom wall of the cylinder body; [0021] - the base is in the shape of an inverted bell, the base comprising a central portion which is connected to the membrane and an outer peripheral portion which bears against the bottom wall of the cylinder body, and the central portion is mounted axially movable with the membrane between an upstream position, corresponding to the upstream position of the sealing lip, and a downstream position, corresponding to the downstream position of the sealing lip;
  • the base is made in one piece with the membrane
  • the outlet check valve has an axial extension which cooperates with a tubular housing arranged on the bottom wall of the cylinder body so as to axially guide the membrane between its upstream position and its downstream position;
  • the dispensing opening opens into the cylinder body between the free end of the outer peripheral portion of the base and the sealing seat;
  • the junction member comprises an annular groove provided to receive an internal tubular portion belonging to the piston, and the annular groove comprises a downstream orifice which is provided to communicate with the opening of the container and an upstream orifice which is provided to communicate with the exterior of the dispensing device;
  • the inner tubular portion of the piston comprises an axial skirt capable of deforming inside the annular groove between a tightly closed position in which it obstructs the passage between the downstream orifice and the upstream orifice and a venting position in which it allows air to enter the container via the upstream orifice and the downstream orifice;
  • the piston is surmounted by a cylindrical lip making it possible to push the membrane when the cylinder body is in the retracted position.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a pump-type dispensing device according to the invention intended to equip a container containing a liquid or pasty product to be dispensed;
  • FIG. 2 is an axial sectional view along the plane 2-2 which shows the dispensing device according to the invention mounted on the container, before priming the pump;
  • FIG. 3 is a view similar to that of Figure 2 which shows an enlargement of the upper part of the dispensing device according to the invention showing the mounting of the outlet check valve in the cylinder body when it occupies an extended position;
  • FIG.4 is a view similar to that of Figure 2 which illustrates an operating step after priming of the dispensing device, the metering chamber containing a dose of product to be dispensed and the membrane of the outlet non-return valve occupying its upstream position;
  • FIG. 5 is a view similar to that of Figure 4 which illustrates an operating step following the step of Figure 4 in which the membrane occupies its downstream position;
  • FIG. 6 is a view similar to that of Figure 4 which illustrates an operating step following the step of Figure 5 in which the outlet check valve occupies its retracted position at the end of the product distribution phase;
  • FIG. 7 is a view similar to that of Figure 4 which illustrates an operating step following the step of Figure 6 in which the membrane again occupies its upstream position, at the start raising the cylinder body to its deployed position;
  • FIG. 8 is a view similar to that of Figure 4 which illustrates an operating step following the step of Figure 7 in which the vacuum produced in the metering chamber by the displacement of the cylinder body towards its deployed position causes the aspiration of a new dose of product through the inlet non-return valve;
  • FIG. 9 is a view similar to that of Figure 3 which shows an enlargement of the lower part of the dispensing device showing a passage for venting the container when the skirt axial position of the piston is in the tightly closed position of the passage;
  • FIG. 10 is a view similar to that of Figure 9 which illustrates the venting position of the axial skirt of the piston.
  • Figures 1 and 2 illustrate a dispensing device 10, or pump, which is mounted on a container 12 containing a product to be dispensed such as a paste or a liquid, in particular a cosmetic product.
  • the dispensing device 10 and the container 12 extend along a main axis Al which here extends in a vertical direction when considering Figures 1 and 2.
  • orientation from upstream to downstream considering the direction of flow of the product to be dispensed from the container 12 towards the outlet of the dispensing device 10.
  • the orientation from upstream to downstream corresponds here to an orientation from bottom to top along the main axis Al.
  • the container 12 is here in the form of a generally cylindrical bottle, with main axis Al, comprising a neck 14 delimiting an opening 16 giving access to the product to be dispensed.
  • the neck 14 is here provided with threads 18 allowing assembly by screwing with the dispensing device 10.
  • the dispensing device 10 comprises a junction member 20 which is provided with a threaded collar 21 defining an internal thread 22 complementary to the threads 18 of the neck 14.
  • the junction member 20 also comprises a tubular main body 24, the flange 21 here being made in one piece with an outer axial wall 26 of the main body 24.
  • the dispensing device 10 further comprises a piston 28 which is arranged here inside the main body 24 and which is fixed relative to the main body 24.
  • the piston 28 is arranged inside a body cylinder 30 mounted to move relative to piston 28.
  • Piston 28 defines in cylinder body 30 a metering chamber 32 which communicates with container 12 through an upstream opening called metering inlet 34 and which communicates with the outside of the device control 10 through a downstream opening called the distribution opening 36, at the outlet of the metering chamber 32.
  • the cylinder body 30 is slidably movable along the piston 28 between an extended position, which is shown in Figure 2, and a retracted position, which is shown in Figure 5.
  • the dispensing opening 34 is closed off by an inlet non-return valve 38 which is provided to open the metering inlet 34 when it is subjected to a negative pressure generated in the metering chamber 32 by the movement of the cylinder body 30 to its deployed position.
  • the dispensing opening 36 is closed off by an outlet non-return valve 40 which is provided to open the dispensing opening 36 when it is subjected to a positive pressure generated in the metering chamber 32 during movement. of the cylinder body 30 to its retracted position.
  • the dispensing opening 36 is extended by a dispensing duct 42 which here extends generally transversely relative to the cylinder body 30.
  • the piston 28 is here arranged at the upper axial end, or downstream end, of an internal axial wall 44 belonging to the main body 24.
  • the internal axial wall 44 of the main body 24 is here substantially parallel to its axial wall external 26.
  • the two internal 44 and external 26 axial walls are connected at their lower axial ends, or upstream ends, by a bridge of material 46, and define between them a annular housing 48 capable of receiving in axial sliding at least a lower part of the cylinder body 30.
  • an elastic return element 49 here a helical compression spring, is interposed axially between the bridge of material 46 and the end axial upstream of the cylinder body 30, so as to urge the cylinder body 30 downstream, here upwards, in the deployed position.
  • the piston 28 here comprises a cylindrical base 50 on which is mounted a tubular seal 52.
  • the tubular seal 52 here comprises:
  • the piston 28 may include a cylindrical lip 61 on its downstream face.
  • This cylindrical lip 61 which is optional, is provided to cooperate with an element of the outlet non-return valve 40 as will be explained later.
  • the metering inlet 34 opens here at the center of the cylindrical base 50, through the inlet non-return valve 38.
  • a supply pipe 62 is fitted onto the underside of the cylindrical base 50 so as to connect the bottom of the container 12 to the metering chamber 32.
  • the inlet check valve 38 can take different forms. It comprises for example an elastically deformable flexible membrane as described in the document FR3063661B1.
  • the inlet non-return valve 38 can be made in one piece with the piston 28, for example in an elastically deformable material of the elastomer type.
  • the outlet non-return valve 40 comprises a disc-shaped membrane 64 whose diameter is substantially equal to the inside diameter of the cylinder body 30 so as to close an upper end section 65 of the cylinder body 30.
  • the metering chamber 32 is thus delimited at the bottom by the piston 28 and at the top by the membrane 64.
  • the outer peripheral edge of the membrane 64 forms a sealing lip 66 which bears against the inner axial surface 56 of the cylinder body 30.
  • the membrane 64 has an annular groove 68 in its upstream face, close to its outer peripheral edge, which forms a thinning of the membrane 64.
  • This annular groove 68 delimits, with a recess 69 formed in the outer peripheral edge, the sealing lip 66 and facilitates the bending of the sealing lip 66 with respect to the rest of the membrane 64. This makes it possible in particular to ensure optimal and continuous sliding of the lip seal 66 on the inner axial surface 56.
  • the outlet non-return valve 40 comprises an elastic return member 71 which urges the membrane 64 towards its upstream position illustrated in particular by Figures 2 and 3.
  • the elastic return member 71 preferably comprises a base 70 which is interposed axially between the membrane 64 and a bottom wall 76 of the cylinder body 30.
  • the base 70 has the overall shape of an inverted bell, that is to say that it widens towards the 'downstream.
  • the base 70 here comprises a central portion 72 which is made in one piece with the downstream face of the membrane 64 and which is extended downstream by an outer peripheral portion 74.
  • the outer peripheral portion 74 comes into axial support against the bottom wall 76 of the cylinder body 30.
  • the outlet non-return valve 40 also comprises, on the downstream side, a tubular axial extension 78 which is received in a tubular housing 80 complementary to the bottom wall 76 so as to guide the membrane 64 axially.
  • the free end of the axial extension 78 is provided with a first peripheral bead 82 which cooperates with a second peripheral bead 84 arranged in the tubular housing 80 so as to axially retain the non-return valve of outlet 40 on the bottom wall 76, in a rest position.
  • a junction zone 86 located between the central portion 72 and the outer peripheral portion 74 here forms a hinge which allows, by elastic deformation, the sliding of the central portion 72 with respect to the outer peripheral portion 74, between a position axial position, shown in particular in Figure 2, and a downstream axial position, shown in particular in Figure 5.
  • the central portion 72 is here guided in axial sliding by the axial sliding of the axial extension 78 in the tubular housing 80.
  • the outlet non-return valve 40 comprising the membrane 64, the base 70 and the axial extension 78 is advantageously made in one piece from a sufficiently flexible material to allow elastic deformation of the base 70 at the level of the junction zone 86, and a deformation of the membrane 64 downstream to allow the expulsion of a dose of product to be dispensed through the dispensing opening 36.
  • the outlet non-return valve 40 is by example made of an elastomeric material.
  • the bottom wall 76 comprises a ferrule 88 on which the outer peripheral portion 74 is fitted, which makes it possible to retain the base 70 on the bottom wall 76, in particular radially.
  • the internal axial surface 56 of the cylinder body 30 comprises a sealing seat 90 designed to axially retain the sealing lip 66 downstream.
  • the sealing seat 90 is here in the form of a radial shoulder 92 facing upstream.
  • the sealing seat 90 extends downstream by a ramp 94 corresponding here to a progressive thinning of the axial wall of the cylinder body 30.
  • the internal axial surface 56 of the cylinder body 30 comprises a flange 95, or upstream sealing seat, which is provided to axially retain the sealing lip 66 upstream.
  • the rim 95 delimits axially with the sealing seat 90 a groove capable of receiving the sealing lip 66 when the membrane 64 occupies its upstream axial position.
  • the membrane 64 is shown in an upstream axial position which corresponds to a rest position, that is to say that the outlet check valve 40 is not deformed, and the sealing lip 66 is received in the groove formed by the flange 95 and the sealing seat 90.
  • the membrane 64 is shown in a downstream axial position which corresponds to a retracted position of the membrane 64, that is to say that the outlet check valve 40 is compressed, the central portion 72 having slid downstream.
  • the sealing lip 66 is offset axially downstream with respect to the sealing seat 90.
  • FIG. 9 there is shown an enlarged annular groove 60 in which the tubular seal 52 is inserted in order to describe a solution for venting the dispensing device 10 and the container 12.
  • the bottom of the annular groove 60 is provided with a first orifice, called the downstream orifice 96, in reference to the direction of suction of the air from the outside towards the inside of the container 12, which communicates , downstream, with the interior of the container 12 and, upstream, with the annular groove 60.
  • the internal axial wall 44 of the main body 24 comprises a second orifice, called upstream orifice 98 which communicates, downstream, with the annular groove 60 and, upstream, with the housing 48.
  • the upstream orifice 98 is here arranged close to the bottom of the annular groove 60.
  • the dispensing device 10 may comprise several downstream orifices 96 and/or several upstream orifices 98. These orifices may, for example, be distributed circumferentially around the main axis Al.
  • the internal tubular portion 58 of the tubular seal 52 ends upstream, here downwards, with a thinned free end section forming an axial skirt 100.
  • the axial skirt 100 is provided to occupy a position closure, which is shown in Figure 9, in which it bears against a bottom wall of the annular groove 60, and a venting position, which is shown in Figure 10, in which it frees a passage between the downstream orifice 96 and the upstream orifice 98.
  • the axial skirt 100 In its closed position, the axial skirt 100 is in sealed contact with the bottom wall of the annular groove 60, so as to obstruct any air passage or product between the downstream orifice 96 and the upstream orifice 98.
  • the axial skirt 100 In its venting position free, the axial skirt 100 is elastically deformed inwards, that is to say towards the main axis Al, under the effect of a flow of air which enters the container through the downstream orifices 98 and upstream 96.
  • the venting position corresponds to an operating phase of the dispensing device 10 which will be explained later.
  • Figure 4 illustrates the dispensing device 10 after the pump has been primed, a dose of product being already contained in the metering chamber 32.
  • the cylinder body 30 occupies its position extreme downstream, that is to say its deployed position.
  • the two non-return valves 38, 40 are closed, the pressure in the metering chamber 32 and the pressure in the container 12 being substantially equal to the pressure outside the dispensing device 10, typically equal to atmospheric pressure.
  • the cylinder body 30 behaves relative to the main body 24 and the piston 28 like a push button. Also, to cause the dispensing of the dose of product through the outlet opening 36, it is necessary to exert an axial pressure on the bottom wall 76, directed upstream, against the return force elastic produced by the elastic return element 49.
  • the sealing lip 66 comes into axial abutment against the sealing seat 90.
  • the sealing seat 90 thus creates a "hard point” at pass in the displacement of the cylinder body 30. It is therefore necessary to exert a force of sufficient intensity on the cylinder body 30 to pass the "hard point".
  • the sealing lip 66 slides on the sealing seat 90 while moving axially downstream with the membrane 64 until the membrane 64 occupies its downstream position illustrated in FIG. 5. This displacement of the membrane 64 towards its downstream position is permitted by the deformation of the base 70 at the junction zone 86, the central portion 72 moving axially downstream relative to the outer peripheral portion 74.
  • the pressure exerted by the dose of product contained in the metering chamber 32 on the membrane 64 is such that the latter ends up bending by deforming elastically, leaving thus pass the dose of product between the sealing lip 66 and the internal axial surface 56 of the cylinder body 30, as illustrated by FIG. 6.
  • the arrow F1 illustrates the path of the product to be dispensed from the metering chamber 32 to the dispensing duct 42 through the dispensing opening 36.
  • the inlet non-return valve 38 remains closed, as does the axial skirt 100 which occupies its closed position.
  • the outlet non-return valve 40 begins by resuming its initial configuration, with the sealing lip 66 passing the sealing seat 90 in the opposite direction, in particular by sliding on the ramp 94, until it occupies the axial position illustrated in FIG. 7, which corresponds to a closed position of the outlet non-return valve 40.
  • the cylinder body 30 then continues its axial movement downstream, causing a depression in the metering chamber 32.
  • the sealing lip 66 then comes to rest on the rim 95 forming the lower sealing seat, preventing thus the opening of the sealing lip 66 upstream under the depression in the metering chamber 32.
  • This depression causes the opening of the inlet valve 38 thus allowing the product to be sucked through the intake pipe.
  • the cylinder body 30 finally reaches its extreme downstream position, or extended position, which is illustrated in Figure 4, in which the dispensing device is ready to dispense a new dose of product.
  • the axial skirt 100 In this deployed position, the axial skirt 100 returns to its closed position.
  • the dispensing device 10 has the advantage of being able to withstand a pressure in the metering chamber 32 greater than 1 bar, with a vacuum seal that does not require locking.
  • the pumps must remain sealed when they are subjected to a pressure difference vis-à-vis the outside: depression (in an airplane or in the mountains) or pressure on the bottle (increase in the temperature of the bottle or pressure of other items during shopping for example).
  • the classic validation test is a vacuum at -800 mbar.
  • Mechanical valve pumps have this sealing function but at the cost of significant pressure drops and additional parts.
  • deformable valve (diaphragm) pumps do not have this function and must have an additional locking device (static by back pressure or movable when locking).
  • the invention combines the performance of the mechanical valve and the simplicity of the membrane valve.
  • the configuration of the outlet non-return valve 40 with the sealing seat 90 makes it possible to reinforce the sealing of the metering chamber 32.
  • the sealing objective of the outlet non-return valve 40 is to obtain watertightness under vacuum at -800 mbar. This is made possible in particular by the use of a double axial and radial seal at the level of the sealing lip 66 with the sealing seat 90 which represents a hard point to pass and therefore a certain force to guarantee the -800 mbar of depression.
  • the arrangement of the axial skirt 100 with the upstream 96 and downstream 98 orifices allows both good sealing of the container 12 and venting to the open air when filling the metering chamber 32 so as to avoid that the container 12 collapses on itself under the effect of the pressure differential between the inside of the container 12 and the outside.
  • the dispensing device 10 requires a very small number of parts (5 parts) which makes it possible in particular to minimize the total weight of the device.
  • the dispensing device 10 also has the advantage of to minimize the dead volume, that is to say the stroke of the cylinder body 30 before dispensing product, and to allow very easy priming during the first dispensing of product.
  • the dispensing device 10 according to the invention can be used with standard container necks 12.
  • Al main axis of the container and of the dispensing device

Landscapes

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

Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif de distribution (10), comprenant : un organe de jonction (20) destiné à être monté sur l'ouverture (16) d'un récipient (12), un piston (28), un corps de cylindre (30) dans lequel est agencé le piston (28) de manière à définir une chambre de dosage (32) entre le piston (28) et le corps de cylindre (30), le piston (28) comprenant une entrée de dosage (34) et une ouverture de distribution (36), le corps de cylindre (30) étant mobile en coulissement le long du piston (28), un clapet anti-retour d'entrée (38) prévu pour ouvrir l'entrée de dosage (34) quand elle est soumise à une pression négative, un clapet anti-retour de sortie (40) prévu pour ouvrir l'ouverture de distribution (36) quand elle est soumise à une pression positive. Le clapet anti-retour de sortie (40) comporte une membrane (64) munie d'une lèvre d'étanchéité (66) prévue pour coulisser contre la surface axiale interne (56) du corps de cylindre (30).

Description

Description
Titre de l’invention : Dispositif de distribution comportant un clapet anti-retour à point dur
Domaine technique de l’invention
[0001] La présente invention concerne un dispositif de distribution d’un produit à distribuer liquide ou pâteux, notamment une crème, une pommade ou une pâte, notamment à usage cosmétique.
[0002] Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif de distribution destiné à être monté sur une ouverture d’un récipient contenant le produit à distribuer, de manière à ce que le produit sorte par un orifice de distribution du dispositif de distribution en passant depuis l’ouverture du récipient et au travers de l’orifice de distribution.
[0003] Plus particulièrement, ce dispositif de distribution forme une pompe avec une chambre de dosage permettant de distribuer une quantité donnée, correspondant au volume de cette chambre de dosage et à un volume mort.
Arrière-plan technique
[0004] Il est connu dans l’état de la technique des dispositifs de distribution se montant sur le col d’un récipient contenant un liquide ou une crème.
[0005] Il existe notamment des dispositifs de distribution, tels que celui du document FR2848618, comprenant deux clapets : un clapet bas à l’entrée de la chambre de dosage et un clapet de distribution au niveau de l’orifice de distribution. Dans ce dispositif de distribution, le piston est fixe et le corps de cylindre mobile. Le clapet de distribution est formé par une membrane dont la base est fixe et qui ne s’ouvre que sous la pression interne de la pompe.
Résumé de l’invention
[0006] La présente invention vise à améliorer les dispositifs de distribution connus à deux clapets, notamment pour assurer une meilleure étanchéité au vide.
[0007] L’invention propose un dispositif de distribution d’un produit à distribuer liquide ou pâteux, comprenant :
[0008] - un organe de jonction destiné à être monté sur l’ouverture d’un récipient renfermant le produit à distribuer,
[0009] - un piston agencé fixement par rapport à l’organe de jonction,
[0010] - un corps de cylindre dans lequel est agencé le piston de manière à définir une chambre de dosage entre le piston et le corps de cylindre, le piston comprenant au moins une ouverture amont formant une entrée de la chambre de dosage, dite entrée de dosage, et la chambre de dosage comprenant une ouverture aval, dite ouverture de dis- tribution, le corps de cylindre étant mobile en coulissement le long du piston entre une position déployée et une position rétractée,
[0011] - un clapet anti-retour d’entrée prévu pour ouvrir l’entrée de dosage quand elle est soumise à une pression négative générée dans la chambre de dosage lors du déplacement du corps de cylindre vers sa position déployée,
[0012] - un clapet anti-retour de sortie prévu pour ouvrir l’ouverture de distribution quand elle est soumise à une pression positive générée dans la chambre de dosage lors du déplacement du corps de cylindre vers sa position rétractée, de manière à permettre la distribution d’une dose de produit à distribuer par l’ouverture de distribution,
[0013] caractérisé en ce que le clapet anti-retour de sortie comporte une membrane munie d’une lèvre d’étanchéité prévue pour coulisser contre la surface axiale interne du corps de cylindre, entre une position amont et une position aval, en ce que la surface axiale interne du corps de cylindre comporte un siège d’étanchéité prévu pour retenir axialement la lèvre d’étanchéité au cours d’une première partie du déplacement du corps de cylindre vers sa position rétractée, la lèvre d’étanchéité glissant sur le siège d’étanchéité au cours d’une seconde partie du déplacement du corps de cylindre vers sa position rétractée.
[0014] Grâce à l’invention, il est possible de cumuler plusieurs avantages incompatibles sur des systèmes à clapet classiques. Premièrement, on obtient une étanchéité au vide optimale y compris lorsque la pression s’appliquant sur le clapet anti-retour de sortie est soumis à des pressions supérieures à 1 bar. Deuxièmement, l’évacuation de la surpression avant que le bouton poussoir ne soit en position basse facilite, d’une part, l’amorçage et réduit, d’autre part, la force d’appui.
[0015] Le dispositif selon l’invention est très compact et nécessite un nombre de pièces réduit. De plus il est possible d’avoir un volume mort très faible et l’amorçage de la pompe s’en trouve facilité.
[0016] Selon d’autres caractéristiques de l’invention :
[0017] - le siège d’étanchéité comporte un épaulement radial en amont et une portion aval formant rampe en vue de faciliter le glissement de la lèvre d’étanchéité vers l’amont ;
[0018] - la surface axiale interne du corps de cylindre comporte un rebord, en amont par rapport au siège d’étanchéité, qui retient axialement la lèvre d’étanchéité dans sa position amont ;
[0019] - le clapet anti-retour de sortie comporte un organe de rappel élastique qui sollicite la membrane vers sa position amont dans laquelle la lèvre d’étanchéité est située en amont du siège d’étanchéité ;
[0020] - l’organe de rappel élastique comprend une embase en matériau déformable élas- tiquement qui est interposée axialement entre la membrane et une paroi de fond du corps de cylindre ; [0021] - l’embase est en forme de cloche inversée, l’embase comportant une portion centrale qui est raccordée à la membrane et une portion périphérique externe qui est en appui sur la paroi de fond du corps de cylindre, et la portion centrale est montée mobile axialement avec la membrane entre une position amont, correspondant à la position amont de la lèvre d’étanchéité, et une position aval, correspondant à la position aval de la lèvre d’étanchéité ;
[0022] - la portion périphérique externe de l’embase est emmanchée sur une virole formée sur la paroi de fond du corps de cylindre ;
[0023] - l’embase est réalisée d’une seule pièce avec la membrane ;
[0024] - le clapet anti-retour de sortie comporte une extension axiale qui coopère avec un logement tubulaire agencé sur la paroi de fond du corps de cylindre de manière à guider axialement la membrane entre sa position amont et sa position aval ;
[0025] - l’extension axiale est réalisée d’une seule pièce avec la membrane ;
[0026] - l’ouverture de distribution débouche dans le corps de cylindre entre l’extrémité libre de la portion périphérique externe de l’embase et le siège d’étanchéité ;
[0027] - l’organe de jonction comporte une gorge annulaire prévue pour recevoir une portion tubulaire interne appartenant au piston, et la gorge annulaire comporte un orifice aval qui est prévu pour communiquer avec l’ouverture du récipient et un orifice amont qui est prévu pour communiquer avec l’extérieur du dispositif de distribution ;
[0028] - la portion tubulaire interne du piston comporte une jupe axiale apte à se déformer à l’intérieur de la gorge annulaire entre une position de fermeture étanche dans laquelle elle obstrue le passage entre l’orifice aval et l’orifice amont et une position de mise à l’air libre dans laquelle elle permet à l’air de pénétrer vers le récipient en passant par l’orifice amont et l’orifice aval ;
[0029] - le piston est surmonté d’une lèvre cylindrique permettant de pousser la membrane lorsque le corps de cylindre est en position rétractée.
Brève descriptions des figures
[0030] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
[0031] [fig.1] - la figure 1 est une vue en perspective éclatée qui représente un dispositif de distribution du type à pompe selon l’invention prévu pour équiper un récipient contenant un produit à distribuer liquide ou pâteux ;
[0032] [fïg.2] - la figure 2 est une vue en coupe axiale selon le plan 2-2 qui représente le dispositif de distribution selon l’invention monté sur le récipient, avant amorçage de la pompe ;
[0033] [fïg.3] - la figure 3 est une vue en similaire à celle de la figure 2 qui représente un agrandissement de la partie haute du dispositif de distribution selon l’invention montrant le montage du clapet anti-retour de sortie dans le corps de cylindre quand il occupe une position déployée ;
[0034] [fïg.4] - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui illustre une étape de fonctionnement après amorçage du dispositif de distribution, la chambre de dosage contenant une dose de produit à distribuer et la membrane du clapet anti-retour de sortie occupant sa position amont ;
[0035] [fïg.5] - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui illustre une étape de fonctionnement succédant à l’étape de la figure 4 dans laquelle la membrane occupe sa position aval ;
[0036] [fïg.6] - la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui illustre une étape de fonctionnement succédant à l’étape de la figure 5 dans laquelle le clapet anti-retour de sortie occupe sa position rétractée à la fin de la phase de distribution du produit ;
[0037] [fïg.7] - la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui illustre une étape de fonctionnement succédant à l’étape de la figure 6 dans laquelle la membrane occupe à nouveau sa position amont, au début de la remontée du corps de cylindre vers sa position déployée ;
[0038] [fig.8] - la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui illustre une étape de fonctionnement succédant à l’étape de la figure 7 dans laquelle la dépression produite dans la chambre de dosage par le déplacement du corps de cylindre vers sa position déployée provoque l’aspiration d’une nouvelle dose de produit à travers le clapet anti-retour de d’entrée ;
[0039] [fïg.9] - la figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 3 qui représente un agrandissement de la partie basse du dispositif de distribution montrant un passage pour la mise à l’air libre du récipient lorsque la jupe axiale du piston est en position de fermeture étanche du passage ;
[0040] [fïg.10] - la figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 9 qui illustre la position de mise à l’air libre de la jupe axiale du piston.
Description détaillée de l’invention
[0041] Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
[0042] Les figures 1 et 2 illustrent un dispositif de distribution 10, ou pompe, qui est monté sur un récipient 12 contenant un produit à distribuer tel qu’une pâte ou un liquide, notamment un produit cosmétique. Le dispositif de distribution 10 et le récipient 12 s’étendent suivant un axe principal Al qui s’étend ici suivant une direction verticale en considérant les figures 1 et 2.
[0043] Dans la suite de la description, on utilisera à titre non limitatif une orientation de l’amont vers l’aval en considérant le sens d’écoulement du produit à distribuer depuis le récipient 12 vers la sortie du dispositif de distribution 10. L’orientation de l’amont vers l’aval correspond ici à une orientation du bas vers le haut suivant l’axe principal Al.
[0044] Le récipient 12 se présente ici sous la forme d’un flacon globalement cylindrique, d’axe principal Al, comportant un col 14 délimitant une ouverture 16 donnant accès au produit à distribuer. Le col 14 est ici pourvu de filets 18 permettant l’assemblage par vissage avec le dispositif de distribution 10.
[0045] Le dispositif de distribution 10 comporte un organe de jonction 20 qui est muni d’une collerette 21 taraudée définissant un filetage intérieur 22 complémentaire des filets 18 du col 14. L’organe de jonction 20 comporte aussi un corps principal 24 tubulaire, la collerette 21 étant ici réalisée d’une seule pièce avec une paroi axiale externe 26 du corps principal 24.
[0046] Le dispositif de distribution 10 comporte de plus un piston 28 qui est agencé ici à l’intérieur du corps principal 24 et qui est fixe par rapport au corps principal 24. Le piston 28 est agencé à l’intérieur d’un corps de cylindre 30 monté mobile par rapport au piston 28. Le piston 28 définit dans le corps de cylindre 30 une chambre de dosage 32 qui communique avec le récipient 12 par une ouverture amont dite entrée de dosage 34 et qui communique avec l’extérieur du dispositif de commande 10 par une ouverture aval dite ouverture de distribution 36, à la sortie de la chambre de dosage 32.
[0047] Le corps de cylindre 30 est mobile en coulissement le long du piston 28 entre une position déployée, qui est représentée sur la figure 2, et une position rétractée, qui est représentée sur la figure 5.
[0048] L’ouverture de distribution 34 est obturée par un clapet anti-retour d’entrée 38 qui est prévu pour ouvrir l’entrée de dosage 34 lorsqu’elle est soumise à une pression négative générée dans la chambre de dosage 32 par le déplacement du corps de cylindre 30 vers sa position déployée.
[0049] L’ouverture de distribution 36 est obturée par un clapet anti-retour de sortie 40 qui est prévu pour ouvrir l’ouverture de distribution 36 lorsqu’elle est soumise à une pression positive générée dans la chambre de dosage 32 lors du déplacement du corps de cylindre 30 vers sa position rétractée.
[0050] Dans le mode de réalisation représenté, l’ouverture de distribution 36 se prolonge par un conduit de distribution 42 qui s’étend ici globalement transversalement par rapport au corps de cylindre 30.
[0051] Le piston 28 est ici agencé à l’extrémité axiale supérieure, ou extrémité aval, d’une paroi axiale interne 44 appartenant au corps principal 24. La paroi axiale interne 44 du corps principal 24 est ici sensiblement parallèle à sa paroi axiale externe 26. Les deux parois axiales interne 44 et externe 26 sont reliées à leurs extrémités axiales inférieures, ou extrémités amont, par un pont de matière 46, et définissent entre elles un logement annulaire 48 apte à recevoir en coulissement axial au moins une partie inférieure du corps de cylindre 30. De plus, un élément de rappel élastique 49, ici un ressort hélicoïdal de compression, est interposé axialement entre le pont de matière 46 et l’extrémité axiale amont du corps de cylindre 30, de manière à solliciter le corps de cylindre 30 vers l’aval, ici vers le haut, en position déployée.
[0052] Le piston 28 comporte ici une base cylindrique 50 sur laquelle est montée un joint tubulaire 52. Le joint tubulaire 52 comporte ici :
[0053] - une portion tubulaire externe 54 qui est comprimée radialement entre la surface axiale interne 56 du corps de cylindre 30 et la paroi axiale interne 44 du corps principal 24, et
- une portion tubulaire interne 58 qui est insérée axialement dans une gorge annulaire 60 aménagée entre la paroi axiale interne 44 du corps principal 24 et la base cylindrique 50 du piston 28.
[0054] Avantageusement, le piston 28 peut comporter une lèvre cylindrique 61 sur sa face aval. Cette lèvre cylindrique 61, qui est optionnelle, est prévue pour coopérer avec un élément du clapet anti-retour de sortie 40 comme cela sera expliqué par la suite.
[0055] L’entrée de dosage 34 débouche ici au centre de la base cylindrique 50, à travers le clapet anti-retour d’entrée 38. Selon le mode de réalisation représenté, un tuyau d’alimentation 62 est emmanché sur la face inférieure de la base cylindrique 50 de manière à raccorder le fond du récipient 12 à la chambre de dosage 32.
[0056] Le clapet anti-retour d’entrée 38 peut se présenter sous différentes formes. Il comprend par exemple une membrane souple déformable élastiquement tel que décrit dans le document FR3063661B1. Le clapet anti-retour d’entrée 38 peut être réalisé d’une seule pièce avec le piston 28, par exemple dans un matériau déformable élastiquement du type élastomère.
[0057] Avantageusement, le clapet anti-retour de sortie 40 comporte une membrane 64 en forme de disque dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre intérieur du corps de cylindre 30 de manière à obturer un tronçon supérieur d’extrémité 65 du corps de cylindre 30. La chambre de dosage 32 est ainsi délimitée en bas par le piston 28 et en haut par la membrane 64.
[0058] Le bord périphérique externe de la membrane 64 forme une lèvre d’étanchéité 66 qui vient s’appuyer contre la surface axiale interne 56 du corps de cylindre 30. Selon le mode de réalisation représenté, la membrane 64 comporte une rainure annulaire 68 dans sa face amont, à proximité de son bord périphérique externe, qui forme un amincissement de la membrane 64. Cette rainure annulaire 68 délimite, avec un décrochement 69 formé dans le bord périphérique externe, la lèvre d’étanchéité 66 et facilite le fléchissement de la lèvre d’étanchéité 66 par rapport au reste de la membrane 64. Ceci permet notamment d’assurer un glissement optimal et continu de la lèvre d’étanchéité 66 sur la surface axiale interne 56.
[0059] Avantageusement, le clapet anti-retour de sortie 40 comporte un organe de rappel élastique 71 qui sollicite la membrane 64 vers sa position amont illustrée notamment par les figures 2 et 3. L’organe de rappel élastique 71 comprend de préférence une embase 70 qui est interposée axialement entre la membrane 64 et une paroi de fond 76 du corps de cylindre 30. L’embase 70 a globalement la forme d’une cloche inversée, c’est-à-dire qu’elle s’évase vers l’aval. L’embase 70 comporte ici une portion centrale 72 qui est réalisée d’une seule pièce avec la face aval de la membrane 64 et qui se prolonge vers l’aval par une portion périphérique externe 74. La portion périphérique externe 74 vient en appui axial contre la paroi de fond 76 du corps de cylindre 30.
[0060] Avantageusement, le clapet anti-retour de sortie 40 comporte aussi, du côté aval, une extension axiale 78 tubulaire qui est reçue dans un logement tubulaire 80 complémentaire de la paroi de fond 76 de manière à guider axialement la membrane 64. Selon le mode de réalisation représenté, l’extrémité libre de l’extension axiale 78 est pourvue d’un premier bourrelet périphérique 82 qui coopère avec un second bourrelet périphérique 84 agencé dans le logement tubulaire 80 de manière à retenir axialement le clapet anti-retour de sortie 40 sur la paroi de fond 76, dans une position de repos.
[0061] Une zone de jonction 86 située entre la portion centrale 72 et la portion périphérique externe 74 forme ici une charnière qui permet, par déformation élastique, le coulissement de la portion centrale 72 par rapport à la portion périphérique externe 74, entre une position axiale amont, représentée notamment sur la figure 2, et une position axiale aval, représentée notamment sur la figure 5. La portion centrale 72 est ici guidée en coulissement axial par le coulissement axial de l’extension axiale 78 dans le logement tubulaire 80.
[0062] Le clapet anti-retour de sortie 40 comportant la membrane 64, l’embase 70 et l’extension axiale 78 est avantageusement réalisé d’une seule pièce dans un matériau suffisamment souple pour permettre une déformation élastique de l’embase 70 au niveau de la zone de jonction 86, et une déformation de la membrane 64 vers l’aval pour permettre l’expulsion d’une dose de produit à distribuer par l’ouverture de distribution 36. Le clapet anti-retour de sortie 40 est par exemple réalisé dans un matériau élastomère.
[0063] Avantageusement, la paroi de fond 76 comporte une virole 88 sur laquelle la portion périphérique externe 74 est emmanchée, ce qui permet de retenir l’embase 70 sur la paroi de fond 76, en particulier radialement.
[0064] Avantageusement, la surface axiale interne 56 du corps de cylindre 30 comporte un siège d’étanchéité 90 prévu pour retenir axialement la lèvre d’étanchéité 66 vers l’aval. Le siège d’étanchéité 90 se présente ici sous la forme d’un épaulement radial 92 orienté vers l’amont. De préférence, le siège d’étanchéité 90 se prolonge vers l’aval par une rampe 94 correspondant ici à un amincissement progressif de la paroi axiale du corps de cylindre 30.
[0065] De préférence et de manière optionnelle, la surface axiale interne 56 du corps de cylindre 30 comporte un rebord 95, ou siège d’étanchéité amont, qui est prévu pour retenir axialement la lèvre d’étanchéité 66 vers l’amont. Ainsi, le rebord 95 délimite axialement avec le siège d’étanchéité 90 une gorge apte à recevoir la lèvre d’étanchéité 66 lorsque la membrane 64 occupe sa position axiale amont.
[0066] Sur les figures 2, 3 et 4, la membrane 64 est représentée dans une position axiale amont qui correspond à une position de repos, c’est-à-dire que le clapet anti-retour de sortie 40 n’est pas déformé, et la lèvre d’étanchéité 66 est reçue dans la gorge formée par le rebord 95 et le siège d’étanchéité 90.
[0067] Sur la figure 5, la membrane 64 est représentée dans une position axiale aval qui correspond à une position rétractée de la membrane 64, c’est-à-dire que le clapet antiretour de sortie 40 est comprimé, la portion centrale 72 ayant coulissé vers l’aval. Dans la position axiale aval de la membrane 64, la lèvre d’étanchéité 66 est décalée axialement vers l’aval par rapport au siège d’étanchéité 90.
[0068] Sur la figure 9, on a représenté de manière agrandie la gorge annulaire 60 dans laquelle le joint tubulaire 52 est inséré afin de décrire une solution de mise à l’air libre du dispositif de distribution 10 et du récipient 12. Selon ce mode de réalisation avantageux, le fond de la gorge annulaire 60 est muni d’un premier orifice, dit orifice aval 96, en référence au sens d’aspiration de l’air de l’extérieur vers l’intérieur du récipient 12, qui communique, vers l’aval, avec l’intérieur du récipient 12 et, vers l’amont, avec la gorge annulaire 60. De plus, la paroi axiale interne 44 du corps principal 24 comporte un second orifice, dit orifice amont 98 qui communique, vers l’aval, avec la gorge annulaire 60 et, vers l’amont, avec le logement 48. L’orifice amont 98 est ici agencé à proximité du fond de la gorge annulaire 60.
[0069] De manière optionnelle, le dispositif de distribution 10 peut comporter plusieurs orifices aval 96 et/ou plusieurs orifices amont 98. Ces orifices peuvent, par exemple, être répartis circonférentiellement autour de l’axe principal Al .
[0070] Avantageusement, la portion tubulaire interne 58 du joint tubulaire 52 se termine vers l’amont, ici vers le bas, par un tronçon d’extrémité libre aminci formant une jupe axiale 100. La jupe axiale 100 est prévue pour occuper une position de fermeture, qui est représentée sur la figure 9, dans laquelle elle est en appui contre une paroi du fond de la gorge annulaire 60, et une position de mise à l’air libre, qui est représentée sur la figure 10, dans laquelle elle libère un passage entre l’orifice aval 96 et l’orifice amont 98. Dans sa position de fermeture, la jupe axiale 100 est en contact étanche avec la paroi de fond de la gorge annulaire 60, de manière à obstruer tout passage d’air ou de produit entre l’orifice aval 96 et l’orifice amont 98. Dans sa position de mise à l’air libre, la jupe axiale 100 est déformée élastiquement vers l’intérieur, c’est-à-dire vers l’axe principal Al, sous l’effet d’un flux d’air qui pénètre dans le récipient par les orifices aval 98 et amont 96. La position de mise à l’air libre correspond à une phase de fonctionnement du dispositif de distribution 10 qui sera expliqué par la suite.
[0071] On décrit maintenant le fonctionnement du dispositif de distribution 10 selon l’invention en considérant différentes étapes de fonctionnement illustrées notamment par les figures 4 à 8.
[0072] La figure 4 illustre le dispositif de distribution 10 après que la pompe ait été amorcée, une dose de produit étant déjà contenue dans la chambre de dosage 32. Dans la configuration de la figure 4, le corps de cylindre 30 occupe sa position extrême aval, c’est-à-dire sa position déployée. Les deux clapets anti-retour 38, 40 sont fermés, la pression dans la chambre de dosage 32 et la pression dans le récipient 12 étant sensiblement égales à la pression à l’extérieur du dispositif de distribution 10, typiquement égales à la pression atmosphérique.
[0073] Le corps de cylindre 30 se comporte par rapport au corps principal 24 et au piston 28 comme un bouton-poussoir. Aussi, pour provoquer la distribution de la dose de produit par l’ouverture de sortie 36, il est nécessaire d’exercer une pression axiale sur la paroi de fond 76, dirigée vers l’amont, à l’encontre de la force de rappel élastique produite par l’élément élastique de rappel 49.
[0074] Au cours d’une première phase du déplacement du corps de cylindre 30, la lèvre d’étanchéité 66 vient en appui axial contre le siège d’étanchéité 90. Le siège d’étanchéité 90 crée ainsi un « point dur » à passer dans le déplacement du corps de cylindre 30. Il est donc nécessaire d’exercer une force d’intensité suffisante sur le corps de cylindre 30 pour passer le « point dur ».
[0075] Lorsque la force est suffisante, au cours d’une seconde phase du déplacement du corps de cylindre 30, la lèvre d’étanchéité 66 glisse sur le siège d’étanchéité 90 en se déplaçant axialement vers l’aval avec la membrane 64 jusqu’à ce que la membrane 64 occupe sa position aval illustrée par la figure 5. Ce déplacement de la membrane 64 vers sa position aval est permis par la déformation de l’embase 70 au niveau de la zone de jonction 86, la portion centrale 72 se déplaçant axialement vers l’aval par rapport à la portion périphérique externe 74.
[0076] A ce stade, la distribution de la dose de produit n’a pas encore commencé, la membrane 64 obturant toujours le passage vers l’ouverture de distribution 36.
[0077] En poursuivant l’appui axial sur le corps de cylindre 30, la pression exercée par la dose de produit contenue dans la chambre de dosage 32 sur la membrane 64 est telle que celle-ci finit par fléchir en se déformant élastiquement, laissant ainsi passer la dose de produit entre la lèvre d’étanchéité 66 et la surface axiale interne 56 du corps de cylindre 30, comme illustré par la figure 6. La flèche Fl illustre le cheminement du produit à distribuer depuis la chambre de dosage 32 jusqu’au conduit de distribution 42 à travers l’ouverture de distribution 36.
[0078] On note que, lors de la phase d’amorçage et dans le cas où la membrane 64 et sa lèvre d’étanchéité 66 n’auraient pas passé le siège d’étanchéité 90 par la simple pression interne, la lèvre cylindrique 61 située sur le piston 28 pousse la membrane 64 et force cette dernière à s’ouvrir.
[0079] La distribution complète de la dose de produit se termine lorsque la membrane 64 vient en appui axial contre le piston 28 et qu’elle reprend sa position d’obturation. Dans la position rétractée extrême de la figure 6, la plus grande partie du corps de cylindre 30 est reçue dans le logement annulaire 48 et l’élément élastique de rappel 49 est comprimé au maximum.
[0080] Lorsque le corps de cylindre 30 atteint la position rétractée extrême de la figure 6, la lèvre cylindrique 61 pousse mécaniquement la membrane 64 du clapet anti-retour de sortie 40 vers l’aval ce qui permet notamment de fïabiliser une phase ultérieure d’amorçage à l’air.
[0081] Pendant tout le déplacement du corps de cylindre 30 depuis sa position déployée jusqu’à sa position rétractée, le clapet anti-retour d’entrée 38 reste fermé, de même que la jupe axiale 100 qui occupe sa position de fermeture.
[0082] A partir de la position rétractée extrême de la figure 6, lorsque la pression sur le corps de cylindre 30 est relâchée, l’élément élastique de rappel 49 repousse le corps de cylindre 30 vers l’aval, c’est-à-dire vers sa position déployée. Au cours d’une première partie de la course du corps de cylindre 30 vers l’aval, le clapet anti-retour de sortie 40 commence par reprendre sa configuration initiale, avec la lèvre d’étanchéité 66 qui repasse le siège d’étanchéité 90 en sens inverse, en glissant notamment sur la rampe 94, jusqu’à occuper la position axiale illustrée par la figure 7, qui correspond à une position de fermeture du clapet anti-retour de sortie 40.
[0083] Le corps de cylindre 30 poursuit ensuite son déplacement axial vers l’aval en provoquant une dépression dans la chambre de dosage 32. La lèvre d’étanchéité 66 vient alors se reposer sur le rebord 95 formant siège d’étanchéité inférieur, empêchant ainsi l’ouverture de la lèvre d’étanchéité 66 vers l’amont sous la dépression dans la chambre de dosage 32. Cette dépression provoque l’ouverture du clapet d’entrée 38 permettant ainsi d’aspirer le produit à travers le tuyau d’alimentation 62 et de remplir à nouveau la chambre de dosage 32, comme illustré par la figure 8 et par les flèches F2.
[0084] L’aspiration du produit dans le récipient 12 provoque simultanément une dépression dans le récipient 12. Sous l’effet de la dépression dans le récipient 12, de l’air provenant de l’extérieur du dispositif de distribution 10 est aspiré à travers l’orifice aval 96 et l’orifice amont 98. Cette aspiration d’air F3 est permise par le fléchissement de la jupe axiale 100 au niveau des orifices amont 96 et aval 98, comme illustré par la figure 10. Cette mise à l’air fibre temporaire permet d’équilibrer la pression entre l’intérieur du récipient 12 et l’extérieur.
[0085] Le corps de cylindre 30 atteint enfin sa position extrême aval, ou position déployée, qui est illustrée par la figure 4, dans laquelle le dispositif de distribution est prêt à distribuer une nouvelle dose de produit. Dans cette position déployée, la jupe axiale 100 reprend sa position de fermeture.
[0086] Le dispositif de distribution 10 selon l’invention présente l’avantage de pouvoir supporter une pression dans la chambre de dosage 32 supérieure à 1 bar, avec une étanchéité au vide ne nécessitant pas de verrouillage.
[0087] En effet, les pompes doivent rester étanches lorsqu’elles sont soumises à une différence de pression vis-à-vis de l’extérieur : dépression (en avion ou en montagne) ou pression sur le flacon (augmentation de la température du flacon ou pression d’autres articles lors des courses par exemple). Le test classique de validation est une mise au vide à -800 mbar. Les pompes à clapet mécanique ont cette fonction d’étanchéité mais au prix de pertes de charges importantes et de pièces supplémentaires. Habituellement, les pompes à clapet déformable (membrane) n’ont pas cette fonction et doivent avoir un organe de verrouillage supplémentaire (statique par contre-pression ou mobile lors du verrouillage). L’invention cumule la performance du clapet mécanique et la simplicité du clapet à membrane.
[0088] La configuration du clapet anti-retour de sortie 40 avec le siège d’étanchéité 90 permet de renforcer l’étanchéité de la chambre de dosage 32. Ainsi, l’objectif d’étanchéité du clapet anti-retour de sortie 40 est d’obtenir une étanchéité à l’eau sous vide à -800 mbar. Ceci est permis notamment par l’utilisation d’une double étanchéité axiale et radiale au niveau de la lèvre d’étanchéité 66 avec le siège d’étanchéité 90 qui représente un point dur à passer et donc une certaine force pour garantir les -800 mbar de dépression. On joue aussi sur la rigidité du matériau constituant le clapet anti-retour de sortie 40. Quand le clapet anti-retour de sortie 40 se déforme sous la pression, il renforce son étanchéité dans un premier temps au contact du siège d’étanchéité 90 et ensuite, sous la contrainte mécanique, il passe au-dessus du siège d’étanchéité 90.
[0089] L’agencement de la jupe axiale 100 avec les orifices amont 96 et aval 98 permet à la fois une bonne étanchéité du récipient 12 et une mise à l’air libre lors du remplissage de la chambre de dosage 32 de manière à éviter que le récipient 12 s’écrase sur lui- même sous l’effet du différentiel de pression entre l’intérieur du récipient 12 et l’extérieur.
[0090] De plus, le dispositif de distribution 10 selon l’invention nécessite un nombre de pièces très réduit (5 pièces) ce qui permet notamment de minimiser le poids total du dispositif.
[0091] Le dispositif de distribution 10 selon l’invention présente aussi l’avantage de minimiser le volume mort, c’est-à-dire la course du corps de cylindre 30 avant distribution de produit, et de permettre un amorçage très facile lors de la première distribution de produit.
[0092] Le dispositif de distribution 10 selon l’invention peut être utilisé avec des cols de récipients 12 standards.
[0093] Liste des références :
[0094] 10 : dispositif de distribution
12 : récipient
14 : col
16 : ouverture
18 : filets
20 : organe de jonction
21 : collerette
22 : filetage intérieur
24 : corps principal
26 : paroi axiale externe
28 : piston
30 : corps de cylindre
32 : chambre de dosage
34 : entrée de dosage
36 : ouverture de distribution
38 : clapet anti-retour d’entrée
40 : clapet anti-retour de sortie
42 : conduit de distribution
44 : paroi axiale interne
46 : pont de matière
48 : logement annulaire
49 : élément élastique de rappel
50 : base cylindrique
52 : joint tubulaire
54 : portion tubulaire externe
56 : surface axiale interne
58 : portion tubulaire interne
60 : gorge annulaire
61 : lèvre cylindrique
62 : tuyau d’alimentation
64 : membrane
65 : tronçon supérieur d’extrémité 66 lèvre d’étanchéité
68 rainure annulaire
69 décrochement
70 embase
71 organe de rappel élastique
72 portion centrale
74 portion périphérique externe
76 paroi de fond
78 extension axiale
80 logement tubulaire
82 premier bourrelet périphérique
84 second bourrelet périphérique
86 zone de jonction
88 virole
90 siège d’étanchéité
92 épaulement radial
94 rampe
95 rebord
96 orifice aval
98 orifice amont
100 : jupe axiale
Al : axe principal du récipient et du dispositif de distribution

Claims

Revendications
[Revendication 1] Dispositif de distribution (10) d’un produit à distribuer liquide ou pâteux, comprenant :
- un organe de jonction (20) destiné à être monté sur l’ouverture (16) d’un récipient (12) renfermant le produit à distribuer,
- un piston (28) agencé fixement par rapport à l’organe de jonction (20),
- un corps de cylindre (30) dans lequel est agencé le piston (28) de manière à définir une chambre de dosage (32) entre le piston (28) et le corps de cylindre (30), le piston (28) comprenant au moins une ouverture amont formant une entrée de la chambre de dosage (32), dite entrée de dosage (34), et la chambre de dosage (32) comprenant une ouverture aval, dite ouverture de distribution (36), le corps de cylindre (30) étant mobile en coulissement le long du piston (28) entre une position déployée et une position rétractée,
- un clapet anti-retour d’entrée (38) prévu pour ouvrir l’entrée de dosage (34) quand elle est soumise à une pression négative générée dans la chambre de dosage (32) lors du déplacement du corps de cylindre (30) vers sa position déployée,
- un clapet anti-retour de sortie (40) prévu pour ouvrir l’ouverture de distribution (36) quand elle est soumise à une pression positive générée dans la chambre de dosage (32) lors du déplacement du corps de cylindre (30) vers sa position rétractée, de manière à permettre la distribution d’une dose de produit à distribuer par l’ouverture de distribution (36), caractérisé en ce que le clapet anti-retour de sortie (40) comporte une membrane (64) munie d’une lèvre d’étanchéité (66) prévue pour coulisser contre la surface axiale interne (56) du corps de cylindre (30), entre une position amont et une position aval, en ce que la surface axiale interne (56) du corps de cylindre (30) comporte un siège d’étanchéité (90) prévu pour retenir axialement la lèvre d’étanchéité (66) au cours d’une première partie du déplacement du corps de cylindre (30) vers sa position rétractée, la lèvre d’étanchéité (66) glissant sur le siège d’étanchéité (90) au cours d’une seconde partie du déplacement du corps de cylindre (30) vers sa position rétractée.
[Revendication 2] Dispositif de distribution (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le siège d’étanchéité (90) comporte un épaulement radial (92) en amont et une portion aval formant rampe (94) en vue de faciliter le glissement de la lèvre d’étanchéité (66) vers l’amont.
[Revendication 3] Dispositif de distribution (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface axiale interne (56) du corps de cylindre (30) comporte un rebord (95), en amont par rapport au siège d’étanchéité (90), qui retient axialement la lèvre d’étanchéité (66) dans sa position amont.
[Revendication 4] Dispositif de distribution (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet anti-retour de sortie (40) comporte un organe de rappel élastique (71) qui sollicite la membrane (64) vers sa position amont dans laquelle la lèvre d’étanchéité (66) est située en amont du siège d’étanchéité (90).
[Revendication 5] Dispositif de distribution (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’organe de rappel élastique (71) comprend une embase (70) en matériau déformable élastiquement qui est interposée axialement entre la membrane (64) et une paroi de fond (76) du corps de cylindre (30).
[Revendication 6] Dispositif de distribution (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’embase (70) est en forme de cloche inversée, l’embase (70) comportant une portion centrale (72) qui est raccordée à la membrane (64) et une portion périphérique externe (74) qui est en appui sur la paroi de fond (76) du corps de cylindre (30), et en ce que la portion centrale (72) est montée mobile axialement avec la membrane (64) entre une position amont, correspondant à la position amont de la lèvre d’étanchéité (64), et une position aval, correspondant à la position aval de la lèvre d’étanchéité (64).
[Revendication 7] Dispositif de distribution (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portion périphérique externe (74) de l’embase (70) est emmanchée sur une virole (88) formée sur la paroi de fond (76) du corps de cylindre (30).
[Revendication 8] Dispositif de distribution (10) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l’embase (70) est réalisée d’une seule pièce avec la membrane (64).
[Revendication 9] Dispositif de distribution (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet anti-retour de sortie (40) comporte une extension axiale (78) qui coopère avec un logement tubulaire (80) agencé sur la paroi de fond (76) du corps de cylindre (30) de manière à guider axialement la membrane (64) entre sa position amont et sa position aval. 16
[Revendication 10] Dispositif de distribution (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’extension axiale (78) est réalisée d’une seule pièce avec la membrane (64).
[Revendication 11 ] Dispositif de distribution (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes prise en combinaison avec la revendication 6, caractérisé en ce que l’ouverture de distribution (36) débouche dans le corps de cylindre (30) entre l’extrémité libre de la portion périphérique externe (74) de l’embase (70) et le siège d’étanchéité (90).
[Revendication 12] Dispositif de distribution selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’organe de jonction (20) comporte une gorge annulaire (60) prévue pour recevoir une portion tubulaire interne (58) appartenant au piston (28), et en ce que la gorge annulaire (60) comporte un orifice aval (96) qui est prévu pour communiquer avec l’ouverture (16) du récipient (12) et un orifice amont (98) qui est prévu pour communiquer avec l’extérieur du dispositif de distribution (10).
[Revendication 13] Dispositif de distribution (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portion tubulaire interne (58) du piston (28) comporte une jupe axiale (100) apte à se déformer à l’intérieur de la gorge annulaire (60) entre une position de fermeture étanche dans laquelle elle obstrue le passage entre l’orifice aval (96) et l’orifice amont (98) et une position de mise à l’air libre dans laquelle elle permet à l’air de pénétrer vers le récipient (12) en passant par l’orifice amont (98) et l’orifice aval (96).
[Revendication 14] Dispositif de distribution (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (28) est surmonté d’une lèvre cylindrique (61) permettant de pousser la membrane (64) lorsque le corps de cylindre (30) est en position rétractée.
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