FR2751897A1 - Systeme d'assemblage etanche d'une pompe miniature sur un reservoir de faible contenance - Google Patents

Systeme d'assemblage etanche d'une pompe miniature sur un reservoir de faible contenance Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un système d'assemblage étanche d'une pompe miniature dont le corps est supporté par un manchon (M) sur un réservoir (R) de faible contenance, par emmanchement forcé, interne ou externe, caractérisé en ce que la paroi latérale du manchon (M) ou du réservoir (R) comporte une zone rainurée (1) formant évent, délimitée longitudinalement par une zone lisse (2) adjacente contre lesquelles une partie lisse (3) de la paroi en regard du réservoir (R) ou du manchon (M) est destinée à coulisser relativement et en serrage radial, pour obturer progressivement ladite zone rainurée et venir en contact étanche avec la zone lisse en fin d'assemblage.

Description

A La présente invention concerne un système d'assemblage
étanche d'une pompe miniature sur un réservoir de faible contenance.
Plus précisément, elle concerne l'assemblage étanche d'une pompe miniature dont le corps est supporté par un manchon, sur le col du récipient formant réservoir par emmanchement forcé interne ou externe. Les distributeurs d'échantillons de produits liquides tels que les vaporisateurs miniatures sont généralement assemblés après
remplissage du réservoir.
La fermeture du réservoir, qui s'effectue par emmanchement étanche forcé du manchon supportant la pompe, peut provoquer une surpression d'air à l'intérieur dudit réservoir, en particulier lorsqu'il
n'existe aucun moyen d'évacuation de l'air comprimé.
Cette surpression génère alors des jets brutaux et des aérosols de
produits lors de la première ouverture de la pompe.
Une méthode connue pour éviter cette surpression consiste à ouvrir l'évent de la pompe par appui sur sa tête lors de son assemblage comme décrit dans le EP 408 421 (SOFAB). Cependant, lorsque le distributeur est livré avec un capot, il est souhaitable, pour des raisons économiques, de réaliser l'assemblage avec la pompe déjà munie du capot. Dans ces conditions, l'ouverture de l'évent n'est plus possible
puisque la tête de la pompe n'est pas accessible.
Une autre technique consiste à réaliser une rainure longitudinale sur la paroi latérale du manchon ou du réservoir, qui assure l'échappement de l'air comprimé et qui est obturée en partie haute par un épaulement transversal comme décrit dans le US 4 311 255
(MESHBERG).
Cependant, cette solution technique n'est pas satisfaisante sur le plan de l'étanchéité finale de l'assemblage du fait que l'obturation de la rainure est obtenue par rapprochement puis contact entre parois de
faibles surfaces.
Par ailleurs, il est nécessaire d'assurer conjointement à l'échappement et à l'étanchéité, une bonne tenue mécanique de la pompe sur le réservoir. Or, cette tenue sera d'autant plus forte que la hauteur des portées en serrage radial, respectivement du manchon et du
réservoir, sera plus grande.
La présente invention a pour but de résoudre les problèmes
techniques précédents de manière satisfaisante.
Ce but est atteint, conformément à l'invention, au moyen d'un système d'assemblage étanche d'une pompe miniature, dont le corps est supporté par un manchon, sur un réservoir de faible contenance, par emmanchement forcé interne ou externe, caractérisé en ce que la paroi latérale du manchon ou du réservoir comporte une zone rainurée formant évent, délimitée longitudinalement par une zone lisse adjacente contre lesquelles une partie lisse de la paroi en regard du réservoir ou du manchon est destinée à coulisser relativement et en serrage radial pour obturer progressivement ladite zone rainurée et venir en contact étanche avec la
zone lisse en fin d'assemblage.
Selon une caractéristique avantageuse, la zone rainurée a un diamètre identique ou inférieur d'au plus 5% au diamètre de la zone
lisse adjacente.
Selon une autre caractéristique, ledit manchon comporte un
épaulement supérieur formant butée pour le bord libre du réservoir.
Selon un premier mode de réalisation, lesdites zones rainurée et lisse sont réalisées sur la paroi interne de réservoir, en vue d'un
emmanchement interne du manchon.
Selon un second mode, lesdites zones rainurée et lisse sont réalisées sur la paroi externe du réservoir, en vue d'un emmanchement
externe du manchon.
Selon un troisième mode de réalisation, lesdites zones rainurée et lisse sont réalisées sur la paroi interne du manchon, en vue de son
emmanchement externe.
Selon un quatrième mode de réalisation, lesdites zones rainurée et lisse sont réalisées sur la paroi externe du manchon, en vue de son
emmanchement interne.
Selon une caractéristique liée aux troisième et quatrième modes de réalisation, ladite zone rainurée est située sous ladite zone lisse et se
prolonge vers le bas par une zone inférieure de diamètre réduit.
Selon une caractéristique liée aux second et troisième modes de réalisation, la paroi latérale du réservoir comporte un épaulement inférieur formant butée pour le bord libre de la paroi latérale du manchon. Selon encore d'autres caractéristiques, la zone rainurée se termine du côté opposé à la zone lisse par un bord chanfreiné et, le cas échéant, le bord libre de la paroi latérale du manchon et/ou du réservoir
est chanfreiné.
Selon un mode de réalisation particulier, ladite zone rainurée
comporte une seule rainure longitudinale.
Un autre objet de l'invention est un procédé d'assemblage étanche d'une pompe miniature, dont le corps est supporté par un manchon sur un réservoir de faible contenance, préalablement rempli de produit liquide, caractérisé en ce qu' on positionne le manchon coaxialement sur le col du réservoir et on effectue son emmanchement forcé, interne ou externe, de façon à obtenir d'abord l'échappement de l'air comprimé par une zone rainurée du manchon ou du réservoir, puis une étanchéité finale par un serrage radial périphérique des zones lisses
des portées en regard du manchon et du réservoir.
Selon une première variante de mise en oeuvre, l'emmanchement forcé est effectué à vitesse constante et de façon continue pour maintenir, au moins pendant l'échappement, un équilibre
permanent des pressions d'air entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir.
Selon une autre variante, l'emmanchement forcé est effectué de façon discontinue, avec une première étape d'appui pendant laquelle on génère une surpression d'air à l'intérieur du réservoir puis un temps d'arrêt avec maintien dans la position d'emmanchement obtenue pour permettre l'échappement de l'air comprimé, jusqu'à l'établissement d'un équilibre des pressions d'air entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir et enfin, une seconde étape o l'on obtient successivement l'obturation de
la zone rainurée et l'étanchéité finale.
Le système et le procédé d'assemblage de l'invention permettent d'obtenir un distributeur d'échantillon avec capot dont le montage est particulièrement simple et rapide puisqu'une seule opération
d'assemblage est suffisante.
Le système d'assemblage de l'invention procède de la combinaison entre une zone rainurée, une zone lisse adjacente et une paroi lisse en regard destinée à coulisser relativement et en serrage
radial au contact desdites zones.
La paroi lisse étant en serrage radial tant avec la zone lisse qu'avec la zone rainurée, chacune de ces zones participe à la tenue mécanique de l'assemblage. Cette combinaison permet donc d'obtenir à la fois, un dégazage efficace et continu en cours d'emmanchement, une étanchéité parfaite en fin d'assemblage en raison des surfaces importantes des portées en serrage radial périphérique et une bonne tenue de la pompe sur le
réservoir du fait de la grande hauteur des portées en serrage.
L'obturation de la zone rainurée s'effectue progressivement par coulissement jusqu'à étanchéité complète, à mesure que la surface des
portées en regard augmente.
La phase finale du coulissement amène une étanchéité renforcée par mise en contact de zones lisses parallèles sur une hauteur
déterminée en fonction de la légère surpression admissible.
Le coulissement relatif des portées en regard s'effectue très facilement compte tenu de la nature du matériau constitutif à
comportement plastique.
Toutefois, l'emmanchement forcé entraîne une réaction des pièces en serrage radial, ce qui se traduit notamment par une déformation élastique des zones en contact et plus précisément par un
écrasement des parois internes et une dilatation des parois externes.
Pour garantir une bonne tenue mécanique et une étanchéité finale satisfaisantes, il peut alors être judicieux de prévoir que le diamètre extérieur de la zone libre est légèrement supérieur (d'au plus 5%) à celui
de la zone rainurée qui est plus facilement compressible.
Le système de l'invention s'applique aussi bien à un emmanchement interne qu'externe du manchon, ce qui offre de
multiples possibilités quant aux modes de réalisation du distributeur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description
qui va suivre, accompagnée des dessins sur lesquels: - les figures la et lb représentent des vues en coupe verticale (de détail pour la figure lb) d'un premier mode de réalisation de l'invention avant emmanchement; - la figure 1c représente une vue de détail en coupe horizontale selon CC du mode de réalisation des figures la et lb; - les figures 2a, 2b et 2c sont des vues en coupe qui correspondent à celles des figures la, lb, lc pour le même mode de réalisation mais en cours d'emmanchement interne; - les figures 3a, 3b et 3c sont des vues en coupe qui correspondent à celles des figures la, lb et lc toujours pour le même mode de réalisation mais en fin d'assemblage; - les figures (4a, 4b, 4c), (5a, 5b, 5c) et (6a, 6b, 6c) représentent des vues en coupe (qui correspondent à celles des figures précédentes) d'un second mode de réalisation respectivement avant emmanchement, en cours d'emmanchement interne et en fin d'assemblage; les figures (7a, 7b, 7c), (8a, 8b, 8c) et (9a, 9b, 9c) représentent des vues en coupe (qui correspondent à celles des figures précédentes) d'un troisième mode de réalisation respectivement avant emmanchement, en cours d'emmanchement externe et en fin d'assemblage; - les figures (10a, 10b, 10c), (11a, 11b, 11c) et (12a, 12b, 12c) représentent des vues en coupe (qui correspondent à celles des figures précédentes) d'un quatrième mode de réalisation respectivement avant emmanchement, en cours d'emmanchement externe et en fin d'assemblage. La figure la représente une vue en coupe verticale d'un
distributeur miniature avant assemblage.
Ce distributeur comprend une pompe P dont le corps est supporté par un manchon M et la tête T formant poussoir, est coiffée par un capot C reposant sur le manchon M. Le manchon M est destiné à être emmanché en force, ici de façon interne, dans un réservoir R de faible contenance préalablement
rempli d'un échantillon E de produit liquide.
La vue de détail en coupe de la figure lb représente un côté de la paroi latérale du manchon M. La face externe de cette paroi comporte une zone rainurée 1 pour l'échappement de l'air qui est comprimé dans le réservoir R, au-dessus de la surface libre du produit E, par la descente du manchon M. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures la, lb, et lc, la zone rainurée 1 n'est constituée que d'une seule rainure longitudinale 10. Dans un autre mode de réalisation, non représenté, la zone rainurée 1 peut être constituée d'une série de rainures longitudinales 10 parallèles entre elles, ménagées de façon périphérique sur la paroi latérale du manchon ou bien encore, selon un autre mode,
sous forme d'une rainure hélicoïdale.
La zone rainurée 1 est délimitée longitudinalement, et ici vers le haut, par une zone lisse 2 adjacente dont le diamètre extérieur est
identique ou supérieur d'au plus 5% au diamètre de la zone rainurée 1.
La zone rainurée se prolonge ici vers le bas par une zone inférieure 4 de diamètre réduit, destinée à faciliter l'introduction du manchon M dans le col du réservoir R. De préférence, le bord inférieur de la zone 4 possède un chanfrein 4a facilitant l'admission de l'air comprimé dans la zone
rainurée 1.
Les figures 2a, 2b, et 2c représentent le système d'assemblage de l'invention lors de la phase d'emmanchement interne du manchon M sur le réservoir R. Le col du réservoir R présente une paroi interne qui est lisse, au moins dans la partie 3, qui vient en regard de la face externe de la paroi
latérale du manchon M comme représenté sur la figure 2b.
L'emmanchement procède d'un coulissement relatif de la partie lisse 3 de la paroi du réservoir R d'abord en serrage radial au contact de la zone rainurée 1, ce qui conduit dans une première phase à une obturation latérale de la rainure 10, comme représenté en vue de dessus
et en coupe sur la figure 2c.
Au cours de cette phase, le serrage radial n'est pas périphérique du fait même de la présence de la rainure 10 mais la tenue mécanique de la pompe P sur le réservoir R est déjà partiellement assurée. La rainure est obturée progressivement, du bas vers le haut, mais le conduit d'évent ainsi formé débouche toujours librement à l'extérieur en partie haute. Lors de l'emmanchement forcé, le coulissement continue et le bord supérieur r de la partie lisse 3 de la paroi du réservoir R atteint la
limite supérieure de la zone rainurée 1.
Si le bord supérieur r du réservoir R est chanfreiné, comme représenté sur la figure 2b, alors l'évacuation de l'air comprimé peut
encore être assurée.
Dans le cas contraire, la rainure 10 est alors définitivement obturée. La poursuite du coulissement relatif au-delà de cette position, amène les portées respectives de la partie lisse 3 de la paroi du réservoir R et de la zone lisse 1 du manchon M en serrage radial périphérique dans la partie haute, et garantit l'étanchéité parfaite et complète du réservoir R en fin d'assemblage comme représenté sur les figures 3a, 3b et 3c. La hauteur des portées en serrage radial périphérique peut être déterminée en fonction de la surpression admissible dans le réservoir R après obturation de la zone ajourée 1. Cette surpression est proportionnelle à la course relative effectuée par les zones lisses 2,3 des portées en contact au-delà de la position limite d'obturation de la zone
rainurée 1.
L'emmanchement forcé entraînant un écrasement des portées internes et une dilatation des portées externes, il est parfois judicieux d'augmenter légèrement le diamètre extérieur de la zone lisse 2 (par exemple de 3%) par rapport à celui de la zone rainurée 1 pour garantir à
la fois la tenue mécanique de l'assemblage et l'étanchéité finale.
Par ailleurs, tant la zone rainurée 1 que la zone lisse 2 participent à la tenue mécanique de l'assemblage puisque ces deux
zones sont en serrage radial sur toute leur hauteur avec la portée lisse 3.
Le serrage de la zone rainurée n'étant pas périphérique, sa hauteur peut donc être augmentée, sans que cela ne génère de surpression, pour renforcer la rigidité de l'assemblage, à condition que l'allongement du parcours de l'air comprimé qui en résulte ne soit pas
préjudiciable à l'échappement.
La zone lisse 2 est de préférence, délimitée, du côté opposé à la zone rainurée 1, par un épaulement supérieur 5 porté extérieurement par le manchon M et formant butée pour une face transversale de la paroi en regard, matérialisée ici par le bord libre r du réservoir R. Dans le mode de réalisation des figures 4a, 4b et 4c, les zones rainurée 1 et lisse 2 sont portées par la paroi interne du réservoir R, toujours en vue d'un emmanchement interne du manchon M. Toutefois,
ici la zone lisse 2 est située au-dessous de la zone rainurée 1.
Ces zones 1, 2 sont destinées à coopérer avec une partie lisse 3 ménagée sur la face externe de la paroi latérale du manchon M. Le coulissement s'effectue comme décrit en référence aux
figures 2b et 3b mais avec une inversion du système.
C'est ici la partie lisse 3 de la paroi du manchon qui par coulissement relatif obture progressivement avec serrage radial, la zone rainurée du haut vers le bas comme représenté sur la figure 5b puis assure l'étanchéité par serrage radial périphérique au contact de la zone
lisse 2.
Dans ce cas, l'étanchéité en fin d'assemblage est assurée en partie basse du manchon M. Le bord libre r de la paroi latérale du réservoir R est chanfreiné et vient en butée, en fin d'assemblage, contre l'épaulement supérieur 5 porté ici extérieurement par le manchon M comme représenté sur la
figure 6b.
Le mode de réalisation représenté sur les figures 7a, 8a et 9a correspond à un emmanchement externe du manchon M sur le réservoir R. La zone rainurée 1 et la zone lisse adjacente 2 sont ici portées par la face interne de la paroi latérale du manchon M. Ce mode de réalisation a une configuration symétrique de celle qui est représentée sur les figures lb, 2b et 3b, et l'assemblage s'effectue dans les mêmes conditions, à la différence près, que l'échappement de
l'air comprimé se fait du haut vers le bas de la zone rainurée 1.
L'épaulement supérieur 5 est ici porté intérieurement par le manchon M. Selon une variante, représentée sur les figures 9a et 9b, la paroi latérale du réservoir R comporte un épaulement inférieur 6 formant butée pour le bord libre de la paroi latérale du manchon M. L'épaulement 6 a, de préférence, une largeur sensiblement égale à l'épaisseur de la paroi latérale du manchon M au niveau de la zone lisse 2 de façon à réaliser un affleurement extérieur du manchon avec le
réservoir et obtenir ainsi une continuité d'aspect.
La distance séparant les épaulements supérieur 5 et inférieur 6 détermine alors les hauteurs respectives du manchon M et du col du réservoir R. Le mode de réalisation représenté sur les figures 10a, 11a et 12a correspond encore à un emmanchement externe du manchon M sur le réservoir R. Mais ici, la zone rainurée 1 et la zone lisse adjacente 2 sont portées par la paroi latérale externe du col du réservoir R. Ce mode de réalisation a une configuration symétrique de celle qui est représentée sur les figures 4b, 5b et 6b, et l'assemblage s'effectue dans les mêmes conditions à la différence près que l'échappement de
l'air comprimé se fait du haut vers le bas de la zone rainurée 1.
Comme représenté sur les figures 11b, et 12b, le bord libre du manchon M a un profil aéraulique spécifique permettant d'optimiser
l'échappement d'air.
Ce profil consiste en un chanfrein 40 avec une double pente
a, 40c.
Les deux pentes 40a, 40c ont des inclinaisons éventuellement différentes et sont séparées par une partie droite 40b, parallèle à la paroi latérale du réservoir R. Le cas échéant, comme dans le mode de réalisation de la figure
9b, le réservoir peut comporter un épaulement inférieur 6 affleurant.
L'invention permet un assemblage des composants selon deux
modes principaux.
Dans les deux modes, on positionne d'abord le manchon M coaxialement sur le col du réservoir R comme représenté sur les figures
la, 4a, 7a et 10a.
Puis on effectue son emmanchement forcé, interne ou externe, en appuyant sur le capot C et/ou sous le réservoir R. Cet appui provoque, dans une première phase du coulissement, la compression de l'air interne et son échappement via la zone rainurée 1 de la paroi latérale du manchon M ou du réservoir R (comme représenté sur les figures 2a, 5a, 8a et 11a ou en détail sur les figures 2b, 5b, 8b, et 11b) et, dans une seconde phase l'étanchéité complète par serrage radial périphérique des zones lisses 2,3 des portées en regard respectivement du manchon M et du réservoir R. Selon le premier mode, l'emmanchement forcé est effectué à vitesse constante et de façon continue, en vue de maintenir, au moins pendant l'échappement un équilibre permanent des pressions d'air entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir R avec un débit de dégazage par la zone rainurée 1. Selon un second mode, l'emmanchement forcé est effectué de
façon discontinue en deux étapes.
Au cours de la première étape, on génère par appui forcé une surpression d'air à l'intérieur du réservoir R. En effet, les faibles dimensions du conduit d'échappement d'air délimité par la zone rainurée 1, d'une part, et la partie lisse 3 de la paroi en regard, d'autre part, n'autorisent pas un débit de fuite d'air suffisant pour compenser
instantanément la surpression.
La position intermédiaire d'emmanchement obtenue est maintenue pendant un temps de pause pour permettre l'échappement de l'air comprimé jusqu'à l'établissement d'un équilibre des pressions d'air entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir R. Puis, au cours d'une seconde étape, on poursuit l'emmanchement pour obtenir successivement l'obturation de la zone rainurée et l'étanchéité finale par serrage radial périphérique des portées
en regard.

Claims (15)

REVENDICATIONS
1. Système d'assemblage étanche d'une pompe miniature (P) dont le corps est supporté par un manchon (M) sur un réservoir (R) de faible contenance, par emmanchement forcé, interne ou externe, caractérisé en ce que la paroi latérale du manchon (M) ou du réservoir (R) comporte une zone rainurée (1) formant évent, délimitée longitudinalement par une zone lisse (2) adjacente contre lesquelles une partie lisse (3) de la paroi en regard du réservoir (R) ou du manchon (M) est destinée à coulisser relativement et en serrage radial, pour obturer progressivement ladite zone rainurée et venir en contact étanche
avec la zone lisse (2) en fin d'assemblage.
2. Système d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone rainurée (1) a un diamètre identique ou inférieur d'au
plus 5 % au diamètre de la zone lisse adjacente (2).
3. Système d'assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit manchon (M) comporte un épaulement
supérieur (5) formant butée pour le bord libre (r) du réservoir (R).
4. Système d'assemblage selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que lesdites zones rainurée (1) et lisse (2) sont réalisées sur la paroi interne de réservoir (R), en vue d'un
emmanchement interne du manchon (M).
5. Système d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que lesdites zones rainurée (1) et lisse (2) sont réalisées sur la paroi externe du réservoir (R) en vue d'un emmanchement externe
du manchon (M).
6. Système d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que lesdites zones rainurée (1) et lisse (2) sont réalisées sur la paroi interne du manchon (M) en vue de son emmanchement
externe.
7. Système d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que lesdites zones rainurée (1) et lisse (2) sont réalisées sur la paroi externe du manchon (M) en vue de son emmanchement interne.
8. Système d'assemblage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite zone rainurée est située sous ladite zone lisse (2) et se prolonge vers le bas par une zone inférieure (4) de diamètre réduit.
9. Système d'assemblage selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la paroi latérale du réservoir (R) comporte un épaulement inférieur (6) formant butée pour le bord libre de la paroi
latérale du manchon (M).
10. Système d'assemblage selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la zone rainurée (1) se termine du
côté opposé à la zone lisse (2) par un bord chanfreiné.
11. Système d'assemblage selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le bord libre de la paroi latérale du
manchon (M) et/ou du réservoir (R) est chanfreiné.
12. Système d'assemblage selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que ladite zone rainurée (1) comporte une
seule rainure longitudinale (10).
13. Procédé d'assemblage étanche d'une pompe miniature (P), dont le corps est supporté par un manchon (M) sur un réservoir (R) de faible contenance, préalablement rempli de produit liquide, caractérisé en ce qu'on positionne le manchon (M) coaxialement sur le col du réservoir (R) et on effectue son emmanchement forcé, interne ou externe, de façon à obtenir d'abord un échappement de l'air comprimé par une zone rainurée (1) du manchon (M) ou du réservoir (R), puis une étanchéité finale par un serrage radial périphérique des zones lisses (2,3) des portées en regard du manchon (M) et du réservoir
(R).
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'emmanchement forcé est effectué à vitesse constante et de façon continue pour maintenir, au moins pendant l'échappement, un équilibre permanent des pressions d'air entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir
(R).
15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'emmanchement forcé est effectué de façon discontinue, avec une première étape d'appui pendant laquelle on génère une surpression d'air à l'intérieur du réservoir (R) puis un temps d'arrêt avec maintien dans la position d'emmanchement obtenue pour permettre l'échappement de l'air comprimé, jusqu'à l'établissement d'un équilibre des pressions d'air entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir (R) et enfin une seconde étape o l'on obtient successivement l'obturation de la zone rainurée (1) et
l'étanchéité finale.
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