FR2764005A1 - Pompe a piston articule - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une pompe du type comprenant un corps (1) sensiblement cylindrique délimitant intérieurement une chambre de dosage (11) dont l'extrémité inférieure (la) est pourvue d'un orifice d'admission (10) équipé d'un clapet (12) et dont l'extrémité supérieure est pourvue d'une part, d'un orifice d'échappement (20a) et est, d'autre part, obturée par un piston (2) susceptible de se déplacer dans ladite chambre (11) en coopérant avec des moyens de rappel élastique (4) entre une butée haute de repos et une butée basse de fin de course, caractérisée en ce que le piston (2) comprend un noyau central (21) solidaire de l'extrémité inférieure (23a) d'une tige creuse axiale (23) dont l'extrémité supérieure (23b) fait saillie à l'extérieur de la chambre de dosage (11) et une douille coaxiale (22), reliée à ladite tige (23) par une articulation élastique (24) assurant, d'une part, un contact étanche avec la paroi interne de la chambre (11) et délimitant, d'autre part, avec ledit noyau (21), un conduit d'évacuation annulaire (20) susceptible d'être ouvert par déplacement de ladite douille (22) relativement au noyau (21).
Description
La présente invention concerne une pompe et plus précisément une pompe pour la délivrance sous forme pulvérisée de parfums ou de produits cosmétiques ou de faibles doses de produits pharmaceutiques.
Il existe des pompes comprenant un corps sensiblement cylindrique destiné à être fixé sur un récipient et délimitant intérieurement une chambre de dosage du produit à distribuer.
L'extrémité inférieure du corps est pourvue d'un orifice d'admission équipé d'un clapet et son extrémité supérieure est, d'une part, pourvue d'un orifice d'échappement et, est d'autre part, obturée par un piston. Ce piston est susceptible de se déplacer dans la chambre de dosage, en coopérant avec des moyens de rappel élastique, entre une butée haute de repos et une butée basse de fin de course.
A l'amorçage, la première descente du piston provoque une chasse d'air puis sa remontée entraîne le remplissage de la chambre de dosage par le produit.
Les déplacements suivants du piston s'accompagnent, à la descente, d'une pulvérisation de produit à l'extérieur, via l'orifice d'échappement, sous l'effet de la pression hydraulique, et, à la remontée, d'une aspiration de produit dans la chambre via l'orifice d'admission.
Cependant, les pompes connues jusqu'à présent possèdent un grand nombre de pièces et leur assemblage nécessite des opérations complexes et délicates, en particulier, pour des pompes de petites dimensions qui sont difficiles à mettre en oeuvre de façon automatique et continue.
I1 en résulte des problèmes de productivité ainsi que des prix de revient et des coûts de conditionnement trop élevés.
En outre, soit ces pompes comprennent des joints d'étanchéité en matière élastomère qui entraînent des nuisances olfactives pour le produit, en particulier, lorsque ce dernier est parfumé, soit elles n'en comprennent pas, et l'étanchéité n'est pas suffisante, en particulier, pour des produits très volatils.
La présente invention a pour but de résoudre de manière satisfaisante les problèmes techniques posés par l'art antérieur.
Ce but est atteint, conformément à l'invention, au moyen d'une pompe du type comprenant un corps sensiblement cylindrique délimitant intérieurement une chambre de dosage dont l'extrémité inférieure est pourvue d'un orifice d'admission équipé d'un clapet et dont l'extrémité supérieure est pourvue, d'une part, d'un orifice d'échappement et est, d'autre part, obturée par un piston susceptible de se déplacer dans ladite chambre, en coopérant avec des moyens de rappel élastique, entre une butée haute de repos et une butée basse de fin de course, caractérisée en ce que le piston comprend un noyau central solidaire de l'extrémité inférieure d'une tige creuse axiale dont l'extrémité supérieure fait saillie à l'extérieur de la chambre de dosage et une douille coaxiale, reliée à ladite tige par une articulation élastique assurant, d'une part, un contact étanche avec la paroi interne de la chambre et délimitant, d'autre part, avec ledit noyau, un conduit d'évacuation annulaire susceptible d'être ouvert par deplacement de ladite douille relativement au noyau.
Selon une caractéristique avantageuse, ladite douille comporte une jupe inférieure évasée dont la face interne en regard du noyau est pourvue d'un jonc périphérique destiné à être, en position d'obturation du conduit d'évacuation, en contact étanche avec ledit noyau.
Selon un mode de réalisation particulier, ladite articulation comporte un collier central monté par serrage radial sur le pourtour de ladite tige creuse axiale et raccordé à la douille par une entretoise élastiquement déformable.
Selon une autre caractéristique, la partie supérieure du corps de pompe est fermée par une collerette dont la face interne, d'une part, forme la butée haute du piston et la face externe, d'autre part, sert d'appui inférieur pour les moyens de rappel ; ladite collerette étant pourvue d'un alésage axial dans lequel se déplace la tige creuse solidaire du piston.
Selon une variante, ladite douille comporte une couronne supérieure destinée à venir s'engager de façon étanche dans une gorge périphérique ménagée sur la face interne de ladite collerette.
Selon une autre variante, la collerette est constituée d'un manchon central pourvu d'un organe d'encliquetage dans la partie supérieure du corps et d'une bride périphérique de fixation sur le rebord supérieur dudit corps.
Selon un mode réalisation spécifique, ladite tige creuse et ledit noyau sont réalisés d'une seule pièce.
Selon une première variante, ladite tige creuse est séparée du noyau par des canaux transversaux alimentés par le conduit d'évacuation.
Selon une seconde variante, ladite tige creuse axiale est raccordée, extérieurement à la chambre de dosage, à un tube gicleur.
De préférence, l'entretoise de l'articulation de la douille est disposée sensiblement en regard du débouché des canaux transversaux et comporte des dépouilles.
De préférence, le tube gicleur porte un épaulement périphérique délimitant une face d'appui supérieur pour les moyens de rappel du piston.
Selon une autre variante, ledit épaulement se prolonge vers le bas par une paroi cylindrique se déplaçant de façon guidée dans ledit manchon central de la collerette qui délimite avec ladite paroi un logement pour lesdits moyens de rappel.
Selon d'autres caractéristiques, le corps comporte un orifice formant évent situé, en position haute du piston, au-dessus du bord inférieur de la douille.
Par ailleurs, on peut prévoir que ladite douille possède une extrémité biseautée assurant un contact de surface étanche et raclant avec la paroi interne de la chambre de dosage.
Selon encore une autre variante, la face latérale du noyau et la face interne en regard de la douille sont parallèles et inclinées par rapport à l'axe de la pompe.
De préférence, ledit noyau possède une partie inférieure tronconique susceptible de se loger dans une cavité à profil complémentaire ménagée dans la partie inférieure du corps, sous le niveau de la butée basse du piston, pour permettre une ouverture forcée du conduit d'évacuation à l'amorçage.
La pompe de l'invention possède un degré d'étanchéité très élevé sans utiliser de joint, ce qui la rend compatible sur le plan olfactif avec les parfums et les produits cosmétiques parfumés.
L'assemblage des divers éléments constitutifs de la pompe peut être effectué en une opération simple et unique, ce qui permet une automatisation complète des étapes de fabrication et de conditionnement et entraîne de gains de productivité.
En outre, les moyens de rappel du piston sont placés à l'extérieur de la chambre de dosage, ce qui permet de réduire l'encombrement de la partie du corps de pompe interne au récipient et de conditionner une plus grande quantité de produit dans un récipient de même volume.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre accompagnée des dessins sur lesquels:
- la figure 1 représente une vue en coupe d'un mode de réalisation de la pompe de l'invention au repos, en position de fermeture;
- les figures 2a et 2b représentent des vues en coupe respectivement intégrale et de détail de la pompe de la figure 1 en position d'ouverture, pendant une phase de pulvérisation;
- la figure 3 représente une vue en coupe de la pompe de la figure 1 en fin de pulvérisation;
- les figures 4a et 4b représentent des vues en coupe respectivement intégrale et de détail de la pompe de la figure 1 en phase d'amorçage.
- la figure 1 représente une vue en coupe d'un mode de réalisation de la pompe de l'invention au repos, en position de fermeture;
- les figures 2a et 2b représentent des vues en coupe respectivement intégrale et de détail de la pompe de la figure 1 en position d'ouverture, pendant une phase de pulvérisation;
- la figure 3 représente une vue en coupe de la pompe de la figure 1 en fin de pulvérisation;
- les figures 4a et 4b représentent des vues en coupe respectivement intégrale et de détail de la pompe de la figure 1 en phase d'amorçage.
La pompe représentée sur la figure 1 est destinée à la distribution de parfums ou de produits cosmétiques et pharmaceutiques à partir d'un récipient.
Cette pompe comprend un corps 1 sensiblement cylindrique délimitant intérieurement une chambre de dosage 11.
Le corps 1 de la pompe est destiné à se fixer de manière étanche sur le col C du récipient.
L'extrémité inférieure la du corps 1 est pourvue d'un orifice d'admission 10 équipé d'un clapet 12, ici sous forme d'une bille.
L'extrémité supérieure lb du corps 1 est réalisée ouverte pour permettre l'introduction d'un piston 2 et est pourvue d'un orifice d'échappement 20a..
L'orifice 2Oa débouche dans un conduit obturable 20 pour l'évacuation du produit à partir de la chambre 11.
Le piston 2 est susceptible de se déplacer dans la chambre 11 entre une butée haute de repos et une butée basse de fin de course, en étant rappelé en position de repos par un ressort hélicoïdal 4 disposé à l'extérieur de la chambre 11.
Le piston 2 comprend un noyau central 21 solidaire de l'extrémité inférieure 23a d'une tige creuse axiale 23 dont l'extrémité supérieure 23b fait saillie à l'extérieur de la chambre 11.
Dans le mode de réalisation représenté, la tige 23 et le noyau 21 sont réalisés en une seule pièce.
Le noyau 21 est entouré coaxialement par une douille 22 réalisée sous forme d'une pièce rapportée et reliée à la tige 23 via une articulation élastique 24.
Selon une variante non représentée le noyau 21, la tige 23 et la douille 22 sont réalisés en une seule pièce. La douille 22 assure, d'une part, un contact étanche avec la paroi interne de la chambre 11 et délimite, d'autre part, avec le noyau 21 le conduit annulaire 20
La douille 22 comporte une jupe inférieure évasée 22a dont la face interne, en regard du noyau 21, est pourvue d'un jonc périphérique 220. Le jonc 220 est destiné à être, en position d'obturation du conduit 20 (figures 1 et 3), en contact étanche avec le noyau 21.
La douille 22 comporte une jupe inférieure évasée 22a dont la face interne, en regard du noyau 21, est pourvue d'un jonc périphérique 220. Le jonc 220 est destiné à être, en position d'obturation du conduit 20 (figures 1 et 3), en contact étanche avec le noyau 21.
La tige creuse 23 est séparée du noyau 21 par des canaux transversaux 230 alimentés par le conduit d'évacuation 20.
La face latérale du noyau 21 et la face interne en regard de la douille 22 sont parallèles et inclinées par rapport à l'axe de la pompe.
L'articulation 24 comporte un collier central 24b monté par serrage radial sur le pourtour de la tige creuse 23 au-dessus du noyau 21.
Le collier 24b est raccordé à la douille 22 par une entretoise 24a élastiquement déformable permettant le déplacement relatif de la douille 22 par rapport au noyau 21.
La douille 22 comprend aussi une couronne supérieure 22b qui s'étend dans le prolongement de la jupe inférieure 22a ; l'entretoise 24a assurant la séparation entre la jupe 22a et la couronne 22b.
La partie supérieure de corps 1 de la pompe est fermée par encliquetage d'une collerette 3 dont la face interne forme la butée haute du piston 2 et la face externe sert d'appui inférieur pour le ressort 4.
La collerette 3 est constituée d'un manchon central 33 pourvu d'un alésage axial 30 dans lequel se déplace la tige creuse axiale 23, solidaire du piston 2. Le collier 24b a une hauteur sensiblement égale à celle de l'alésage 30, et les profils respectifs des bords supérieurs de l'alésage et du collier sont complémentaires.
La couronne 22b de la douille 2 est, dans la position de repos de la pompe représentée sur la figure 1, engagée en butée étanche dans une gorge périphérique 31 ménagée sur la face interne de la collerette 3.
La couronne 22b a une face interne légèrement inclinée vers l'axe de la pompe tandis que sa face latérale externe est sensiblement parallèle à cet axe.
De même, le flanc interne 31a de la gorge 31, en regard de la face interne de la couronne 22b, présente une légère courbure vers l'axe de la pompe pour assurer un contact de glissement des faces en vis-à-vis, l'une sur l'autre et un guidage de la couronne 22b dans la gorge 31 vers la position de butée haute.
Dans cette dernière position, le bord supérieur de la couronne 22b n'est pas en contact avec le fond de la gorge 31 de façon à éviter toute déformation de la douille 22. Mais, la face interne de la couronne 22b est en contact étanche avec le flanc interne 31 de la gorge.
Par ailleurs, l'extrémité du flanc interne 31a de la gorge 31 est en butée, avec contact étanche, contre la face supérieure de l'entretoise 24. La butée haute du piston 2 correspond donc à un double niveau d'étanchéité vis-à-vis des éventuelles infiltrations de produit pouvant survenir par l'orifice d'évent 13, situé, au-dessus du bord inférieur de la jupe 22a, en position de butée haute du piston 2. Le manchon central 33 de la collerette 3 est pourvu d'un organe 33a d'encliquetage étanche dans la partie supérieure lb du corps 1 et d'une bride périphérique 33b pour la fixation sur le rebord supérieur du corps 1.
Les canaux transversaux 23() débouchent latéralement sur la tige 23 et en regard du coude 24c de liaison entre le collier 24b et l'entretoise 24a de l'articulation 24.
Toutefois, ces canaux ne sont jamais obturés par le coude 24c du fait de la présence de dépouilles 24().
La tige creuse axiale 23 est raccordée, à l'extérieur de la chambre de dosage 11, à un tube gicleur 5, par exemple, par emmanchement et encliquetage. Le tube 5 porte un épaulement périphérique 51 qui délimite une face d'appui supérieur pour le ressort 4. L'épaulement 51 se prolonge vers le bas, en direction de la collerette 3, par une paroi cylindrique 52 se déplaçant de façon guidée avec un léger jeu dans le manchon central 33 qui délimite avec la paroi 52, un logement 54 pour le ressort 4.
La jupe 22a de la douille 22 possède une extrémité biseauté avec une face externe 220a qui assure un contact de surface étanche du piston 2 avec la paroi interne de la chambre de dosage 11 lors de ses déplacements.
Sur les figures 2a et 2b, le piston est en cours de descente dans la chambre 1 1 sous l'effet d'une poussée manuelle exercée sur le tube gicleur 5 via la tete de pulvérisation T.
Si la pompe est déjà amorcée, la chambre 11 est remplie de produit et la poussée est transmise par le produit liquide incompressible aux parois de la chambre 11 et notamment à la jupe 22a de la douille 22 articulée.
Or, la douille 22 est le seul élément mobile dans la chambre 11.
La poussée s'exerçant sur la douille 22 provoque alors son déplacement vers le haut le long de la paroi interne de la chambre 1 1 par déformation élastique de l'articulation 24 (voir figure 2b).
Ce déplacement a pour résultat d'écarter le jonc périphérique 220 de la face latérale du noyau 21 et d'ouvrir ainsi le conduit annulaire d'évacuation 20.
La poursuite de la descente du piston 2 s'accompagne d'un raclage de la paroi de la chambre 11 par la face 220a de l'extrémité de la jupe 22a et entraîne l'échappement du produit par le conduit 20 puis successivement par les canaux transversaux 230, la tige creuse 23 et le tube gicleur 5 jusqu'à la buse de pulvérisation B de la tête T.
Lorsque le bord inférieur de la jupe 22a vient en contact avec la butée basse délimitée par un épaulement 14 dans la partie inférieure du corps 1, tout le volume, occupé initialement par le produit dans la chambre 11, a été évacué, à l'exception du volume résiduel situé dans la cavité 15 ménagée à la partie inférieure du corps 1.
A ce stade, le ressort 4 est comprimé et la paroi 52 est enfoncée dans le logement 54 comme représenté sur la figure 3.
Aucun effort de poussée ne s'exerce plus sur la douille 22 qui pivote alors vers le bas en étant rappelée élastiquement par l'articulation 24 qui reprend sa forme et sa position initiales.
Le jonc périphérique 220 retrouve son appui sur le noyau 21 et ferme ainsi le conduit 20.
Le relâchement de la tête T et du tube gicleur 5 s'accompagne de la détente du ressort 4, de la sortie guidée de la paroi 52 par le haut du manchon 33 et de la remontée du piston 2 dans la chambre 11 en aspirant du produit dans le récipient par l'orifice 10 via le clapet 12 en position ouverte.
Cette phase se poursuit jusqu'à ce que le piston retrouve sa position de repos en butée haute où la couronne 22b de la douille 2 est engagée de manière étanche dans la gorge 31 de la collerette 3 (voir figure 1).
Les figures 4a et 4b sont relatives à la phase d'amorçage de la pompe.
En effet, après les opérations de fabrication, d'assemblage et de conditionnement, le récipient R renferme du produit mais la chambre de dosage 1 1 ne contient que de l'air.
La première descente du piston 2 a donc pour effet de comprimer l'air dans la chambre 11. A partir d'une valeur déterminée de surpression, la douille 22 se déplace en translation vers le haut et le jonc 220 s'écarte du noyau 21 en ouvrant le conduit 20.
L'air comprimé s'échappe alors à l'extérieur par le conduit 20, les canaux 230, la tige 23, le tube 5 et la buse B.
Tout l'air présent dans la chambre 11 est évacué par ouverture forcée du conduit 20 du fait que le noyau 21 possède une partie inférieure tronconique 21a susceptible de se loger dans la cavité 15 à profil complémentaire située sous le niveau de la butée basse 14 du piston 2.
La mise en butée basse du piston 2 laisse le conduit 20 ouvert pendant une durée courte qui correspond au temps nécessaire pour le dégazage de la cavité 15.
Puis, le relâchement de la tête T, la détente du ressort 4, la fermeture du conduit 20 et la remontée du piston 2 créent le vide dans la chambre 11 et assurent son premier remplissage par aspiration de produit dans le récipient.
Claims (16)
1. Pompe du type comprenant un corps (1) sensiblement cylindrique délimitant intérieurement une chambre de dosage (11) dont l'extrémité inférieure (la) est pourvue d'un orifice d'admission (10) équipé d'un clapet (12) et dont l'extrémité supérieure est pourvue d'une part, d'un orifice d'échappement (20a) et est, d'autre part, obturée par un piston (2) susceptible de se déplacer dans ladite chambre (11) en coopérant avec des moyens de rappel élastique (4) entre une butée haute de repos et une butée basse de fin de course, caractérisée en ce que le piston (2) comprend un noyau central (21) solidaire de l'extrémité inférieure (23a) d'une tige creuse axiale (23) dont l'extrémité supérieure (23b) fait saillie à l'extérieur de la chambre de dosage (11) et une douille coaxiale (22), reliée à ladite tige (23) par une articulation élastique (24) assurant, d'une part, un contact étanche avec la paroi interne de la chambre (11) et délimitant, d'autre part, avec ledit noyau (21), un conduit d'évacuation annulaire (20) susceptible d'être ouvert par déplacement de ladite douille (22) relativement au noyau (21).
2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite douille (22) comporte une jupe inférieure (22a) évasée dont la face interne en regard du noyau (21) est pourvue d'un jonc périphérique (220) destiné à autre, en position d'obturation du conduit d'évacuation (20), en contact étanche avec ledit noyau (21).
3. Pompe selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite articulation (24) comporte un collier central (24b) monté par serrage radial sur le pourtour de ladite tige creuse axiale (23) et raccordé à la douille (22) par une entretoise élastiquement déformable (24a).
4. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie supérieure du corps (1) de pompe est fermée par une collerette (3) dont la face interne, d'une part, forme la butée haute du piston (2) et la face externe, d'autre part, sert d'appui inférieur pour les moyens de rappel (4) ; ladite collerette (3) étant pourvue d'un alésage axial (30) dans lequel se déplace la tige creuse (23) solidaire du piston.
5. Pompe selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite douille (22) comporte une couronne supérieure (22b) destinée à venir s'engager de façon étanche dans une gorge périphérique (31) ménagée sur la face interne de ladite collerette (3).
6. Pompe selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée ce que la collerette (3) est constituée d'un manchon central (33) pourvu d'un organe d'encliquetage (33a) dans la partie supérieure du corps (1) et d'une bride périphérique de fixation (33b) sur le rebord supérieur dudit corps (1).
7. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite tige creuse (23) et ledit noyau (21) sont réalisés d'une seule pièce.
8. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite tige creuse (23) est séparée du noyau (21) par des canaux transversaux (230) alimentés par le conduit d'évacuation (20).
9. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite tige creuse axiale (23) est raccordée, extérieurement à la chambre de dosage (11), à un tube gicleur (5).
10 Pompe selon la revendication 9, caractérisée en ce que le tube gicleur (5) porte un épaulement périphérique (51) délimitant une face d'appui supérieur pour les moyens de rappel (4) du piston (2).
11. Pompe selon les revendications 6 et 10, caractérisée en ce que ledit épaulement (51) se prolonge vers le bas par une paroi cylindrique (52) se déplaçant de façon guidée dans ledit manchon central (33) de la collerette (3) qui délimite avec ladite paroi (52) un logement (54) pour lesdits moyens de rappel (4).
12. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (1) comporte un orifice (13) formant évent situé, en position haute du piston (2), au-dessus du bord inférieur de la douille (22).
13 Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite douille (22) possède une extrémité biseautée (220a) assurant un contact de surface étanche et raclant avec la paroi interne de la chambre de dosage (11).
14 Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face latérale du noyau (21) et la face interne en regard de la douille (22) sont parallèles et inclinées par rapport à l'axe de la pompe.
15. Pompe selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit noyau (21) possède une partie inférieure tronconique (21a) susceptible de se loger dans une cavité (15) à profil complémentaire ménagée à la partie inférieure (la) du corps (1), sous le niveau de la butée basse du piston (2) pour permettre une ouverture forcée du conduit d'évacuation (20) à l'amorçage.
16. Pompe selon les revendication 3 et 8, caractérisée en ce que l'entretoise (24a) de l'articulation (24) de la douille (22) est disposée sensiblement en regard du débouché des canaux transversaux (230) et comporte des dépouilles (240).
Priority Applications (15)
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