WO1989009095A1 - Distributeur-generateur de mousse - Google Patents

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Francis Poizot
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Francis Poizot
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0018—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam
    • B05B7/0025—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply
    • B05B7/0031—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply with disturbing means promoting mixing, e.g. balls, crowns
    • B05B7/0037—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with devices for making foam with a compressed gas supply with disturbing means promoting mixing, e.g. balls, crowns including sieves, porous members or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/30—Dip tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D27/00—Shaving accessories
    • A45D27/02—Lathering the body; Producing lather
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/0005—Components or details
    • B05B11/0059—Components or details allowing operation in any orientation, e.g. for discharge in inverted position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/04—Deformable containers producing the flow, e.g. squeeze bottles
    • B05B11/042—Deformable containers producing the flow, e.g. squeeze bottles the spray being effected by a gas or vapour flow in the nozzle, spray head, outlet or dip tube
    • B05B11/043—Deformable containers producing the flow, e.g. squeeze bottles the spray being effected by a gas or vapour flow in the nozzle, spray head, outlet or dip tube designed for spraying a liquid

Definitions

  • the invention relates to a device for the distribution, in expanded form, of liquid foaming products.
  • Liquid foaming products are often used, for example for hygiene, hairdressing, treatment of skin ailments, maintenance, beauty treatments, etc., which are lathered during use, in the immediate vicinity from the point of application.
  • a device which comprises a container with a removable wall, containing a liquid product phase and a gaseous air phase, and a dispensing head are known from the German patent 2,610,219 and the French patent 2,485,955. fixed tightly to the container.
  • the head has an interior chamber which permanently communicates with the outside, through a foam outlet nozzle, and with the inside of the container, through a porous element.
  • a central tube starts from this chamber, passes through the porous element and is extended into the container by a dip tube which opens near the bottom of the container.
  • the orifice of the tube on the side of the chamber, is provided with a unidirectional valve which allows the entry of fluid into the tube, but not the exit of fluid from the tube.
  • the wall of the central tube is pierced with holes which ensure communication between the porous element and the interior of the tube.
  • the air is expelled from the container through the porous element, while, under the effect of the same pressure d air, the liquid rises in the central dip tube, passes into the porous element through the holes in the wall of the tube (the cla ⁇ pet being closed in this direction), and mixes with the air in the porous element to generate foam.
  • the pressure drop of the porous element is weak, in the position of the container head up, a lot of air passes through the porous element and little or no liquid through the central tube. If the pressure drop increases, the quantity of expelled air tends to decrease and that of the liquid tends to increase. On the contrary, in the upside down position of the same device, a low pressure drop of the porous element or a large filling have the effect of too high a flow of liquid, and a draining of unexpanded liquid, since in this In this case, the entire weight of the liquid column applies directly to the entire surface of the porous element.
  • It relates to a foam dispenser, capable of providing a foam, the characteristics of which remain substantially constant throughout the period of use of the container. It also relates to a distributor of foam, in which the quantity of liquid distributed at each pressure on the container is correctly dosed, with optimal consumption of product.
  • the invention also relates to a foam dispenser which provides the same advantages as above, in all the positions of the container.
  • the dispenser according to the invention is characterized in that it comprises a plunger connected in an identical manner to the plunger of the prior art, except that it leads into the phase gaseous container when it is placed head up, and a second plunger which opens into the liquid phase near the bottom of the container and is connected to its upper part, via a chamber or a flar ent , at the base of the head around the porous element.
  • Fig. 1 is a view in elevation and in section of a dispenser according to the invention, in its position of use with the head directed upwards,
  • Fig. 2 is a similar view but in the position of use upside down, and
  • Fig. 3 is a diagram of another embodiment of the invention.
  • the apparatus comprises a dispensing head 1, tightly fixed in the neck 2 of a container 3.
  • the dispensing head comprises a body 4, a porous mass 5 and a tubular element 6.
  • the body 4, for example in rigid plastic material, has a cylindrical-frustoconical shape with internal chamber 13, the base 8 of which is inserted into the neck 2 of the associated container 3, with limitation of penetration by a shoulder 9, and of which the nozzle 14 can optionally be oriented to the side.
  • the porous mass 5 is for example based on polyolefin and has external dimensions allowing it to be inserted into the base 8 of the body 4 and its mechanical retention therein.
  • the porous mass is crossed by the tubular element 6 which comprises, in its part corresponding to the porous mass, one and preferably several holes 10.
  • the tubular element 6 opens into the interior chamber 13 of the head, above the porous mass, through an orifice 11 provided with a ball valve 12.
  • the container 3 is made of a material, such as polyethylene, and of a thickness allowing it to decrease in volume when it is subjected to manual pressure and to quickly resume its normal volume when this pressure is released.
  • a central dip tube 7 extends the tubular element 6, but it opens into the gas phase inside the container placed in the normal position head up, either by through a side connection, preferably because it is U-shaped with a 180 ° change of direction.
  • a second tube 15 is preferably substantially concentric with the tube 7, so as to define therewith a reduced annular section A.
  • the tube 15 is open at its lower part, near the bottom of the container, and it is flared at its upper part to form a chamber B and connect to the base of the head, around the porous element 5.
  • the operation of the device according to the invention is as follows; a) The container 3 is filled with liquid to be dispensed, keeping a certain volume of air, for example 20% of the total volume. b) The dispensing head is fixed, for example by screwing with a gasket. c) manual pressure is exerted on the deformable wall of the container 3, placed in a vertical position or inclined head up, which decreases the volume of the gas phase and therefore increases its pressure. This results in a closure of the valve 12, an air passage in the tube 7 and the holes 10, as well as a rise of the liquid in the annular space A between the tubes 7 and 15 and through the porous element 5 as illustrated in FIG. 1.
  • the body 2 of the dispensing head 1 is made of rigid plastic, such as rigid polystyrene, polyvinyl chloride, etc.
  • the porous plastic mass 5 is made of a plastic material based on POLYOLEFIN. Preferably, its density is close to 0.5 kg / dm 3 and its porosity on the order of 40 to 200 microns,
  • the total section of all "orifices. 10 of the tubular element 5 is of the order of 2 to 10 mm 2 , the annular section A then being of the order of 10 to 50 mm 2 , for a annular passage length of about 100 mm.
  • the invention also includes embodiments where the pressure on the container is exer ⁇ cated mechanically, in particular by means of a pump. This is the case in an installation for the permanent production of foam.
  • the device can be used as a foam fire extinguisher. It is understood that modifications of detail can be made in the form and construction of the device according to the invention, without departing from the scope thereof.
  • divers 7 and 15 are not necessarily concentric; in this case, they are offset relative to each other, the plunger 7 passing through the chamber B and stopping just outside of it, as illustrated in FIG. 3.

Landscapes

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

Abstract

Distributeur de produit moussant qui comprend une tête de distribution (1) associée à un récipient (3) à paroi déformable contenant le produit moussant sous forme liquide et de l'air; ladite tête comportant des moyens pour sa solidarisation étanche avec le récipient, une chambre à mousse (13), une masse poreuse (5) interposée entre la chambre à mousse et l'intérieur du récipient, un élément tubulaire (6) qui traverse la masse poreuse et qui est muni d'un clapet unidirectionnel (12), s'ouvrant dans le sens de l'entrée d'air, à son orifice (11) situé dans la chambre à mousse, et d'un ou plusieurs trous (10) percés dans sa paroi au niveau de la masse poreuse et un tube plongeur (7) qui prolonge l'élément tubulaire à l'intérieur du récipient. Le tube plongeur (7) débouche dans la phase gazeuse d'air lorsque le récipient est placé en position verticale ou inclinée tête en haut, et un deuxième tube plongeur (15) débouche dans la phase liquide près du fond du récipient et est raccordé à sa partie supérieure, par l'intermédiaire d'une chambre (B), au corps (4) de la tête autour de la masse poreuse (5).

Description

DISTRIBUTEUR - GENERATEUR DE MOUSSE
L'invention concerne un dispositif pour la distri¬ bution, sous forme expansée, de produits moussants liquides. On utilise souvent des produits moussants liquides par exemple pour l'hygiène, la coiffure, le traitement d'af- fections cutanées, entretien, soins de beauté, etc., que l'on fait mousser lors de l'emploi, à proximité immédiate du point d'application.
On connaît à cet effet, par le brevet allemand 2 610 219 et le brevet français 2 485 955, un dispositif qui comprend un récipient à paroi défoπnable, contenant une phase liquide de produit et une phase gazeuse d'air, et une tête de distribution fixée de façon étanche au ré¬ cipient. La tête comporte une chambre intérieure qui com¬ munique en permanence avec l'extérieur, par un ajutage de sortie de mousse, et avec l'intérieur du récipient, à travers un élément poreux. Un tube central part de cette chambre, traverse 1 'élémentporeux et se prolonge dans le récipient par un tube plongeur qui débouche près du fond du récipient. L'orifice dutube, du côté de la chambre, est muni d'un cla- pet unidirectionnel qui permet l'entrée de fluide dans le tube, mais non la sortie de fluide du tube. A l'endroit de l'élément poreux, la paroi du tube central est percée de trous qui assurent une communication entre l'élément poreux et l'intérieur du tube. Lorsqu'on presse manuellement le récipient, en position normale tête en haut (fig. 2 du brevet allemand précité), l'air est chassé du récipient à travers l'élément poreux, tandis que, sous l'effet de la même pression d'air, le liquide monte dans le tube plongeur central, passe dans l'élément poreux par les trous de la paroi du tube (le cla¬ pet étant fermé dans ce sens), et se mélange avec l'air dans l'élément poreux pour engendrer une mousse. Lorsqu'on relâche le récipient, il tend à reprendre son volume ini¬ tial, ce qui crée une dépression sous l'effet de laquelle l'air atmosphérique entre par le clapet (ouvert dans ce sens) et le tube central, et aussi plus ou moins à travers l'élément poreux malgré la mousse résiduelle, jusqu'à réta¬ blir la pression atmosphérique dans la phase gazeuse du ré¬ cipient. Lorsqu'on utilise l'appareil tête en bas (Fig. 3 du brevet allemand précité) , la pression manuelle chasse maintenant l'air par le tube central et les trous de la pa¬ roi du tube, et chasse le liquide directement à travers l'élément poreux. Ce dispositif connu présente un inconvénient, en ce que la densité de la mousse obtenue dépend beaucoup du degré de remplissage du récipient, des variations de perte de charge de l'élément poreux sous l'effet de la mousse résiduelle notamment, et de la position du récipient. Par exemple, si la perte de charge de l'élément poreux est fai¬ ble, dans la position du récipient tête en haut, il passe beaucoup d'air à travers l'élément poreux et peu ou pas de liquide par le tube central. Si la perte de charge aug¬ mente, la quantité d'air expulsée tend à diminuer et celle du liquide tend à augmenter. Au contraire, dans la position tête en bas du même appareil, une faible perte de charge de l'élément poreux ou un remplissage important ont pour effet un débit trop important de liquide, et un égouttage de li¬ quide non expansé, puisque dans ce cas tout le poids de la colonne de liquide s'applique directement sur toute la sur¬ face de l'élément poreux.
En plus de la qualité variable de la mousse, il en résulte donc une surconsommation et un gaspillage du produit. La présente invention évite ces inconvénients.
Elle a pour objet un distributeur de mousse, capable de fournir une mousse dont les caractéristiques restent sensi¬ blement constantes pendant toute la durée d'utilisation du récipient. Elle a également pour objet un distributeur de mousse, dans lequel la quantité de liquide distribuée à cha¬ que pression sur le récipient est correctement dosée, avec une consommation optimale de produit.
L'invention a encore pour objet un distributeur de mousse qui procure les mêmes avantages que ci-dessus, dans toutes les positions du récipient.
Le distributeur suivant l'invention, du type gé¬ néral décrit ci-dessus, est caractérisé en ce qu'il com¬ porte un plongeur raccordé de façon identique au plongeur del'art antérieur, sauf en ce qu'il débouche dans la phase gazeuse du récipient lorsque celui-ci est placé tête en haut, et un deuxième plongeur qui débouche dans la phase liquide près du fond du récipient et est raccordé à sa partie supérieure, par l'intermédiaire d'une chambre ou d'un évase ent, à la base de la tête autour de l'élément poreux.
L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description ci-après de ses modes préférés de réalisa¬ tion, non limitatifs, représentés sur les dessins annexés dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en élévation et en coupe d'un distributeur conforme à l'invention, dans sa position d'uti¬ lisation avec la tête dirigée vers le haut,
Fig. 2 est une vue semblable mais dans la posi- tion d'utilisation tête en bas, et
Fig. 3 est un schéma d'un autre mode de réalisa¬ tion de l'invention.
L'appareil comprend une tête de distribution 1 , fixée de façon étanche dans le goulot 2 d'un récipient 3. La tête de distribution comprend un corps 4, une masse poreuse 5 et un élément tubulaire 6. Le corps 4, par exemple en matière plastique rigide, présente une forme cy- lindro-tronconique à chambre intérieure 13 dont la base 8 s'insère dans le goulot 2 du récipient 3 associé, avec li- mitation de la pénétration par un épaulement 9, et dont l'ajutage 14 peut éventuellement être orienté sur le côté.
La masse poreuse 5 est par exemple à base de poly- oléfine et présente des dimensions extérieures permettant .. son insertion dans la base 8 du corps 4 et sa retenue méca- nique dans celui-ci. La masse poreuse est traversée par l'élément tubulaire 6 qui comporte, dans sa partie corres¬ pondant à la masse poreuse, un et de préférence plusieurs trous 10.
A sa partie supérieure, l'élément tubulaire 6 dé- bouche dans la chambre intérieure 13 de la tête, au-dessus de la masse poreuse, par un orifice 11 muni d'un clapet à bille 12.
Le récipient 3 est en une matière, telle que le polyéthylène, et d'une épaisseur lui permettant de diminuer de volume lorsqu'on le soumet à une pression manuelle et de reprendre rapidement son volume normal lorsqu'on relâche cette pression.
Les composants qui viennent d'être décrits sont sensiblement les mêmes que ceux des dispositifs connus. Suivant un mode préféré de réalisation de la pré¬ sente invention, un tube plongeur central 7 prolonge l'élé¬ ment tubulaire 6, mais il débouche dans la phase gazeuse à l'intérieur du récipient placé en position normale tête en haut, soit par l'intermédiaire d'un piquage latéral, soit de préférence parce qu'il est en forme de U avec unchange- ment de direction à 180°.
Un deuxième tube 15 est de préférence sensible¬ ment concentrique au tube 7, de manière à définir avec celui-ci une section annulaire réduite A. Le tube 15 est ouvert à sa partie inférieure, près du fond du récipient, et il est évasé à sa partie supérieure pour former une cham¬ bre B et se raccorder à la base de la tête, autour de l'é¬ lément poreux 5.
Le fonctionnement du dispositif suivant l'inven- tion est le suivant ; a) On remplit le récipient 3 de liquide à distribuer, en conservant un certain volume d'air, par exemple 20% du volume total. b) On fixe la tête de distribution, par exemple par vissage avec joint d'étanchéité. c) On exerce une pression manuelle sur la paroi dé- formable du récipient 3, placé en position verticale ou inclinée tête en haut, ce qui diminue le volume de la phase gazeuse et augmente donc sa pression. Il en résulte une fermeture du clapet 12, un passage d'air dans le tube 7 et les trous 10, ainsi qu'une montée du liquide dans l'espace annulaire A entre les tubes 7 et 15 et à travers l'élément poreux 5 comme illustré par la figure 1. Dans le cas où on presse le récipient placé dans la position in- verse, c'est-à-dire tête en bas, le liquide est refoulé par la pression et passe dans le tube 7 et par les trous 10, tandis que l'air passe par l'espace annulaire A, comme il¬ lustré par la figure 2. d) Ainsi, l'air et le liquide traversent simultanément l'élément poreux pour engendrer de fines bulles qui se ras¬ semblent en une mousse dans la cavité de la tête en amont de l'ajutage 14, la mousse étant dirigée par l'ajutage vers le point d'application désiré. e) On relâche la pression sur le récipient gui tend à reprendre sa forme initiale, ce qui crée une dépression interne provoquant l'ouverture du clapet 12 et une entrée d'air de remplacement dans le récipient. f) On peut répéter les opérations c, d, e auant de fois qu'on le désire. On voit que les débits distribués relatifs d'air et de liquide sont principalement déterminés par les sec¬ tions et les pertes de charge relatives dans les trous 10 et dans le passage annulaire A, qui sont stables dans le temps. On obtient ainsi constamment une mousse bien dosée. En outre, lorsqu'on utilise le récipient tête en bas, le poids de la colonne de liquide ne s'applique plus sur toute la surface libre de l'élément poreux mais seule¬ ment sur les trous 10, ce qui limite ou supprime l'égoutta- ge de liquide et les conséquences du changement de position. Dans un exemple non limitatif de réalisation de l'invention :
- le corps 2 de la tête de distribution 1 est en matière plastique rigide, elle par exemple que le polysty¬ rène rigide, le polychlorure de vinyle, etc. - la masse plastique poreuse 5 est en un maté¬ riau plastique àbase de POLYOLEFINE. De préférence, sa den¬ sité est voisine de 0,5 kg/dm3 et sa porosité de l'ordre de 40 à 200 microns,
- la section totale de l'ensemble des"orifices. 10 de l'élément tubulaire 5 est de l'ordre de 2 à 10 mm2, la section annulaire A étant alors de l'ordre de 10 à 50 mm2, pour une longueur de passage annulaire de 100 mm envi¬ ron.
Bien que la description porte sur un appareil à fonctionnement manuel, l'invention comprend également les formes d'exécution où la pression sur le récipient est exer¬ cée mécaniquement, notamment au moyen d'une pompe. C'est le cas dans une installation pour la production permanente de mousse. L'appareil peut servir comme extincteur à mousse. II est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de celle-ci. Par exemple, les plongeurs 7 et 15 ne sont pas nécessairement concentriques ; ils sont dans ce cas déca- lés l'un par rapport à l'autre, le plongeur 7 traversant la chambre B et s'arrêtant juste à l'extérieur de celle-ci, comme illustré par la figure 3.

Claims

REVENDICATIONS 1. Distributeur de produit moussant qui comprend une tête de distribution (1) associée à un récipient (3) à paroi déformable contenant le produit moussant sous forme liquide et de l'air ; ladite tête comportant des moyens pour sa solidarisation étanche avec le récipient, une cham¬ bre à mousse (13) à ajutage directif (14), reliée en perma¬ nence à l'atmosphère par l'ajutage, une masse poreuse (5) interposée entre la chambre à mousse et l'intérieur du ré¬ cipient, un élément tubulaire (6) qui traverse la masse po- reuse et qui est muni d'un clapet unidirectionnel (12), s'ouvrant dans le sens de l'entrée d'air, à son orifice (11) situé dans la chambre à mousse, et d'un ou plusieurs trous (10) percés dans sa paroi au niveau de la masse poreuse,.de sorte qu'un fluide ne peut être expulsé de l'élément tubu- laire que par ces trous lorsqu'on presse le récipient, et un tube plongueur (7) qui prolonge l'élément tubulaire à l'intérieur du récipient, caractérisé en ce que le tube plongeur (7) débouche dans la phase gazeuse d'air lorsque le récipient est placé en position verticale ou inclinée tête en haut, et en ce qu'un deuxième tube plongeur (15) dé¬ bouche dans la phase liquide près du fond du récipient et est raccordé à sa partie supérieure, par l'intermédiaire d'une chambre (B) , au corps (4) de la tête autour de la masse poreuse (5) .
2. Distributeur suivant la revendication 1, carac¬ térisé en ce que les tubes plongeurs (7,15) sont sensible¬ ment concentriques de manière à définir entre eux un passa¬ ge annulaire (A), et en ce que le tube plongeur (7) est coudé à 180° à sa sortie du tube plongeur (15) de manière à remonter dans le récipient pour déboucher dans la phase ga¬ zeuse.
3. Distributeur suivant la revendication 1, ca¬ ractérisé en ce que le tube plongeur (7) débouchant dans la phase gazeuse est raccordé à l'élément tubulaire (6) et en /09095
8 ce que le tube plongeur (15) est raccordé à la chambre (B) , indépendamment l'un de l'autre.
4. Distributeur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les sections relatives des trous (10) et du tube plongeur de phase liquide (15) ou du passage annulaire (A) sont déterminées pour que les débits respectifs d'air et de liquide soient sensiblement dans un rapport désiré.
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