WO2002016796A1

WO2002016796A1 - Ressort et distributeur comprenant un tel ressort

Info

Publication number: WO2002016796A1
Application number: PCT/FR2001/002659
Authority: WO
Inventors: Firmin Garcia; Aline Abergel
Original assignee: Valois S.A.S.
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2002-02-28
Also published as: BR0113511A; JP2004507678A; US20040012135A1; FR2813364B1; EP1313964A1; FR2813364A1; CN1449477A

Abstract

Ressort 4 comprenant deux branches (41, 42) reliées par un coude (40) de sorte que les branches forment, au repos, un angle aigu, lesdites branches étant déformables élastiquement l'une par rapport à l'autre dans un mouvement de pivotement autour du coude, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'accumulation d'énergie (43, 44) conférant au ressort une résistance initiale à la déformation présentant un seuil de résistance qu'il faut surmonter pour continuer à rapprocher brusquement les deux branches l'une de l'autre.

Description

Ressort et distributeur comprenant un tel ressort

La présente invention concerne un ressort ainsi qu'un dispositif de distribution utilisant un tel ressort en tant que ressort de rappel servant à ramener le distributeur en position de repos. Toutefois, le ressort ne doit pas être limité à sa seule mise en œuvre dans un tel distributeur. En effet, il peut également être utilisé dans n'importe quel autre système nécessitant des moyens élastiques de retour.

Il existe déjà de nombreux types de ressort, et le plus couramment utilisé est le ressort conventionnel à spirale de forme cylindrique, et plus rarement conique. Lorsqu'un tel ressort à spirale doit être monté de manière automatisée dans un dispositif ou système particulier, cela nécessite d'orienter, puis de saisir le ressort à l'aide d'une machine appropriée tel qu'un robot. Cela provient du fait qu'un ressort à spirale ne tient que très difficilement debout en raison de sa configuration cylindrique et allongée. Il ne peut donc être alimenté directement dans un dispositif à un endroit approprié à partir d'un stockage en vrac.

La présente invention cherche à définir un autre type de ressort dont l'orientation est avantageusement plus facile, en ce sens que le ressort se positionne quasi-automatiquement dans une position dans laquelle il peut assurer sa fonction de ressort. On connaît également les ressorts suivants décrits dans les documents US-

2432288 et US-4 932 508.

Dans le document US-2 432 288, le ressort est constitué de deux lames recourbées l'une sur l'autre, l'extrémité d'une lame venant en contact de l'autre lame. En appuyant sur ce ressort de manière à rapprocher les lames l'une de l'autre, la force nécessaire à la déformation du ressort ne fait que croître. En effet, la patte que forme l' extrémité libre d'une branche en contact de l'autre subit lors du rapprochement des lames une déformation continue qui augmente en permanence.

Le document US-4 932 508 décrit un embrayage à roue libre comprenant un ressort à lames réalisé en forme de zigzag. Chaque lame du ressort est formée avec une fenêtre dans laquelle est découpée une patte recourbée qui peut venir en contact de l'autre lame lorsque le ressort est comprimé. Là encore, la force nécessaire à l'écrasement du ressort ne fait que croître à mesure que les pattes recourbées se déforment. Par conséquent, avec ce type de ressort, il n'est pas garanti que le ressort est complètement écrasé ou bandé, du fait que la force d'écrasement nécessaire croît. Il se peut que la force d'écrasement ne soit pas suffisante, de sorte que le ressort n'est que partiellement écrasé. Dans le domaine de la distribution de produit fluide utilisant un ressort de rappel, ceci est réellement préjudiciable, car les doses de produit distribué ne sont pas précises et constantes.

La présente invention a pour but de remédier également à ce problème en définissant un ressort qui est assurément écrasé à son maximum.

Pour ce faire, la présente invention a pour objet un ressort comprenant deux branches reliées par un coude de sorte que les branches forment, au repos, un angle aigu, lesdites branches étant deformables élastiquement l'une par rapport à l'autre dans un mouvement de pivotement autour du coude, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'accumulation d'énergie conférant au ressort une résistance initiale à la déformation présentant un seuil de résistance qu'il faut surmonter pour continuer à rapprocher brusquement les deux branches l'une de l'autre.

L'énergie accumulée est de l'énergie potentielle de sorte que le ressort subit d'abord une précompression. Ce n'est qu'en surmontant cette résistance initiale que le ressort peut alors être actionné brusquement. Ceci assure son écrasement maximal. Avantageusement, les moyens d'accumulation d'énergie sont prévus entre les deux branches.

Selon une forme de réalisation pratique, les moyens d'accumulation d'énergie comprennent une patte solidaire d'une branche et s'étendant avec son extrémité libre vers l'autre branche. Avantageusement, la patte est inclinée sensiblement vers le coude, l'autre branche définissant une surface de butée sensiblement perpendiculaire à l'orientation de la patte, surface contre laquelle l'extrémité libre de la patte est sollicitée lors d'un rapprochement des deux branches l'une vers l'autre, créant ainsi une résistance initiale à la déformation qu'il faut surmonter pour continuer à rapprocher les branches l'une de l'autre, l'extrémité libre de la patte se dégageant alors brusquement de la surface de butée pour s'étendre vers le coude. De préférence, la surface de butée est formée par un bossage de l'autre branche. Un ressort pourvu de tels moyens d'accumulation d'énergie peut également être réalisé à partir d'une lame de métal découpée et pliée ou par moulage plastique.

Selon une autre caractéristique intéressante, les branches du ressort sont sensiblement identiques et avantageusement droites et sensiblement planes. En outre, la largeur des branches est supérieure à la moitié de leur longueur. De ce fait, le ressort se positionne presque automatiquement sur une de ces deux branches de sorte qu'il peut remplir sa fonction de ressort en appuyant sur l'autre branche qui ne repose pas sur la surface d'appui. Avantageusement, le coude s'étend sur toute la largeur des branches.

Le ressort présente donc une configuration particulièrement simple en forme d'épingle à cheveux quelque peu ouverte que l'on peut facilement fabriquer à partir d'une lame de métal découpée et pliée ou encore par moulage de matière plastique. L'invention a également pour objet un distributeur de produit fluide comprenant :

- un réservoir contenant ledit produit fluide et pourvu d'au moins une paroi d'actionnement sur laquelle on exerce une pression pour diminuer le volume du réservoir, - un orifice de distribution par lequel le produit fluide est distribué, caractérisé en ce que le réservoir contient un ressort tel que défini ci-dessus.

Avantageusement, un élément d'obturation amovible obture l'orifice de distribution et isole ainsi le réservoir de l'extérieur, le ressort étant contraint de manière à occuper un volume minimum tant que l'élément d'obturation obture l'orifice de distribution. Ainsi, le ressort se détend pour augmenter le volume du réservoir dès le retrait de l'élément d'obturation par entrée de gaz dans le réservoir à travers l'orifice de distribution.

L'utilisation d'un tel ressort est particulièrement avantageuse dans un tel distributeur de produit fluide, car il suffit de déposer le ressort dans le réservoir lors de la fabrication du distributeur sans avoir à se préoccuper de son orientation particulière, étant donné que le ressort se positionne automatiquement sur une de ces deux branches. On économise ainsi une opération préalable d'orientation et de saisie du ressort. En outre, un tel ressort peut être fabriqué à moindre coût. De plus, les moyens d'accumulation d'énergie permettent de créer une précompression assurant la distribution complète de la dose du produit fluide.

L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation du ressort selon l'invention, ainsi qu'une mise en œuvre dans un distributeur de produit fluide particulier.

Sur les figures :

- la figure 1 est une vue en coupe transversale verticale à travers un ressort selon l'invention,

- la figure 2 est une vue en perspective du ressort de la figure 1 , - la figure 3 est une vue de face à l'intérieur du ressort des figures 1 et 2,

- la figure 4 est une vue en coupe transversale verticale à travers un distributeur de produit fluide utilisant un ressort des figures 1 à 3, ledit distributeur étant non utilisé,

- la figure 5 est une vue en coupe du distributeur de la figure 4 près à être utilisé.

Le ressort représenté sur les figures et utilisé pour illustrer la présente invention se présente sous la forme générale d'une épingle ouverte. Le ressort désigné dans son ensemble par la référence numérique 4 comprend deux branches 41 et 42 reliées ensemble à une de leurs extrémités par un coude 40. Les deux branches 41 et 42 s'étendent l'une par rapport à l'autre en faisant un angle aigu, par exemple situé entre 20 et 60°. On comprend aisément qu'une telle épingle peut être aisément déformée élastiquement en rapprochant les branches l'une de l'autre, ce qui s'effectue par un mouvement de déformation/pivotement autour du coude 40. En choisissant un matériau approprié comme du métal ou de la matière plastique, présentant une bonne mémoire de forme, les deux branches reviennent élastiquement à leur position d'origine dès que la force d'appui a cessé d'être exercée sur ces branches. Il s'agit là d'une forme de réalisation particulièrement simple pour un tel ressort.

De préférence, les branches du ressort sont relativement larges par rapport à leur longueur : la largeur des branches peut par exemple être supérieure à la moitié de la longueur des branches. En outre, les deux branches sont avantageusement sensiblement droites et planes, de sorte qu'elles offrent une surface d'appui étendue et particulièrement stable. De préférence, les deux branches sont sensiblement identiques de sorte qu'il est totalement indifférent que le ressort repose sur l'une ou l'autre des branches. Avec une telle configuration, le ressort se positionne automatiquement sur l'une de ces deux branches. Il est en effet pratiquement impossible que le ressort se positionne sur la tranche des branches : ceci étant rendu encore plus improbable du fait que l'extrémité libre des branches est arrondie.

Selon une particularité intéressante de l'invention, le ressort comprend des moyens d'accumulation d'énergie ou moyens de précompression permettant au ressort d'offrir une certaine résistance initiale à la déformation qu'il faut surmonter pour continuer à rapprocher les deux branches l'une de l'autre. En pratique, ces moyens d'accumulation d'énergie se présentent sous la forme d'un point de dureté à l'écrasement que le doigt rencontre lorsque l'on appuie sur l'une des deux branches. Pour permettre le rapprochement des deux branches, il faut surmonter ce point de dureté ou de résistance, ce qui a pour effet d'accumuler de l'énergie potentielle. Cette énergie potentielle est ensuite brusquement libérée dès que la force d'appui excède un certain seuil de résistance à la déformation qui est déterminée par les moyens d'accumulation d'énergie. Une fois ce seuil passé, les deux branches sont alors brusquement rapprochées jusqu'à venir en contact l'une de l'autre. Selon une forme de réalisation pratique, ces moyens d'accumulation d'énergie sont situés entre les deux branches 41 et 42, et se présentent sous la forme d'une patte 43 qui coopère avec une surface de butée 441. Plus précisément, la patte 43 est reliée par une de ces extrémités à l'une des branches 41 et s'étend de manière inclinée vers le coude 40. La patte 43 est orientée de telle sorte que son extrémité libre 431 est orientée vers une surface de butée 441 formée avantageusement par un bossage 44 réalisé dans l'autre branche 42. La patte 43 est avantageusement formée directement par la branche 41 qui a été découpée en forme de U de manière à dégager une languette qui est ensuite rabattue vers l'intérieur du ressort pour former la patte 43. De ce fait, la branche 41 est formée avec une fenêtre 430 dans laquelle la patte 43 peut s'inscrire lorsqu'elle est sollicitée élastiquement à l'intérieur. Ainsi, la patte 43 ne crée pas de surépaisseur.

D'autre part, le bossage 44 de la branche 42 est formé de telle sorte que la surface de butée 441 est située dans l'alignement de la patte 43 juste après son extrémité libre 431. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, l'extrémité libre 431 de la patte 43 ne vient pas en contact de la surface de butée 441 en position de repos. Toutefois, l'extrémité libre 431peut également venir en contact de la surface de butée 441 en position de repos sans pour autant modifier le principe du ressort. On comprend aisément à partir de la figure 1 qu'un rapprochement des deux branches 41 et 42 a pour effet d'amener l'extrémité libre 431 de la patte 43 en contact de la surface de butée 441 de la branche 42. On peut également remarquer que la surface de butée 441 s'étend sensiblement perpendiculairement à la patte 43 de sorte que l'exttémité libre 431 de la patte 43 n'a pas directement tendance à glisser sur cette surface de butée 441. Ainsi, dans un premier temps, lorsque l'on rapproche la branche 42 de la branche 41, l'extrémité libre 431 reste en butée sur la surface 441, ce qui engendre un point de dureté correspondant à la résistance à la déformation susmentionnée. En augmentant la force d'appui sur la branche 42, cette dernière a alors tendance à se déformer au niveau de son point de contact avec la patte 43, ce qui a pour effet de faire glisser l'extrémité libre 431 sur la surface de butée 441. Lorsque le seuil de résistance est atteint, l'extrémité libre 431 glisse alors brutalement sur le bossage 44 et la branche 42 peut alors se rabattre rapidement sur la branche 41. En position de déformation finale, la branche 42 est sensiblement parallèle à la branche 41, et la patte 43 est alors inscrite dans la fenêtre 430 avec son extrémité libre 431 située au-delà du bossage 44 en direction du coude 40.

Le seuil de résistance à la déformation est entre autre déterminé par l'inclinaison de la patte 43 par rapport à la patte 41 et à la patte 42, ainsi que par l'incidence de la surface de butée 441 par rapport à l'orientation de la patte 43. On peut en effet faire varier ces deux paramètres pour obtenir un ressort avec un seuil de résistance initiale à la déformation de valeur différente.

Un tel ressort peut par exemple être réalisé à partir d'une lame de métal découpée et pliée. On peut également réaliser le ressort en matière plastique moulée.

Il ressort tel que décrit ci-dessus a une application privilégiée dans un distributeur de produit fluide tel que représenté dans les figures 4 et 5.

Dans cet exemple de réalisation non limitatif, le distributeur peut être réalisé à partir de deux feuilles de film complexe souple 1 et 2 qui sont soudées ensemble sur leur périphérie 11, 12 de manière à définir entre elles un volume qui correspond sensiblement à celui d'un réservoir de produit fluide 3. Un insert 5 peut également être disposé entre les deux feuilles 1 et 2 : cet insert 5 définit un orifice de distribution 50 et un logement dans lequel une fibre poreuse 6 peut être logée de manière à s'étendre à l'intérieur du réservoir 3. Cette fibre 6 est destinée à s'imprégner de produit fluide contenu à l'intérieur du réservoir 3. Une fois cette fibre imbibée de produit, il suffit de faire passer un flux d'air à travers la fibre ce qui crée une distribution biphasique au niveau de l'orifice de distribution 50 de l'insert 5. En avant de l'orifice de distribution 50, les deux feuilles 1 et 2 soudées ensemble définissent une languette arrachable ou rabattable 12 qui obture l'orifice de distribution 50 de manière à isoler le réservoir 3 de l'extérieur.

Selon l'invention, le réservoir 3 contient un ressort 4 qui est disposé entre les deux feuilles 1 et 2. Le ressort 4, comme on peut le voir sur la figure 2, agit au moins sur une paroi 1 du distributeur, qui peut être la paroi d'actionnement, de manière à augmenter le volume interne du réservoir 3. Selon une caractéristique particulièrement intéressante, le ressort 4 est contraint dans son état complètement comprimé tant que l'élément d'obturation 12 obture l'orifice de distribution 50 et isole ainsi le réservoir 3 de l'extérieur. En d'autres termes, le réservoir 3 a été scellé lors de sa fabrication avec le ressort contraint dans son état comprimé maximum de sorte que le réservoir est alors à son volume rninimum. Dans cet état représenté sur la figure 1, le réservoir 1 ne contient pratiquement que du produit fluide et pratiquement pas ou pas du tout de gaz. Etant donné que le réservoir 3 est parfaitement isolé de l'extérieur par l'élément d'obturation 12, le ressort 4 ne peut pas se détendre à l'intérieur du réservoir 3 en raison de la pression atmosphérique qui s'exerce sur les parois 1 et 2 du réservoir. Le distributeur peut alors être stocké avant utilisation dans cet état, il présente une épaisseur particulièrement réduite qui est définie sensiblement par l'épaisseur du ressort 4 à son état complètement comprimé ajouté à l'épaisseur cumulée des deux feuilles de film 1 et 2. Le ressort 4 définit alors un volume minimum dans lequel le produit fluide est stocké sans subir pratiquement aucune pression. Ainsi, il n'y a aucun risque de fuite par écrasement du réservoir 3. Un tel distributeur peut par exemple être inséré dans un magazine puisqu'il est particulièrement plat et particulièrement résistant à la pression. Dès lors que l'on retire l'élément d'obturation 12 de l'air peut pénétrer à l'intérieur du réservoir 3 par l'orifice de distribution 50 de sorte que le ressort 4 peut se détendre à l'intérieur du réservoir de manière à en augmenter son volume interne. Le réservoir 3 est alors rempli avec du produit fluide et du gaz, en général de l'air. Pour obtenir une distribution de produit pulvérisé, il suffit alors d'agir sur la paroi 1 à l'aide du pouce par exemple contre l'action du ressort 4 de manière à refouler de l'air à travers la fibre 6 imbibée de produit fluide. L'air en passant à travers la fibre imbibée 6 crée une pulvérisation biphasique au niveau de l'orifice de distribution 50. Dès que l'on relâche la pression sur la paroi d'actionnement 1, celle-ci reprend sa forme représentée sur la figure 2 en raison de l'action élastique du ressort 4. Le ressort 4 joue un rôle d'espaceur à l'état de stockage (fig. 4) en déterminant un volume minium pour le réservoir 3, un rôle d'amorceur lors de l'arrachage de l'élément d'obturateur 12 en augmentant le volume du réservoir 3, et un rôle de ressort de rappel lors de l'actionnement par pression sur la paroi d'actionnement 1.

L'utilisation d'un ressort tel que défini ci-dessus en référence aux figures 1 à 3 est particulièrement avantageux dans ce type de distributeur étant donné qu'il peut être disposé dans le réservoir lors de la fabrication du distributeur sans orientation particulière, du fait que le ressort se positionne automatiquement sur une de ces deux branches. De plus, il est extrêmement plat à l'état totalement comprimé ce qui permet de réaliser des distributeurs particulièrement plats, ceci étant avantageux pour les raisons susmentionnées. En outre, l'utilisation d'un tel ressort équipé de moyens d'accumulation d'énergie permet de réaliser un distributeur à précompression. En effet, la paroi d'actionnement 10 ne peut être enfoncée graduellement ou linéairement du fait de la présence du ressort. Il faut appliquer une force suffisante sur la paroi d'actionnement 10 pour surmonter le seuil de résistance à la déformation du ressort. Dès que la pression excède ce seuil de résistance, la paroi d'actionnement 10 est brutalement enfoncée et le mélange de produit fluide et de gaz à l'intérieur du réservoir 3 est brusquement mis sous pression, ce qui a pour effet de le refouler très rapidement à travers la fibre 6 et l'orifice de distribution 50. Une pulvérisation biphasique de bonne qualité est ainsi assurée. Ceci n'est pas le cas avec un ressort classique à boudin ou à spirale qui ne présente pas de seuil à la résistance de déformation.

Grâce à ce ressort particulier intégrant une fonction d'accumulation d'énergie, il est possible de réaliser un distributeur à précompression à partir d'un simple conditionnement de produit fluide sans mémoire de forme.

Claims

Revendications

1.- Ressort 4 comprenant deux branches 41, 42 reliées par un coude 40 de sorte que les branches forment, au repos, un angle aigu, lesdites branches étant deformables élastiquement l'une par rapport à l'autre dans un mouvement de pivotement autour du coude, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'accumulation d'énergie 43, 44 conférant au ressort une résistance initiale à la déformation présentant un seuil de résistance qu'il faut surmonter pour continuer à rapprocher brusquement les deux branches l'une de l'autre.

2.- Ressort selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'accumulation d'énergie sont prévus entre les deux branches.

3.- Ressort selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens d'accumulation d'énergie comprennent une patte 43 solidaire d'une branche 41 et s'étendant avec son extrémité libre 431 vers l'autre branche 42.

4.- Ressort selon la revendication 3, dans lequel la patte 43 est inclinée sensiblement vers le coude 40, l'autre branche 42 définissant une surface de butée 441 sensiblement perpendiculaire à l'orientation de la patte 43, surface 441 contre laquelle l'extrémité libre 431 de la patte 43 est sollicitée lors d'un rapprochement des deux branches l'une vers l'autre, créant ainsi une résistance initiale à la déformation qu'il faut surmonter pour continuer à rapprocher les branches l'une de l'autre, l'extrémité libre 431 de la patte se dégageant alors brusquement de la surface de butée 441 pour s'étendre vers le coude 40.

5.- Ressort selon la revendication 4, dans lequel la surface de butée 441 est formée par un bossage 44 de l'autre branche 42.

6.- Ressort selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les branches 41, 42 sont sensiblement droites, planes et identiques.

7.- Ressort selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les branches 41, 42 présentent une largeur supérieure à la moitié de leur longueur.

8.- Ressort selon l'une quelconque des revendications précédentes, réalisé de manière monobloc à partir d'une lame de métal découpée et pliée.

9.- Distributeur de produit fluide comprenant : - un réservoir 3 contenant ledit produit fluide et pourvu d'au moins une paroi d'actionnement 10 sur laquelle on exerce une pression pour diminuer le volume du réservoir,

- un orifice de distribution 50 par lequel le produit fluide est distribué, caractérisé en ce que le réservoir 3 contient un ressort 4 selon l'une quelconque des revendications précédentes.

10.- Distributeur selon la revendication 9, dans lequel un élément d'obturation amovible 12 obture l'orifice de distribution 50 et ainsi isole le réservoir 3 de l'extérieur, le ressort 4 étant contraint de manière à occuper un volume minimum tant que l'élément d'obturation obture l'orifice de distribution.

11.- Distributeur selon la revendication 10, dans lequel le ressort 4 se détend pour augmenter le volume du réservoir dès le retrait de l'élément d'obturation par entrée de gaz dans le réservoir à travers l'orifice de distribution.

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