WO2012136935A1 - Distributeur de produit fluide et procédé de fabrication d'un tel distributeur. - Google Patents

Distributeur de produit fluide et procédé de fabrication d'un tel distributeur. Download PDF

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WO2012136935A1
WO2012136935A1 PCT/FR2012/050737 FR2012050737W WO2012136935A1 WO 2012136935 A1 WO2012136935 A1 WO 2012136935A1 FR 2012050737 W FR2012050737 W FR 2012050737W WO 2012136935 A1 WO2012136935 A1 WO 2012136935A1
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cavity
shell
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wall thickness
pocket
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Frédéric Duquet
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Aptar France Sas
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    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/718Cosmetic equipment, e.g. hair dressing, shaving equipment

Definitions

  • the present invention relates to a fluid dispenser comprising a flexible bag for containing fluid and retracting on itself as the fluid product is extracted.
  • the pocket defines an opening and a bottom.
  • the dispenser also includes a rigid outer shell in which the bag is disposed, and a dispensing member, such as a pump or a valve, for taking fluid from which the bag is dispensed and dispensing it through a dispensing orifice.
  • a dispensing member such as a pump or a valve
  • a flexible bag made from composite sheets of aluminum and plastic is welded to a rigid pocket support at its opening.
  • the pocket support is engaged in a rigid outer shell so as to mount a dispensing pump which takes the fluid contained in the flexible bag.
  • EP-0 505 61 1 describing a dispenser comprising a flexible bag associated with a rigid inner shell so as to impose the deformation of the pocket by roll-up in the manner of a sock.
  • a comparable distributor is also described in EP-1 549 567.
  • the document EP-0 532 873 describes a coextrusion blow molding process with a substantially indeformable outer container and a deformable inner bag.
  • the container and the bag consist of different thermoplastic materials not joined by welding, that is to say chemically and physically incompatible.
  • the inner bag is simply disposed inside the outer container without any chemical or physical connection between them.
  • the technique used is that of coextrusion blowing, and not the molding of plastic melt.
  • the object of the present invention is to remedy this lacuna of the prior art by defining a method of manufacturing this dispenser which makes it possible to obtain a pocket of great flexibility, without increasing the scrap rate.
  • the present invention provides a one-piece manufacturing method of a flexible bag and a rigid shell to be associated with a dispensing member, such as a pump or a valve, to form a fluid dispenser the method comprising the following steps:
  • the mold defining a cavity for the one-piece molding of the pocket and the shell, the mold comprising at least two mold cavities between which the cavity is formed, and
  • the method further comprises the following step: - move the impressions one part relative to the other along an axis over a determined distance so as to reduce the useful volume of the cavity, while the cavity is injected with molten plastic material.
  • the flexible pouch and the rigid shell may be made of the same plastic material, the pouch having a wall thickness smaller than that of the shell. Indeed, to provide flexibility to the pocket allowing its retraction on itself, its wall thickness is significantly reduced compared to that of the shell.
  • the flexible pouch and the rigid shell can be made of two different plastic materials that are chemically compatible. In this case, it is possible to use a flexible plastic material for the pocket and a rigid plastic material for the shell which are connected together intimately to form the one-piece piece.
  • the wall thickness of the pocket may be considerably less than that of the shell.
  • the flexible pouch has a substantially frustoconical shape from its opening to its bottom. This feature makes it easy to mold and unmold the bag in an axial direction which is generally an axis of symmetry of revolution for the one-piece part. This feature induces an additional advantage that is relevant in the manufacturing process described below.
  • the flexible bag comprises at least one zone of greater wall thickness capable of inducing and imposing a specific retraction mode.
  • the pocket may thus be provided with one or more reinforcing ribs (s) imposing its deformation according to the configuration of this reinforcing rib.
  • the thickness of the pocket can also vary gradually.
  • the mold comprises at least two mold cavities between which the cavity is formed, these two cavities being movable relative to each other along an axis over a determined distance so as to reduce the useful volume of the cavity, while the cavity is already injected with molten plastic material.
  • the relative displacement of the mold cavities reduces the wall thickness of the pocket. In other words, the relative displacement of the two mold cavities while the plastic is still melting reduces the overall volume of the pocket relative to that of the shell.
  • the flexible pouch extends transversely to the axis, while the shell extends mainly along the axis.
  • the useful volume of the shell can be considerably affected by the relative displacement of the mold cavities, without greatly affecting the volume of the shell.
  • a part of the plastic initially present in the cavity portion corresponding to the pocket is pushed back into the cavity portion corresponding to the shell during the relative displacement of the mold cavities so as to reduce the wall thickness of the flexible pouch.
  • the spirit of the invention lies in the fact of using a conventional molding technique to produce in one piece the flexible pouch and the rigid shell.
  • One way to impart flexibility to the pouch is to reduce its wall thickness even as the plastic is still melting in the mold.
  • the frustoconical or transverse arrangement of the pocket relative to the axis of displacement of the mold cavities makes it possible to reduce the wall thickness of the pocket without affecting the shell.
  • FIG. 1a is a vertical cross-sectional view through a mold containing molten plastic material at the beginning of molding, according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 1b is a cross-sectional view along section line B of FIG. 1,
  • FIG. 2a is an exploded sectional view of a dispenser incorporating the pocket and the shell of FIGS. 1a and 1b,
  • Figure 2b is a view similar to that of Figure 1b
  • FIGS. 3a and 3b are similar to FIGS. 1a and 1b for a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4a and 4b are similar to FIGS. 2a and 2b for the second embodiment, with the dispensing member omitted,
  • FIGS. 5a and 5b are views similar to FIGS. 4a and 4b turned by 90 ° and after retraction of the flexible bag
  • FIGS. 6a to 8b are views respectively similar to FIGS. 3a to 5b for a third embodiment of the present invention.
  • Figures 9a to 11b are views similar to Figures 6a to 8b for a fourth embodiment of the invention.
  • the dispenser comprises two constituent elements, namely a molded integral piece 1 and a dispensing member 4. These two components are intended to be assembled to form the distributor.
  • the dispensing member 4 may be a pump, a valve or any plugging member for dispensing fluid product.
  • the dispensing member 4 is a pump comprising a fixing ring 41 intended to cooperate with the one-piece part 1, a fluid product inlet 42 provided with an inlet valve 43, a pump chamber 44 of variable volume, an outlet valve 45 which leads to a dispensing orifice 46.
  • a pusher 47 on which is pressed with one or more finger (s) to reduce the volume of the pump chamber, close the inlet valve and open the outlet valve, so dispensing fluid through the dispensing orifice 46.
  • the pump may comprise a protective cover 48.
  • the configuration of the dispensing member 4 is not a critical element for the present invention. Indeed, it is sufficient that the dispensing member 4 can cooperate with the single piece 1 so as to together constitute a fluid dispenser.
  • the one-piece part 1 is a part made by molding plastic material (s) melt.
  • the one-piece piece 1 may have a symmetry of revolution about an axis X. Reference will be made later to FIGS. 1a and 1b to describe how the one-piece piece 1 has been molded.
  • the one-piece piece 1 comprises a rigid outer shell 3 and a flexible inner pocket 2.
  • the rigid outer shell 3 here has a circular cylindrical configuration, but other configurations may be envisaged, namely not necessarily cylindrical and / or not necessarily circular.
  • the rigid shell 3 defines a neck section 31 disposed in the upper part and intended to cooperate with the fixing ring 41 of the dispensing member 4. The manner in which the ring 41 cooperates with the neck section 31 is not critical.
  • the ring 41 can for example be snapped, screwed, force-fitted, etc. in the neck section 31.
  • the purpose is to achieve a solid and sealed mounting of the dispensing member 4 on the single piece 1.
  • This fixed and waterproof assembly makes it possible to define a reservoir 20 with the flexible inner bag 2.
  • the flexible bag 2 is disposed inside the rigid shell 3 which forms a pocket section 32 that extends over the major part of the height of the hull.
  • the flexible bag 2 comprises an opening 21, a side wall 22 and a bottom 24.
  • the pocket 2 is connected to the shell 3 near its opening 21 at a junction 23 located at the lower end of the col 31.
  • the dispensing member 4 closes the bag 2 so as to complete the fluid reservoir 20.
  • the pocket 2 is made integrally with the shell 3, so that the annular junction 23 forms a continuity of material, and not simply a juxtaposition of material.
  • the shell 3 and the bag 2 can be made of the same plastic material.
  • the wall thickness of the pocket 2 is less than that of the shell 3 to give it the required flexibility.
  • the flexible pouch 2 has the function of collapsing or retracting on itself as the fluid product is extracted by the dispensing member 4.
  • the useful volume of the reservoir 20 decreases gradually, without allowing air to enter the tank.
  • the dispensing member 4 is of the "airless" type, that is to say without air intake.
  • the reservoir 20 is thus not vented, and the fluid contained therein never comes into contact with the outside air.
  • the flexible pouch 2 can be made of a material different from that of the outer shell 3.
  • a softer plastic material for the flexible pouch 2 and a more rigid plastic material for the outer shell 3 can be used.
  • the bag 2 and the shell 3 are always integrally molded in a single mold by injection of two different plastic materials.
  • the side wall 22 of the pocket has a frustoconical overall configuration by widening from the bottom 24 towards the opening 21.
  • the opening 21 defines the maximum section of the pocket 2
  • the bottom 24 defines the minimum section of the pocket.
  • the bottom 24 may extend substantially perpendicular to the axis X.
  • FIG. 2b which is a section along the line BB of Figure 2a, we see the side wall 22 of the flexible bag 2 is arranged concentrically in the rigid shell 3 about the axis X. A space intermediate 33 is defined between the bag 2 and the shell 3.
  • the bag 2 internally defines the fluid reservoir 20.
  • the one-piece piece 1 was made by molding molten plastic material in a mold which is partially visible in Figure 1a. This mold comprises at least two mold cavities M1, M2, which once assembled, define between them a mold cavity C in which molten plastic material will be injected through an injection cannula M22 formed at the level of the mold. mold cavity M2.
  • M1, M2 which once assembled, define between them a mold cavity C in which molten plastic material will be injected through an injection cannula M22 formed at the level of the mold. mold cavity M2.
  • the cavity portion C24 corresponding to the bottom 24 of the pocket 2 has a considerable wall thickness, just like the cavity portion C22 corresponding to the side wall 22 of the pocket 2. however, the wall thickness of the mold portion C3 corresponding to the rigid shell 3 is equal to the wall thickness of the shell 3 visible in Figure 2a. It may also be noted that the cavity portions C22 and C24 are completely filled with molten plastic material P, while the cavity portion C3 is only partially filled, its lower part being empty. The cavity portion C23 corresponding to the junction 23 also has an enlarged dimension with respect to its dimension in FIG. 2a. These wall thicknesses of the cavity portions C22, C23 and C24 are explained by the fact that FIG.
  • the manufacturing method comprises a second molding step of moving the mold cavities M1, M2 towards each other along the X axis so as to reduce the useful volumes of the C22 cavity parts. , C23 and C24 to obtain a flexible bag 2 as shown in Figure 2a.
  • the molten plastic material in the cavity C is compressed by the relative displacement of the two mold cavities M1, M2 so as to reduce the wall thickness of the cavity portions C22, C23 and C24 and thus discharging the molten plastic material into the cavity portion C3 which is only partially partially filled.
  • the cavity portions C22 and C3 have a thickness of substantially similar wall.
  • the excess molten plastic material, if any, can escape through a leakage path made at the contact between the two mold cavities M1, M2, at the lower end of the mold part. cavity C3.
  • the reduction in useful volume of the cavity portions C22, C23 and C24 is made possible by the fact that they extend transversely to the X axis. That is why the frustoconical configuration of the cavity portion C22 is a characteristic interesting of the invention.
  • the cavity portion C3 is only slightly affected by the relative displacement of the mold cavities M1, M2, because of its perfectly or substantially axial orientation with respect to the axis X. Only one slight reduction in height takes place during the relative displacement of the mold cavities.
  • a single molten plastic material can be injected into the cavity C so that the pocket 2 and the shell 3 will be made of the same plastic material.
  • a relatively hard plastic material into the cavity C, then a softer plastic material, so that the pocket 2 will be partially or entirely made of a flexible plastic material and the shell 3 fully or partially made with a hard plastic material.
  • the process of the invention is clearly distinguishable from other well-known molding processes, such as overmoulding, bi-injection or co-molding, since the molten plastic material is injected into one only once in a cavity C of constant volume, it is only subsequently that the two mold cavities M1, M2 are displaced towards each other in order to reduce the cavity C of the mold and push back part of the product of the molten plastic material in an initially empty cavity portion.
  • the wall thickness of the flexible bag 2 at the outlet of the mold may be of the order of 30 to 150 ⁇ .
  • the flexible plastic material for producing the bag 2 may for example be a material having barrier properties to the fluid product to be put in the pocket.
  • the wall thickness of the flexible bag 2 may be uniform at its side wall 22 and its bottom 24. However, it can be provided the flexible pouch comprises at least one zone of greater wall thickness capable of inducing and imposing a specific retraction mode.
  • FIGS. 3a to 5b we can see how a single piece 1 is made, the flexible bag 2 of which has a reinforcing rib 25.
  • FIG. 3a is a view similar to that of FIG. , and represents the initial molding step in which molten plastic material is injected into the mold cavity C, just before the second step of the invention of bringing the two impressions M1, M2 one of the another to reduce the wall thickness of the flexible pouch.
  • FIG. 3a is a view similar to that of FIG. , and represents the initial molding step in which molten plastic material is injected into the mold cavity C, just before the second step of the invention of bringing the two impressions M1, M2 one of the another to reduce the wall thickness of the flexible pouch.
  • the cavity portion C22 corresponding to the side wall 22 of the flexible bag 2 forms two diametrically opposite lateral protuberances C25 which will form the reinforcing rib 25 visible in FIGS. 4a, 4b, 5a and 5b. .
  • the flexible bag 2 has a reduced wall thickness except at the level of the reinforcing rib 25 which extends on the side wall 22 and the bottom 25, as can be clearly seen on Figure 4a. Due to its increased thickness, the reinforcing rib 25 is more rigid, and therefore less prone to deformation. Thus, the flexible bag 2 will retract in a predetermined mode or pattern imposed by the reinforcing rib 25.
  • the reinforcing rib 25 may be compared to a kind of rigid frame on which two easily deformable flexible sheet portions extend. Finally, the flexible bag 2 will be fully retracted on itself, thus defining a volume almost zero, with the reinforcing rib 25 which has remained undeformed. This can be deduced from the representations visible in FIGS. 5a and 5b.
  • FIG. 6a is a view similar to FIG. 3a, except that the fingerprints of FIG. mold M1 and M2 have been omitted.
  • the flexible bag 2 has a side wall 22 of reduced wall thickness, but the bottom 24 has an upper wall thickness so as to give it a certain rigidity.
  • the useful volume of the reservoir 20 decreases, as shown in Figure 8a, its side wall 22 is deformed, while its rigid bottom 24 remains undeformed.
  • the bottom 24 then behaves somewhat in the manner of a follower piston which rises in the rigid shell 3 substantially perpendicular to the axis X.
  • the bottom 24 defines a zone of greater thickness which induces and imposes a definite retraction mode of the pocket.
  • Figures 9a to 1 1b show a fourth embodiment for a single piece according to the invention.
  • Figure 9a is similar to Figure 6a. It may be noted that the wall thickness of the cavity portion C22 decreases towards the cavity portion C24.
  • the side wall 22 of the pocket 2 has a wall thickness which decreases towards the bottom 24. Thus, the upper part of the lateral wall is more rigid than its part. low. It follows that the first part of the pocket to be deformed is the bottom 24, as shown in Figure 11a. The pocket 2 will thus roll up on itself starting from the bottom 24 and continuing with increased resistance to deformation, due to the gradual increase in its wall thickness.
  • the progressivity of the wall thickness of the side wall 22 constitutes a zone of greater thickness which induces and imposes a specific retraction mode of the pocket.
  • the invention it is possible to produce a flexible pouch integrally with an external rigid shell, and this with a traditional molding technique, which is however distinguished by the fact that the internal volume of the mold cavity is decreased during the molding operation to reduce the wall thickness of the pocket 2 to impart desired deformation properties.
  • the relative displacement of the two mold cavities to decrease the useful volume of the molding cavity is a advantageous feature, since it is practically impossible to make a flexible pouch 2 by molding with a suitable wall thickness.
  • the injection of molten plastic material into the mold cavity so as to certainly fill the cavity portions corresponding to the flexible bag ensures that the flexible bag will be made with a satisfactory quality.

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Abstract

Procédé de fabrication monobloc d'une poche souple (2) et d'une coque rigide (3) destinées à être associées à un organe de distribution (4), tel qu'une pompe ou une valve, pour constituer un distributeur de produit fluide, le procédé comprenant les étapes suivantes : - fournir un moule (M1, M2) définissant une cavité (C) pour le moulage monobloc de la poche (2) et de la coque (3), le moule comprenant au moins deux empreintes de moule (M1, M2) entre lesquelles est formée la cavité (C), et - injecter de la matière plastique en fusion dans la cavité (C) de manière à former ensemble et en même temps la poche souple (4) et la coque rigide (3), caractérisé en ce que le procédé comprend en outre l'étape suivante : - déplacer les empreintes (M1, M2) l'une part rapport à l'autre selon un axe (X) sur une distance déterminée de manière à réduire le volume utile de la cavité (C), alors que la cavité (C) est injectée de matière plastique en fusion.

Description

Distributeur de produit fluide et procédé de fabrication d'un tel distributeur
La présente invention concerne un distributeur de produit fluide comprenant une poche souple destinée à contenir du produit fluide et à se rétracter sur elle-même à mesure que du produit fluide en est extrait. La poche définit une ouverture et un fond. Le distributeur comprend également une coque externe rigide dans laquelle la poche est disposée, et un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, pour prélever du produit fluide dans lequel la poche et la distribuer à travers un orifice de distribution. De tels distributeurs sont fréquemment utilisés dans les domaines de la cosmétique, de la parfumerie ou encore de la pharmacie pour distribuer des produits fluides de viscosités variées, tels que des crèmes, des gels, des lotions, des parfums, etc.
Dans l'art antérieur, il existe plusieurs techniques et architectures permettant de disposer une poche souple à l'intérieur d'une coque externe rigide.
Dans le document FR-2 800 718, une poche souple réalisée à partir de feuilles composites d'aluminium et de matière plastique est soudée sur un support de poche rigide au niveau de son ouverture. Le support de poche est engagé dans une coque externe rigide de manière à pouvoir monter une pompe de distribution qui prélève le produit fluide contenu dans la poche souple.
On connaît également le document EP-0 505 61 1 décrivant un distributeur comprenant une poche souple associée à une coque intérieure rigide de manière à imposer la déformation de la poche par retroussement à la manière d'une chaussette. Un distributeur comparable est également décrit dans le document EP-1 549 567.
Le document EP-0 532 873 décrit un procédé de co-extrusion soufflage avec un récipient externe sensiblement indéformable et une poche interne déformable. Le récipient et la poche se composent de matières thermoplastiques différentes non jointes par soudure, c'est-à-dire chimiquement et physiquement incompatibles. En d'autres termes, la poche interne est simplement disposée à l'intérieur du récipient externe sans aucune liaison chimique ou physique entre eux. La technique utilisée est celle de la co-extrusion soufflage, et non pas du moulage de matière plastique en fusion.
On connaît également les documents GB1472179 et DE3432253 qui décrivent une poche souple interne et une coque rigide externe réalisées de manière monobloc. Cependant, en moulant la poche et coque ensemble dans un moule conventionnel avec les techniques de moulage classiques, il n'est pas possible de réaliser la poche avec une épaisseur de paroi suffisamment mince pour lui conférer une souplesse suffisante. En effet, il est impossible d'injecter de la matière en fusion dans des cavités très minces, en raison de la viscosité de la matière en fusion et de son refroidissement. En tout cas, le nombre de poches défectueuses est très élevé. Dans ces documents de l'art antérieur, les poches ne présentent pas une grande souplesse.
Ainsi, il n'existe aucune technologie simple pour réaliser de manière monobloc une poche souple interne dans une coque externe rigide.
La présente invention a pour but de remédier à cette lacune de l'art antérieur en définissant un procédé de fabrication de ce distributeur qui permet d'obtenir une poche d'une grande souplesse, sans augmenter le taux de rebut.
Pour ce faire, la présente invention prévoit un procédé de fabrication monobloc d'une poche souple et d'une coque rigide destinées à être associées à un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, pour constituer un distributeur de produit fluide, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- fournir un moule définissant une cavité pour le moulage monobloc de la poche et de la coque, le moule comprenant au moins deux empreintes de moule entre lesquelles est formée la cavité, et
- injecter de la matière plastique en fusion dans la cavité de manière à former ensemble et en même temps la poche souple et la coque rigide, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre l'étape suivante : - déplacer les empreintes l'une part rapport à l'autre selon un axe sur une distance déterminée de manière à réduire le volume utile de la cavité, alors que la cavité est injectée de matière plastique en fusion.
Avantageusement, la poche souple et la coque rigide peuvent être réalisées avec la même matière plastique, la poche présentant une épaisseur de paroi inférieure à celle de la coque. En effet, pour conférer une souplesse à la poche permettant sa rétractation sur elle-même, son épaisseur de paroi est considérablement réduite par rapport à celle de la coque. En variante, la poche souple et la coque rigide peuvent être réalisées avec deux matériaux plastiques différents qui sont chimiquement compatibles. Dans ce cas, on peut utiliser un matériau plastique souple pour la poche et un matériau plastique rigide pour la coque qui sont raccordés ensemble intimement de manière à former la pièce monobloc. Bien entendu, l'épaisseur de paroi de la poche peut être considérablement inférieure à celle de la coque.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, la poche souple présente une forme sensiblement tronconique de son ouverture vers son fond. Cette caractéristique permet de mouler et de démouler facilement la poche selon un sens axial qui est généralement un axe de symétrie de révolution pour la pièce monobloc. Cette caractéristique induit un avantage supplémentaire qui se relève pertinent au niveau du procédé de fabrication décrit ci-dessous.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la poche souple comprend au moins une zone de plus forte épaisseur de paroi apte à induire et imposer un mode de rétractation déterminé. En jouant sur l'épaisseur de paroi locale de la poche, on crée des zones de moindre déformabilité qui ne seront pas déformées ou déformées ultérieurement lors de la rétractation de la poche sur elle-même. La poche peut ainsi être pourvue d'une ou de plusieurs nervure(s) de renforcement imposant sa déformation selon la configuration de cette nervure de renforcement. L'épaisseur de la poche peut également varier progressivement. Avantageusement, le moule comprend au moins deux empreintes de moule entre lesquelles est formée la cavité, ces deux empreintes étant déplaçables l'une part rapport à l'autre selon un axe sur une distance déterminée de manière à réduire le volume utile de la cavité, alors que la cavité est déjà injectée de matière plastique en fusion. Avantageusement, le déplacement relatif des empreintes de moule réduit l'épaisseur de paroi de la poche. En d'autres termes, le déplacement relatif des deux empreintes de moule alors que la matière plastique est encore en fusion permet de réduire le volume global de la poche par rapport à celui de la coque.
Selon une autre caractéristique du procédé, la poche souple s'étend transversalement à l'axe, alors que la coque s'étend principalement selon l'axe. Ainsi, le volume utile de la coque peut être considérablement affecté par le déplacement relatif des empreintes de moule, sans affecter grandement le volume de la coque.
Selon un autre aspect de l'invention, une partie de la matière plastique présente initialement dans la portion de cavité correspondant à la poche est refoulée dans la portion de cavité correspondant à la coque lors du déplacement relatif des empreintes de moule de manière à réduire l'épaisseur de paroi de la poche souple.
L'esprit de l'invention réside dans le fait d'utiliser une technique de moulage classique pour réaliser de manière monobloc la poche souple et la coque rigide. Une manière de conférer la souplesse à la poche est de réduire son épaisseur de paroi alors même que la matière plastique est encore en fusion dans le moule. La disposition tronconique ou transversale de la poche par rapport à l'axe de déplacement des empreintes de moule permet de réduire l'épaisseur de paroi de la poche, sans influer sur la coque.
L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints, donnant à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Sur les figures : La figure 1 a est une vue en coupe transversale verticale à travers un moule contenant de la matière plastique en fusion en début de moulage, selon une première forme de réalisation de l'invention,
La figure 1 b est une vue en coupe transversale le long de la ligne de coupe B de la figure 1 ,
La figure 2a est une vue en coupe éclatée d'un distributeur intégrant la poche et la coque des figures 1 a et 1 b,
La figure 2b est une vue similaire à celle de la figure 1 b,
Les figures 3a et 3b sont similaires aux figures 1 a et 1 b pour un deuxième mode de réalisation de la présente invention,
Les figures 4a et 4b sont similaires aux figures 2a et 2b pour le second mode de réalisation, avec l'organe de distribution omis,
Les figures 5a et 5b sont des vues similaires aux figures 4a et 4b tournées de 90° et après rétractation de la poche souple,
Les figures 6a à 8b sont des vues respectivement similaires aux figures 3a à 5b pour un troisième mode de réalisation de la présente invention, et
Les figures 9a à 1 1 b sont des vues similaires aux figures 6a à 8b pour un quatrième mode de réalisation de la l'invention.
On se référera tout d'abord à la figure 2a pour expliquer la structure d'un distributeur de produit fluide réalisé selon le procédé de fabrication de l'invention. Le distributeur comprend deux éléments constitutifs, à savoir une pièce monobloc moulée 1 et un organe de distribution 4. Ces deux éléments constitutifs sont destinés à être assemblés de manière à constituer le distributeur.
L'organe de distribution 4 peut être une pompe, une valve ou encore un organe de bouchage quelconque permettant la distribution de produit fluide. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 2a, l'organe de distribution 4 est une pompe comprenant une bague de fixation 41 destinée à coopérer avec la pièce monobloc 1 , une entrée de produit fluide 42 pourvue d'un clapet d'entrée 43, une chambre de pompe 44 de volume variable, un clapet de sortie 45 qui mène à un orifice de distribution 46. Pour actionner la pompe, il est prévu un poussoir 47 sur lequel on appuie à l'aide d'un ou de plusieurs doigt(s) pour diminuer le volume de la chambre de pompe, fermer le clapet d'entrée et ouvrir le clapet de sortie, afin de distribuer du produit fluide à travers l'orifice de distribution 46. Optionnellement, la pompe peut comprend un capot de protection 48. La configuration de l'organe de distribution 4 n'est pas un élément critique pour la présente invention. En effet, il suffit que l'organe de distribution 4 puisse coopérer avec la pièce monobloc 1 de manière à constituer ensemble un distributeur de produit fluide.
La pièce monobloc 1 est une pièce réalisée par moulage de matière(s) plastique(s) en fusion. La pièce monobloc 1 peut présenter une symétrie de révolution autour d'un axe X. On se référera ultérieurement aux figures 1 a et 1 b pour décrire de quelle manière la pièce monobloc 1 a été moulée. La pièce monobloc 1 comprend une coque externe rigide 3 et une poche interne souple 2. La coque externe rigide 3 présente ici une configuration cylindrique circulaire, mais d'autres configurations peuvent être envisagées, à savoir pas forcément cylindrique et/ou pas forcément circulaire. La coque rigide 3 définit une section de col 31 disposée en partie supérieure et destinée à coopérer avec la bague de fixation 41 de l'organe de distribution 4. La manière dont la bague 41 coopère avec la section de col 31 n'est pas critique pour la présente invention : la bague 41 peut par exemple être encliquetée, vissée, emmanchée en force, etc. dans la section de col 31 . Le but est de réaliser un montage solide et étanche de l'organe de distribution 4 sur la pièce monobloc 1 . Ce montage fixe et étanche permet de définir un réservoir 20 avec la poche interne souple 2. En effet, la poche souple 2 est disposée à l'intérieur de la coque rigide 3 qui forme une section de poche 32 qui s'étend sur la majeure partie de la hauteur de la coque. La poche souple 2 comprend une ouverture 21 , une paroi latérale 22 et un fond 24. La poche 2 est reliée à la coque 3 à proximité de son ouverture 21 au niveau d'une jonction 23 située à l'extrémité inférieure de la section de col 31 . Ainsi, lorsque la bague de fixation 41 est engagée dans la section de col 31 , l'organe de distribution 4 ferme la poche 2 de manière à compléter le réservoir de produit fluide 20. Comme susmentionné, la poche 2 est réalisée de manière monobloc avec la coque 3, de sorte que la jonction annulaire 23 forme une continuité de matière, et non pas simplement une juxtaposition de matière. La coque 3 et la poche 2 peuvent être réalisées avec le même matériau plastique. Dans ce cas, l'épaisseur de paroi de la poche 2 est inférieure à celle de la coque 3 pour lui conférer la souplesse requise. En effet, la poche souple 2 a pour fonction de s'écraser ou de se rétracter sur elle-même à mesure que du produit fluide en est extrait par l'organe de distribution 4. Ainsi, le volume utile du réservoir 20 diminue progressivement, sans laisser pénétrer de l'air à l'intérieur du réservoir. Pour cela, il est préférable que l'organe de distribution 4 soit du type « airless », c'est-à-dire sans reprise d'air. Le réservoir 20 n'est ainsi pas éventé, et le produit fluide qu'il contient ne vient jamais en contact de l'air extérieur. En variante, la poche souple 2 peut être réalisée avec un matériau différent de celui de la coque externe 3. On peut par exemple utiliser un matériau plastique plus souple pour la poche souple 2 et un matériau plastique plus rigide pour la coque externe 3. Il n'empêche que la poche 2 et la coque 3 sont toujours moulées de manière monobloc dans un seul moule par injection de deux matériaux plastiques différents. On peut également remarquer que la paroi latérale 22 de la poche présente une configuration globale tronconique en s'évasant du fond 24 vers l'ouverture 21 . Dans ce mode de réalisation particulier, l'ouverture 21 définit la section maximale de la poche 2, et le fond 24 définit la section minimale de la poche. On peut imaginer une autre configuration pour la paroi latérale 22 de la poche, tout en conservant une configuration sensiblement tronconique ou transversale. Le fond 24 peut s'étendre de manière sensiblement perpendiculaire à l'axe X.
En se référant à la figure 2b qui est une coupe selon la ligne BB de la figure 2a, on voit la paroi latérale 22 de la poche souple 2 est disposée de manière concentrique dans la coque rigide 3 autour de l'axe X. Un espace intermédiaire 33 est défini entre la poche 2 et la coque 3. La poche 2 définit intérieurement le réservoir de produit fluide 20. Comme mentionné préalablement, la pièce monobloc 1 a été réalisée par moulage de matière plastique en fusion dans un moule qui est partiellement visible sur la figure 1 a. Ce moule comprend au moins deux empreintes de moule M1 , M2, qui une fois assemblées, définissent entre elles une cavité de moule C dans laquelle de la matière plastique en fusion va être injectée à travers une canule d'injection M22 formée au niveau de l'empreinte de moule M2. Sur la figure 1 a, on peut clairement voir que la partie de cavité C24 correspondant au fond 24 de la poche 2 présente une épaisseur de paroi considérable, tout comme la partie de cavité C22 correspondant à la paroi latérale 22 de la poche 2. En revanche, l'épaisseur de paroi de la partie de moule C3 correspondant à la coque rigide 3 est égale à l'épaisseur de paroi de la coque 3 visible sur la figure 2a. On peut également remarquer que les parties de cavité C22 et C24 sont entièrement remplies de matière plastique en fusion P, alors que la partie de cavité C3 n'est que partiellement remplie, sa partie inférieure étant vide. La partie de cavité C23 correspondant à la jonction 23 présente également une dimension agrandie par rapport à sa dimension sur la figure 2a. Ces épaisseurs de paroi des parties de cavité C22, C23 et C24 s'expliquent par le fait que la figure 1 a représente les empreintes de moule M1 et M2 au cours d'une première étape du procédé de fabrication de l'invention, dans laquelle la cavité C définit un volume maximal qui est déjà partiellement injectée de matière plastique en fusion. Selon l'invention, le procédé de fabrication comprend une seconde étape de moulage consistant à déplacer les empreintes de moule M1 , M2, l'une vers l'autre selon l'axe X de manière à réduire les volumes utiles des parties de cavité C22, C23 et C24 jusqu'à obtenir une poche souple 2 telle représenté sur la figure 2a. En d'autres termes, la matière plastique en fusion dans la cavité C est comprimée par le déplacement relatif des deux empreintes de moule M1 , M2 de manière à réduire l'épaisseur de paroi des parties de cavité C22, C23 et C24 et de manière à refouler la matière plastique en fusion dans la partie de cavité C3 qui n'est que partiellement remplie à l'origine. En se référant à la figure 1 b, on peut voir que les parties de cavité C22 et C3 présentent une épaisseur de paroi sensiblement similaire. L'excédent de matière plastique en fusion, s'il y en a, peut s'échapper à travers un chemin de fuite réalisé au niveau du contact entre les deux empreintes de moule M1 , M2, à l'extrémité inférieure de la partie de cavité C3. La diminution de volume utile des parties de cavité C22, C23 et C24 est rendue possible du fait qu'elles s'étendent de manière transversale à l'axe X. C'est pourquoi la configuration tronconique de la partie de cavité C22 est une caractéristique intéressante de l'invention. En revanche, on peut constater que la partie de cavité C3 n'est que très peu affectée par le déplacement relatif des empreintes de moule M1 , M2, du fait de son orientation parfaitement ou sensiblement axiale par rapport à l'axe X. Seule une légère réduction de hauteur s'opère lors du déplacement relatif des empreintes de moule.
On peut injecter une seule matière plastique en fusion dans la cavité C de sorte que la poche 2 et la coque 3 seront réalisées avec la même matière plastique. En variante, on peut d'abord injecter une matière plastique relativement dure dans la cavité C, puis ensuite une matière plastique plus souple, de sorte que la poche 2 sera partiellement ou entièrement réalisée avec une matière plastique souple et la coque 3 entièrement ou partiellement réalisée avec une matière plastique dure. Il faut bien noter que le procédé de l'invention se distingue clairement d'autres procédés de moulage bien connus, tels que le surmoulage, la bi-injection ou le co-moulage, étant donné que la matière plastique en fusion est injectée en une seule fois dans une cavité C de volume constant, ce n'est que par la suite que les deux empreintes de moule M1 , M2 sont déplacées l'une vers l'autre pour réduire la cavité C du moule et refouler une partie du produit de la matière plastique en fusion dans une partie de cavité initialement vide. L'épaisseur de paroi de la poche souple 2 en sortie de moule peut être de l'ordre de 30 à 150 μιτι.
La matière plastique souple pour réaliser la poche 2 peut par exemple être une matière présentant des propriétés barrières au produit fluide destiné à être mis dans la poche.
L'épaisseur de paroi de la poche souple 2 peut être uniforme au niveau de sa paroi latérale 22 et de son fond 24. Cependant, on peut prévoir que la poche souple comprend au moins une zone de plus forte épaisseur de paroi apte à induire et imposer un mode de rétractation déterminé. En se référant maintenant aux figures 3a à 5b, on voit de quelle manière on réalise une pièce monobloc 1 dont la poche souple 2 est dotée d'une nervure de renforcement 25. La figure 3a est une vue similaire à celle de la figure 1 a, et représente l'étape initiale de moulage dans laquelle de la matière plastique en fusion est injectée dans la cavité de moule C, juste avant la seconde étape de l'invention consistant à rapprocher les deux empreintes M1 , M2 l'une de l'autre pour réduire l'épaisseur de paroi de la poche souple. Sur la figure 3b, on voit que la partie de cavité C22 correspondant à la paroi latérale 22 de la poche souple 2 forme deux excroissances latérales diamétralement opposées C25 qui vont former la nervure de renforcement 25 visible sur les figures 4a, 4b, 5a et 5B. En effet, on peut voir sur ces figures que la poche souple 2 présente une épaisseur de paroi réduite hormis au niveau de la nervure de renforcement 25 qui s'étend sur la paroi latérale 22 et le fond 25, comme on peut clairement le voir sur la figure 4a. Du fait de son épaisseur augmentée, la nervure de renforcement 25 est plus rigide, et donc moins sujette à une déformation. Ainsi, la poche souple 2 va se rétracter selon un mode ou un motif prédéterminé imposé par la nervure de renforcement 25. Cela est clairement visible sur les figures 5a et 5b. On peut comparer la nervure de renforcement 25 à une sorte de cadre rigide sur lequel s'étend deux portions de feuille souple facilement déformables. Au final, la poche souple 2 sera entièrement rétractée sur elle-même, définissant ainsi un volume presque nul, avec la nervure de renforcement 25 qui est restée non déformée. Ceci peut être déduit des représentations visibles sur les figures 5a et 5b.
Ainsi, sans compliquer les empreintes de moule M1 , M2, il est possible de réaliser de manière monobloc une coque rigide 3 et une poche souple 2 dont la déformation est parfaitement contrôlée.
On se référera maintenant aux figures 6a à 8b qui représentent un troisième mode de réalisation pour une pièce monobloc selon l'invention. La figure 6a est une vue similaire à la figure 3a, excepté que les empreintes de moule M1 et M2 ont été omises. A la sortie du moule, on peut remarquer que la poche souple 2 présente une paroi latérale 22 d'épaisseur de paroi réduite, mais le fond 24 présente une épaisseur de paroi supérieure de manière à lui conférer une certaine rigidité. En usage, lorsque le volume utile du réservoir 20 diminue, comme représenté sur la figure 8a, sa paroi latérale 22 se déforme, alors que son fond rigide 24 reste non déformé. Le fond 24 se comporte alors quelque peu à la manière d'un piston suiveur qui remonte dans la coque rigide 3 de manière sensiblement perpendiculaire à l'axe X. Ainsi, le fond 24 définit une zone de plus forte épaisseur qui induit et impose un mode de rétractation déterminé de la poche.
Les figures 9a à 1 1 b représentent un quatrième mode de réalisation pour une pièce monobloc selon l'invention. La figure 9a est similaire à la figure 6a. On peut remarquer que l'épaisseur de paroi de la partie de cavité C22 va en diminuant en allant vers la partie de cavité C24. En sortie de moulage représentée sur la figure 10a, on peut remarquer que la paroi latérale 22 de la poche 2 présente une épaisseur de paroi qui diminue en direction du fond 24. Ainsi, la partie haute de la paroi latérale est plus rigide que sa partie basse. Il s'ensuit que la première partie de la poche à se déformer est le fond 24, comme représenté sur la figure 1 1 a. La poche 2 va ainsi se retrousser sur elle-même en commençant par le fond 24 et en continuant avec une résistance à la déformation accrue, du fait de l'augmentation progressive de son épaisseur de paroi. La progressivité de l'épaisseur de paroi de la paroi latérale 22 constitue une zone de plus forte épaisseur qui induit et impose un mode de rétractation déterminé de la poche.
Grâce à l'invention, on peut réaliser une poche souple de manière monobloc avec une coque rigide externe, et cela avec une technique de moulage traditionnelle, qui se distingue toutefois par le fait que le volume interne de la cavité de moule est diminué lors de l'opération de moulage afin de réduire l'épaisseur de paroi de la poche 2 pour lui conférer des propriétés de déformation recherchées. Le déplacement relatif des deux empreintes de moule pour diminuer le volume utile de la cavité de moulage est une caractéristique avantageuse, étant donné qu'il est pratiquement impossible de réaliser une poche souple 2 par moulage avec une épaisseur de paroi convenable. L'injection de matière plastique en fusion dans la cavité de moule de manière à remplir assurément les parties de cavité correspondant à la poche souple permet de garantir que la poche souple sera réalisée avec une qualité satisfaisante. De plus, il est possible de réaliser des poches souples avec des variations d'épaisseur de paroi, notamment pour induire un mode de rétractation déterminé.

Claims

Revendications
1 . - Procédé de fabrication monobloc d'une poche souple (2) et d'une coque rigide (3) destinées à être associées à un organe de distribution (4), tel qu'une pompe ou une valve, pour constituer un distributeur de produit fluide, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- fournir un moule (M1 , M2) définissant une cavité (C) pour le moulage monobloc de la poche (2) et de la coque (3), le moule comprenant au moins deux empreintes de moule (M1 , M2) entre lesquelles est formée la cavité (C), et
- injecter de la matière plastique en fusion dans la cavité (C) de manière à former ensemble et en même temps la poche souple (4) et la coque rigide (3),
caractérisé en ce que le procédé comprend en outre l'étape suivante :
- déplacer les empreintes (M1 , M2) l'une part rapport à l'autre selon un axe (X) sur une distance déterminée de manière à réduire le volume utile de la cavité (C), alors que la cavité (C) est injectée de matière plastique en fusion.
2. - Procédé de fabrication selon la revendication 1 , dans lequel le déplacement relatif des empreintes de moule (M1 , M2) réduit l'épaisseur de paroi de la poche (2).
3. - Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la poche souple (2) s'étend transversalement à l'axe (X), alors que la coque (3) s'étend principalement selon l'axe (X).
4. - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une partie de la matière plastique présente initialement dans la portion de cavité (C22, C24) correspondant à la poche (2) est refoulée dans la portion de cavité (C3) correspondant à la coque (3) lors du déplacement relatif des empreintes de moule (M1 , M2) de manière à réduire l'épaisseur de paroi de la poche souple (2).
5. - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poche souple (2) comprend au moins une zone (25 ; 24 ; 22) de plus forte épaisseur de paroi apte à induire et imposer un mode de rétractation déterminé.
6. - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poche souple (2) et la coque rigide (3) sont réalisées avec deux matériaux plastiques différents qui sont chimiquement compatibles.
7. - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poche souple (2) présente une forme sensiblement tronconique de son ouverture (21 ) vers son fond (24).
8. - Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poche souple (2) et la coque rigide (3) sont réalisées avec la même matière plastique, la poche (2) présentant une épaisseur de paroi inférieure à celle de la coque (3).
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