WO2015159013A1 - Distributeur de produit fluide. - Google Patents

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Abstract

Distributeur comprenant un réservoir de produits fluides (R) et un organe de distribution (D) monté sur le réservoir (R), ce réservoir (R) formant un fût (11) et comprenant un piston (2; 2') qui coulisse dans le fût (11) pour diminuer le volume utile du réservoir (R), caractérisé en ce que le fût de coulissement étanche (11) contient un élément séparateur (3a) qui divise le réservoir entre deux compartiments (Ri, Rs), à savoir un compartiment inférieur (Ri) défini entre le piston (2; 2') et l'élément séparateur (3a) et un compartiment supérieur (Rs) défini entre l'élément séparateur (3a) et l'organe de distribution (D), l'élément séparateur (3a) comprenant au moins un trou de passage (33) qui fait communiquer les deux compartiments (Ri, Rs), l'élément séparateur se déplaçant dans le fût de coulissement étanche en réponse à l'actionnement de l'organe de distribution par appui sur un poussoir.

Description

Distributeur de produit fluide
La présente invention concerne un distributeur de produits fluides comprenant un réservoir de produits fluides et un organe de distribution, tel qu'une pompe ou une valve, monté sur le réservoir, l'organe de distribution comprenant un poussoir pour l'actionner, le réservoir formant un fût de coulissement étanche et comprenant un piston qui coulisse dans le fût, en réponse à un actionnement de l'organe de distribution par appui sur le poussoir, pour diminuer le volume utile du réservoir et maintenir le produit fluide hors de contact de l'air extérieur. Le piston peut être un piston suiveur qui a pour caractéristique de se déplacer dans le fût de coulissement du réservoir lorsque le produit fluide contenu dans ce réservoir est soumis à une dépression. Cela est le cas lorsque la pompe aspire du produit fluide dans sa chambre de pompe à partir du réservoir. Ce type de distributeur de produit fluide est fréquemment utilisé dans le domaine de la cosmétique ou encore de la pharmacie pour distribuer des produits fluides généralement visqueux, tels que des crèmes, des gels, des pommades, etc. Toutefois, on peut également se servir d'un tel distributeur pour distribuer des produits fluides plus faibles en viscosité, comme par exemple des lotions, des parfums, etc.
Dans l'art antérieur, on connaît déjà de nombreux distributeurs de produits fluides aptes à distribuer plusieurs produits fluides, sous forme mélangés, simultanés ou en parallèle. Le mélange des produits fluides peut être effectué au niveau de la pompe, ou encore au niveau d'une tête de distribution. Il est également possible de mélanger les produits fluides en amont de la pompe. Lorsque les produits fluides sont mélangés directement à l'intérieur d'un réservoir, on parle généralement de « mélanges extemporanés ». Les produits fluides sont stockés séparément dans des réservoirs aux compartiments distincts, et une manipulation initiale ou préalable du distributeur permet de faire communiquer les deux réservoirs pour permettre le mélange des produits fluides.
Il est également connu dans l'art antérieur d'utiliser deux réservoirs totalement distincts, chacun pourvu d'un piston suiveur, pour distribuer deux produits fluides qui sont mélangés au niveau de la pompe ou au niveau de la tête de distribution.
La présente invention a pour but de proposer un nouveau type de distributeur de produits fluides permettant un mélange original des produits fluides stockés dans le réservoir. Un objectif de la présente invention est de réaliser le mélange des produits fluides dans un seul et même réservoir doté d'un piston suiveur. Un autre objectif de la présente invention est de pouvoir maîtriser avec une plus grande précision la phase de mélange des produits fluides. Encore un autre objectif de la présente invention est de pouvoir mettre en œuvre la présente invention dans un distributeur standard ou classique à piston suiveur. Encore un autre objectif de la présente invention est de réaliser un mélange progressif des produits fluides, et non pas un mélange instantané.
Pour ce faire, la présente invention propose que le fût de coulissement étanche contienne en outre un élément séparateur qui divise le réservoir entre deux compartiments, à savoir un compartiment inférieur défini entre le piston et l'élément séparateur et un compartiment supérieur défini entre l'élément séparateur et l'organe de distribution, l'élément séparateur comprenant au moins un trou de passage qui fait communiquer les deux compartiments, l'élément se déplaçant dans le fût de coulissement étanche en réponse à l'actionnement de l'organe de distribution par appui sur le poussoir.
Il est à noter que le trou de passage est une caractéristique structurelle inhérente à l'élément séparateur qui ne provient pas d'une manipulation préalable du distributeur. En d'autres termes, le trou de passage peut être déjà présent alors même que le distributeur n'a encore jamais été utilisé. L'élément séparateur sépare les deux compartiments du réservoir tout en formant un passage de communication à travers le trou. Avec des produits fluides présentant une certaine viscosité, le mélange des produits fluides n'aura lieu que lorsqu'un produit fluide est forcé à travers le trou de passage. Ceci se produit lorsque l'on actionne le distributeur, ce qui a pour effet de déplacer le piston suiveur, créant ainsi un différentiel de pression entre les deux compartiments du réservoir. Le produit fluide d'un compartiment sera alors poussé à travers le trou de passage dans l'autre compartiment où il se mélangera avec le produit fluide.
Selon un aspect de la présente invention, l'élément séparateur peut coulisser de manière étanche dans le fût de coulissement. Ainsi, l'élément séparateur s'apparente à un piston, au même titre que le piston suiveur. En variante, l'élément séparateur peut simplement se présenter sous la forme d'un disque dont le bord périphérique vient en contact avec le fût, sans pour autant réaliser une étanchéité parfaite. On peut même envisager que le trou de passage est réalisé par un annulaire formé entre le bord périphérique de l'élément séparateur et le fût de coulissement. Le nombre et la forme des trous de passage peuvent être extrêmement variés.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, chaque compartiment contient un produit fluide différent. Les produits fluides peuvent être différents de par leur viscosité, leur composition, leur propriété, leur couleur, leur transparence/opacité, etc. Avantageusement, le produit fluide du compartiment inférieur présente une viscosité inférieure à celle du compartiment supérieur. Ainsi, lorsque le piston se déplace, le produit fluide de plus faible viscosité stocké dans le compartiment inférieur est poussé à travers le ou les trou(s) de passage de l'élément séparateur, et ils peuvent ainsi se mélanger avec le produit fluide d'une plus grande viscosité stocké dans le compartiment supérieur. Il ne s'agit là que d'un exemple non limitatif, mais avantageux.
Selon un autre aspect de l'invention, l'élément séparateur se déplace simultanément avec le piston. En d'autres termes, le déplacement de l'élément séparateur est directement dépendant du déplacement du piston.
Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, l'élément séparateur comprend un filtre. Ainsi, l'élément séparateur pourrait laisser passer uniquement une partie du produit fluide stocké dans un des compartiments, l'autre partie du produit fluide restant dans le compartiment.
Dans ce cas, il peut être envisagé que l'élément séparateur soit monté fixement à l'intérieur du fût de coulissement. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le compartiment inférieur peut contenir des micro-capsules qui sont cassées au passage du trou de passage. On peut également envisager que les micro-capsules soient cassées par l'élément séparateur avant de passer à travers le trou de passage.
Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, le compartiment inférieur peut contenir au moins une capsule contenant une substance et l'élément séparateur et/ou le piston suiveur comprenant des moyens de perçage aptes à percer la capsule pour diffuser la substance dans le produit fluide. Les moyens de perçage peuvent par exemple se présenter sous la forme de pointes ou de dents.
Il peut également être envisagé dans le cadre de la présente invention de mettre en œuvre plusieurs éléments séparateurs superposés dont le fût de coulissement de manière à diviser le réservoir en trois compartiments ou davantage. On peut alors stocker dans un même réservoir plusieurs produits fluides différents qui peuvent se mélanger selon une séquence et une amplitude déterminée.
Selon une forme de réalisation pratique, le distributeur comprend plusieurs éléments séparateurs superposés dans le fût de manière à diviser le réservoir en trois compartiments ou plus.
Selon une forme de réalisation pratique, l'élément séparateur se présente sous la forme d'un disque avec au moins une lèvre de coulissement étanche sur sa périphérie extérieure. Avantageusement, l'élément séparateur peut comprendre une partie conique et/ou cylindrique.
Le piston peut être un piston suiveur qui se déplace lorsque le réservoir est soumis à une dépression ou un piston pousseur sollicité élastiquement par un ressort ou un gaz propulseur.
L'esprit de l'invention réside dans le fait de disposer un élément séparateur perméable au produit fluide à l'intérieur d'un fût de coulissement d'un réservoir. L'invention s'applique tout particulièrement à un distributeur comprenant un réservoir à piston suiveur, mais elle peut également être appliquée à un autre type de réservoir comprenant un piston sollicité élastiquement, par exemple par un ressort ou du gaz. A la place de la pompe, on peut alors mettre en œuvre une valve de distribution.
L'invention sera maintenant décrite plus amplement 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 est une vue en coupe transversale verticale à travers un distributeur de produit fluide selon un premier mode de réalisation de l'invention, et
Les figures 2a, 2b, 2c, 3, 4, 5, 6 et 7 représentent d'autres modes de réalisation de l'invention.
On se référera tout d'abord à la figure 1 pour décrire un distributeur de produit fluide intégrant l'invention selon un premier mode de réalisation. Le distributeur comprend un réservoir R comprenant une ouverture 13 dans laquelle est monté de manière fixe et étanche un organe de distribution D, qui peut être une pompe ou une valve.
Le réservoir de produit fluide R comprend une coque 1 réalisée en un matériau relativement rigide. Cette coque 1 comprend à son extrémité inférieure un fond 12, qui est éventuellement percé par un orifice d'éventation. A son extrémité opposée, la coque 1 forme l'ouverture 13 dans laquelle est engagé l'organe de distribution D. Entre le fond 12 et l'ouverture 13, la coque forme un fût de coulissement étanche 1 1 qui est de forme cylindrique, avantageusement circulaire. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1 , l'ouverture 13 s'étend en alignement dans le prolongement du fût de coulissement 1 1 . Toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, on peut imaginer que l'ouverture 13 forme un rétrécissement sous la forme d'un col de diamètre réduit par rapport à celui du fût 1 1 .
Le réservoir R comprend également un piston suiveur 2 qui est engagé à l'intérieur du fût 1 1 de manière à pouvoir coulisser de manière étanche. Ce piston suiveur 2, de manière tout à fait conventionnelle, peut comprendre une ou deux lèvres d'étanchéité 21 qui sont en prises étanche avec le fût 1 1 . Le piston suiveur 2 comprend également un plateau 22 qui s'étend à l'intérieur de la ou des lèvres 21 . En position initiale, le piston suiveur 2 est disposé à proximité ou au contact du fond 12, de sorte que la majeure partie du volume utile du réservoir R est disposée au-dessus du piston suiveur 2. Il s'agit là d'une conception tout à fait classique pour un réservoir de produit fluide intégrant un piston suiveur.
L'organe de distribution D, qui est ici une pompe, peut présenter une conception tout à fait classique. Il peut par exemple comprendre un corps 4 surmonté d'un poussoir 5 définissant un orifice de distribution. Le corps 4 est monté de manière fixe et étanche dans l'ouverture 13 de la coque 1 . Par appui sur le poussoir 5, du produit fluide est mis sous pression dans une chambre de pompe, de manière à refouler son contenu à travers le poussoir et l'orifice de distribution. Lorsqu'on relâche le poussoir, un ressort de rappel a tendance à le ramener vers sa position de repos, engendrant de ce fait une augmentation de volume de la chambre de pompe dans laquelle se crée une dépression qui a pour effet d'aspirer du produit fluide en provenance du réservoir R. Là encore, il s'agit d'une configuration et d'un mode de fonctionnement tout à fait classiques pour une pompe dans le domaine de la cosmétique, de la pharmacie ou encore de la parfumerie. Du fait de la dépression créée dans le réservoir, le piston suiveur 2 se déplace à l'intérieur du fût de coulissement 1 1 d'une distance correspond au volume de produit fluide aspiré par l'organe de distribution D.
Selon l'invention, un élément séparateur 3a est disposé à l'intérieur du réservoir R, et plus précisément à l'intérieur du fût de coulissement 1 1 , de manière à le diviser en deux compartiments, à savoir un compartiment inférieur Ri défini entre le piston suiveur 2 et l'élément séparateur 3a et un compartiment supérieur Rs défini entre l'élément séparateur 3a et la face inférieure de l'organe de distribution D. Cet élément séparateur 3a définit toutefois un passage de communication entre les deux compartiments Ri et Rs. Dans le premier mode de réalisation des figures 1 et 2a, ce passage de communication est formé par un trou de passage 33 formé directement dans l'élément séparateur, par exemple en son centre. Ce trou de passage unique 33 peut présenter n'importe quelle forme, par exemple annulaire comme représenté sur les figures. Plus en détail, l'élément séparateur 3a peut se présenter sous la forme d'un disque percé en son centre par un trou de passage 33 et formant avantageusement sur sa périphérie une ou deux lèvres d'étanchéité 31 en prise de coulissement étanche avec le fût de coulissement 1 1 . On peut également imaginer que l'élément séparateur 3a soit dépourvu de lèvre d'étanchéité périphérique 31 , et que son contact avec le fût de coulissement 1 1 ne soit pas parfaitement étanche.
En position initiale, lorsque le réservoir R est rempli de produit fluide, l'élément séparateur 3a peut par exemple être disposé à mi-chemin entre le piston suiveur 2 et la face inférieure de l'organe de distribution D. Le compartiment inférieur Ri peut être rempli d'un premier produit fluide, et le compartiment supérieur Rs peut être rempli avec un autre produit fluide. Les deux produits fluides rentrent en contact l'un de l'autre par exemple au niveau du trou de passage 33. Toutefois, en l'absence d'actionnement de l'organe de distribution D ou de déplacement du piston suiveur 2, les deux produits fluides restent globalement statiques et leur interface reste au niveau du trou de passage 33. Les deux produits fluides stockés respectivement dans les deux compartiments Ri et Rs peuvent être identiques, mais de préférence ils sont différents. La différence entre ces deux produits fluides peut être de toutes natures, comme par exemple une différence de viscosité, de couleur, de transparence/opacité, de composition, de propriété physico chimique, etc. Avantageusement, le produit fluide du compartiment inférieur Ri présente une viscosité inférieure à celle du produit stocké dans le compartiment supérieur Rs. Avantageusement, les deux compartiments sont entièrement remplis de produit fluide, de sorte qu'il n'y a pas d'air à l'intérieur.
Lors de l'actionnement de l'organe de distribution D par appui sur le poussoir 5, une dépression est générée dans le réservoir R constitué des deux compartiments Ri et Rs. En réponse, le piston suiveur 2 va se déplacer, engendrant de ce fait également un déplacement de l'interface entre les deux produits fluides. Autrement dit, le produit fluide du compartiment Ri peut être refoulé dans le produit fluide du compartiment supérieur Rs à travers le trou de passage. Ainsi, une partie du premier produit fluide du compartiment Ri se mélange au produit fluide du compartiment Rs dans le compartiment Rs. Cela implique que l'élément séparateur 3a ne se déplace pas de la même course que le piston suiveur 2. On peut par exemple imaginer que l'élément séparateur reste statique par rapport au fût de coulissement 1 1 , lorsque le piston suiveur 2 se déplace. On peut également envisager que l'élément séparateur 3a se déplace, mais d'une distance inférieure à celle du piston suiveur 2. Le premier produit fluide du compartiment Ri va ainsi progressivement être refoulé dans le compartiment Rs, où il va se mélanger avec le second produit fluide, créant ainsi un mélange plus ou moins homogène. En fonction de la viscosité et/ou de la densité relative des deux produits fluides, on peut par exemple envisager que le premier produit fluide du compartiment Ri va remonter dans le compartiment Rs à travers le second produit fluide pour parvenir jusqu'au de l'organe de distribution D. De nombreuses configurations de passage, de mélange, d'interpénétration sont possibles en fonction de la nature des deux produits fluides, ainsi que de la disposition de l'élément séparateur et de la configuration du ou des trous de passage 33.
On peut par exemple se référer aux figures 2b et 2c qui montrent des variantes de réalisation pour l'élément séparateur : l'élément séparateur 3b de la figure 2b comprend deux trous de passage 33, alors que l'élément séparateur 3c de la figure 2c comprend trois trous de passage 33. La disposition des trous de passage ainsi que leur taille n'est donné qu'à titre illustratif.
Sur la figure 3, on peut voir un autre élément séparateur 3d qui se présente sous la forme d'un tamis à la manière d'une toile d'araignée. Cet élément séparateur 3d définit ainsi de nombreux trous de passage dont la superficie cumulée peut être supérieure à la moitié de la superficie totale de l'élément séparateur.
Sur la figure 4a, on peut voir encore un autre élément séparateur 3e comprenant un trou de passage équipé d'un filtre 33". Ce filtre 33" peut par exemple servir à filtrer le produit fluide stocké dans le compartiment inférieur Ri, de manière à séparer ces composants. En d'autres termes, l'élément séparateur peut avoir une fonction de filtrage.
En se référant à la figure 5, on peut voir un autre type d'élément séparateur 3f équipé de plusieurs trous de passage 33, mais qui comprend également des moyens de perçage sous la forme de pointes ou de dents 34, par exemple formés sur sa face inférieure. Ces moyens de perçage peuvent par exemple servir à percer une capsule C, comme visible sur la figure 6. En effet, sur cette figure 6, on peut voir un autre mode de réalisation dans lequel l'élément séparateur 3g comprend des trous de passage 33 et présentent une forme légèrement bombée permettant d'accueillir une capsule C renfermant une substance. Etant donné que l'élément séparateur 3g ne comprend pas de moyens de perçage, comme ceux de l'élément séparateur 3f, il a été nécessaire d'équiper le piston suiveur 2' de moyens de perçage 24 sous la forme de picots ou de dents ou de pointeaux 24. Ainsi, lorsque le piston suiveur 2" va se rapprocher de l'élément séparateur 3g, les moyens de perçage 24 vont venir en contact de la capsule C, et vont la percer. La substance qu'elle contient va ainsi se mélanger avec le premier produit fluide du réservoir Ri avant de se mélanger avec le second produit fluide du compartiment Rs après être passé les trous de passage 33. Ainsi, dans les modes de réalisation des figures 5 et 6, on peut se servir de l'élément séparateur pour réaliser le perçage d'une capsule C à un instant donné ou souhaité.
Sur la figure 7, on voit un autre mode de réalisation pour un élément séparateur 3h qui ne se présente plus sous la forme d'un disque, mais plutôt avec une partie tronconique 32' qui se prolonge par une partie cylindrique 32" formant le trou de passage 33. Ce mode de réalisation a pour but de faire comprendre que l'élément séparateur peut présenter des formes géométriques très diverses, à condition qu'il délimite deux compartiments superposés à l'intérieur du réservoir R.
Bien que non représenté, on peut imaginer des modes de réalisation et d'application dans lesquels le fût de coulissement 1 1 contient non pas un seul élément séparateur, mais plusieurs de manière à définir trois compartiments ou davantage.
Sur la figure 1 , le réservoir R est pourvu d'un piston suiveur 2 qui se déplace lorsque le réservoir est soumis à une dépression. De plus, l'organe de distribution D est de préférence une pompe. Toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, il est possible de réaliser un distributeur intégrant la présente invention et comprenant un piston dans un fût de coulissement, qui n'est pas un piston suiveur, mais un piston pousseur, par exemple sollicité élastiquement par un ressort ou un gaz propulseur. Dans ce cas, il est préférable de mettre en œuvre une valve de distribution en tant qu'organe de distribution D. L'élément séparateur va remplir exactement le même rôle de séparation et de communication entre deux compartiments formés à l'intérieur du réservoir.
Grâce à la présente invention, on obtient un distributeur de produits fluides à réservoir unique mais divisé en plusieurs compartiments séparés par un élément séparateur définissant un passage de communication. Le mélange des produits fluides à lieu lors de l'actionnement du distributeur qui résulte en une distribution de produit fluide.

Claims

Revendications
1 . - Distributeur de produits fluides comprenant un réservoir de produits fluides (R) et un organe de distribution (D), tel qu'une pompe, monté sur le réservoir (R), l'organe de distribution (D) comprenant un poussoir (5) pour l'actionner, le réservoir (R) formant un fût de coulissement étanche (1 1 ) et comprenant un piston (2 ; 2') qui coulisse dans le fût (1 1 ), en réponse à un actionnement de l'organe de distribution (D) par appui sur le poussoir (5), pour diminuer le volume utile du réservoir (R) et maintenir le produit fluide hors de contact de l'air extérieur,
caractérisé en ce que le fût de coulissement étanche (1 1 ) contient en outre un élément séparateur (3a ; 3b ; 3c ; 3d ; 3e; 3f ; 3g) qui divise le réservoir en deux compartiments (Ri, Rs), à savoir un compartiment inférieur (Ri) défini entre le piston (2 ; 2') et l'élément séparateur (3a ; 3b ; 3c ; 3d ; 3e; 3f ; 3g) et un compartiment supérieur (Rs) défini entre l'élément séparateur (3a ; 3b ; 3c ; 3d ; 3e; 3f ; 3g) et l'organe de distribution (D), l'élément séparateur (3a ; 3b ; 3c ; 3d ; 3e; 3f ; 3g) comprenant au moins un trou de passage (33 ; 33' ; 33") qui fait communiquer les deux compartiments (Ri, Rs), l'élément séparateur (3a ; 3b ; 3c ; 3d ; 3e; 3f ; 3g) se déplaçant dans le fût de coulissement étanche (1 1 ) en réponse à l'actionnement de l'organe de distribution (D) par appui sur le poussoir (5).
2. - Distributeur selon la revendication 1 , dans lequel l'élément séparateur (3a ; 3b ; 3c ; 3d ; 3e; 3f ; 3g) coulisse de manière étanche dans le fût de coulissement (1 1 ).
3.- Distributeur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque compartiment (Ri, Rs) contient un produit fluide différent.
4.- Distributeur selon la revendication 3, dans lequel le produit fluide du compartiment inférieur (Ri) présente une viscosité inférieure à celle du compartiment supérieur (Rs).
5.- Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément séparateur (3a ; 3g) se déplace simultanément avec le piston (2 ; 2').
6. - Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément séparateur (3d) comprend un filtre
(33").
7. - Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le compartiment inférieur (Ri) contient des micro-capsules qui sont cassées au passage du trou de passage (33).
8. - Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le compartiment inférieur (Ri) contient au moins une capsule (C) contenant une substance et l'élément séparateur (3e) et/ou le piston (2') comprenant des moyens de perçage
(34 ; 24) aptes à percer la capsule (C) pour diffuser la substance dans le produit fluide.
9. - Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant plusieurs éléments séparateurs superposés dans le fût (1 1 ) de manière à diviser le réservoir en trois compartiments ou plus.
10. - Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément séparateur (3a ; 3b ; 3c ; 3d ; 3e;
3f ; 3g) se présente sous la forme d'un disque avec au moins une lèvre de coulissement étanche (31 ) sur sa périphérie extérieure.
1 1 . - Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément séparateur (39) comprend une partie conique (32') et/ou cylindrique (32").
12. - Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le piston (2 ; 2') est un piston suiveur qui se déplace lorsque le réservoir (R) est soumis à une dépression ou un piston pousseur sollicité élastiquement par un ressort ou un gaz propulseur.
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