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DISTRIBUTEUR A PISTON POUR PRODUIT P~TEUX OU SOLIDE
La présente invention est relative à un distributeur
d'un produit pâteux ou solide, par exemple, d'un produit
cosmétique destiné à être étalé. En particulier, ce
distributeur est du type comportant un réservoir et un piston
translatable en avance lente dans ce réservoir, afin d'éjecter
hors de celui-ci le produit, et ce, grâce à un mécanisme-
10 moteur commandé manuellement. Ce distributeur peut être aussibien utilisé pour des produits coulés, comme du rouge à
lèvres, que pour des produits extrudés, comme du fond de
teint, ou des produits compactés, comme du fard à paupières.
De tels distributeurs sont déjà connus et, depuis
longtemps, à la disposition des consommateurs. Le piston, qui
entralne en translation le produit à éjecter, est généralement
monté en bout d'une tige filetée, qui coopère avec un écrou
solidaire du distributeur. Cette tige est elle-même entraînée
en rotation par à pas, par l'intermédiaire d'un bouton-
20 poussoir actionné par l'utilisateur (voir, par exemple, lebrevet fran~ais 2 555 471 et la demande de brevet francais 88-
05026 déposée le 15 avril 1988).
Le remplissage d'un tel distributeur pose,
actuellement, des problèmes de réalisation. La partie du
distributeur comportant le mécanisme-moteur est d'un prix de
revient relativement élevé. Afin d'éviter qu'une fausse
manoeuvre de remplissage ne la rende inutilisable, et donc
invendable, on la sépare, généralement, de la partie-réservoir
au moment de son remplissage. Ces deux parties du
30 distributeur sont assemblées ultérieurement. C'est à
l'assemblage qu'intervient la difficulté et, notamment,
lorsqu'il faut enfiler le piston porté par la tige dans le
tube du réservoir. Lorsqu'on engage le piston à l'extrémité
arrière du réservoir, la couche d'air comprise entre
l'extrémité du produit et la face du piston en regard se
trouve emprisonnée. Si l'on veut chasser cette couche d'air
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du réservoir par les interstices existant entre le piston et
la paroi du réservoir, il faut fournir un e~fort important sur
ce piston et l'on risque d'endommager le distributeur et
d'écraser le produit. De plus, s'il reste une couche d'air
entre le produit et le piston, l'action de ce dernier sera
nécessairement amortie et sa réponse aux stimulations
manuelles de l'utilisateur se trouvera déformée. En outre,
s'il s'agit d'un produit cosmétique, celui-ci, en contact avec
l'air enfermé, a souvent tendance à s'altérer.
La présente invention propose un dispositif
permettant de pallier ces inconvénients. Elle propose,
notamment, d'utiliser un piston, qui est une pièce distincte
de la vis avec laquelle il coopère, et, qui est traversé par
un canal permettant, au moment du montage, l'évacuation de
l'air compris entre le produit et le piston. Une fois le
produit en place dans le réservoir, ce piston est enfilé dans
le tube du réservoir jusqu'au produit, l'air compris entre le
produit et le piston s'échappant par ce canal. Le piston est
ainsi directement en prise sur le produit. On vient ensuite
20 placer la partie du distributeur comportant le mécanisme
moteur sur le réservoir. Si le réservoir n'est pas
interchangeable, le mécanisme-moteur peut ne pas être
débrayable. Dans ce cas, initialement, la tige est en
position de rétractation m~;mllm et on l'amène au contact du
piston en faisant fonctionner plusieur fois le mécanisme-
moteur pour atteindre l'amor~cage de la distribution. Mais si,
au contraire, le réservoir est interchangeable, la tige doit
pouvoir être débrayée du mécanisme-moteur, car, à la fin de
la distribution afférente à un réservoir, la tige est en
30 position de saillie maximum et doit pouvoir revenir pour le
réservoir neuf, au voisinage de sa position de rétractation
maximum. Dans un tel cas, au cours de la mise en place d'un
réservoir neuf, la tige recule par appui contre le piston
contenu dans le réservoir et ce jusqu'à la fixation du
réservoir; il en résulte que la distribution peut commencer
sans manoeuvre d'amorçage puisque la tige est au contact du
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piston par la mise en place même du nouveau réservoir.
L'invention a donc pour objet un distributeur de
produit solide ou pâteux à étaler, ledit produit étant contenu
dans un réservoir et délivré grâce à un mécanisme-moteur
commandé manuellement par l'utilisateur, ledit réservoir étant
un tube, dont l'intérieur est cylindrique et d'une section
quelconque, tube qui comporte un orifice de distribution et
dans lequel ledit produit est disposé entre ledit orifice de
distribution et un piston déplac,able, à avance lente, la
10 translation du piston étant obtenue au moyen du mécanisme-
moteur, ledit mécanisme-moteur comportant une tige en bout de
laquelle est monté ledit piston, caractérisé par le fait que
le piston est traversé, de sa face la plus proche du produit
à sa face en regard des éléments du mécanisme-moteur, par au
moins un canal.
Avantageusement, un canal est situé dans le
prolongement axial de la tige et le piston et la tige sont
deux pièces distinctes, la tête de la tige s'appuyant sur une
surface du piston pour le pousser en translation. L'extrémité
20 de la tête de la tige porte un pointeau, dont l'extrémité
libre est conformée sensiblement coniquement, la surface du
piston avec laquelle elle coopère ayant une forme conique
correspondant à celle de l'extrémité du pointeau. La surface
du piston conformée sensiblement en cône peut être prolongée
par un alésage cylindrique de guidage. Le pointeau peut
comporter, au voisinage de son extrémité qui s'assemble sur
la tige, un plateau perpendiculaire à l'axe de la tige.
De préférence, la paroi périphérique du piston est
munie d'au moins une lèvre annulaire, en contact, avec un
léger serrage, avec la paroi intérieure dudit réservoir. Le
piston peut comporter au moins une lèvre annulaire vers
chacune de ses faces d'extrémités.
Avantageusement, les bords de l'orifice de
distribution sont recouverts, au moins partiellement, d'une
couche, qui sert à l'application du produit et qui est
réalisée en un matériau perméable à l'air, ladite couche étant
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positionnée à cheval sur lesdits bords. Ce matériau peut être
poreux et spongieux. Cette couche d'application peut être un
floc ou une mousse synthétique à cellules ouvertes ou fermées.
Si elle est un floc, celui-ci peut être collé ou déposé par
un procédé électrostatique sur les bords de l'orifice de
distribution.
De préférence, le bord de l'orifice de distribution
est disposé en biais par rapport à l'axe du réservoir. Le
réservoir est emboîté à l'intérieur d'un embout tubulaire
10 auquel il est associé, sa paroi extérieure et la paroi
intérieure de l'embout étant chacune munies d'une rampe
hélicoïdale, lesdites rampes hélicoïdales coopérant pour
maintenir ledit réservoir en position angulaire déterminée par
rapport audit embout. Le réservoir est amovible par rapport
au mécanisme-moteur et la tige peut être débrayée du
mécanisme-moteur au moment où l'on assemble le réservoir sur
ledit mécanisme-moteur. La tige est une vis entraînée en
rotation par le mécanisme-moteur et coopérant avec un écrou
fixe par rapport à l'embout, l'écrou étant fendu selon une
20 génératrice, l'extrémité du réservoir opposée à l'orifice de
distribution dudit réservoir s'emboîtant par emmanchement
cônique sur les parois extérieures de l'écrou.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention,
on va décrire maintenant, à titre purement illustratif et non
limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin
annexé.
Sur ce dessin:
- la figure 1 est une vue en élévation,
partiellement en coupe sur un arrachement, d'un distributeur
30 conforme à l'invention;
- la figure 2 est une vue en coupe du réservoir et
du piston du distributeur de la figure 1, le réservoir étant
encastré dans un support, en position de remplissage;
- la figure 3 est une vue en coupe de l'embout
tubulaire du distributeur de la figure 1;
- la fiture 4 est une vue en élévation,
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partiellement en coupe sur un arrachement, d'un réservoir non
rempli destiné au distributeur de la figure 1;
- la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne
V-V de la figure 6 de l'écrou du distributeur de la figure 1;
- la figure 6 est une vue en bout de l'écrou du
distributeur de la figure 1.
En se référant au dessin, on voit que le
distributeur comprend un ~éservoir 1, qui est monté sur une
partie 2 comportant le mécanisme-moteur du distributeur. Ces
lo deux parties du distributeur sont emboîtées et maintenues en
place dans un embout tubulaire 3, qui forme un surcapot
constituant le corps du distributeur. Le surcapot 3 est fixé,
par exemple par vissage ou encliquetage sur une embase 26
solidaire du mécanisme-moteur.
Le réservoir 1 est un tube, dont l'intérieur,
destiné à contenir un produit P constitué d'une pâte ou d'une
poudre compactée, est un cylindre droit de section droite
circulaire. Une de ses extrémités est un orifice de
distribution 4. Vers son autre extrémité est enfilé le piston
5, qui vient en contact avec le produit P et qui coopère avec
le bout d'une vis 6. Le filetage de cette vis 6 coopère avec
le filetage d'un écrou 7 du mécanisme-moteur 2, afin
d'entraîner le piston 5 en translation selon l'axe du
réservoir 1. L'ouverture de distribution 4 du réservoir 1 est
en biais par rapport à l'axe de celui-ci, avec une inclinaison
de 60 par rapport à un plan orthogonal à l'axe du réservoir.
La face extérieure de la paroi du réservoir 1 est légèrement
tronconique. Cette paroi extérieure épouse la paroi
intérieure de l'embout tubulaire ou surcapot 3, dans laquelle
elle est emboîtée; une partie du réservoir 1, vers l'ouverture
de distribution 4, dépasse du surcapot 3. L'extrémité g du
surcapot 3, la plus proche de l'ouverture 4, est aussi en
biais par rapport à l'axe du réservoir 1 et est parallèle au
plan, dans lequel se trouve l'ouverture 4. La paroi du
surcapot 3 s'élargit à partir de l'extrémité 9 environ
jusqu'au milieu du réservoir 1.
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Les bords de l'ouverture de distribution 4 sont
revêtus d'une couche de floc 8. Cette couche de floc 8 est
positionnée à cheval sur les bords de l'ouverture 4, la
surface de floc 8 à l'intérieur du réservoir 1 étant moins
importante que la surface de floc à l'extérieur du réservoir
1. L'épaisseur de cette couche de floc 8 est inférieure à 30%
de l'épaisseur du bord de l'ouverture de distribution 4.
L'extrémité du floc 8 la plus éloignée de l'ouverture 4, sur
la surface extérieure du réservoir 1, est positionnée sur un
10 cercel dans un plan orthogonal à l'axe du réservoir 1. Le
flocage est obtenu avant remplissage, de façon à éviter de
polluer le produit, par dépôt électrostatique de poils, ou par
collage de ces poils, sur les parois du réservoir. On peut,
pour obtenir un flocage précis à l'intérieur du réservoir 1,
utiliser un mandrin (non représenté) enfilé en son intérieur,
et épousant sensiblement sa paroi intérieure. L'extrémité de
ce mandrin la plus proche de l'ouverture 4 est légèrement
décalée, dans le réservoir 1, par rapport aux bords de
l'ouverture 4, de façon que le floc 8 puisse être déposé sur
la paroi intérieure du réservoir 1, sa surface de dépôt étant
parfaitement délimitée par le niveau du mandrin. Dans une
variante, le floc peut être remplacé par une mousse
synthétique, moussée, par exemple, "in situ".
Le piston 5 est un élément de révolution. Une de
ses faces est un plateau 10 en contact avec le produit P. Ce
plateau 10 est traversé par un canal 11 centré axialement et
prolongé dans le piston 5, au-delà du plateau 10, par un
évidement conique 12 pratiqué dans le corps du piston 5. Cet
évidement conique 12 est lui-même prolongé axialement par un
30 alésage 14, qui débouche sur l'autre face du piston 5.
Chacune des faces extrêmes du piston 5 est entourée à sa
périphérie par une lèvre annulaire 13 destinée à être en
contact avec un léger serrage avec la paroi intérieure du
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réservoir 1. La tête de la vis 6 porte un pointeau 16 dont
une extrémité conique 15 est destinée à coopérer avec
l'évidement conique 12 du piston 5. Le pointeau 16 est un
corps cylindrique dont le diamètre est légèrement inférieur
à celui de l'alésage 14; il s'emboîte par coulissement dans
cet alésage 14. Le pointeau 16 comporte, à son extrémité
opposée à la partie conique 15, un plateau 17, qui est un
disque en appui sur la tige 6; ce disque est de diamètre plus
important que les diamètres de la tige 6 et du corps
10 cylindrique du pointeau 16.
. L'écrou 7 est un écrou fendu comportant trois
secteurs 18 répartis symétriquement autour de l'axe de l'écrou
7. Ces trois secteurs 18 sont reliés à une de leur extrémité
par une jupe cylindrique 20 prolongeant leurs parois
périphériques. Leurs extrémités opposées à cette jupe 20
forment la tête tronconique de l'écrou, qui est traversée
axialement par un alésage 19 ayant sensiblement le même
diamètre que la vis 6 qui est disposée en son intérieur.
L'alésage 19 est fileté à son extrémité opposée à la jupe 20.
Son filetage 21 est destiné à coopérer avec celui de la vis
6. La paroi intérieure du réservoir 1 est munie, à son
extrémité opposée à l'ouverture de distribution 4, d'une
portée 24 conformée tronconiquement de façon à s'adapter sur
la tête de l'écrou 7.
Le surcapot 3 du distributeur et le réservoir 1 sont
chacun munis, vers l'extrémité du réservoir 1 opposée à
l'ouverture de distribution 4, d'une rampe hélicoïdale (22,
23), la rampe 22 étant disposée sur la paroi extérieure du
réservoir 1, la rampe 23 étant disposée sur la paroi
30 intérieure du surcapot 3. Ces deux rampes 22 et 23 sont
chacune constituée par un décrochement de la paroi sur
laquelle elles sont disposées. De ce fait, la paroi du
réservoir 1 est, au niveau de la rampe 22, moins épaisse du
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côté proche de l'ouverture de distribution 4 que de l'autre
côté par rapport à la rampe 22. La paroi du surcapot 3 est
au niveau de la rampe 23, plus épaisse dans sa partie la plus
proche de l'extrémité ouverte 9 que de l'autre côté par
rapport à la rampe 23. Ces deux rampes 22 et 23 sont
destinées à coopérer et permettent de positionner
angulairement le réservoir 1 et le surcapot 3 de façon que
leurs ouvertures 4 et 9 soient parallèles. En position
assemblée, le réservoir 1 est en appui par sa portée
10 tronconique 24 sur les secteurs 18 constituant la tete de
l'écrou 7 et sa rampe 22 s'appuie sur la rampe 23 du surcapot.
La fixation du surcapot 3 sur l'embase 26 permet ainsi le
maintien en position du réservoir 1 et son action sur l'écrou
7 pour refermer les secteurs 18 autour de la vis 6.
Le réservoir 1, le surcapot 3, le piston 5 et
l'écrou 7 sont des pièces moulées en matière plastique. Après
avoir obtenu ces différentes pièces, on procède, dans un
premier temps, au remplissage du réservoir 1 et, séparément,
à l'assemblage des pièces de la partie 2 du distributeur
20 comportant le mécanisme-moteur. Un tel mécanisme-moteur peut
être du type de celui qui est décrit dans la demande de brevet
déposée en France par la demanderesse sous le numéro 88.05026;
il comprend, not~mment, un ressort R et un bouton-poussoir 25
monté à l'extrémité de l'embase 26, qui est la plus éloignée
du réservoir 1; l'enfoncement du bouton-poussoir 25 permet de
commander la translation du piston 5 et le ressort R assure
le rappel dudit bouton-poussoir. Dans un deuxième temps, on
monte le réservoir 1 sur la partie 2 comportant le mécanisme
moteur en emboîtant l'ensemble dans le surcapot 3.
30 L'extrémité du dispositif moteur opposée à l'écrou 7 est
solidaire de l'embase 26 sur laquelle se fixe l'extrémité du
surcapot 3. Cette embase 26 est vissée sur un filetage
intérieur 27, dont est munie l'extrémité correspondante du
,~ .
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surcapot 3. Dans une variante possible, la fixation
s'effectue par encliquetage.
Pour remplir le réservoir 1, que ce soit pour y
couler, y extruder ou y compacter un produit, on utilise le
dispositif de la figure 2. Le réservoir 1 est maintenu
verticalement dans un alésage pratiqué dans un support 28,
alésage dans lequel son ouverture de distribution 4 est
encastrée, la portée conique 24 s'ouvrant vers le haut. Le
fond de l'alésage du support 28 est un plan incliné sur lequel
s'appuient les bords de l'ouverture de distribution 4. Sa
paroi latérale épouse et serre le floc 8 contre les bords de
l'ouverture de distribution 4. Le réservoir 1 et le support
28 forment ainsi, ensemble, un récipient ayant un fond,
pouvant retenir des substances liquides ou solides et dans
lequel il est possible de couler un produit, par exemple, du
rouge à lèvres. Si l'on veut y extruder ou compacter un
produit, on introduit le produit P par l'extrémité du
réservoir 1 opposée à l'ouverture de distribution 4 et, pour
le compactage, on comprime le produit en enfilant à
l'intérieur du réservoir un piston compresseur. Dans les deux
cas, l'air refoulé vers le fond du récipient est évacué grâce
au floc 8, qui est perméable à l'air, ainsi que le montrent
les flèches de la figure 2. Le produit P peut ainsi être mis
en place sans défaut au niveau de l'ouverture 4.
On enfile ensuite, à l'extrémité opposée à
l'ouverture de distribution 4, le piston 5, son plateau 10
étant directement en vis à vis du produit P. Le piston 5
coulisse dans le cylindre intérieur du réservoir 1 jusqu'à ce
que son plateau 10 se trouve en contact avec le produit P, ce
30 quelque soit le niveau de remplissage du produit P dans le
réservoir; l'air compris entre le plateau 10 et le produit P
s'échappe par le canal 11. On positionne ensuite la vis 6 de
faacon que la partie conique lS de son pointeau 16 s'encastre
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dans l'évidement conique 12 du piston 5 après avoir été guidé
dans l'alésage cylindrique 14. On assujettit, enfin,
l'ensemble formé par l'embase 26 et la partie 2 du
distributeur, qui comporte le mécanisme-moteur, en enfilant
la vis 6 dans l'alésage 19, jusqu'à ce que les secteurs 18
formant la tête conique de l'écrou 7 s'appuient sur la portée
tronconique 24 du réservoir 1, refermant ainsi le filetage 21
de l'alésage 19 sur le filetage de la vis 6. Une fois
l'ensemble ainsi mis en place, il reste à emboîter le
réservoir 1 et la partie 2 dans le surcapot 3 et à assurer la
fixation du surcapot 3 sur l'embase 26.
L'ensemble est alors monté et prête à servir. En
actionnant le bouton-poussoir 25, l'utilisateur libère du
réservoir 1 une fine couche de produit P qu'il applique à
l'endroit désiré en l'étalant sur la couche de floc 8, qui
sert ainsi de tampon applicateur et évite que le produit P ne
macule les bords du réservoir 1. Si le produit P est, de
plus, un produit cosmétique destiné à être appliqué sur de la
peau, la couche de floc 8 présente, en outre, l'avantage
20 d'adoucir le contact entre la peau et le distributeur. Une
fois étalé, le produit P se retrouve sensiblement juste au-
dessous de l'extrémité arrondie du floc 8 sur les bords de
l'ouverture de distribution 4, mais au-dessus de l'extrémité
de la paroi du réservoir 1. On peut aussi associer à
l'ouverture de distribution 4 un bouchon (non représenté)
permettant d'éviter que le produit P ne sèche ou ne se
détériore.
Enfin, dans le cas où le surcapot 3 a été vissé sur
l'embase 26, on pourra, lorsque le produit P dans le réservoir
1 sera totalement utilisé et que l'on désirera le remplacer,
dévisser cette embase 26 et dégager la partie 2 comportant le
mécanisme-moteur du surcapot 3. Les secteurs 18 de l'écrou
7 n'étant plus en contact avec la portée 24 du réservoir 1,
~ .
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le filetage 21 de l'alésage 19 ne coopère plus avec le
filetage de la vis 6 et l'on peut faire glisser librement
cette dernière dans l'alésage 19, le plateau 17 de la tête de
la vis 6 constituant néanmoins une limitation de course. Il
est donc possible de remplacer un réservoir 1, plus ou moins
usé, par un autre réservoir 1. Un tel dispositif permet donc
d'utiliser, avec une même partie 2 servant de mécanisme-
moteur, plusieurs réservoirs 1 faisant office de recharges.
